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基于强化联邦GNN的个性化公共安全突发事件检测

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软件学报 2024年第4期35卷 1774-1789页

作者：管泽礼杜军平薛哲王沛文潘圳辉王晓阳智能通信软件与多媒体北京市重点实验室(北京邮电大学) 北京100876 复旦大学计算机科学技术学院上海201203

近年来,将公共安全数据转换为图的形式,通过图神经网络(GNN)构造节点表示应用于下游任务的方法,充分利用了公共安全数据的实体与关联信息,取得了较好的效果.为了提高模型的有效性,需要大量的高质量数据,但是高质量的数据通常归属于政府... 详细信息

近年来,将公共安全数据转换为图的形式,通过图神经网络(GNN)构造节点表示应用于下游任务的方法,充分利用了公共安全数据的实体与关联信息,取得了较好的效果.为了提高模型的有效性,需要大量的高质量数据,但是高质量的数据通常归属于政府、公司和组织,很难通过数据集中的方式使模型学习到有效的事件检测模型.由于各数据拥有方的关注主题与收集时间不同,数据之间存在Non-IID的问题.传统的假设一个全局模型可以适合所有客户端的方法难以解决此类问题.提出了基于强化联邦图神经网络的个性化公共安全突发事件检测方法PPSED,各客户端采用多方协作的方式训练个性化的模型来解决本地的突发事件检测任务.设计了联邦公共安全突发事件检测模型的本地训练与梯度量化模块,采用基于图采样的minibatch机制的GraphSage构造公共安全突发事件检测本地模型,以减小数据Non-IID的影响,采用梯度量化方法减小梯度通信的消耗.设计了基于随机图嵌入的客户端状态感知模块,在保护隐私的同时,更好地保留客户端模型有价值的梯度信息.设计了强化联邦图神经网络的个性化梯度聚合与量化策略,采用DDPG拟合个性化联邦学习梯度聚合加权策略,并根据权重决定是否对梯度进行量化,对模型的性能与通信压力进行平衡.通过在微博平台收集的公共安全数据集和3个公开的图数据集进行了大量的实验,实验结果表明了所提方法的有效性.

关键词：联邦学习图神经网络(GNN) 公共安全突发事件检测

内蒙古三大湖泊近10年水化学特征变化及影响因素分析

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1247-1259页

作者：邹佳慧孙标赵胜男潘学如叶博文内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古农业大学水资源保护与利用自治区重点实验室内蒙古乌梁素海湿地生态系统国家定位观测研究站

内蒙古自治区三大湖泊达里湖、乌梁素海、呼伦湖受地理位置和气候环境影响显著,尤其是作为尾闾湖的达里湖已由淡水湖演化为中咸水湖。于2022年对达里湖、乌梁素海、呼伦湖进行调查采样,与收集的历史资料进行比对分析,采用Piper三线图、G... 详细信息

内蒙古自治区三大湖泊达里湖、乌梁素海、呼伦湖受地理位置和气候环境影响显著,尤其是作为尾闾湖的达里湖已由淡水湖演化为中咸水湖。于2022年对达里湖、乌梁素海、呼伦湖进行调查采样,与收集的历史资料进行比对分析,采用Piper三线图、Gibbs图、空间差异分析、端元图、离子比值和相关性分析等方法,研究三大湖泊水化学特征及成因机制,利用三大湖泊主要离子浓度历年对比图分析近10年湖泊主要离子浓度变化,并从环境角度分析达里湖盐化原因。结果表明:1)达里湖、乌梁素海、呼伦湖的水化学类型分别为HCO_(3)^(-)-Na^(+)-Cl^(-)型、HCO_(3)^(-)-Cl^(-)-Na^(+)型、HCO_(3)^(-)-Na^(+)-Cl^(-)型。2)各湖泊变异系数较大的水化学组分空间分布表现为达里湖离子[HCO_(3)^(-)与总溶解性固体(TDS)]浓度呈现西部高、东部低的分布特征,乌梁素海离子(HCO_(3)^(-)与SO_(4)^(2-))浓度总体上呈现由四周向中部递减的变化趋势,呼伦湖离子(HCO_(3)^(-)与SO_(4)^(2-))浓度的空间分布受入湖河流离子浓度的影响。3)三大湖泊的水化学特征主要受蒸发作用和岩石风化作用的影响,其中达里湖受蒸发岩矿物与硅酸岩矿物共同作用的影响,乌梁素海和呼伦湖主要受硅酸岩矿物作用的影响,达里湖地下水存在阳离子吸附作用。4)近10年达里湖离子浓度整体呈逐年上升的变化趋势。达里湖湖面蒸发量远大于湖面降水量,加之河流补给量逐年减少,导致湖面萎缩以及湖水盐化程度逐渐增大。从根本上来讲,环境因素造成的入湖水量减少、蒸发量增大,最终促使湖泊盐化加快。

