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基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型研究

计算机科学 2024年第3期51卷 39-47页

作者：刘炜刘宇昭唐琮轲王媛媛佘维田钊郑州大学网络空间安全学院郑州450002 河南省网络密码技术重点实验室(信息工程大学) 郑州450000 郑州市区块链与数据智能重点实验室(郑州大学) 郑州450000 嵩山实验室郑州450000 国网许昌供电公司河南许昌461000

零散、孤立的海量数据形成“数据孤岛”使得数据无法交互和连接,如何在保护原始数据隐私的前提下安全有效地共享数据中的知识信息已成为热点研究问题。基于以上内容,提出了一种基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型(BFDS)。区别于中心化架... 详细信息

零散、孤立的海量数据形成“数据孤岛”使得数据无法交互和连接,如何在保护原始数据隐私的前提下安全有效地共享数据中的知识信息已成为热点研究问题。基于以上内容,提出了一种基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型(BFDS)。区别于中心化架构,采用区块链联合多参与方组建教师网络,实现分布式协同工作;通过交换蒸馏输出的方式,传递数据中的知识信息,联合训练轻量化模型;提出了一种多权重节点可信评估算法,调用智能合约分配权重并生成可溯源全局软标签,降低因参与方质量差异而产生的负向影响。实验结果表明,BFDS模型能联合多参与方安全可信共享数据知识,协同蒸馏训练模型,降低了模型的部署成本;所提出的多权重节点评估算法能有效减小低质量节点的负向影响,提高了全局软标签的质量与安全性。

关键词：区块链知识蒸馏数据共享智能合约

氮和水分添加对黑沙蒿群落优势植物叶片氮磷化学计量特征的影响

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植物生态学报 2024年第5期48卷 590-600页

作者：张文瑾佘维维秦树高乔艳桂张宇清北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

为了解典型沙生半灌木群落植物在氮(N)沉降和降水增加下的响应机制和适应策略,以毛乌素沙地黑沙蒿(别名油蒿,Artemisia ordosica)群落为对象,研究了N、水分添加及其交互作用下土壤与优势植物黑沙蒿和赖草(Leymus secalinus)叶片N含量、... 详细信息

为了解典型沙生半灌木群落植物在氮(N)沉降和降水增加下的响应机制和适应策略,以毛乌素沙地黑沙蒿(别名油蒿,Artemisia ordosica)群落为对象,研究了N、水分添加及其交互作用下土壤与优势植物黑沙蒿和赖草(Leymus secalinus)叶片N含量、磷(P)含量、N:P及相应的内稳性指数。结果显示:(1)土壤速效N、P养分供应状况和植物养分吸收的内在属性共同影响黑沙蒿和赖草叶片N含量、P含量、N:P对N和水分添加的响应,黑沙蒿和赖草叶片N含量对N和水分添加的响应存在种间差异;(2)黑沙蒿和赖草叶片P内稳性均强于叶片N内稳性,与黑沙蒿和赖草生长均受N限制密切关联;(3)黑沙蒿叶片N、P化学计量内稳性相对较高且养分利用策略较为保守,赖草叶片N、P化学计量内稳性相对较低且养分利用策略较为灵活。结果表明,黑沙蒿在干旱贫瘠的环境中更具竞争力和生长优势。在N沉降和降水持续增加的情景下,黑沙蒿群落物种组成可能因优势植物黑沙蒿和赖草竞争力和养分利用策略的不同而发生变化。

关键词：毛乌素沙地氮沉降降水变化生态化学计量学养分限制内稳性

基于改进实数编码遗传算法的神经网络超参数优化

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计算机应用 2024年第3期44卷 671-676页

作者：佘维李阳钟李红孔德锋田钊郑州大学网络空间安全学院郑州450001 嵩山实验室郑州450000 互联网医疗与健康服务河南省协同创新中心(郑州大学) 郑州450052 郑州市区块链与数据智能重点实验室(郑州大学) 郑州450001 郑州大学计算机与人工智能学院郑州450001 军事科学院国防工程研究院工程防护研究所河南洛阳471023

针对神经网络超参数优化效果差、容易陷入次优解和优化效率低的问题,提出一种基于改进实数编码遗传算法(IRCGA)的深度神经网络超参数优化算法——IRCGA-DNN(IRCGA for Deep Neural Network)。首先,采用实数编码方式表示超参数的取值,使... 详细信息

