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基于物理机理引导的数据驱动潮流计算方法

电网技术 2024年

作者：战鹏祥黄飞虎廖思睿彭舰徐文政李强张凌浩四川大学计算机学院国网信息通信产业集团有限公司国网四川省电力公司电力科学研究院

随着电力系统可再生能源波动性、负荷随机性等不确定因素的增加，特别在N-1故障场景下，高效大规模重复潮流计算对于实时安全分析愈发重要。然而，基于物理机理的传统潮流计算方法计算成本较高，运算速度较慢，无法满足实时风险评估需... 详细信息

随着电力系统可再生能源波动性、负荷随机性等不确定因素的增加，特别在N-1故障场景下，高效大规模重复潮流计算对于实时安全分析愈发重要。然而，基于物理机理的传统潮流计算方法计算成本较高，运算速度较慢，无法满足实时风险评估需求；数据驱动潮流计算方法运算速度较快，但严重依赖数据质量，预测结果与物理机理缺乏一致性，难以应用于实际工业场景。对此，该文在数据驱动模型上引入电力系统领域知识，构建符合物理约束的深度学习模型，提高了模型性能；采用门控机制和正则化策略，将电力系统拓扑结构和物理公式嵌入到深度神经网络结构，使模型能够适应N-1故障场景下网络拓扑结构的变化。该文采用接入新能源的IEEE 14、 IEEE 39以及IEEE 300节点系统进行仿真实验，在正常和N-1故障场景中验证模型效果。实验结果表明，该文方法在误差精度和遵守物理约束的程度上，较传统深度学习潮流计算方法均有提升，可以有效地评估系统在不同故障情况下的运行状态，验证了所提方法的有效性。

关键词：潮流计算数据驱动深度学习物理机理引导拓扑门控

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高效的隐私保护多方多数据排序

计算机学报 2024年第8期47卷 1832-1852页

作者：商帅李雄张文琪汪小芬李哲涛张小松电子科技大学计算机科学与工程学院(网络空间安全学院) 成都611731 四川大学数据安全防护与智能治理教育部重点实验室成都610065 电子科技大学(深圳)高等研究院广东深圳518110 暨南大学网络安全检测与防护国家地方联合工程研究中心广州510632 暨南大学数据安全与隐私保护广东省重点实验室广州510632 暨南大学信息科学技术学院广州510632

安全多方计算允许具有私密输入的多个参与方联合计算一个多输入函数而不泄露各参与方私有输入的任何信息,因此近年来受到广泛关注.作为安全多方计算中的一个基础问题,隐私保护排序允许多个参与方在不泄露数据集隐私的前提下计算多个数... 详细信息

安全多方计算允许具有私密输入的多个参与方联合计算一个多输入函数而不泄露各参与方私有输入的任何信息,因此近年来受到广泛关注.作为安全多方计算中的一个基础问题,隐私保护排序允许多个参与方在不泄露数据集隐私的前提下计算多个数据集的排序结果,广泛应用于产品定价、拍卖等场景.现有的隐私保护排序协议大多只支持两个参与方.而已有的多方多数据排序协议通信开销大、计算复杂度高,整体效率较低.现有隐私保护排序协议均未考虑恶意参与者的穷举攻击,因此安全保护不足.对此,本文提出一个高效的隐私保护多方多数据排序协议.多个参与方仅需O(1)轮交互即可以隐私保护的方式获得其持有的多个数据的排序结果.具体来讲,本文设计一种基于多项式的编码方法,将参与方的数据集编码为一个多项式,其每项的指数和系数分别代表数据和该数据的个数.通过多项式加法可实现多个参与方数据集的排序.同时,本文设计了多项式加密、聚合多项式生成和解密多项式生成算法,在保证计算正确性的同时实现多项式的隐私保护.最后,各参与方通过不经意传输技术获得排序结果.本文定义了不合谋参与方穷举攻击下的恶意安全.安全性分析表明本文协议不仅实现了半诚实安全性,而且达到了不合谋恶意用户穷举攻击的恶意安全性.此外,大量实验表明本文提出的协议在通信和计算方面都十分高效.如当参与方数量为15、每个参与方持有20000个数据、数据上界为500000时,本文协议的通信和计算开销分别为898.44 MB和69.76 s,仅为LDYW协议的12.08%和76.85%;而相对于AHM+方案,本文协议在通信开销仅增加约4倍的情况下使计算效率提升了约20倍.

