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面向车联网数据持续共享的安全高效联邦学习

计算机研究与发展 2024年

作者：乐俊青谭州勇张迪刘高向涛廖晓峰信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室(重庆大学) 重庆大学计算机学院

车联网与人工智能结合推动了自动驾驶汽车快速发展.分散于不同车辆中的车联网数据共享并用于训练人工智能模型可实现更高效、可靠的智能驾驶服务.自动驾驶汽车可通过车载摄像头、传感器等持续采集车辆实时信息、道路图像和视频等车联网... 详细信息

车联网与人工智能结合推动了自动驾驶汽车快速发展.分散于不同车辆中的车联网数据共享并用于训练人工智能模型可实现更高效、可靠的智能驾驶服务.自动驾驶汽车可通过车载摄像头、传感器等持续采集车辆实时信息、道路图像和视频等车联网数据，并用于优化更新智能交通模型，弥补车联网数据变化导致的模型准确度下降问题.提出面向车联网环境下数据持续共享的高效安全联邦学习方案SEFL，以解决车联网数据采集低效、数据动态更新导致的灾难性遗忘、模型训练参数导致的隐私泄露等问题.在方案SEFL中，车辆基于全局模型，只采样模型识别率较低的车联网数据，并以最大概率对应的输出作为该样本的标签，完成训练样本自动采集.由于车辆存储空间有限，采集的新样本会覆盖旧样本，导致车辆上数据是动态变化的，传统微调训练方式容易引起灾难性遗忘问题.为此，方案中设计了一种基于双重知识蒸馏的训练算法，确保模型学习到每个样本的知识，使模型保持较高的准确度.此外，为了防止车辆与服务器之间传播的模型参数泄露用户隐私，提出了一种自适应的差分隐私策略来实现客户端级的强隐私保护，同时该方案能最大限度地减少差分隐私噪声对全局模型准确度的负面影响.最后，进行了安全性分析并结合交通标志数据集GTSRB和车辆识别数据集对SEFL方案进行了性能评估.分析与实验结果表明所提出的SEFL方案能提供可靠的强隐私保护和高效的采集策略，并且在模型准确度方面要优于现有基于联邦学习的算法．

关键词：车联网数据持续共享联邦学习差分隐私隐私保护

蛋白激酶C-β抑制剂减轻大鼠肾移植物的炎性浸润及与磁共振成像的对应关系

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中华实验外科杂志 2022年第3期39卷 492-495页

作者：胡婷婷国科陈海谭州科梁国标容松遵义医科大学附属医院肾内科 563000 遵义医科大学附属医院胸外科 563000 遵义医科大学附属第三医院肾内科 563002 遵义医科大学附属医院泌尿外科 563000

目的通过制作大鼠肾移植模型,探讨蛋白激酶C-β(PKC-β)抑制剂对大鼠移植炎性反应的影响并观察与磁共振成像(MRI)的对应关系。方法将大鼠肾移植模型随机分为3组:同质移植组、异质移植组和异质移植PKC-β抑制剂组,每组10对。术后24 h行MR... 详细信息

目的通过制作大鼠肾移植模型,探讨蛋白激酶C-β(PKC-β)抑制剂对大鼠移植炎性反应的影响并观察与磁共振成像(MRI)的对应关系。方法将大鼠肾移植模型随机分为3组:同质移植组、异质移植组和异质移植PKC-β抑制剂组,每组10对。术后24 h行MRI检查,然后处死大鼠,取血标本用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测低氧诱导因子-1(HIF-1)和血红素氧合酶-1(HO-1)的mRNA表达量,取肾脏标本用免疫组织化学检测肾组织中白细胞介素(IL)-4、IL-8、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和单核细胞迁移抑制因子(MIF)的表达。组间比较采用单因素方差分析。结果MRI显示术后24 h大鼠移植肾在异质移植PKC-β抑制剂组冠状位扫描记录动脉自旋标记(ASL)及T1成像分别为[(294.19±42.13)ml/(min×100 g)、(1951.1±82.9)ms],显著高于异质移植组[(253.24±25.18)ml/(min×100 g)、(1842.1±79.6)ms],而低于同质移植组[(331.65±49.44)ml/(min×100 g)、(2047.6±89.3)ms],差异有统计学意义(F=42.323、95.445,P值均<0.01);血清中的HIF-1和HO-1在异质移植PKC-β抑制剂组水平[(1245.17±305.96)、(249.72±51.01)]分别高于异质移植组[(947.34±112.65)、(111.71±41.02)]和同质移植组[(1157.74±224.63)、(147.52±42.22)],差异有统计学意义(F=61.252、37.832,P值均<0.01);而肾组织中的IL-4、IL-8、MCP-1、MIF在异质移植PKC-β抑制剂组表达水平[(45.3±4.3)、(47.2±4.5),(37.7±3.6)、(31.2±3.0)]分别高于同质移植组[(19.4±2.6)、(19.6±2.5)、(17.4±2.1)、(16.7±2.5)],但低于异质移植组[(82.5±6.5)、(88.6±6.6)、(77.4±5.6)、(71.2±4.5)],差异有统计学意义(F=51.237、59.432、49.375、51.223,P值均<0.01)。结论PKC-β抑制剂通过减轻炎症浸润及产生保护因子来减轻肾移植后移植物损伤,与MRI检测结果呈对应关系。

