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图联邦学习:问题、方法与挑战

计算机科学 2025年第1期52卷 362-373页

作者：王鑫熊书博孙凌云浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023 浙江大学计算机科学与技术学院杭州310058

图作为一种高效、灵活、通用的数据结构,在多个学科领域得到了广泛应用。近年来,基于图的深度学习算法不断涌现,并在社交网络、生物信息学、推荐系统等领域取得显著成效。尽管公开的图数据量在增加,但高质量的数据往往分散在不同的数据... 详细信息

图作为一种高效、灵活、通用的数据结构,在多个学科领域得到了广泛应用。近年来,基于图的深度学习算法不断涌现,并在社交网络、生物信息学、推荐系统等领域取得显著成效。尽管公开的图数据量在增加,但高质量的数据往往分散在不同的数据所有者手中。随着社会对数据隐私保护要求的提高,现有的图学习算法面临着许多挑战。图联邦学习作为一种有效的解决方案应运而生。文中系统回顾了图联邦学习领域近五年的研究进展,将该领域的核心问题划分为3个部分,并在结构上进行了垂直整合,在关系上进行了递进阐述,包括:1)原始图数据差异导致的结构异构性;2)图联邦特性导致的模型聚合问题;3)模型整体调优方面的挑战。针对每个问题,详细分析了代表性工作及其优缺点,并总结了图联邦学习领域的典型应用和未来挑战。

关键词：联邦学习图神经网络图联邦学习隐私计算

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黄河水下三角洲表层沉积物汞(Hg)分布特征及其影响因素

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中国环境科学 2025年

作者：车新颖刘明王飞宇陈竟博孙学诗范德江中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室

河流三角洲是陆海相互作用最强烈，也是人类活动最频繁的区域之一。本文基于对黄河水下三角洲表层沉积物的物质组成和汞(Hg)含量的分析，以期了解黄河水下三角洲Hg分布特征及影响因素。结果表明，黄河水下三角洲表层沉积物中的Hg含量介... 详细信息

河流三角洲是陆海相互作用最强烈，也是人类活动最频繁的区域之一。本文基于对黄河水下三角洲表层沉积物的物质组成和汞(Hg)含量的分析，以期了解黄河水下三角洲Hg分布特征及影响因素。结果表明，黄河水下三角洲表层沉积物中的Hg含量介于15.09-53.11 μg/kg，平均含量为36.32 μg/kg，相较于其他国内外海域较低。沉积物中Hg含量由岸向海呈现“低-高-低-高”的间隔分布，切变锋位置和外海细颗粒沉积区Hg含量出现峰值，南部靠近莱州湾区域沉积物中Hg含量也较高。Hg以自然来源为主，同时受人类活动排放的影响。水动力条件对沉积物中Hg的分布有显著的控制作用，Hg倾向于在细颗粒沉积物中富集，河口的“过滤器”效应尤其是切变锋的作用显著影响了Hg的空间分布和向远海的迁移。沉积物中Hg的分布还与有机碳、碳酸盐矿物和铁锰氧化物等其在沉积物中的赋存载体有关，一方面，这些赋存载体直接与Hg结合影响其在沉积物中的分布，另一方面这些赋存载体还会影响沉积物的性质进而间接影响Hg的分布。本研究明确了黄河水下三角洲Hg的空间分布特征及其影响因素，对于认识大河三角洲Hg等重金属污染物质的源汇过程及环境效应具有重要意义，同时对于黄河三角洲生态保护和可持续发展也具有一定的参考价值。

关键词：黄河水下三角洲汞空间分布影响因素

基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子发电性能研究

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中国机械工程 2025年

作者：闫晓东周公博周坪韩链锋李庆曹爽中国矿业大学机电工程学院江苏省矿山机电装备重点实验室

针对传统单一风致振动式压电振子能量收集效率低的问题，提出了基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子。以井下综采工作面的风能为研究背景，首先设计了混合式压电振子模型，然后建立了磁力耦合模型，分析了不同磁矩时压电振子的磁力... 详细信息

针对传统单一风致振动式压电振子能量收集效率低的问题，提出了基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子。以井下综采工作面的风能为研究背景，首先设计了混合式压电振子模型，然后建立了磁力耦合模型，分析了不同磁矩时压电振子的磁力变化特性；其次对所设计压电振子的流场特性进行了仿真分析，最后通过实验的方式对压电振子的发电性能进行了验证。结果表明：所设计压电振子的整体发电功率随着直径比的增加而增加，且存在合适的磁矩和长径比值使得混合式压电振子的发电性能达到最佳，当风速v=3.5m/s时，最大发电功率达0.72mW以上；与单一风致振动式压电振子相比，所提出旋转磁力-风致振动混合式压电振子的发电功率提升了166.7%以上。

