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Federatedmutual learning:a collaborative machine learning method for heterogeneous data,models,and objectives

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2023年第10期24卷 1390-1402页

作者： Tao SHEN Jie ZHANG xinkang jia Fengda ZHANG Zheqi LV Kun KUANG Chao WU Fei WU College of Computer Science and Technology Zhejiang UniversityHangzhou 310027China School of Software Technology Zhejiang UniversityHangzhou 310027China School of Public Affairs Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

Federated learning(FL)is a novel technique in deep learning that enables clients to collaboratively train a shared model while retaining their decentralized data.However,researchers working on FL face several unique challenges,especially in the context of heterogeneity.Heterogeneity in data distributions,computational capabilities,and scenarios among clients necessitates the development of customized models and objectives in FL.Unfortunately,existing works such as FedAvg may not effectively accommodate the specific needs of each client.To address the challenges arising from heterogeneity in FL,we provide an overview of the heterogeneities in data,model,and objective(DMO).Furthermore,we propose a novel framework called federated mutual learning(FML),which enables each client to train a personalized model that accounts for the data heterogeneity(DH).A“meme model”serves as an intermediary between the personalized and global models to address model heterogeneity(MH).We introduce a knowledge distillation technique called deep mutual learning(DML)to transfer knowledge between these two models on local data.To overcome objective heterogeneity(OH),we design a shared global model that includes only certain parts,and the personalized model is task-specific and enhanced through mutual learning with the meme model.We evaluate the performance of FML in addressing DMO heterogeneities through experiments and compare it with other commonly used FL methods in similar scenarios.The results demonstrate that FML outperforms other methods and effectively addresses the DMO challenges encountered in the FL setting.

关键词： Federated learning Knowledge distillation Privacy preserving Heterogeneous environment

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Rice Storage Proteins:Focus on Composition,Distribution,Genetic Improvement and Effects on Rice Quality

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Rice science 2023年第3期30卷 207-221,I0035-I0037页

作者： LONG xinkang GUAN Chunmin WANG Lin jia Liting FU Xiangjin LIN Qinlu HUANG Zhengyu LIU Chun National Engineering Research Center for Rice and By-Product Deep Processing/School of Food Science and Engineering Central South University of Forestry and TechnologyChangsha 410004China

Rice storage proteins(RSPs)are plant proteins with high nutritional quality.As the second largest type of storage substance in rice,it is the main source of protein intake for people who consume rice as a staple food.The content and type of RSPs affect the appearance,processing quality and eating quality of rice.These effects involve the distribution of RSPs in rice grains as well as the interactions of RSPs with other components such as starch in rice grains.In the past two decades,some progress has been made in the genetic improvement of RSPs.However,the determination mechanism of protein content and composition in rice is still unclear,and the mechanism of the effect of RSPs on rice quality has not been elucidated.In this review,the composition,biosynthesis and distribution of RSPs,and quantitative trait loci mapping and cloning of RSP genes are summarized,the research progress of the influence of RSPs and their components on rice quality are reviewed,and the research directions in the future are proposed.

关键词： rice storage protein composition distribution genetic improvement rice quality

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文旅融合视域下城市近郊特色小镇乡村振兴的模式研究

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湖南理工学院学报（自然科学版） 2024年第2期37卷 73-77页

作者：余佳长沙学院湖南长沙410022

城市近郊特色小镇是构成城市文化生态多样性平衡的一种活态群落,地理位置和历史传统的共同影响赋予其独特的文化魅力.在文旅融合的背景下,开展特色小镇的文化空间营造“小而美”的尝试,不仅要规划设计文化和旅游产品的生产、分配、交易... 详细信息

城市近郊特色小镇是构成城市文化生态多样性平衡的一种活态群落,地理位置和历史传统的共同影响赋予其独特的文化魅力.在文旅融合的背景下,开展特色小镇的文化空间营造“小而美”的尝试,不仅要规划设计文化和旅游产品的生产、分配、交易和消费的产业价值链,借助产业链传达清晰的文化符号以及符号背后所承载的价值意义,而且要以符号管理为基础构建起特定的文化场景,来激发消费者对地方文化价值的“凝视”与“唤醒”,完成大众意识形态的生产与再生产,实现身份观照.以长沙近郊的新康古镇为研究对象,探索城市近郊特色小镇在乡村振兴中场景理论效验的中国化样本,为城市近郊特色小镇如何实现乡村振兴提供启示.

