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基于生成对抗网络的联邦学习非独立同分布数据问题研究

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基于生成对抗网络的联邦学习非独立同分布数据问题研究

作者：瞿祥谋重庆大学

学位级别：硕士

近年来,随着各行各业数据平台的建设,大数据驱动的机器学习技术推动现实社会逐步走向信息化和智能化,如语音识别、路径导航、人脸识别等。随着人工智能的应用领域的不断扩宽,深度学习技术逐渐发展和完善,传统数据集中式的机器学习引发... 详细信息

近年来,随着各行各业数据平台的建设,大数据驱动的机器学习技术推动现实社会逐步走向信息化和智能化,如语音识别、路径导航、人脸识别等。随着人工智能的应用领域的不断扩宽,深度学习技术逐渐发展和完善,传统数据集中式的机器学习引发社会对个人隐私数据安全的担忧。由于用户隐私数据泄露以及行业竞争私自使用隐私数据等问题频发,政府相继出台法律规定限制隐私数据的流通与共享,造成企业间“数据孤岛”现象,协同隐私数据联合AI建模成为挑战。联邦学习作为一种新型隐私保护的分布式机器学习范式,能够在协同大规模设备共同训练机器学习模型的同时保障用户数据安全,使用户从参与联邦学习训练中获益。本文主要针对联邦学习中数据非独立同分布问题进行研究。联邦学习通过协调不同用户或企业的设备共同训练,设备间数据分布及数据集规模的差异会导致本地建模的参数优化后具有偏差,经由联邦学习协作训练后难以满足全局优化目标,导致模型收敛速度以及模型精确度显著下降。针对非独立同分布数据问题,本文提出一种基于条件生成对抗网络的联邦学习数据增强方法,以提高非独立同分布数据情况下的联邦学习算法性能。本文主要工作如下:(1)通过划分数据集构造模拟非独立同分布数据,通过对比算法在不同数据划分情况下的模型性能,验证了联邦学习算法在非独立同分布数据下存在性能下降及难以收敛到全局最优目标的现象。(2)提出了一种新颖的联邦学习数据增强方法,根据用户本地数据分布作为条件信息,在本地通过条件生成对抗网络模型指导生成数据,减轻用户间的数据分布差异,通过差分隐私加噪的方式保障生成对抗网络训练数据不被泄露。通过在MNIST、CIFAR-10数据集上进行实验验证该方法在非独立同分布数据下能实现稳定的性能提升。(3)设计并实现了基于隐私保护的移动应用个性化推荐算法。提出的应用推荐算法能在保护用户数据不离开本地的情况下学习到全局用户行为特征的共享表示,同时能针对不同用户设备间的非独立同分布行为数据进行个性化建模。采集数据构建真实非独立同分布应用序列数据集Rec4APP,实验验证,该算法在Rec4APP数据集上相较于传统基于独立同分布的算法具有更高的模型预测精度。

关键词：联邦学习生成对抗网络差分隐私非独立同分布数据

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一种非独立同分布问题下的联邦数据增强算法

计算机科学 2022年第12期49卷 33-39页

作者：瞿祥谋吴映波蒋晓玲重庆大学大数据与软件学院重庆401331

在联邦学习中,由于用户的本地数据分布会随着用户所在地以及用户偏好而变动,数据的非独立同分布下的用户数据可能缺少某些标签类别的数据,在模型聚合中显著影响了迭代更新速率和最终的模型性能。为了解决这一问题,提出了一种基于条件生... 详细信息

在联邦学习中,由于用户的本地数据分布会随着用户所在地以及用户偏好而变动,数据的非独立同分布下的用户数据可能缺少某些标签类别的数据,在模型聚合中显著影响了迭代更新速率和最终的模型性能。为了解决这一问题,提出了一种基于条件生成对抗网络进行联邦数据增强的算法,能够在不涉及泄露用户隐私的前提下,通过生成对抗网络模型对数据偏斜的参与者扩增少量数据,大幅提升非独立同分布数据划分下联邦学习算法的性能。实验结果表明,与当前主流的联邦算法相比,该算法在非独立同分布设置下的MNIST,CIFAR-10数据集上的预测精度分别提升了1.18%和14.6%,显示出了该算法对非独立同分布问题的有效性和实用性。

关键词：联邦学习隐私保护生成对抗网络差分隐私数据增强

爆炸载荷下正弦曲边三维负泊松比夹芯板的动态响应和吸能特性

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爆炸与冲击 2024年第2期44卷 1-18页

作者：蒋舟顺徐峰祥邹震周谦谋武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070

具有优异能量吸收特性的负泊松比结构在抗爆炸冲击防护领域有广阔的应用前景。为进一步提升夹芯板的抗爆性能,提出了一种在X、Y方向力学特性相同的正弦曲边三维负泊松比夹芯板用于防爆保护。采用数值模拟方法,对夹芯板在空爆载荷下的动... 详细信息

