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基于最大−最小策略的纵向联邦学习隐私保护方法

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自动化学报 2024年第7期50卷 1373-1388页

作者：李荣昌刘涛郑海斌陈晋音刘振广纪守领浙江工业大学信息工程学院杭州310023 浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023 浙江工业大学网络空间安全研究院杭州310023 浙江大学网络空间安全学院杭州310007 浙江大学计算机科学与技术学院杭州310007

纵向联邦学习(Vertical federated learning,VFL)是一种新兴的分布式机器学习技术,在保障隐私性的前提下,利用分散在各个机构的数据实现机器学习模型的联合训练.纵向联邦学习被广泛应用于工业互联网、金融借贷和医疗诊断等诸多领域中,... 详细信息

纵向联邦学习(Vertical federated learning,VFL)是一种新兴的分布式机器学习技术,在保障隐私性的前提下,利用分散在各个机构的数据实现机器学习模型的联合训练.纵向联邦学习被广泛应用于工业互联网、金融借贷和医疗诊断等诸多领域中,因此保证其隐私安全性具有重要意义.首先,针对纵向联邦学习协议中由于参与方交换的嵌入表示造成的隐私泄漏风险,研究由协作者发起的通用的属性推断攻击.攻击者利用辅助数据和嵌入表示训练一个攻击模型,然后利用训练完成的攻击模型窃取参与方的隐私属性.实验结果表明,纵向联邦学习在训练推理阶段产生的嵌入表示容易泄漏数据隐私.为了应对上述隐私泄漏风险,提出一种基于最大−最小策略的纵向联邦学习隐私保护方法(Privacy preservation method for vertical federated learning based on max-min strategy,PPVFL),其引入梯度正则组件保证训练过程主任务的预测性能,同时引入重构组件掩藏参与方嵌入表示中包含的隐私属性信息.最后,在钢板缺陷诊断工业场景的实验结果表明,相比于没有任何防御方法的VFL,隐私保护方法将攻击推断准确度从95%下降到55%以下,接近于随机猜测的水平,同时主任务预测准确率仅下降2%.

关键词：纵向联邦学习属性推断攻击隐私保护最大−最小策略工业互联网

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具有某些特性的二极大子群对群结构的影响

山东大学学报（理学版） 2024年第8期59卷 15-19,27页

作者：张小红刘威王鸿志宁波工程学院统计与数据科学学院浙江宁波315211 扬州大学数学科学学院江苏扬州225002 河海大学数学学院江苏南京210098

称子群A在G中NS-可补,若存在子群B,使得G=AB,且对于A的任意正规子群X以及任意的p∈π(B),总存在B的Sylow p-子群Bp,使得XB_(p)=B_(p)X。利用特定集合中二极大子群的NS-可补、覆盖远离等性质对有限群的结构进行研究,并给出了相关群类的... 详细信息

称子群A在G中NS-可补,若存在子群B,使得G=AB,且对于A的任意正规子群X以及任意的p∈π(B),总存在B的Sylow p-子群Bp,使得XB_(p)=B_(p)X。利用特定集合中二极大子群的NS-可补、覆盖远离等性质对有限群的结构进行研究,并给出了相关群类的刻画。

关键词：极大子群二极大子群覆盖远离性质 NS-可补群类

高速电机无位置传感器控制关键技术与前景展望

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中国电机工程学报 2024年第17期44卷 6991-7007页

作者：夏长亮叶梦婷浙江大学电气工程学院

从高速电机高基频和低电感的本质特性出发，针对高速电机无位置传感器控制中存在的数学模型强耦合、低载波比以及高定子电流谐波等问题，围绕高速电机无位置传感器控制中的建模、驱动和控制3大关键环节，从精确建模与解耦控制、驱动器... 详细信息

从高速电机高基频和低电感的本质特性出发，针对高速电机无位置传感器控制中存在的数学模型强耦合、低载波比以及高定子电流谐波等问题，围绕高速电机无位置传感器控制中的建模、驱动和控制3大关键环节，从精确建模与解耦控制、驱动器拓扑以及无位置传感器控制算法3个方面深层次梳理归纳高速电机无位置传感器控制原理和研究现状，聚焦转子位置估计与补偿方法。从谐波抑制、运行可靠性和高性能全速域算法等多方位探讨高速电机无位置传感器控制技术的难点和面临的挑战，并对其未来的发展方向进行展望。

关键词：高速电机模型解耦驱动器拓扑无位置传感器控制算法

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基于个体保护行为及人口流动网络的流行病传播模型

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系统工程理论与实践 2024年

作者：李琴李玉涵冯旻昱包海波西南大学人工智能学院西南大学数学与统计学院重庆大学公共管理学院伦敦玛丽女王大学数学科学学院

本文基于人口网络分析个体保护意识及人口流动对于传播过程的影响，构建了考虑个体保护意识及区域间人口流动的易感-感染-康复- 易感 (SIRS) 流行病传播模型.将个体保护程度作为随机变量引入流行病模型，并利用排队系统模型描述人... 详细信息

