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基于用户层次聚类的联邦学习优化方法

南京理工大学学报 2024年第4期48卷 469-478,488页

作者：谭玉玲欧国成曹灿明柴争议罗定职业技术学院信息工程系广东罗定527200 北京师范大学教育技术学院北京100082 天津工业大学计算机科学与技术学院天津300387

联邦学习通过分布式机器学习训练出一种全局模型,该模型能够泛化所有的本地用户数据,以达到保护用户数据隐私的目的。由于用户间的行为、环境等不同,造成了数据异构问题,进而使得用户局部模型的性能往往远高于全局模型。针对上述问题,... 详细信息

联邦学习通过分布式机器学习训练出一种全局模型,该模型能够泛化所有的本地用户数据,以达到保护用户数据隐私的目的。由于用户间的行为、环境等不同,造成了数据异构问题,进而使得用户局部模型的性能往往远高于全局模型。针对上述问题,该文提出了一种基于用户层次聚类的联邦学习方法。设计了一种联邦学习收敛评估的方法,用于判断全局模型收敛程度;当全局模型收敛时进行聚类用户操作,能够更加准确地找出相似程度较高的用户;通过余弦相似性的层次聚类方法,将具有相似性的用户进行聚类操作,从而减少因数据异构带来的影响。此外该文还采用较大深度的模型WideResNet提高用户本地训练精度。该文采用数据集EMNIST、CIFAR10,调整用户数据之间的角度,分别进行了两类用户和三类用户的聚类联邦学习实验。实验结果显示,与相关经典联邦学习算法FedAvg相比,采用聚类策略后,其训练准确度提高约10%。

关键词：联邦学习数据异构层次聚类余弦相似性 WideResNet

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具有三种否定的模糊推理算法及应用

重庆大学学报 2024年第2期47卷 32-39页

作者：吴晓刚兴义民族师范学院信息技术学院贵州兴义562400 同济大学计算机科学与技术系上海201804

模糊推理中,合成规则推理方法(compositional rule of inference, CRI)与基于贴近度的方法(similarity based approximate reasoning,SAR)都是建立在只有一种否定的经典模糊集上。针对广义模糊集GFScom(generalized fuzzy sets with contradictory, opposite and medium negation)具有三种否定(矛盾否定、对立否定、中介否定)的特点,对模糊推理方法 CRI的蕴含算子作了扩展。提出了具有三种否定的GFScom贴近度定义和公式,得到模糊近似推理的一种新的计算形式GSAR方法,证明了GSAR该方法具有FMP(fuzzy modus ponens)还原性。通过应用实例对比,模糊推理GSAR的新方法不仅克服了CRI方法在建立模糊关系矩阵具有主观性和随意性的不足,而且客观有效地反映了模糊推理中的3种否定信息,丰富了模糊推理的形式。

关键词：广义模糊集三种否定贴近度模糊推理

水葫芦生物炭联合高碘酸盐高效去除水中磺胺嘧啶

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3767-3779页

作者：张悦袁玉龙晏彩霞姜一晗苏美淇丁明军王鹏聂明华江西师范大学地理与环境学院鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室江西南昌330022

以入侵植物水葫芦为原料,制备了水葫芦生物炭(EBC),发现EBC能够高效活化高碘酸盐(PI),促进磺胺嘧啶(SD)的降解,且效能优于喜旱莲子草BC和加拿大一枝黄花BC.相较于其他热解温度,500℃条件下制备的EBC(EBC500)可更好地活化PI,在较低剂量的... 详细信息