关键词：特色小镇场景理论文化符号文化生态

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沉积物埋藏深度和碳酸钙含量对南海沉积物干密度的影响

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海洋地质前沿 2022年第6期38卷 25-33页

作者：张新康贾国东同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

在古海洋学研究中,质量堆积速率是反映地质历史时期某种物质沉积通量变化趋势的重要指标。计算质量堆积速率的一个必要参数是沉积物的干密度(DBD)。但是,很多钻孔沉积物的干密度数据往往因采样间隔稀疏而分辨率太低,甚至没有实测数据,... 详细信息

在古海洋学研究中,质量堆积速率是反映地质历史时期某种物质沉积通量变化趋势的重要指标。计算质量堆积速率的一个必要参数是沉积物的干密度(DBD)。但是,很多钻孔沉积物的干密度数据往往因采样间隔稀疏而分辨率太低,甚至没有实测数据,为后续研究带来一定限制。前人研究中曾经发现深海沉积物的DBD可以用沉积物中的CaCO_(3)含量进行估算,但这一方法在南海是否可行尚缺乏研究。笔者根据前人经验,对南海ODP184,IODP 349、367、368共4个航次17个站位的DBD、CaCO_(3)含量与样品埋藏深度数据进行了分析,发现沉积物埋藏深度是影响DBD的重要因素,DBD和CaCO_(3)含量仅在南海南部的ODP1143站位表现出良好的关系。而在南海北部及中部可能由于受到不同程度深层流活动的影响,导致沉积环境极不稳定,非碳酸钙组分来源复杂多变,故DBD与CaCO_(3)%的相关性差。在南海南部,以沉积物埋藏深度和CaCO_(3)%为变量,对ODP1143站位用二元多项式拟合出一经验公式,该公式适用于南海南部海域与1143站位有相似沉积环境的沉积物样品干密度的估算。

关键词：南海干密度沉积物埋藏深度碳酸盐二元多项式拟合

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基于子模型方法的地铁车体疲劳寿命评估

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西南交通大学学报 2022年第2期57卷 295-300,330页

作者：李新康王苏秦刘潮涛张嘉陈逸斐中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都611756

车体是地铁车辆的重要承载部件,针对全尺寸车体疲劳试验综合难度高的问题,基于端部底架子模型包含了牵枕缓等在车体中受力最严苛结构的特点,提出采用端部底架子模型代替全尺寸车体进行疲劳试验的方法;建立了端部底架子模型和全尺寸车体... 详细信息

车体是地铁车辆的重要承载部件,针对全尺寸车体疲劳试验综合难度高的问题,基于端部底架子模型包含了牵枕缓等在车体中受力最严苛结构的特点,提出采用端部底架子模型代替全尺寸车体进行疲劳试验的方法;建立了端部底架子模型和全尺寸车体的有限元模型,并参照EN 12663标准所确定的疲劳载荷,通过设置合理的边界条件使得端部底架子模型与全尺寸车体关键位置应力分布一致;将试验测得端部底架关键位置的应力与仿真结果进行对比,验证了有限元模型的准确性,进而采用名义应力法和Eurocode 9标准规定的疲劳寿命-应力(SN)曲线对车体和底架焊缝部位进行了疲劳损伤计算.结果表明:端部底架3个最大损伤位置与全尺寸车体一致,并且同一位置处端部底架的损伤值均大于车体损伤值,因此采用子模型法评估全尺寸车体的疲劳寿命易于获得相对保守的结果,针对地铁车体采用子模型法进行疲劳寿命评估是可行的.