具有优异能量吸收特性的负泊松比结构在抗爆炸冲击防护领域有广阔的应用前景。为进一步提升夹芯板的抗爆性能,提出了一种在X、Y方向力学特性相同的正弦曲边三维负泊松比夹芯板用于防爆保护。采用数值模拟方法,对夹芯板在空爆载荷下的动态响应和吸能特性进行了研究,分析了夹芯板塑性拉伸和弯曲对背面板变形模式和轴向偏转分布的影响,并探究了爆炸距离、炸药质量、面板厚度和芯层关键结构参数对夹芯板变形和能量吸收的影响。结果表明,在空爆载荷下,夹芯板的动态响应过程可分为芯层压缩、整体变形和自由振动3个阶段。后面板在纵向(X方向)和横向(Y方向)上的抗变形能力无明显差异。随着炸药质量增加和爆炸距离减小,夹芯板的后面板中心位移增加,芯层吸能占比减小。此外,采用薄前面板和厚后面板的夹芯板可以提高芯层的吸能占比。当分别增加相同的前、后面板厚度时,前面板厚度对减小后面板中心位移的影响更显著。当芯层厚度从0.6 mm减小至0.2 mm时,后面板中心位移减小49.0%,总能量吸收增加86.7%;芯层振幅从0.2 mm增大至1.0 mm时,后面板中心位移减小20.7%,总能量吸收大致不变;芯层高度从10 mm增大至18 mm时,后面板中心位移减小88.3%,总能量吸收增加56.9%;芯层宽长比从0.56减小至0.2时,后面板中心位移减小39%,总能量吸收增加47.4%。

关键词：三维负泊松比结构夹芯板抗爆性能能量吸收

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米字形交通网铺展七省通衢新画卷 003

米字形交通网铺展七省通衢新画卷

生命的轮回与信仰——浅析舞剧《香巴拉》中的生命表达与形式创新

襄阳日报

作者：严俊杰瞿谋

1月30日，在省十四届人大二次会议开幕会上，省委副书记、省长王忠林向大会作政府工作报告。报告指出：2023年，全省超米字形高速铁路网加快形成，拟建在建里程数和投资额均居全国第一。 “襄阳是国家确定的全国性综合交通枢纽和全国... 详细信息

1月30日，在省十四届人大二次会议开幕会上，省委副书记、省长王忠林向大会作政府工作报告。报告指出：2023年，全省超米字形高速铁路网加快形成，拟建在建里程数和投资额均居全国第一。 “襄阳是国家确定的全国性综合交通枢纽和全国性铁路枢纽。”市发改委党组书记、主任阮莉

关键词：高铁时代襄阳市物流枢纽交通网

来源： cnki报纸评论

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尚舞 2024年第6期 79-81页

作者：瞿友祥哈尔科夫国立师范大学

文章深入分析了舞剧《香巴拉》中融合藏族文化、宗教信仰和生死轮回的主题。舞剧导演通过现代编创手法,如使用藏族舞蹈、坛城沙画、风筝象征等元素,生动表现了生命的循环和轮回观念。此外,舞剧突破了传统叙事结构,运用宗教仪式、精神解... 详细信息

文章深入分析了舞剧《香巴拉》中融合藏族文化、宗教信仰和生死轮回的主题。舞剧导演通过现代编创手法,如使用藏族舞蹈、坛城沙画、风筝象征等元素,生动表现了生命的循环和轮回观念。此外,舞剧突破了传统叙事结构,运用宗教仪式、精神解脱、生死轮回等元素,挑战观众的思维和审美观念,使作品充满深刻的宗教与哲学内涵。舞剧的创新表达方式引发了人们对生死、道德和伦理等主题的深刻思考,并将藏族文化的丰富传统与现代创新相融合。通过各种舞台元素,这部作品突出了生命的无常性、虚幻性及其不断轮回的特征,能够帮助观众更好地理解生命与死亡的深刻内涵。

关键词：舞剧《香巴拉》生死轮回藏族舞蹈坛城沙画

村寨民族舞蹈的特征及发展对策研究——以云南彝族舞蹈为例

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戏剧之家 2024年第17期 109-111页

作者：瞿友祥哈尔科夫国立师范大学乌克兰哈尔科夫

云南省作为中国的少数民族之乡,拥有着丰富多样的民族舞蹈传统。彝族是云南省内最大的少数民族之一,彝族的舞蹈文化具有独特的价值。为了推进我国优秀传统文化的弘扬和传承,本文以云南彝族舞蹈为例,探讨村寨民族舞蹈的特征及发展对策,... 详细信息