以入侵植物水葫芦为原料,制备了水葫芦生物炭(EBC),发现EBC能够高效活化高碘酸盐(PI),促进磺胺嘧啶(SD)的降解,且效能优于喜旱莲子草BC和加拿大一枝黄花BC.相较于其他热解温度,500℃条件下制备的EBC(EBC500)可更好地活化PI,在较低剂量的PI(0.15mmol/L)条件下,20min内可将SD完全去除.随着EBC500和PI投加量的提升,SD的去除速率不断提高.猝灭实验和电子顺磁共振分析表明,碘自由基(⋅IO_(3),⋅IO_(4))、超氧自由基(O_(2)^(•−))、单线态氧(1 O_(2))是EBC500/PI体系降解SD的主要活性物种.同时,在EBC500和PI投加量分别为0.15g/L和0.15mmol/L的条件下,SD能够在较宽泛的初始pH值范围内(5~9)被完全去除.Cl^(−)、SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(−)对SD的降解没有显著影响,但HCO_(3)^(−)和腐殖酸会抑制SD的去除.EBC500/PI体系可较好地应用于实际水体中SD的去除,对于其他典型磺胺类抗生素的降解也有良好的应用潜能,且EBC500具有良好的重复使用性.此外,根据6种中间产物,提出了SD的降解途径.通过生态毒性分析和植物种子萌发实验证明,EBC500/PI体系可显著降低SD溶液的生物毒性,说明该体系具有广阔的应用前景.

关键词：高级氧化技术高碘酸盐生物炭磺胺嘧啶降解

文化翻译观视域下的大学英语四六级翻译教学研究

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牡丹江教育学院学报 2024年第5期 51-55页

作者：张蕾江西师范大学科技学院江西九江332000

文章基于近年来大学英语四六级考试的翻译部分越来越注重对中国文化元素的考查这一背景,洞察到我国大学英语教学对中国文化的重视史无前例,鼓励通过翻译来传播和弘扬中华文化。文章以文化翻译观为研究视角,通过深入剖析学生在汉英翻译... 详细信息

文章基于近年来大学英语四六级考试的翻译部分越来越注重对中国文化元素的考查这一背景,洞察到我国大学英语教学对中国文化的重视史无前例,鼓励通过翻译来传播和弘扬中华文化。文章以文化翻译观为研究视角,通过深入剖析学生在汉英翻译实践中暴露出的主要问题,有针对性地总结归纳了具体可行的四六级翻译教学建议,以期帮助学生切实提高翻译能力,丰富文化素养,开拓文化视野,从而为培养具备跨文化交际能力和国际视野的高素质人才奠定坚实基础。

关键词：文化翻译观大学英语四六级翻译教学

稻田土壤溶解性有机质组成及其与Cd络合过程研究

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土壤学报 2024年

作者：梁以豪倪才英黎衍亮肖罗长简敏菲江西师范大学生命科学学院/江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室江西师范大学地理与环境学院/鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室

镉(Cd)是我国稻田土壤超标率最高的重金属污染物。土壤的溶解性有机质(DOM)影响Cd的生物有效性和迁移性。稻田是我国重要的粮食产地，同时稻田种养作为重要的生态农业模式，稻田环境改建和养殖等环节会改变DOM，但稻田以及稻田种养过程... 详细信息

镉(Cd)是我国稻田土壤超标率最高的重金属污染物。土壤的溶解性有机质(DOM)影响Cd的生物有效性和迁移性。稻田是我国重要的粮食产地，同时稻田种养作为重要的生态农业模式，稻田环境改建和养殖等环节会改变DOM，但稻田以及稻田种养过程中土壤DOM与Cd2+的络合过程尚未清晰。基于紫外可见-吸收光谱、三维荧光光谱和同步荧光光谱，结合平行因子分析和二维相关分析、修正型Stern-Volmer络合反应模型等方法，以稻虾种养(RS)和水稻单作(CK)两种模式作为试验对象，对稻田土壤DOM与Cd2+的络合过程进行研究。结果显示，RS与CK土壤DOM组分相似，包括一个色氨酸物质组分(C1)和三个类腐殖质组分(C2、C3、C4)，相比CK,RS的C2和C4比例低，C3比例较高，C1差异不显著；紫外吸光度CK较RS高，吸收峰位于200～230 nm；同步荧光和二维相关分析表明，两种稻田系统土壤DOM荧光强度随Cd2+增加而发生变化，但不同模式土壤DOM与Cd2+的络合顺序不同，RS土壤DOM与Cd2+发生络合作用的顺序依次为腐殖质(310 nm)、色氨酸、腐殖质(375 nm)，而CK为色氨酸、腐殖质(375 nm)、腐殖质(310 nm)；络合反应模型表明稻田土壤DOM中色氨酸组分C1和富里酸组分C4与Cd2+络合后发生了显著的荧光猝灭，且C1和C4的络合常数lg K值表现为RS>CK。上述结果表明，RS与CK的土壤DOM均以腐殖质为主，但二者组成比例不同，DOM中存在较多芳香结构，这影响了腐殖质DOM与Cd2+的络合稳定性，种养同时也增强了色氨酸和富里酸DOM与Cd2+的络合能力。本研究结果可为稻田土壤Cd的污染机理研究与污染防治提供科学参考。