关键词：隐私计算安全多方排序安全数据分析隐私保护排序

经外周静脉穿刺中心静脉置管相关新生儿心包积液/心脏填塞2例并文献复习

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中华围产医学杂志 2024年第8期27卷 674-679页

作者：刘禹岑李茂军石伟唐彬秩四川省医学科学院·四川省人民医院(电子科技大学附属医院)儿科成都610072

目的探讨经外周静脉穿刺中心静脉置管(peripherally inserted central catheter,PICC)相关新生儿心包积液/心脏填塞的临床特点、治疗及预后。方法回顾性分析2019年10月和2021年2月四川省医学科学院·四川省人民医院(电子科技大学附属医... 详细信息

目的探讨经外周静脉穿刺中心静脉置管(peripherally inserted central catheter,PICC)相关新生儿心包积液/心脏填塞的临床特点、治疗及预后。方法回顾性分析2019年10月和2021年2月四川省医学科学院·四川省人民医院(电子科技大学附属医院)收治的2例PICC相关心包积液/心脏填塞新生儿的临床资料。以“中心静脉置管”“深静脉置管”“心包积液”“心脏填塞”和“新生儿”为关键词,检索中国知网、万方数据库、中华医学期刊全文数据库和维普数据库;以“peripherally inserted central catheter”“central venous catheter”“pericardial effusion”“cardiac tamponade”和“neonate”为关键词,检索PubMed、Web of Science和Embase数据库。检索从建库至2023年6月收录的文献。总结PICC相关心包积液/心脏填塞新生儿的临床特点、治疗及预后。采用描述性统计分析,并采用Fisher精确概率法比较不同治疗方式对患儿预后的影响。结果(1)病例资料:2例患儿均表现为突发心率、氧饱和度下降,呼吸困难,面色苍白,口唇发绀;病例1未行心包穿刺,病例2行心包穿刺。2例患儿均死亡。(2)文献复习:共检索到25篇文献(中文6篇,英文19篇),共45例患儿;连同本单位的2例,共47例患儿。①47例中,44例(94%)为早产儿,3例(6%)为足月儿;46例患儿胎龄(29.5±3.9)周,1例足月儿未报告具体胎龄。46例患儿出生体重(1227±600)g,其中43例(91%)为低出生体重儿。②9例(19%)未说明PICC置入部位;32例(68%)从上肢置入,6例(13%)从下肢置入。出现心包积液/心脏填塞症状后,26例(55%)导管尖端位于或接近右心房,3例(6%)位于腔静脉与右心房交界处,3例(6%)位于心包腔内或心脏轮廓内,2例(4%)位于上腔静脉,1例(2%)位于肺动脉,1例(2%)位于左心房,1例(2%)位于右心室。10例(21%)未说明具体位置。③47例中的13例(28%)发生导管漂移,11例(23%)发生导管弯折或成角。④47例中,30例(64%)行心包穿刺术,1例(2%)行心包切开术;16例(34%)行保守治疗。⑤非保守治疗组(行心包穿刺或心包切开术)治愈率为81%(25/31),高于非保守治疗组(6/16)(Fisher精确概率法,P=0.004)。结论如PICC置管术后患儿突发血流动力学或呼吸异常,应积极完善心脏超声检查明确诊断,并及时行心包穿刺术,以提高存活率。