关键词：压电振子风致振动旋转磁力磁矩长径比发电性能

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基于级联森林的水泥熟料f-CaO含量预测

北京工业大学学报 2025年 250-257页

作者：李小青张海博龚先政邓全亮马忠诚叶家元北京工业大学材料科学与工程学院工业大数据应用技术国家工程实验室北京可视化智能科技股份有限公司中国建材集团有限公司

在水泥熟料性能的控制和优化中,需要及时有效地检测水泥熟料f-CaO含量。目前,水泥厂多采用人工取样和实验室检测的方法来检测熟料中的f-CaO含量,测量结果有很大的滞后性。针对水泥熟料f-CaO含量检测结果滞后的问题,基于水泥熟料生产数据... 详细信息

在水泥熟料性能的控制和优化中,需要及时有效地检测水泥熟料f-CaO含量。目前,水泥厂多采用人工取样和实验室检测的方法来检测熟料中的f-CaO含量,测量结果有很大的滞后性。针对水泥熟料f-CaO含量检测结果滞后的问题,基于水泥熟料生产数据,利用级联森林算法建立了预测模型。首先,通过对水泥熟料生产工艺和f-CaO产生原因机理进行分析,选择了模型的14个输入变量,如生料喂料量、分解炉出口温度、回转窑电流等。其次,采用滑动时间窗口方法构建时间序列,使模型输入包含更多的时序信息。最后,将提出的预测方法与3种传统机器学习模型进行对比。结果表明:该方法具有更好地预测精度和泛化能力,为水泥熟料生产过程中的f-CaO含量预测提供了一种新的解决方案,对于水泥生产过程的控制和优化具有重要意义。

关键词：水泥熟料质量指标 f-CaO含量预测时间窗口机器学习级联森林

基于相似日与VMD-DBO-KELM的分布式光伏发电功率预测方法

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高电压技术 2025年

作者：方朝雄郑洁云张章煌陈若晨周霞王子博国网福建省电力有限公司经济技术研究院南京邮电大学碳中和先进技术研究院

为了降低气象因素对分布式光伏发电功率预测精度的影响，提出一种基于相似日与变分模态分解(variational mode decomposition， VMD)，结合蜣螂算法优化核极限学习机(dung beetle optimizer kernel extreme learning machine，DBO-KELM... 详细信息

为了降低气象因素对分布式光伏发电功率预测精度的影响，提出一种基于相似日与变分模态分解(variational mode decomposition， VMD)，结合蜣螂算法优化核极限学习机(dung beetle optimizer kernel extreme learning machine，DBO-KELM)的分布式光伏发电功率预测方法，首先采用改进的迭代自组织数据分析算法(iterative self-organizing data analysis techniques algorithm，ISODATA)将历史分布式光伏发电功率数据划分为不同的相似日类，然后通过变分模态分解将光伏发电功率序列分解为不同的模态分量，并将其输入采用蜣螂优化算法优化的核极限学习机预测模型中，对每个分量分别进行预测，再对预测分量进行重构，进而实现基于VMD-DBO-KELM的高精度分布式光伏发电功率预测。最后采用某分布式光伏站点实测数据进行算例分析，结果表明：所提方法在不同相似日下都具有较高的预测精度，具有较强的适应性。

关键词：分布式光伏发电功率预测蜣螂优化算法核极限学习机迭代自组织数据分析算法变分模态分解

基于液相色谱-质谱代谢组学技术的硒化黑木耳代谢产物及通路分析

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食品科学 2025年第3期46卷 162-168页

作者：岳诗博崔航沈琴曹冬梅黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学牡丹江食品与生物技术创新研究院黑龙江牡丹江157000 国家杂粮工程技术研究中心黑龙江大庆163319 潍坊食品科技职业学院山东潍坊262123 黑龙江省农产品加工与质量安全重点实验室黑龙江大庆163319 黑龙江省杂粮加工及质量安全工程技术研究中心黑龙江大庆163319

本研究通过在黑木耳菌包中添加外源硒,结合液相色谱-质谱联用代谢组学技术,运用主成分分析、偏最小二乘判别分析、层次聚类分析等多元统计学分析,探究硒化对黑木耳代谢通路及代谢物的动态变化影响。结果表明,从黑木耳(HME)、亚硒酸钠无... 详细信息

本研究通过在黑木耳菌包中添加外源硒,结合液相色谱-质谱联用代谢组学技术,运用主成分分析、偏最小二乘判别分析、层次聚类分析等多元统计学分析,探究硒化对黑木耳代谢通路及代谢物的动态变化影响。结果表明,从黑木耳(HME)、亚硒酸钠无机硒化黑木耳(HMEa)和富硒玉米秸秆有机硒化黑木耳(HMEb)组共定性出669个代谢物,通过对差异代谢物进行筛选,无机硒化组(HME vs HMEa)共得到228个差异代谢物;有机硒化组(HME vs HMEb)共得到267个差异代谢物,硒化对黑木耳中有机酸及其衍生物、脂类及类脂质分子含量影响较大,且有机硒化富硒效果更显著。综合两组的京都基因与基因组百科全书代谢通路分析,发现硒化对脂类代谢、氨基酸类代谢影响显著。综上所述,黑木耳受到硒化后,脂类代谢、氨基酸代谢以及其他次生代谢产物的生物合成过程发生显著变化,对黑木耳中脂类和氨基酸等代谢产物产生显著影响,说明硒化会对黑木耳的营养成分和风味品质产生一定影响。