关键词：肾移植蛋白激酶C-β抑制剂磁共振成像

考虑台风时空特性的海上风电场群协同紧急防御策略

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电力系统保护与控制 2024年第12期52卷 13-24页

作者：卢睿熊小伏陈红州输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044

极端天气发生率逐年升高,威胁电网安全稳定运行。为解决极端天气历史数据抽样建模存在局限性、极端天气预测不准确和电网应对自然灾害防御吸收能力不足等问题,提出一种考虑台风时空特性的海上风电场群协同紧急防御策略。首先,基于Batts... 详细信息

极端天气发生率逐年升高,威胁电网安全稳定运行。为解决极端天气历史数据抽样建模存在局限性、极端天气预测不准确和电网应对自然灾害防御吸收能力不足等问题,提出一种考虑台风时空特性的海上风电场群协同紧急防御策略。首先,基于Batts梯度风模型分析台风时空特性与影响机理,量化台风物理信息与海上风电场出力间的耦合关系。然后,以偏差考核区间内的紧急防御成本最小为目标函数,提出了考虑台风时空特性的海上风电集群多时间尺度两阶段随机优化模型。模型第一阶段基于台风预报信息定制出包含常规机组备用出力、抽蓄机组启停计划、储能电站出力、计划弃风/切负荷量的防御资源预调度策略,第二阶段将台风预报的不确定性纳入决策过程中,基于灵活分布式资源制定紧急防御调整策略。最后,通过算例验证了所提紧急防御策略的有效性与经济性。

关键词：极端天气紧急防御策略海上风电两阶段随机优化抽水蓄能电网弹性

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槲皮素对环孢素慢性肾毒性致肾小管间质纤维化的影响及可能的机制

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槲皮素对环孢素慢性肾毒性致肾小管间质纤维化的影响及可能的机制

作者：谭州科遵义医学院

学位级别：硕士

目的:拟通过建立慢性环孢素肾病的大鼠模型,观察槲皮素对环孢素慢性肾毒性所致的肾小管间质纤维化的影响,并探讨其可能的机制。方法:在低盐饮食基础上将SD大鼠分为四组:环孢素模型组(环孢素+橄榄油),槲皮素治疗组(环孢素+橄榄油+槲皮... 详细信息