关键词：水化学达里湖乌梁素海呼伦湖离子浓度盐化内蒙古

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经阴道超声主客观联合法评价早期子宫内膜样癌肌层浸润深度的诊断价值

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中国超声医学杂志 2024年第4期40卷 448-451页

作者：杨梦楚秦艳刘宇航潘缘蕊王璐林金凤吕发金重庆医科大学生物医学工程学院、超声医学工程国家重点实验室重庆医科大学附属第一医院妇科重庆医科大学附属第一医院放射科

目的探索提高经阴道超声(TVS)评估早期子宫内膜样癌肌层浸润深度准确度的方法。方法回顾性分析149例早期子宫内膜样癌的患者。以病理为金标准，采用TVS客观法、主观法及两者联合和磁共振成像(MRI)评估子宫肌层浸润深度，并进行组间、... 详细信息

目的探索提高经阴道超声(TVS)评估早期子宫内膜样癌肌层浸润深度准确度的方法。方法回顾性分析149例早期子宫内膜样癌的患者。以病理为金标准，采用TVS客观法、主观法及两者联合和磁共振成像(MRI)评估子宫肌层浸润深度，并进行组间、组内一致性分析。通过受试者工作特征(ROC)曲线及Z检验分析和比较4种方法的诊断效能。结果 TVS主客观联合法、TVS主观法、TVS客观法、MRI检测子宫肌层浸润的ROC曲线下面积分别为0.845、0.780、0.818、0.889。TVS主客观联合法的诊断效能优于单独诊断且与TVS主观法之间的差异有统计学意义(P0.05)。TVS客观法的组间及组内观察者间一致性(ICC)值分别为0.953和0.938,TVS主观法的组间及组内Kappa值分别为0.947和0.787。结论评估子宫内膜样癌肌层浸润深度时，TVS主客观联合法具有良好的诊断效能，在不具备MRI检查的条件下，可为临床医师选择手术方式提供依据。

关键词：子宫内膜样癌超声磁共振

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几种新型肥料对烤烟增产提质效果的比较研究

江苏农业科学 2024年第9期52卷 100-106页

作者：王子一李信肖楚文黄思菁杨磊向东杨友才湖南农业大学农学院湖南长沙410128 湖南中烟工业有限责任公司湖南长沙410014

为促进新型微生物菌肥和有机肥在烤烟生产中合理、高效使用,进而在提升烤烟产质量,提高经济效益的同时保护土地,经过对市场上已有的微生物菌肥及有机肥料筛选后,以烤烟G80为研究对象,选用4种新型肥料,于2022年在湖南省浏阳地区开展试验... 详细信息

为促进新型微生物菌肥和有机肥在烤烟生产中合理、高效使用,进而在提升烤烟产质量,提高经济效益的同时保护土地,经过对市场上已有的微生物菌肥及有机肥料筛选后,以烤烟G80为研究对象,选用4种新型肥料,于2022年在湖南省浏阳地区开展试验,采用单因素试验设计,设置5个小区,每个小区施用不同的肥料处理:T1(增施营广宝微生物菌肥)、T2(增施真对真微生物菌肥)、T3(增施集结号2号微生物菌肥)、T4(增施仙程熟水溶肥料)、CK(不添加额外的肥料),分析在烤烟大田生产中添加不同的新型肥料对烤烟G80植株、植烟土壤酶活性及烤后烟叶产质量的影响。试验结果表明,增施新型肥料可以不同程度地促进烟株前期早生快发,烟株根系活力变化表现为移栽后先增加后减少,在移栽后45 d达到最大值,所有增施过肥料的处理内的烟株根系活力均显著高于对照组。增施肥料也能在移栽后15、45、75 d显著提高植烟土壤的脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性,可以显著提高烤后烟叶中上等烟比例及产量,其中T3处理的产量及上等烟比例提升最为明显。本研究表明,在移栽后3 d灌根施用以枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌为主要成分的集结号2号微生物菌肥对烤烟产质量的提升效果最佳,同时期单独增施另外3种新型肥料,也可以在不同程度上促进烤烟的前期生长和提升烤后烟叶产质量。

