基于树分解的时序最短路径计数查询算法

最短路径计数是图计算中的一个重要研究问题,旨在查询顶点间的最短路径数,在路径规划与推荐、社交网络分析、介数中心性计算等领域中具有广泛应用。目前越来越多的网络可以建模为时序图,但少有针对时序图最短路径计数查询问题的研究工作。与静态图相比,时序图增加了时间信息,结构更复杂,在查询顶点间的路径数时必须考虑边的激活时间,因此静态图中最短路径计数方法不再适用于时序图,并且在大规模时序图上查询更具有挑战性。针对时序图最短路径计数问题,提出一种基于树分解构建TG-TL(Temporal Graph-Tree Label)索引的方法。该方法包含构建索引和在线查询两个阶段,构建索引阶段根据时序图的属性设计时序树分解算法,将时序图转化为树结构;然后根据树分解的结构信息以及凸路径定义提出高效构建索引算法;在线查询阶段基于TG-TL索引提出了高效的时序最短路径计数查询算法。在4个真实数据集上的实验结果表明,与基于TG-base(Temporal Graph-base)索引的查询算法相比,所提算法在查询效率上至少提升了61%,因此所提算法在时序图最短路径计数问题上具有高效性和有效性。

联邦忘却学习研究综述

数据已经成为与土地、劳动力、资本、技术等并列的重要生产要素之一.利用数据分析挖掘数据的潜在价值,有助于推动产业创新、技术升级和区域经济发展.然而,在数据使用过程中,隐私泄露等风险限制了数据的流通和共享.因此,如何在数据流通和共享过程中保护数据隐私已成为研究热点.联邦忘却学习(Federated Un-learning)撤销用户数据对联邦学习模型的训练更新,可以进一步保护联邦学习用户的数据安全.本文综述了联邦忘却学习的研究工作,首先简要阐述了联邦学习架构,并引出忘却学习和联邦忘却学习的概念和定义;其次,根据修正对象的不同将联邦忘却学习算法分为面向全局模型和面向局部模型两类,并详细分析各类算法的实现细节以及优缺点;然后,本文还详述联邦忘却学习中常用评价指标,将评价指标划分为模型表现指标、遗忘效果指标和隐私保护指标三类,并分析不同类型评价指标的优缺点;最后,本文对联邦忘却学习未来的研究方向进行展望.

一种新的频繁项集精简表示方法及其挖掘算法的研究

频繁项集挖掘是数据挖掘研究领域的一个基本问题,其瓶颈在于频繁项集全集的结果过多,冗余现象严重.主要的解决思路是只挖掘全体频繁项集中有代表性的子集,使得这种子集或者可满足应用的需要或者可由它们导出其他项集.最大项集和闭项集便是这类解决方案中两种最典型的子集形式.在最大项集和闭项集的基础上,提出了元项集这一新的频繁项集精简表示方法.首先,证明了最大项集和闭项集都是元项集的特例,且元项集所包含的项集数目介于二者之间;其次,讨论了元项集的性质.最后,通过在闭项集挖掘算法DCI-Closed-Index的基础上引入剪枝策略,设计了一个元项集挖掘算法.实验结果表明,所提出的挖掘算法是有效的和高效的.

一种改进的频繁闭项集挖掘算法

频繁闭项集惟一确定频繁项集且规模小得多,但挖掘频繁闭项集仍是很费时的.为提高挖掘效率,提出了一种改进的频繁闭项集挖掘算法DCI-Closed-Index.该算法用"索引数组"来组织数据,通过为每个项目增加包含索引,找到频繁共同出现的项集.利用二进制位图技术,给出了一个求包含索引的快速算法.然后根据项目在包含索引中出现的频率由高到低进行排序,并利用包含索引作为启发信息,合并同时出现且支持度相等的频繁项,得到初始生成子,从而大大缩小了搜索空间.同时利用索引数组对每一个生成子的前序集和后序集进行约简,得到新的、较小的约简前序集和约简后序集.并证明了约简前序集和后序集与原来的前序集和后序集的功能是一样的.从而减少了候选生成子的集合包含判断的操作.实验结果表明,该算法的性能优于其他主流算法.