目的:拟通过建立慢性环孢素肾病的大鼠模型,观察槲皮素对环孢素慢性肾毒性所致的肾小管间质纤维化的影响,并探讨其可能的机制。方法:在低盐饮食基础上将SD大鼠分为四组:环孢素模型组(环孢素+橄榄油),槲皮素治疗组(环孢素+橄榄油+槲皮素),空白对照组(低盐饮食),载体对照组(橄榄油)。慢性环孢素肾病采用环孢素灌药造模(25mg.kg.d),同时给予槲皮素灌药(15 mg.kg.d)干预研究。各组分别于灌药4周、6周后分批处死,测定肾功能、尿蛋白和体重变化;HE、Masson染色评判肾脏组织病理学改变及纤维化程度;免疫组化检测肾脏组织TGF-β1、α-SMA、OPN、Ⅳ型胶原的着染情况;RT-PCR检测TGF-βmRNA,Smad2、3、7mRNA表达。结果:①环孢素模型和槲皮素治疗组大鼠体重下降、血肌酐升高水平和尿蛋白排泄量均较空白对照组和载体对照组明显(P＜0.05);但槲皮素治疗组上述指标明显低于环孢素模型组(P＜0.05)。②环孢素模型组肾脏病理组织学改变主要为小管间质损伤进行性加重,间质纤维化,小管萎缩;槲皮素干预后肾小管损伤以及间质纤维化积分明显低于坏孢素模型组(P＜0.01)。③环孢素模型和槲皮素治疗组肾组织TGF-β、α-SMA、OPN、Ⅳ型胶原水平明显上调(P＜0.01);但槲皮素干预组肾组织上述指标却明显低于环孢素模型组(P＜0.01)。④环孢素模型和槲皮素治疗组肾组织TGF-β、Smad2/3 mRNA、smad7mRNA表达也明显上调(P＜0.05);但环孢素模型组TGF-β、Smad2/3 mRNA水平高于槲皮素治疗组(P＜0.05),而槲皮素干预组6周时Smad7mRNA水平明显高于环孢素模型组(P＜0.01)。⑤整过实验期间没有发现空白对照组与载体对照组间存在观察批标的差异。⑥肾间质纤维化积分与TGF-β1、OPN、α-SMA、COL-Ⅳ呈正相关(r=0.81,0.82,0.91,0.87,P＜0.01)。结论:①.槲皮素对慢性环孢素肾病有一定肾脏保护作用,可能与降低尿蛋白排泄、下调肾组织TGF-β1、OPN、α-SMA、COL-Ⅳ的表达,延缓肾小管间质纤维化进程有关。②.TGF-β1/Smad2、3信号通路激活参与了环孢素慢性肾毒性致肾小管间质纤维化进程,而槲皮素可能通过TGF-β1/Smad7信号通路发挥抗纤维化作用。

关键词：环孢素肾毒性肾小管间质纤维化槲皮素 TGF-β/Smad 细胞外基质

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问题导学法如何在初中数学教学中应用

读写算 2024年第9期 77-79页

作者：谭献科广西壮族自治区桂平市教学研究室

问题导学法是一种以问题为核心，引导学生自主探究、主动参与、合作学习的教育教学方法。在初中数学教学中，问题导学法具有重要的实践意义。文章通过对问题导学法的研究与分析，探讨了其在初中数学教学中的应用策略，以期为提高初中数... 详细信息

问题导学法是一种以问题为核心，引导学生自主探究、主动参与、合作学习的教育教学方法。在初中数学教学中，问题导学法具有重要的实践意义。文章通过对问题导学法的研究与分析，探讨了其在初中数学教学中的应用策略，以期为提高初中数学教学质量提供参考。

关键词：问题导学初中数学教学方法应用探讨

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多层土中盾构隧道开挖面主动破坏极限支护力

土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：黄应州厦深铁路广东有限公司

合理设计开挖面主动破坏极限支护力是维持盾构隧道稳定性的关键之一，目前大部分主动破坏极限支护力计算方法并不完全适用于复杂盾构隧道工程设计。基于楔形体计算模型，考虑土拱效应影响下的侧压力系数，引入盾构隧道开挖倾角和渗流作... 详细信息

合理设计开挖面主动破坏极限支护力是维持盾构隧道稳定性的关键之一，目前大部分主动破坏极限支护力计算方法并不完全适用于复杂盾构隧道工程设计。基于楔形体计算模型，考虑土拱效应影响下的侧压力系数，引入盾构隧道开挖倾角和渗流作用等参数，建立适用于多层土中的开挖面主动破坏极限支护力计算模型和解析解；结合实际工程案例，对影响主动破坏极限支护力的土体和设计参数进行分析。结果表明，主动破坏极限支护力随施工深度、地下水水位高度、土体重度和开挖倾角的增大而显著增大，随内摩擦角和黏聚力的增加而非线性减小；采用考虑土拱效应影响的侧压力系数有利于减小主动破坏极限支护力设计值；考虑渗流作用后的主动破坏极限支护力显著增加；土层的参数变化对主动破坏极限支护力影响显著。

关键词：盾构隧道主动破坏极限支护力土拱效应成层土渗流

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联体小鼠在联体状态下的生理变化

Zoological Research 2012年第5期33卷 493-497页

作者：张富祥杨亦彬柯贵宝陈颖徐鑫梅谭州科容松遵义医学院肾病中心器官移植实验室贵州遵义563003

该研究旨在建立联体小鼠模型并评估小鼠应对联体状态时的生理变化。选取13对同基因联体小鼠,在两只小鼠肘关节远端4～5mm处,沿着肱骨和肋骨侧面直到腰围线末端,连接皮肤和皮下组织,建立联体模型,术后观察联体小鼠运动变化、体重、粪便... 详细信息