关键词：硒化黑木耳液相色谱-质谱法非靶向代谢组学

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呼伦贝尔草原不同打孔技术土壤入渗特征比较

生态与农村环境学报 2025年

作者：杨轶博郑志荣刁兆岩贺晶苏德荣北京林业大学草业与草原学院中国环境科学研究院

本研究深入探讨了呼伦贝尔草原不同打孔技术对土壤入渗特性的影响，旨在通过改善土壤的物理结构，为退化草原的生态恢复提供科学依据。打孔技术的意义在于通过增加土壤孔隙度和降低容重，提高土壤的通气性和水分渗透能力，从而促进水分... 详细信息

本研究深入探讨了呼伦贝尔草原不同打孔技术对土壤入渗特性的影响，旨在通过改善土壤的物理结构，为退化草原的生态恢复提供科学依据。打孔技术的意义在于通过增加土壤孔隙度和降低容重，提高土壤的通气性和水分渗透能力，从而促进水分的保持和植物根系的发育。这对于增强土壤水分保持能力、提高水分利用效率以及促进草地生态系统的健康和可持续性具有重要作用。通过设置三种不同打孔密度（不打孔、10cm×10cm、20cm×20cm）和三种生物量类型（高、中、低），利用双环入渗野外实测方法进行土壤入渗实验，研究结果显示不同打孔处理方式和生物量类型对土壤入渗速率及累积入渗量均有显著影响，其中高生物量样地表现出更高的初始入渗率和稳定入渗速率。此外，通过Kastiakov模型、Horton模型、Philip模型和G-P综合模型对土壤水分入渗过程进行拟合，Kastiakov模型在拟合土壤入渗速率方面表现最优，为预测土壤入渗速率提供了可靠的模型支持。这些发现不仅为退化草地的生态恢复提供了重要的理论和实践指导，也为水资源管理和土壤侵蚀控制提供了科学依据。

关键词：打孔处理:土壤入渗模型呼伦贝尔草原

探究国内网球赛事组织与地方经济发展的互动关系

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文体用品与科技 2025年第1期 31-33页

作者：郑琪博西藏民族大学陕西咸阳712082

随着体育产业的蓬勃发展,网球赛事已逐渐成为提升城市国际影响力、拉动地方经济增长的重要力量。本文探讨了国内网球赛事组织与地方经济发展的互动关系,通过分析赛事对地方经济的直接推动作用及其面临的挑战,提出了优化赛事组织策略以... 详细信息

随着体育产业的蓬勃发展,网球赛事已逐渐成为提升城市国际影响力、拉动地方经济增长的重要力量。本文探讨了国内网球赛事组织与地方经济发展的互动关系,通过分析赛事对地方经济的直接推动作用及其面临的挑战,提出了优化赛事组织策略以促进经济发展的可行性建议。研究表明,提升赛事管理水平、拓宽资金渠道、强化市场定位与差异化发展以及优化法规政策环境,是实现赛事与地方经济共赢的关键路径,能够带动城市经济的短期繁荣,还将为其长远发展提供持久动力。

关键词：网球赛事组织地方经济发展赛事管理经济效益法规政策

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不同负荷区间下集成熔盐储能的燃煤机组变负荷瞬态性能分析

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西安交通大学学报 2025年

作者：王珠刘双白胡娱欧崔福博刘明严俊杰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室华北电力科学研究院有限责任公司国家电网有限公司华北分部

集成熔盐储能是提高燃煤机组灵活性的有效手段。但是，集成系统的变负荷性能尚不明确。为了查明集成系统在多种负荷区间下升降负荷瞬态过程中的灵活性提升潜力与能耗特性，本文采用重构负荷指令的控制策略进行集成系统的升降负荷过程，... 详细信息

集成熔盐储能是提高燃煤机组灵活性的有效手段。但是，集成系统的变负荷性能尚不明确。为了查明集成系统在多种负荷区间下升降负荷瞬态过程中的灵活性提升潜力与能耗特性，本文采用重构负荷指令的控制策略进行集成系统的升降负荷过程，分析了不同负荷区间运行时集成熔盐储能后燃煤机组的变负荷性能，获得了集成系统的最大变负荷速率与系统能效。结果表明：在某660 MW燃煤机组中，高、低负荷区间下集成系统的最大降负荷速率可提升至7.0% THA·min-1，此时蒸汽分流比分别为0.5、0.6；高负荷区间运行时集成系统的平均煤耗率比低负荷区间低7.0 g kWh-1以上；高负荷区间升/降负荷时集成系统煤耗率降幅/增幅大于低负荷区间，约1.0 g kWh-1；高负荷区间运行时集成系统的往返平均煤耗率低于低负荷区间，约7.0 g kWh-1。满足变负荷速率要求的前提下，为降低集成系统煤耗率，应选择较小的低压缸入口蒸汽分流比与较大的凝结水分流比。本文获得了集成熔盐储能的燃煤机组变负荷性能，为集成系统的灵活高效运行提供了技术指导。

关键词：燃煤机组熔盐储能变负荷性能灵活性