关键词：全尺寸车体端部底架子模型疲劳试验有限元损伤

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贵州垄脊地貌下置换条带煤柱开采研究

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煤炭工程 2023年第3期55卷 12-18页

作者：高方玲刘萍贾毅超陈镇罗畅黄鑫康贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

贵州矿区生态环境脆弱,且地形地貌较为复杂,大多属低、中山垄脊地貌,以此典型地质条件下的攀枝花煤矿11071工作面为研究背景,采用置换条带煤柱开采,一种“采-留-充”结合的减损开采方法,该方法提高了煤炭资源的回收率,降低了采煤对矿区... 详细信息

贵州矿区生态环境脆弱,且地形地貌较为复杂,大多属低、中山垄脊地貌,以此典型地质条件下的攀枝花煤矿11071工作面为研究背景,采用置换条带煤柱开采,一种“采-留-充”结合的减损开采方法,该方法提高了煤炭资源的回收率,降低了采煤对矿区环境和地表的影响,具有重要的应用价值。通过理论分析与计算确定了保留煤柱宽度a不小于20 m,条带开采宽度b为25~35 m,采用数值模拟方法研究了3种条带开采方案的地表变形特征,综合优选“采-留”方案,后针对优选方案充填置换煤柱进行再次模拟分析上覆岩层移动规律,置换煤柱比例为25%、50%、75%,研究了不同置换率充填对上覆岩层移动的影响,根据上覆岩层的条件合理确定置换率,可最大限度地提高资源回收率。研究结果表明:方案“采35 m留30 m,置换率25%~50%”最为合理,地表二次变形不明显,地表变形符合建筑物损毁等级Ⅰ级标准。

关键词：垄脊地貌置换条带煤柱开采上覆岩层运移规律数值模拟

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CNTs-Al_(2)O_(3)协同改性热塑性聚氨酯复合材料的制备与性能

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工程塑料应用 2022年第7期50卷 20-27页

作者：杨佳张迅韬杨尚科范益文卞军李鑫康杨涵蔺海兰西华大学材料科学与工程学院成都610039

为改善热塑性聚氨酯(PUR-T)的力学和导热性能,首先合成了多壁碳纳米管(MWCNTs)-Al2O3-MWCNTs杂化填料,然后通过熔融共混法制备了不同MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料含量的PUR-T复合材料(PUR-T-MWCNTs-Al2O3-MWCNTs),并对所合成的杂化填料... 详细信息

为改善热塑性聚氨酯(PUR-T)的力学和导热性能,首先合成了多壁碳纳米管(MWCNTs)-Al2O3-MWCNTs杂化填料,然后通过熔融共混法制备了不同MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料含量的PUR-T复合材料(PUR-T-MWCNTs-Al2O3-MWCNTs),并对所合成的杂化填料及PUR-T复合材料的微观结构、力学性能以及导热性能进行了表征。红外光谱分析表明,成功制备了MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料。拉曼光谱测试表明,酸化及表面处理提高了MWCNTs的结构有序程度。复合材料的拉伸性能测试结果表明,当MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料的质量分数为2.5%时,PUR-T复合材料的弹性模量较纯的PUR-T提高了89.6%。偏光显微镜分析表明,低含量的填料能均匀地分散于PUR-T基体中,但高含量下存在明显团聚现象。导热性能测试表明,添加质量分数为2.5%的MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料的复合材料热导率为0.557 W/(m·K),较纯PUR-T(0.183 W/(m·K))提高了204.4%,且在相同填料含量下,复合材料的平行热导率高于垂直热导率。

关键词：热塑性聚氨酯多壁碳纳米管表面改性复合材料力学性能导热性能

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SHS陶瓷内衬复合管的研究

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特种铸造及有色合金 1999年第S1期19卷 53-57页

作者：赵忠民王建江叶明惠杜心康张龙军械工程学院

ＳＨＳ陶瓷内衬复合管作为ＳＨＳ技术和传统铸造技术相结合的产物之一。通过比较离心ＳＨＳ技术和重力分离ＳＨＳ技术的合成工艺，从理论上阐述合成ＳＨＳ陶瓷内衬复合管所涉及的燃烧合成、液相分离和陶瓷凝固三个重要过程，并着重探讨... 详细信息

ＳＨＳ陶瓷内衬复合管作为ＳＨＳ技术和传统铸造技术相结合的产物之一。通过比较离心ＳＨＳ技术和重力分离ＳＨＳ技术的合成工艺，从理论上阐述合成ＳＨＳ陶瓷内衬复合管所涉及的燃烧合成、液相分离和陶瓷凝固三个重要过程，并着重探讨了ＳＨＳ陶瓷内衬复合管技术研究领域中的主要问题，提出了提高ＳＨＳ陶瓷内衬复合管质量的有效途径。改善内衬陶瓷层致密化的最佳途径是，建立起包括稀释剂和化学激活剂在内的复合添加剂体系，并改善金属与陶瓷间的界面结构状况和提高陶瓷层的断裂韧性，从而提高复合管的抗机械冲击性。