关键词：稻田土壤稻虾种养溶解性有机质荧光猝灭镉

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基于信噪比的学习型哈里斯鹰算法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：张林沈佳颖胡传陆朱东林浙江师范大学计算机科学与技术学院江西理工大学软件工程学院

针对哈里斯鹰优化算法存在种群学习性与适应性不足的问题，本文提出了一种基于信噪比的学习型哈里斯鹰算法，简称为SLHHO。该算法通过引入信噪比的概念来判断个体的位置信息，设计了一种协调学习策略，可以更合理地更新种群内个体的位... 详细信息

针对哈里斯鹰优化算法存在种群学习性与适应性不足的问题，本文提出了一种基于信噪比的学习型哈里斯鹰算法，简称为SLHHO。该算法通过引入信噪比的概念来判断个体的位置信息，设计了一种协调学习策略，可以更合理地更新种群内个体的位置，进而对逃逸距离重新设计，提升了算法的适应与寻优能力。以12个基准函数为标准，将该算法与哈里斯鹰算法的变体以及其它算法进行了性能测试，并在时间复杂度、多样性、探索与开发等评价指标中进行了对比分析，结果显示SLHHO具有较强的竞争力与可行性，最后在压力容器设计问题中，验证了SLHHO的实用性。

关键词：哈里斯鹰算法信噪比协调学习逃逸距离基准函数

单位圆内高阶非齐次微分方程复振荡与解及其任意阶导数的不动点

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应用数学 2024年第4期37卷 1154-1162页

作者：陈玉邓冠铁江西师范大学数学与统计学院江西南昌330022 北京师范大学数学科学学院数学与复杂系统教育部重点实验室北京100875

本文研究一类单位圆内有穷迭代级解析系数的高阶非齐次线性微分方程的复振荡与解及其任意阶导数的不动点问题,得到解的迭代增长级,迭代级零点收敛指数的更精细的估计,并得到解的不动点与解的任意阶导数的不动点分布的精确估计.所得结果... 详细信息

本文研究一类单位圆内有穷迭代级解析系数的高阶非齐次线性微分方程的复振荡与解及其任意阶导数的不动点问题,得到解的迭代增长级,迭代级零点收敛指数的更精细的估计,并得到解的不动点与解的任意阶导数的不动点分布的精确估计.所得结果是已有相关结果的推广.

关键词：微分方程解析函数单位圆零点收敛指数不动点

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溶胶-凝胶法制备SiO_(2)减反射薄膜及其耐久性

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表面技术 2024年第10期53卷 243-249页

作者：王军胡瑾瑜向军淮李由张淑娟胡敏江西科技师范大学材料与能源学院南昌330013

目的增加太阳光在太阳能电池玻璃盖板的透过率,以期提高太阳能电池的转换效率。方法以正硅酸乙酯为原料、乙醇为溶剂、氨水为催化剂,采用碱催化溶胶-凝胶浸渍提拉法,在玻璃表面制备了SiO_(2)减反射薄膜,研究了溶胶中正硅酸乙酯与乙醇物... 详细信息