本文基于人口网络分析个体保护意识及人口流动对于传播过程的影响，构建了考虑个体保护意识及区域间人口流动的易感-感染-康复- 易感 (SIRS) 流行病传播模型.将个体保护程度作为随机变量引入流行病模型，并利用排队系统模型描述人口流动下的流行病传播过程. 本文使用随机过程方法计算出易感个体、感染个体及康复个体数量的期望，用于分析流行病的发展情况.实验结果表明，个体保护意识能够降低个体感染概率，某区域的人口输入速率增大会导致感染个体数量增多，验证了理论分析的正确性.此外，将该模型应用于现实流行病数据，得到了较好的拟合效果.

关键词：传播动力学流行病传播个体保护意识人口流动

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屏蔽式离心泵浮动叶轮轴向力平衡方法

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1577-1584,1603页

作者：王鑫吴一帆吴成硕武鹏杨帅吴大转浙江大学能源工程学院浙江杭州310027 中国船舶集团有限公司第七〇五研究所昆明分部云南昆明650118

为了实现屏蔽泵离心叶轮轴向力平衡,设计浮动叶轮轴向力自平衡结构,借助全流道三维数值模拟手段,研究浮动叶轮的轴向力平衡作用机理和影响因素.在对数值模拟方法进行试验验证的基础上,开展针对不同工况下叶轮不同轴向位置轴向力的数值计... 详细信息

为了实现屏蔽泵离心叶轮轴向力平衡,设计浮动叶轮轴向力自平衡结构,借助全流道三维数值模拟手段,研究浮动叶轮的轴向力平衡作用机理和影响因素.在对数值模拟方法进行试验验证的基础上,开展针对不同工况下叶轮不同轴向位置轴向力的数值计算.数值模拟结果表明,在同一流量工况下,在叶轮浮动范围内,当叶轮向泵入口方向移动时,泵前腔泄漏量减小,扬程和效率增大,且越靠近入口,对泵的性能影响越显著.轴向力呈现先减后增的趋势,在远离入口时方向指向泵入口,在靠近入口时,叶轮轴向力迅速增大,实现反向,指向泵出口,帮助叶轮停止向入口移动,这种轴向力变化趋势可以使叶轮在工作时始终处于浮动状态,实现轴向力自平衡.

关键词：离心泵浮动叶轮轴向位置轴向力

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羧酸端基Y型全氟聚醚的氟谱解析及结构表征

化工学报 2024年第4期75卷 1718-1723页

作者：张文惠唐茹意崔希利邢华斌浙江大学化学工程与工业生物工程学院浙江杭州310027 浙江大学杭州国际科创中心浙江杭州311200

全氟聚醚及其衍生物(PFPEs)是一类高附加值的含氟聚合物,特异的理化性质使其具有较好的商业前景。目前国内相关产品严重依赖进口,对PFPEs的研究比较缺乏,尤其对Y型PFPEs的研究非常少,亟需加强对相关领域的开发和研究。核磁共振氟谱(^(19... 详细信息

全氟聚醚及其衍生物(PFPEs)是一类高附加值的含氟聚合物,特异的理化性质使其具有较好的商业前景。目前国内相关产品严重依赖进口,对PFPEs的研究比较缺乏,尤其对Y型PFPEs的研究非常少,亟需加强对相关领域的开发和研究。核磁共振氟谱(^(19)F NMR)是解析PFPEs结构的重要技术,但由于技术封锁、制备困难等原因,有关Y型PFPE羧酸(PFPE-CA)的^(19)F NMR谱图解析尚不完善。本研究采用合适的制样条件,得到了清晰的Y型PFPE-CA的^(19)F NMR谱图,并对主链和端基中不同化学环境的F原子化学位移进行归属。对谱峰进行积分可计算活性混合物的组成以及样品的数均分子量。该分析方法准确、快捷,可为Y型PFPEs的生产及分离技术的突破提供研究基础。

关键词：全氟聚醚羧酸 Y型结构解析聚合物电子材料

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受载空心柱下多孔半空间的接触分析1)

力学学报 2024年

作者：杨勇林张亚莉马海亮丁生虎李星汪文帅宁夏大学数学统计学院宁夏大学宁夏数学基础学科研究中心

多孔结构具有诸多优良特性被广泛应用于航空航天、生物医疗以及各种工程装备中,而空心柱具有独特的结构常被用于承担结构荷载.因此,研究空心柱与多孔半空间的接触问题显得尤为重要.本文运用Hankel变换将轴对称接触问题转化为积分方程的... 详细信息