关键词：燃烧合成陶瓷内衬复合管离心SHS技术重力分离SHS技术

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秸秆炉内燃烧烟气排放特性及灰分的养分潜力分析

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上海农业学报 2022年第6期38卷 103-107页

作者：张从洋张波吴春笃贾卫东杨学军董祥胡欣康江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013 中国农业机械化科学研究院北京100020

采用自行设计搭建的秸秆燃烧烟气排放测试系统,探讨水稻、小麦和玉米三种典型作物秸秆燃烧时产生烟气的排放特性,同时分析燃烧后秸秆灰分的主要养分利用潜力。结果表明:水稻、小麦和玉米三种秸秆燃烧实时排放的烟气中NO的排放因子分别为... 详细信息

采用自行设计搭建的秸秆燃烧烟气排放测试系统,探讨水稻、小麦和玉米三种典型作物秸秆燃烧时产生烟气的排放特性,同时分析燃烧后秸秆灰分的主要养分利用潜力。结果表明:水稻、小麦和玉米三种秸秆燃烧实时排放的烟气中NO的排放因子分别为1.48 g∕kg、2.18 g∕kg和2.75 g∕kg,NO_(2)的排放因子分别为0.69 g∕kg、0.79 g∕kg和0.57 g∕kg,颗粒物排放因子分别为26.49 g∕kg、25.34 g∕kg和28.26 g∕kg。通过对收集的三种秸秆燃烧后的灰分进行分析,发现其钾的含量分别为4.89%、3.89%和8.00%,钙的含量分别为1.49%、2.41%和1.20%,磷的含量分别为0.75%、0.35%和0.52%。秸秆灰养分理论全量还田可替代约281.6%的钾肥、21.0%的磷肥、34.9%的钙肥,具有良好的可替代化肥潜力。

关键词：秸秆燃烧排放特性灰分潜力

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The pharmacodynamics experiment of xinkang injection protect action of ADR-induced toxin myocarditisin mice

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沈阳药科大学学报 2008年第S1期25卷 95-96页

作者： ZHANG Hong,DU jia-lin,LI Xin-hua,XIANG Shao-jie,jia Dong,BAO Yu-long,LI Kun(Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 110034,China)

Objective The experiment is to study the protective effects of xinkang Injection on ADR-induced toxin myocarditisin mice.Methods The test of xinkang Injection on ADR-induced toxin myocarditisin mice.Firstly,the animal of obnormal,weight and death rate.Secondly,the influnences of cardiogram of ADR-induced toxin myocarditisin mice.Thirdly,the influnences of lactate dehydrogenase(LDH),creatine kinase(CK)and glutamic oxaloacetic transaminasw(GOT)of ADR-induced toxin myocarditisin mice.Fouthly,the influnences of changes of cardioc pathological mechanism of ADR-induced toxin myocarditisin mice.Fifthly,the influnces of the caidioc ultrastructural of ADR-induced toxin myocarditisin mice.Results Firstly,to ADR-induced toxin myocarditisin mice,the weight of middle dose and high dose of xinkang injection had declined obviosly which contrast with the constraction model mice team.In the mean time,the weight of xinkang injection team had obviosly changde which contrast with contrastion mice team(Pxinkang injection have obviosly withstand Q abnormal cardiogram,in the meantime,xinkang injection team had obviosly changde contrast with the contrastion model mice(Pxinkang injection team can obviously declined the activity of LDH and CK(Pxinkang injection team can contrast with injured on toxic myocarditisin mice cardioc.Fifthly,to ADR-induced toxin myocarditisin mice,the low dose,the middle dose and high dose of xinkang injection team have effect of allevite the injection of the cardioc ulteasteuctural of ADR-induced toxin myocarditisin mice.Conclusions xinkang injection can protect the ADR-induced toxin myocarditisin mice.

关键词： xinkang injection ADR toxin myocarditisin

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