针对神经网络超参数优化效果差、容易陷入次优解和优化效率低的问题,提出一种基于改进实数编码遗传算法(IRCGA)的深度神经网络超参数优化算法——IRCGA-DNN(IRCGA for Deep Neural Network)。首先,采用实数编码方式表示超参数的取值,使超参数的搜索空间更灵活;然后,引入分层比例选择算子增加解集多样性;最后,分别设计了改进的单点交叉和变异算子,以更全面地探索超参数空间,提高优化算法的效率和质量。基于两个仿真数据集,验证IRCGA-DNN的毁伤效果预测性能和收敛效率。实验结果表明,在两个数据集上,与GA-DNN(Genetic Algorithm for Deep Neural Network)相比,所提算法的收敛迭代次数分别减少了8.7%和13.6%,均方误差(MSE)相差不大;与IGA-DNN(Improved GA-DNN)相比,IRCGA-DNN的收敛迭代次数分别减少了22.2%和13.6%。实验结果表明,所提算法收敛速度和预测性能均更优,能有效处理神经网络超参数优化问题。

关键词：实数编码遗传算法超参数优化进化神经网络机器学习

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基于轻量化深度卷积循环网络的MVS方法

郑州大学学报（工学版） 2024年第4期45卷 11-18页

作者：佘维孔祥基郭淑明田钊李英豪郑州大学网络空间安全学院河南郑州450002 嵩山实验室河南郑州450046 郑州市区块链与数据智能重点实验室河南郑州450002 国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

针对基于深度学习的MVS方法存在网络参数量大、显存占用较高的问题,提出一种基于轻量化深度卷积循环网络的MVS方法。首先,采用轻量化多尺度特征提取网络提取图像的高层语义特征图,构建稀疏代价体减小计算体积;其次,使用卷积循环网络对... 详细信息

针对基于深度学习的MVS方法存在网络参数量大、显存占用较高的问题,提出一种基于轻量化深度卷积循环网络的MVS方法。首先,采用轻量化多尺度特征提取网络提取图像的高层语义特征图,构建稀疏代价体减小计算体积;其次,使用卷积循环网络对代价体进行正则化,一次平面扫描完成正则化过程,减少显存占用;最后,通过深度图扩展模块扩展稀疏深度图为稠密深度图,并结合优化算法保证重建精度。在DTU数据集上与最近的方法进行对比,包括传统MVS方法Camp、Furu、Tola、Gipuma,基于深度学习的MVS方法SurfaceNet、PU-Net、MVSNet、R-MVSNet、Point-MVSNet、Fast-MVSNet、GBI-Net、TransMVSNet。实验结果表明:所提方法在精度上与其他方法保持较小差距的前提下,能够将预测时显存开销降低至3.1 GB。

关键词：轻量化深度卷积循环网络 MVS方法正则化 DTU数据集

A Modulus Variation Model of Concrete under External Sulfate Attack:New Perspective from Statistical Evolution of Microcracks

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2018年第6期33卷 1465-1471页

作者： ZHANG Hao she wei School of Material Science and Engineering Southeast UniversityNanjing 211189China State Key Laboratory of High Performance Civil Engineering Material Nanjing 211100China

A numerical model was proposed to describe the modulus variation of mortar exposed to external sulfate attack and the effectivity was verified by experiments. The model joints statistical evolution of microcracks to effective elastic modulus with microcracks and is applied to predict the damage degree of mortar attacked by sulfate. The experimental results show that the model can predict the modulus variation development of the specimen and the microcraks density. The elastic modulus values calculated by the model are consistent with that measured by experiments. The model focuses on nucleation of microcracks and finds that the theoretical results of microcracks number density show a linear growth over time in mortar. Compared with other sulfate attack damage model, this model provides a more suitable damage evolution equation that can be used to analyze the chemically assisted damage.

关键词： sulfate attack effective elastic modulus microcracks number density damage evolution

Forging-microstructure-tensile properties correlation in a new nearβhigh-strength titanium alloy

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Rare Metals 2021年第8期40卷 2109-2117页

作者： Huan Wang she-wei Xin Yong-Qing Zhao wei Zhou wei-Dong Zeng State Key Laboratory of Solidification Processing Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China Titanium Alloy Research Institute Northwest Institute for Nonferrous Metal ResearchXi’an710016China

Microstructures and tensile properties of a newβhigh-strength titanium alloy Ti-5321(Ti-5 Al-3 Mo-3 V-2 Zr-2 Cr-1 Nb-1 Fe)were investigated in this *** microstructures,including equiaxed microstructure(EM),bimodal microstructure(BM),basket-weave microstructure(WM)and lamellar microstructure(LM),were tailored by changing the forging process,and the influences of different microstructures on tensile properties were also *** results indicated that Ti-5321 exhibits a better combination of strength and ductility,compared to Ti-5553,Ti-1023,BT22 and *** ultimate tensile strength,total elongation and reduction in area could be achieved in a range of 1200-1300 MPa,10%-15%and40%-60%,*** influences of variant selection on the tensile properties in Ti-5321 alloy were also ***βforging and solution treatment,αphase maintained strictly Burgers orientation relation with adjacentβ*** features of the fractography in BM and LM were also explored to further explain the tensile properties and the fracture mode of Ti-5321 alloy.