关键词：烤烟微生物菌肥有机肥根系活力土壤酶活性

基于BAS算法优化的电弧增材制造焊道尺寸预测

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精密成形工程 2024年第4期16卷 190-199页

作者：王凯卢楚文易江龙房卫萍牛犇佛山科学技术学院广东佛山528225 广东省科学院中乌焊接研究所广东省现代焊接技术重点实验室广州510650 阳江合金材料试验室广东阳江529500

目的为提高实际应用中电弧增材制造对工艺参数的选取效率及成形形貌的控制效果,建立高效且精准的成形尺寸预测模型,实现对焊道尺寸的合理预测。方法在单层单道CMT电弧增材制造实验的基础上,建立基于天牛须搜索算法(Beetle Antennae Sear... 详细信息

目的为提高实际应用中电弧增材制造对工艺参数的选取效率及成形形貌的控制效果,建立高效且精准的成形尺寸预测模型,实现对焊道尺寸的合理预测。方法在单层单道CMT电弧增材制造实验的基础上,建立基于天牛须搜索算法(Beetle Antennae Search,BAS)优化BP神经网络的焊道尺寸预测模型,利用BAS算法实现对BP神经网络初始权值和阈值的优化,可以实现预测不同工艺参数(焊接速度、送丝速度、干伸长)下焊道的成形尺寸(熔宽、余高)。利用试验验证BAS-BP预测模型的性能,与现有模型进行对比,结果结果表明该模型具有较高精度的预测效果,能够有效映射工艺参数与焊道尺寸之间的非线性关系,印证了该模型具有良好的拟合和泛化能力,同时其对焊道熔宽和余高的预测误差分别不超过0.2、0.12 mm,预测平均误差率均不超过6%,相对于其他预测模型表现出较好的准确性和稳定性。结论BAS-BP神经网络预测模型的输出误差较小,网络训练收敛速度加快,避免了过拟合及欠拟合的风险,有效提高了预测模型的泛化能力和预测精度,可以实现一定工艺参数范围内的焊道尺寸预测,为后续电弧增材的实时预测及控制参数应用提供了技术支持。

关键词：冷金属过渡弧焊(CMT) 焊道尺寸天牛须算法 BP神经网络预测模型

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孩子究竟为什么而学习?时代的“空心病”

世界博览 2024年第12期 70-73页

作者：潘楷文无不详 dreamstime

我记得在短视频上看过这样一段视频,某中学即将参加高考的学生,他们在离开学校时,把自己的书和卷子全部当场撕成雪花般的纸片,然后从教室阳台上扔下,好像内心积压的情绪在那一瞬间全部爆发了出来。看到这一幕,其实我的内心是五味杂陈的... 详细信息

我记得在短视频上看过这样一段视频,某中学即将参加高考的学生,他们在离开学校时,把自己的书和卷子全部当场撕成雪花般的纸片,然后从教室阳台上扔下,好像内心积压的情绪在那一瞬间全部爆发了出来。看到这一幕,其实我的内心是五味杂陈的。很多孩子在高考结束之后,忽然不知道自己除了背书、刷题还能干什么、又该干什么?这些问题,或许正在慢慢触及我们人性中的核心部分,那就是我们为什么而活着,也就是一个人的存在价值是什么。