多孔结构具有诸多优良特性被广泛应用于航空航天、生物医疗以及各种工程装备中,而空心柱具有独特的结构常被用于承担结构荷载.因此,研究空心柱与多孔半空间的接触问题显得尤为重要.本文运用Hankel变换将轴对称接触问题转化为积分方程的求解问题,推导出表面接触应力和位移的精确表达式.发展了高斯-切比雪夫结合乘积型Bessel函数的无穷积分的数值求解方法,并退化对比验证了方法的正确性,结果表明该方法在奇异值处的计算精度和效果更佳.数值分析了表面接触应力随泊松比、孔隙率、力载荷、内径、壁厚(空心圆柱)、半径(碗形抛物柱)的变化情况,并给出了位移随孔隙率、内径、壁厚、半径、深度的变化情况.研究结果表明基体的接触区域中心产生明显的叠加变形,并且接触区域外侧的奇异性要高于内侧,所以外侧更有可能是裂纹的起始位置.此外,在较小的内径下,当空心柱壁厚与实心柱半径一致时,空心柱比实心柱所导致的基体接触区域外边缘的应力奇异性小1倍以上,并且随着孔隙率的增大该比值降低;当空心柱外径与实心柱半径一致时,空心柱比实心柱所导致的基体接触区域外边缘的应力奇异性大1倍以上,并且在大孔隙下该比值更大.研究结果对多孔材料的设计和应用具有重要的指导意义.

关键词：空心柱多孔材料轴对称接触 micro-dilatation理论积分方程方法

求解一类非光滑凸优化问题的相对加速SGD算法

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西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 147-157页

作者：张文娟冯象初肖锋黄姝娟李欢西安工业大学基础学院陕西西安710021 西安电子科技大学数学与统计学院陕西西安710071 西安工业大学计算机科学与工程学院陕西西安710021

一阶优化算法由于其计算简单、代价小,被广泛应用于机器学习、大数据科学、计算机视觉等领域,然而,现有的一阶算法大多要求目标函数具有Lipschitz连续梯度,而实际中的很多应用问题不满足该要求。在经典的梯度下降算法基础上,引入随机和... 详细信息

一阶优化算法由于其计算简单、代价小,被广泛应用于机器学习、大数据科学、计算机视觉等领域,然而,现有的一阶算法大多要求目标函数具有Lipschitz连续梯度,而实际中的很多应用问题不满足该要求。在经典的梯度下降算法基础上,引入随机和加速,提出一种相对加速随机梯度下降算法。该算法不要求目标函数具有Lipschitz连续梯度,而是通过将欧氏距离推广为Bregman距离,从而将Lipschitz连续梯度条件减弱为相对光滑性条件。相对加速随机梯度下降算法的收敛性与一致三角尺度指数有关,为避免调节最优一致三角尺度指数参数的工作量,给出一种自适应相对加速随机梯度下降算法。该算法可自适应地选取一致三角尺度指数参数。对算法收敛性的理论分析表明,算法迭代序列的目标函数值收敛于最优目标函数值。针对Possion反问题和目标函数的Hessian阵算子范数随变量范数多项式增长的极小化问题的数值实验表明,自适应相对加速随机梯度下降算法和相对加速随机梯度下降算法的收敛性能优于相对随机梯度下降算法。

关键词：凸优化非光滑优化相对光滑随机规划梯度方法加速随机梯度下降

复合配筋混凝土预制方桩型钢插接焊接复合接头受剪和受弯性能试验研究

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建筑结构学报 2024年

作者：徐铨彪薛超悦陈刚张旭伟龚顺风浙江大学平衡建筑研究中心浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江大学土木工程学系

为提高混凝土预制桩的连接性能，研发了一种混凝土预制方桩型钢插接焊接的复合连接接头。通过对截面边长分别为300、450、600 mm的13个复合配筋混凝土预制方桩复合接头和桩身分别进行受剪和受弯性能试验，对比研究型钢插接焊接复合接头... 详细信息

为提高混凝土预制桩的连接性能，研发了一种混凝土预制方桩型钢插接焊接的复合连接接头。通过对截面边长分别为300、450、600 mm的13个复合配筋混凝土预制方桩复合接头和桩身分别进行受剪和受弯性能试验，对比研究型钢插接焊接复合接头和桩身的受剪承载力、受弯承载力、变形能力及破坏特征。结果表明：桩身受剪破坏形态为弯剪段斜截面剪切破坏，接头受剪破坏形态为弯剪段斜截面剪切破坏和接头处钢棒墩头被拉脱；桩身受弯破坏形态主要为截面受拉区钢棒被拉断，接头受弯破坏形态主要为接头处钢棒墩头被拉脱。受剪试件纯弯段竖向裂缝较多，弯剪段出现腹剪斜裂缝；受弯桩身竖向裂缝较多且分布均匀，有分叉现象。截面边长为300 mm和450 mm方桩接头的受剪、受弯承载力和变形能力与桩身的相近，截面边长为600 mm方桩接头在接头处端板增设锚固筋可以有效提高接头的受弯承载力和变形能力。

关键词：混凝土预制方桩复合配筋型钢插接焊接复合接头单调加载试验受剪性能受弯性能