关键词：心脏压塞心包积液经外周静脉穿刺中心静脉置管婴儿,新生婴儿,出生时低体重

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计及风电的发电商报价多智能体模型

计算机科学 2024年第S1期51卷 1183-1190页

作者：黄飞虎李沛东彭舰董石磊赵红磊宋卫平李强四川中电启明星信息技术有限公司成都610000 四川大学计算机学院成都610065 国网信息通信产业集团有限公司北京102211

新型电力系统背景下,新能源发电商的报价问题一直是电力现货市场中的研究热点。相比传统能源,风电出力受外界不确定性因素的影响较大,给风力发电商求解最优报价带来了挑战。为此,基于多智能体强化学习算法WoLF-PHC构建了计及风电的发电... 详细信息

新型电力系统背景下,新能源发电商的报价问题一直是电力现货市场中的研究热点。相比传统能源,风电出力受外界不确定性因素的影响较大,给风力发电商求解最优报价带来了挑战。为此,基于多智能体强化学习算法WoLF-PHC构建了计及风电的发电商报价策略模型。模型中,考虑了风电、火电和水电3种能源参与的现货市场,每一个发电商抽象为一个智能体,且基于随机约束规划算法建模风电智能体的收益函数;对于智能体的报价策略模型,将D3QN与WoLF-PHC算法结合,使模型能够满足报价时智能体状态空间复杂的情况;此外,对于交互环境的建模,提出利用DDPM扩散模型生成风电出力数据,优化风电出清场景的仿真。最后,基于3节点的电力仿真系统开展模拟实验,实验结果表明,提出的风电收益函数建模、WoLF-PHC改进、风电出力生成等技术是可行的,能有效解决风电参与竞价的现货市场报价问题,并且能够在较少的迭代次数后学习到较优的策略。

关键词： WoLF-PHC 多智能体强化学习电力现货市场竞价策略扩散模型

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基于时间依赖和变量交互的多元时间序列预测

计算机科学 2024年

作者：王会强黄飞虎彭舰蒋元张凌浩四川大学计算机学院中国人民解放军78135部队国网四川省电力公司电力科学研究院

多元时间序列预测具有很广泛的应用，如电力预测，天气预测等等。虽然最新的模型都取得了相对不错的结果，但是它仍然面临以下挑战：1）如何充分考虑多元序列不同变量之间的相关性做出更加精准的预测较为困难。2）建模不同变量之间相关... 详细信息

多元时间序列预测具有很广泛的应用，如电力预测，天气预测等等。虽然最新的模型都取得了相对不错的结果，但是它仍然面临以下挑战：1）如何充分考虑多元序列不同变量之间的相关性做出更加精准的预测较为困难。2）建模不同变量之间相关性通常需要巨大的时间和空间代价。目前的方法主要分为变量独立方法和变量混合方法。其中变量独立方法是根据每个变量自身的信息对该变量进行预测，没有考虑不同变量之间的相关性；变量混合方法是将所有变量整体嵌入到一个高维隐藏空间，没有对变量之间的相关性进行针对性地建模，不能充分地捕捉变量之间的相关性。为了应对这些挑战，本文提出基于时间依赖和变量交互的多元时间序列预测方法FIID，充分建模不同变量之间相关性的同时，大大降低时间和空间代价。具体地，本文基于不同变量之间的相关性通常具有稀疏性这一特征提出变量折叠，大大降低后续建模不同变量之间相关性的时间和空间代价。然后本文提出时间依赖模块从频率角度进行线性变换来捕捉变量内部的全局相关性。更进一步地，本文定义不同变量之间的相关性为所有变量不同时间段之间的相关性，基于此本文提出变量交互模块，先聚合变量的局部信息，再在此基础上建模所有局部特征之间的全局相关性。通过这两个模块不仅对变量之间的相关性进行了充分的建模，还对比现有方法大大降低的时间和空间代价。本文在十二个真实数据集上对模型FIID进行了实验，结果证明本文的模型达到了最佳性能，并且具备更高的效率。