关键词：短视频五味杂陈空心病高考

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通过弛豫性调控BaTiO基陶瓷的储能性能

硅酸盐学报 2024年

作者：胡佳文汤罗蒙杨海辰吴鲁康刘进军潘仲彬宁波大学材料科学与化学工程学院

BaTiO3(BT)作为一种典型的无铅铁电陶瓷被广泛的研究,然而大的剩余极化以及施加电场后的极化翻转损耗限制其进一步应用。通过在BT陶瓷中引入Bi0.5Na0.5TiO3-Sr0.7La0.2TiO3(BNT-SLT)组元调控弛豫性,从而实现高的储能性能。研究结果表明... 详细信息

BaTiO3(BT)作为一种典型的无铅铁电陶瓷被广泛的研究,然而大的剩余极化以及施加电场后的极化翻转损耗限制其进一步应用。通过在BT陶瓷中引入Bi0.5Na0.5TiO3-Sr0.7La0.2TiO3(BNT-SLT)组元调控弛豫性,从而实现高的储能性能。研究结果表明,随着BNT-SLT含量的增加,BT陶瓷的弛豫性明显提高。因此,0.55BT-0.45 (BNT-SLT)陶瓷在低电场280 kV/cm时实现了高的储能密度:Wrec约为3.12 J/cm3和效率η约为93.3%。同时,该陶瓷具有优异的频率稳定性、温度稳定性及疲劳特性。以上结果表明,经过弛豫性调控的BT基铁电陶瓷在储能领域有着巨大的应用潜力。

关键词：钛酸钡陶瓷弛豫性储能密度效率

基于正态变换的变样本容量Shewhart比例控制图设计

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计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 610-622页

作者：周思阳张莹柯楚贤交通运输部水运科学研究所北京100088 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063

为了提高Shewhart型比例控制图的监控效率,将其与变样本容量策略结合,提出一种新的比例控制图(VSS Shewhart-RZ*控制图)来监控二元正态变量之比。基于正态变换方法设计了新的比例统计量Z*,以消除样本容量变化对比例控制图设计及使用的... 详细信息

为了提高Shewhart型比例控制图的监控效率,将其与变样本容量策略结合,提出一种新的比例控制图(VSS Shewhart-RZ*控制图)来监控二元正态变量之比。基于正态变换方法设计了新的比例统计量Z*,以消除样本容量变化对比例控制图设计及使用的不利影响。采用马尔科夫链方法计算了该控制图的平均运行长度和平均样本容量,给出该控制图的参数优化算法。通过仿真分析研究了该控制图的统计性能,并与Shewhart比例控制图进行比较,结果表明VSS Shewhart-RZ*控制图的性能明显优于传统固定样本容量Shewhart比例控制图。

关键词：变样本容量比例分布平均运行链长正态变换

一种风电场经VSC-HVDC并网的VSG变参数负荷频率控制策略

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高电压技术 2024年第1期50卷 117-126页

作者：赵熙临龚楚峰付波湖北工业大学电气与电子工程学院武汉430068

风电的大规模并网导致系统等效惯量下降、不确定性增加,给电力系统的负荷频率控制(loadfrequency control,LFC)带来新的挑战。考虑到柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage DC,VSC-HVDC)具有的潜在调频能力,对... 详细信息

风电的大规模并网导致系统等效惯量下降、不确定性增加,给电力系统的负荷频率控制(loadfrequency control,LFC)带来新的挑战。考虑到柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage DC,VSC-HVDC)具有的潜在调频能力,对此展开研究,针对风电场经VSC-HVDC并网的情形提出了一种虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)变参数负荷频率控制策略。首先,在风电场经VSC-HVDC并网的LFC模型及拓扑结构分析基础上,为了提高VSC-HVDC的可控性,对换流器的控制环节进行了VSG控制方法的设计;然后,对VSG控制参数与频率变化的关联性进行分析,并基于分数阶梯度下降法(fractional-order gradient descent method,FOGDM),利用频率的分数阶导数提取频率深层变化特征,以优化VSG控制参数;在此基础上,考虑到系统的不确定性,设计触发机制对VSG变参数优化模式进行调整,以降低VSG参数的变换频次,提高系统频率控制的针对性。仿真结果表明:所提控制方法能有效改善电网负荷频率控制效果,具有良好的适应性。

关键词：负荷频率控制虚拟同步发电机风电柔性直流输电系统分数阶参数优化