云南省作为中国的少数民族之乡,拥有着丰富多样的民族舞蹈传统。彝族是云南省内最大的少数民族之一,彝族的舞蹈文化具有独特的价值。为了推进我国优秀传统文化的弘扬和传承,本文以云南彝族舞蹈为例,探讨村寨民族舞蹈的特征及发展对策,以期为保护和传承这一珍贵的文化遗产提供参考和启示。

关键词：村寨民族舞蹈云南彝族特征发展对策

数字化背景下中国民间舞蹈文化生态学的研究态势

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大众文艺 2024年第5期 71-73页

作者：瞿友祥哈尔科夫国立师范大学

文章将分析中国民间舞蹈文化在数字化背景下的发展态势，先介绍了数字化技术在中国民间舞蹈的应用现状，强调了数字化技术在舞蹈领域的广泛应用。随后，分析了数字化技术在民族舞蹈的创新应用，包括舞蹈影像采集与保存、虚拟现实技术的... 详细信息

文章将分析中国民间舞蹈文化在数字化背景下的发展态势，先介绍了数字化技术在中国民间舞蹈的应用现状，强调了数字化技术在舞蹈领域的广泛应用。随后，分析了数字化技术在民族舞蹈的创新应用，包括舞蹈影像采集与保存、虚拟现实技术的应用以及增强现实技术在舞蹈中的创新，这些应用拓展了舞蹈的表现方式，丰富了文化传承。最后，探讨了数字化技术对民族舞蹈生态学的影响，包括创新编创手法与表达、舞蹈社群与数字互动平台的发展，并通过案例分析展示了数字化技术如何影响文化发展与传承。数字化技术为中国民间舞蹈文化注入了新活力，拓宽了研究领域，为文化传承提供了更多可能性。

关键词：民族舞蹈生态学数字化技术舞蹈影像编创与发展

新工科视角下电子信息专业四创型人才培养策略研究

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中国科技期刊数据库科研 2024年第3期 53-56页

作者：雷国平瞿光祥重庆三峡学院重庆404100

本研究深入探讨了新工科背景下电子信息专业的四创型人才培养策略。通过分析现有教学模式的不足,提出了包括课程改革、实践教学和产学研合作在内的一系列改革措施。这些策略旨在提升学生的创新能力和实践技能,同时紧密结合教育内容与行... 详细信息

本研究深入探讨了新工科背景下电子信息专业的四创型人才培养策略。通过分析现有教学模式的不足,提出了包括课程改革、实践教学和产学研合作在内的一系列改革措施。这些策略旨在提升学生的创新能力和实践技能,同时紧密结合教育内容与行业需求。研究结果表明,这些改革措施能有效提高学生的学习兴趣、实践能力,并增强就业竞争力。此外,研究还强调了教育改革需要高校、教师及政策层面的综合支持。

关键词：新工科电子信息专业四创型人才培养教学改革产学研合作

深层砂岩储层孔隙结构特征及影响因素——以银额盆地拐子湖凹陷为例

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 249-264页

作者：彭谋李江海杨博北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

以银额盆地拐子湖凹陷巴音戈壁组深层砂岩为研究对象,在探究储层基本特征的基础上,采用恒速压汞法区分孔隙与喉道,定量地表征孔喉特征参数;通过扫描电子显微镜和铸体薄片,定性地表征孔喉形态特征,分析微观孔隙的结构差异;结合孔喉分形... 详细信息

以银额盆地拐子湖凹陷巴音戈壁组深层砂岩为研究对象,在探究储层基本特征的基础上,采用恒速压汞法区分孔隙与喉道,定量地表征孔喉特征参数;通过扫描电子显微镜和铸体薄片,定性地表征孔喉形态特征,分析微观孔隙的结构差异;结合孔喉分形维数划分孔隙类型,探讨影响储层孔隙发育的主要因素。研究结果表明,该区储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,成分成熟度较低,平均孔隙度为10.8%,平均渗透率为1.17 mD,属于低孔低渗型储层。储集空间类型主要为原生粒间孔、溶蚀孔和微裂缝,孔隙半径平均值为195μm,喉道半径平均值为3.5μm,储层的孔隙结构类型分为微孔小喉型、小孔小喉型和大孔粗喉型。研究区储层孔喉比总体上较大,良好的孔喉配置关系是影响储层物性的重要因素,影响孔隙发育的主控因素则是早期成岩作用、有机酸溶蚀和烃类充注的综合作用。经过相对较弱的压实作用和胶结作用改造后,原始碎屑为后期溶蚀提供了物质和空间基础,储层顶部和底部巨厚的富有机质泥岩提供了有机酸溶蚀和烃类充注的物源。

关键词：深层砂岩恒速压汞储层特征孔隙结构