关键词：变量交互时间依赖线性复杂度变量折叠

面向3D打印应用的PP/PET共混线材制备和性能

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材料工程 2024年第4期52卷 218-224页

作者：王重阳王艳曹帅豆保平赵新宇邱帅王绎苏张鸿郭静王胜法权慧欣大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034 大连理工大学软件学院国际信息与软件学院辽宁大连116620 大连医科大学附属第一医院辽宁大连116011

为了拓展聚丙烯(polypropylene,PP)在3D打印技术中的应用,并改善其力学性能,采用熔融共混的方式将PP与聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)挤出,制备PP/PET共混线材。分析不同PP,PET混合比例的共混线材的流变行为、... 详细信息

为了拓展聚丙烯(polypropylene,PP)在3D打印技术中的应用,并改善其力学性能,采用熔融共混的方式将PP与聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)挤出,制备PP/PET共混线材。分析不同PP,PET混合比例的共混线材的流变行为、结晶结构、熔融和结晶行为、微观形貌结构、力学性能以及3D打印试样的力学性能。结果表明:PP/PET共混物的黏度随剪切速率的提高而下降,表现出切力变稀行为;在PP结晶过程中,PET充当成核剂的角色,且没有改变PP的晶型;PP的熔融温度在150℃左右,结晶温度随PET含量增加而提高;PP基体和PET分散相存在明显的“海-岛”结构,其中PET为“岛”相,直径为2~5μm;共混线材的拉伸强度随PET含量的增加不断提高,同时,3D打印试样的拉伸强度和冲击强度提高,而由于层间界面作用3D打印试样的力学性能普遍低于共混线材。

关键词：聚丙烯共混改性力学性能 3D打印

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肠道菌群:儿童肥胖的重要参与者

中国全科医学 2024年第33期27卷 4182-4189页

作者：罗宇罗丹唐彬秩电子科技大学医学院四川省成都市610054 四川省医学科学院·四川省人民医院儿科四川省成都市610072 成都中医药大学医学与生命科学学院四川省成都市610075

儿童肥胖发病率逐年升高,已成为全球公共卫生领域面临的新挑战。研究表明,生命早期肠道菌群的改变可通过影响机体营养吸收与代谢、诱发炎症反应及肠-脑轴的调控等机制导致儿童肥胖的发展。目前,双歧杆菌和嗜黏蛋白阿克曼菌被发现能够降... 详细信息

儿童肥胖发病率逐年升高,已成为全球公共卫生领域面临的新挑战。研究表明,生命早期肠道菌群的改变可通过影响机体营养吸收与代谢、诱发炎症反应及肠-脑轴的调控等机制导致儿童肥胖的发展。目前,双歧杆菌和嗜黏蛋白阿克曼菌被发现能够降低体内脂肪含量、发挥抗炎特性及增强肠道屏障功能,而普雷沃氏菌则与膳食纤维诱导的个体糖代谢改善密切相关。针对具有改善机体糖脂代谢作用的部分肠道菌群进行转化应用,将有助于儿童肥胖的早期防治。本文主要介绍了生命早期肠道菌群的组成变化对儿童肥胖的影响以及肠道菌群参与肥胖发病的机制,重点阐述了短链脂肪酸在调节肠道菌群和改善肥胖中的最新研究进展,旨在为从肠道菌群视角干预儿童肥胖的发展提供理论依据。

关键词：肠道菌群儿童肥胖机制短链脂肪酸

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^(60)Co-γ辐照提升苦荞黄酮提取效率研究

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核农学报 2024年第12期38卷 2347-2354页

作者：晏仕英吴语典张简李姝向玲清源赵建陈谦四川大学生命科学学院四川成都610064 泸州品创科技有限公司四川泸州646000 西昌学院农业科学学院/攀西特色作物研究与利用四川省重点实验室四川西昌615300 四川省原子能研究院辐照保藏四川省重点实验室四川成都610101

为探究^(60)Co-γ辐照对苦荞麸皮中黄酮类物质提取效率的影响,本研究采用不同剂量(0、6、12、18、24、30 k Gy)的^(60)Co-γ对苦荞麸皮进行辐照预处理,通过热回流法提取苦荞黄酮,比较^(60)Co-γ辐照对苦荞黄酮提取得率、主要黄酮类物质... 详细信息