关键词： New nearβtitanium alloy Forging process Variant selection Tensile properties

基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法

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郑州大学学报（工学版） 2024年第3期45卷 46-54页

作者：田钊张乾钟赵轩陈斌佘维杨艳芳郑州大学网络空间安全学院河南郑州450001 郑州大学计算机与人工智能学院河南郑州450001 交通运输部科学研究院北京100029 综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100029

现有的城市居民出行调查周期较长,交通小区划分粒度粗糙,导致调查不能及时准确地获取居民出行信息。针对该问题,提出了一种基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法。首先,针对信令数据中的两种复杂噪声:乒乓切换和漂移数据,提出... 详细信息

现有的城市居民出行调查周期较长,交通小区划分粒度粗糙,导致调查不能及时准确地获取居民出行信息。针对该问题,提出了一种基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法。首先,针对信令数据中的两种复杂噪声:乒乓切换和漂移数据,提出了基于窗口阈值的检测与等效位置替换方法,以及复杂漂移点的检测和标记处理方法;然后,提出一种改进的ST-DBSCAN聚类方法,引入一种等时化方法将时间信息与空间信息相结合,识别出行过程中的驻留点;最后,基于地理信息系统构建含有道路关键节点的路网,将居民出行OD与路网节点相匹配,有效推导出城市居民动态OD矩阵。实验结果表明:与ST-DBSCAN算法相比,所提改进的ST-DBSCAN算法在聚类效果和识别速度上分别提升了6.10%和5.26%;与统计方法和二阶统计量方法相比,基于改进的ST-DBSCAN算法的动态OD矩阵提取方法在均方误差(MSE)上分别降低了16.98%和21.55%。以北京市为例,运用提出的动态OD矩阵提取方法,能够及时有效地分析城市居民日常与高峰时段的出行特征。

关键词：城市出行智能交通系统手机信令数据动态OD矩阵驻留点识别时空特征分析

Effect of Functional Chemical Admixtures on the Performance of Cement Asphalt Mortar Used in Ballastless Track

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2015年第5期30卷 995-1000页

作者：蒋金洋 she wei LI wei PAN Li Jiangsu Key Laboratory for Construction Materials Southeast University Jiangsu Institute of Building Science Co.LTD

Chemical admixtures are of paramount importance to the performance of modern cement based composites. In this paper, we performed a series of tests to investigate the effects of chemical admixtures on the cement asphalt mortar(CA mortar), i e, compressive strength, frost resistance, permeability, fatigue resistance, pore structure and microstructure. In particular, two types of chemical admixtures were tested, i e, defoamer(tributyl phosphate(TBP)) and polycarboxylate superplasticizer(PS). The results indicate that the addition of TBP and PS eliminates big bubbles and promotes small non-connected pores forming in matrix. Besides, an optimum dosage of TBP and PS may be determined with respect to the frost resistance, permeability and fatigue resistance of CA mortar. Further elaborative discussions are presented as well as experimental evidences from mercury intrusion porosimetry, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy.

关键词： cement asphalt mortar chemical admixture frost resistance fatigue resistance pore structure microstructure

Discrete wavelet structure and discrete energy of classical plane light waves

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Chinese Physics B 2021年第4期30卷 139-143页

作者： Xing-Chu Zhang wei-Long she Department of Physics and Information Engineering Guangdong University of EducationGuangzhou 510303China School of Physics Sun Yat-Sen UniversityGuangzhou 510275China Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology Sun Yat-Sen UniversityZhuhai 519082China

We find by the wavelet transform that the classical plane light wave of linear polarization can be decomposed into a series of discrete Morlet *** the theoretical frame,the energy of the classical light wave becomes discrete;interestingly,the discretization is consistent with the energy division of P portions in Planck radiation theory,where P is an *** is shown that the changeable energy of a basic plane light wave packet or wave train is H_(0k)=nP0 kω(n=1,2,3,...;k=|k|),with discrete wavelet structure parameter n,wave vector k and idler frequency ω,and a constant p0 *** wave-particle duality from the Mach-Zehnder interference of single photons is simulated by using random basic plane light wave packets.

关键词： classic plane light wave discrete wavelet structure discrete energy