该研究旨在建立联体小鼠模型并评估小鼠应对联体状态时的生理变化。选取13对同基因联体小鼠,在两只小鼠肘关节远端4～5mm处,沿着肱骨和肋骨侧面直到腰围线末端,连接皮肤和皮下组织,建立联体模型,术后观察联体小鼠运动变化、体重、粪便皮质酮活性及血液交换率等。结果发现:术后联体小鼠出现兴奋、焦虑等特征性运动失常,随后数周小鼠活动逐渐适应联体状态,120天内无一死亡;术后三天体重下降,术后一月恢复至正常;术后粪便中皮质酮代谢物水平快速升高,至第75天降至正常;检测术后其中三对联体小鼠之间的血液交换率,结果基本正常,第12周血液完全交换率分别为63、46和107min。该结果提示小鼠能够很好地适应联体状态,该模型具有广泛的应用前景。

关键词：粪便中皮质酮 C57BL/6小鼠适应伊文思蓝联体小鼠模型

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单细胞测序在植物研究中的应用

科学通报 2024年第12期69卷 1586-1597页

作者：安妍妍张明惠谭何新上海理工大学健康科学与工程学院海军军医大学药学院同济大学附属上海第四人民医院

同一个基因在不同的细胞中表达存在一定的差异,常规的转录组测序方法(RNA-Seq)在组织或器官水平上进行分析,容易忽略细胞间的差异,但近几年迅速发展的高通量单细胞转录组测序技术在单细胞水平上分析,可以补充常规测序所忽略的异质性.目... 详细信息

同一个基因在不同的细胞中表达存在一定的差异,常规的转录组测序方法(RNA-Seq)在组织或器官水平上进行分析,容易忽略细胞间的差异,但近几年迅速发展的高通量单细胞转录组测序技术在单细胞水平上分析,可以补充常规测序所忽略的异质性.目前,植物生物学领域已经全面开始单细胞转录组学,多组学研究成为趋势.本文综述了单细胞测序发展历程以及分离单细胞的方法并总结了各种方法的优缺点,介绍了近年来单细胞转录组测序技术在揭示植物细胞发育和分化过程、生物合成途径、应对生物与非生物胁迫的响应及在分析不同物种间细胞类型分化等方面取得的显著进展.此外,多组学联合应用不仅有助于人们更深入地理解植物生物学,也为植物育种等领域提供了新的研究方向,可以为将来在更多物种中广泛开展单细胞水平的研究提供参考.

关键词：单细胞转录组学单细胞分离多组学植物研究

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磁谐振无线传能的高性能体内接收线圈设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 15-22页

作者：徐琦黎定康王茂州华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074

针对植入式装置的经皮无线能量传输中,体内接收小线圈品质因数低、自谐振频率高且难以与体外线圈匹配共振的问题,提出采用多子线圈串接构建空心体内能量接收线圈兼作植入电路的封装,并对子线圈中外径26 mm的印刷平面螺旋线圈(P-PSC)进... 详细信息

针对植入式装置的经皮无线能量传输中,体内接收小线圈品质因数低、自谐振频率高且难以与体外线圈匹配共振的问题,提出采用多子线圈串接构建空心体内能量接收线圈兼作植入电路的封装,并对子线圈中外径26 mm的印刷平面螺旋线圈(P-PSC)进行优化设计.在选定基材、基板厚度和线厚的基础上,采用部分元等效电路法仿真计算P-PSC的自谐振频率和品质因数,分析内半径、匝数及线宽线距比的影响,优选得到低剖面、高性能PPSC的设计参数.测得双层P-PSC的自谐振频率和品质因数分别为10.37 MHz和82.3,结果表明:本研究的单、双层P-PSC性能综合评价指标均高于同类线圈,空心能量接收线圈尺寸为Φ26.00 mm×4.55 mm,自谐振频率低至6.78 MHz,品质因数可达67.1,在满足安全限制的条件下,距离发射线圈4 cm的接收功率为269 mW,能量传输效率(PTE)为24.2%.

关键词：磁谐振耦合经皮无线能量传输印刷平面螺旋线圈部分元等效电路品质因数