目的增加太阳光在太阳能电池玻璃盖板的透过率,以期提高太阳能电池的转换效率。方法以正硅酸乙酯为原料、乙醇为溶剂、氨水为催化剂,采用碱催化溶胶-凝胶浸渍提拉法,在玻璃表面制备了SiO_(2)减反射薄膜,研究了溶胶中正硅酸乙酯与乙醇物质的量比和提拉镀膜速度对SiO_(2)薄膜光学性质的影响,分析了减反射薄膜的耐久性。结果碱性溶胶制备的SiO_(2)为非晶相,采用浸渍提拉法在玻璃表面制备的薄膜结构疏松,且存在微裂纹。采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1000μm/s制备的SiO_(2)薄膜,折射率分别为1.35和1.33,厚度分别为101.11、102.63nm,最大透过率分别高于未镀膜玻璃6.57%和6.94%,在400~1100nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.01%和5.34%,表明该薄膜具有优异的减反射性能。玻璃表面制备SiO_(2)薄膜后,水接触角约为5°,具有超亲水性。将未镀膜玻璃及镀膜样品在实验室放置5个月后,采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1000μm/s的制备SiO_(2)薄膜的最大透过率分别高于未镀膜玻璃7.50%和6.71%,在400~1100 nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.94%和5.59%,表明SiO_(2)薄膜的减反射性能具有较好的耐久性。结论采用碱催化溶胶-凝胶法在玻璃上制备的SiO_(2)减反射薄膜具有超亲水性及优异的减反射耐久性,在太阳能电池玻璃盖板上具有潜在的应用价值。

关键词：溶胶-凝胶 SiO_(2)薄膜减反射润湿性耐久性

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基于CMMFDE与多传感器信息融合的旋转机械故障诊断研究

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机电工程 2024年第5期41卷 807-816页

作者：程志平王潞红欧斌吴军良江西师范大学计算机信息工程学院江西南昌330022 南昌交通学院人工智能学院江西南昌330100 长治职业技术学院机械电子工程系山西长治046000

采用单一传感器采集的振动信号难以准确描述旋转机械动态特性,导致提取的故障特征无法准确辨识旋转机械故障。针对这一缺陷,提出了一种基于复合多元多尺度波动散布熵(CMMFDE)、多传感器信息融合和哈里斯鹰算法优化极限学习机(HHO-ELM)... 详细信息

采用单一传感器采集的振动信号难以准确描述旋转机械动态特性,导致提取的故障特征无法准确辨识旋转机械故障。针对这一缺陷,提出了一种基于复合多元多尺度波动散布熵(CMMFDE)、多传感器信息融合和哈里斯鹰算法优化极限学习机(HHO-ELM)的旋转机械故障诊断方法。首先,引入复合多元粗粒化处理,提出了CMMFDE方法,避免了传统单变量分析方法只能处理单一通道振动信号而导致特征的表征性能不足的缺陷,增强了故障特征的表征性能;随后,利用布置在旋转机械不同部位的传感器收集了多种类型的信号,组成混合多通道信号,并进行了CMMFDE分析,构建了故障特征;最后,采用HHO对极限学习机的参数进行了自适应优化,并对特征样本进行了训练和测试,完成了旋转机械的故障识别工作;利用齿轮箱、离心泵两种典型的旋转机械数据集进行了实验分析。研究结果表明:该方法对多个通道的信号进行分析时,所获得的准确率达到了100%和98%,优于对单个通道信号进行分析时获得的准确率,同时CMMFDE方法的准确率和特征提取时间均优于精细复合多元多尺度熵(RCMMSE)、精细复合多元多尺度模糊熵(RCMMFE)、精细复合多元多尺度排列熵(RCMMPE)、多元多尺度波动散布熵(MMFDE)。

关键词：旋转机械故障诊断齿轮箱离心泵复合多元多尺度波动散布熵哈里斯鹰优化极限学习机