为探究^(60)Co-γ辐照对苦荞麸皮中黄酮类物质提取效率的影响,本研究采用不同剂量(0、6、12、18、24、30 k Gy)的^(60)Co-γ对苦荞麸皮进行辐照预处理,通过热回流法提取苦荞黄酮,比较^(60)Co-γ辐照对苦荞黄酮提取得率、主要黄酮类物质单体含量和总含量、抑菌活性及苦荞麸皮微观结构的影响。结果表明,6~30 k Gy剂量的^(60)Co-γ辐照预处理可提高苦荞黄酮提取得率,其中12 k Gy组提取得率最高,为6.97%,较对照组的3.27%提高3.70个百分点;6~30 k Gy剂量的^(60)Co-γ辐照预处理可提高提取物中芦丁含量,12、18、30 k Gy剂量的预处理可提高提取物中烟花苷含量,其中12 k Gy组含量最高,芦丁和烟花苷含量分别为84.52、3.92 mg·g^(-1),较对照组的53.12、3.54 mg·g^(-1)分别提高59.11%与10.73%;6~24 k Gy剂量的^(60)Co-γ辐照预处理可提高苦荞主要黄酮总含量,其中12 k Gy组最高,为89.40 mg·g^(-1),较对照组的57.95 mg·g^(-1)提高54.27%。此外,^(60)Co-γ辐照可有效破坏苦荞麸皮组织结构,有助于苦荞黄酮的溶出;6~18 k Gy剂量的^(60)Co-γ辐照预处理增强了提取物对大肠杆菌的抑菌活性,其中18 k Gy剂量组的抑菌活性最强,抑菌圈直径达9.93 mm;12~24 k Gy剂量的^(60)Co-γ辐照预处理增强了提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌活性,其中12 k Gy剂量组的抑菌活性最强,抑菌圈直径达10.30 mm。本研究可为苦荞黄酮的高效提取提供研究基础与技术参考。

关键词：苦荞 ^(60)Co-γ辐照黄酮芦丁

DCDAD：考虑上下文依赖差异化的时间序列异常检测模型

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计算机科学 2024年

作者：廖思睿黄飞虎战鹏祥彭舰张凌浩四川大学计算机学院国网四川省电力公司电力科学研究院

时间序列异常检测旨在检测时间序列中与正常数据不符的时间点或片段。如何充分利用时间序列中的上下文信息以提升检测精度是目前构建异常检测模型的关键。然而，现有方法未充分考虑数据中上下文依赖关系的差异性，也缺乏对异常样本的建... 详细信息

时间序列异常检测旨在检测时间序列中与正常数据不符的时间点或片段。如何充分利用时间序列中的上下文信息以提升检测精度是目前构建异常检测模型的关键。然而，现有方法未充分考虑数据中上下文依赖关系的差异性，也缺乏对异常样本的建模，导致正常和异常样本区分度不明显、检测效果欠佳。因此，本文提出了一种考虑上下文依赖差异化的异常检测模型（Differentiated Context Dependency for Time Series Anomaly Detection， DCDAD），用于时序异常检测。DCDAD模型通过自注意力捕捉时间维度的上下文依赖，并在聚类过程中学习用以区分正、异常样本的超球面。采用异常注入思想对数据集进行扩充，解决异常样本稀缺的问题，并针对性地设计了差异化学习的目标函数，扩大正、异常样本的差异性，进而提升异常检测性能。本文在5个真实时序数据集上进行了大量实验，在F1分数上相比于现有最先进的算法提升了约1.2%，证实了以差异化方式学习上下文依赖关系可提升模型的异常检测效果，同时参数敏感性分析和消融实验的结果也验证了本模型的稳定性以及有效性。

关键词：时序异常检测差异化表示学习上下文依赖关系超球面