高效液相色谱法测定硝基苯催化加氢的反应产物

采用高效液相色谱和紫外检测器对硝基苯催化加氢的反应产物进行检测。硝基苯催化加氢后的反应液用0.45μm的微孔过滤膜(水系)进行过滤,然后用甲醇稀释后进样。实验利用直接与已知标准物对照的保留值定性方法进行定性分析,采用外标法进行定量分析,通过实验求得了硝基苯、苯胺和对氨基苯酚的线性回归方程,相关系数分别为0.998 60、.999 8和0.999 9,方法检测限分别为2.0、20.0、21.0 mg/L,三者的回收率分别为97.6%、97.5%和98.1%,以相对标准偏差表示的精密度分别为0.62、0.77和0.36。所建立的方法迅速准确简单,不需要对样品进行预处理,实验结果比较令人满意。

固定铅门技术应用于胸中段食管癌调强放疗的剂量学研究

目的:探讨固定铅门调强计划(fj-IMRT)相对于常规分野调强计划(sf-IMRT)在胸中段食管癌放疗中的潜在剂量学优势。方法:选择10例接受根治性放疗的胸中段食管癌患者,分别制定sf-IMRT和fj-IMRT计划,统计靶区适形度指数、均匀性指数、靶区和危及器官的剂量体积参数、总射野数和机器跳数,各指标差异采用配对t检验。结果:sf-IMRT计划靶区D2%低于fj-IMRT计划(P=0.025)。双肺平均剂量(Dmean)、V5、V10、V20,左肺Dmean、V5、V10、V20、V30、V40,右肺Dmean、V5、V10,心脏Dmean和V40,靶区外身体Dmean、V5、V10、V20有显著差异(P<0.05),fj-IMRT优于sf-IMRT计划。两计划射野总数相同,fj-IMRT计划和sf-IMRT计划机器跳数分别为(1081.98±241.32)MU和(997.12±209.73)MU,sf-IMRT计划显著低于fj-IMRT计划(P=0.013)。结论:对于胸中段食管癌,fj-IMRT相较sf-IMRT能够显著降低肺、心脏和全身的低剂量照射,同时保证相似的靶区剂量覆盖和治疗实施效率。

多FPGA设计的时钟同步

在多FPGA设计中,时钟信号的传输延时造成了FPGA间的大时钟偏差,进而制约系统性能。为减少时钟偏差,该文提出一种多数字延迟锁相环(DLL)电路。该电路将时钟的传输电路放入DLL的反馈环路。利用DLL的延迟锁定特性,对FPGA间的时钟传输延时进行补偿,减少FPGA间的时钟偏差,解决多FPGA的时钟同步问题。

NiB/C催化剂用于硝基苯加氢制备对氨基苯酚的研究

以负载型非晶态合金NiB/C为催化剂、硫酸锌溶液为酸性介质进行硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚的反应。考察了反应温度、反应压力、反应时间、NiB/C催化剂加入质量和硫酸锌加入质量对反应的影响,得到了对氨基苯酚取得较高选择性的反应条件。通过建立的五因素四水平的正交实验,确定了较佳实验方案:反应温度为120℃,反应压力为0.1MPa,反应时间为3h,催化剂加入质量为3g,硫酸锌加入质量为4g。分析结果显示,硝基苯的转化率达86.78%,对氨基苯酚和苯胺的选择性分别为15.62%和76.02%。

放疗计划剂量学数据的自动提取分析

目的为了提高批量患者放疗计划剂量学数据提取和分析的效率及准确性。方法利用Matlab提供的DICOM RT接口函数编写程序解读计划输出文件,按照SPSS软件兼容的数据格式输出数据至Excel文件,使用SPSS软件导入数据文件进行分析,并对14例胃癌患者,比较手动和使用软件自动提取分析的速度和准确性。结果软件提取方法输出的Excel文件数据格式符合SPSS软件要求,PTV的90%~98%剂量区间体积误差为-3.48E-5±3.01E-5,PTV的99%~106%剂量区间体积误差-1.11E-3±7.68E-4,危及器官剂量体积误差为-7.85E-5±9.91E-5。与手工提取分析相比,总耗时由5.3 h减少至0.19 h,错误率由0.002减少至0。结论该文编写的软件实现了DICOM RT文件剂量学数据的批量自动提取,格式化输出,快速分析,提高了基于大量患者放疗剂量学数据分析的临床研究的效率。

医用直线加速器机房屏蔽防护改建研究

目的 :针对医用直线加速器机房建造中出现的防护不足提出黏土砖改建方案。方法 :参考相关国家标准和国际报告提供的方法推导屏蔽改建计算公式,计算满足剂量率参考控制水平要求的黏土砖墙厚度。根据机房改建前参考点的测量剂量率、距离修正因子和增建黏土砖墙的透射因子估算改建后的参考点剂量率。结果:改建后的参考点剂量率符合剂量率参考控制水平的要求,估算剂量率大于测量值。结论:提出的增建黏土砖墙的改建方法能够满足机房的屏蔽防护要求,推导的剂量率估算公式可以保守预测改建后的测量剂量率。

复合载体固定化细胞发酵生产核酸酶P1的对比研究

采用明胶、琼脂以及聚乙烯醇分别与海藻酸钠混合制备成3种复合载体，对桔青霉细胞进行固定化发酵，通过分批发酵实验对载体的各项性能进行了探索．结果表明：当海藻酸钠与聚乙烯醇混合比例为1：2时，固定化细胞机械强度和化学稳定性最佳．在此基础上进行发酵培养20个周期共50d，生产核酸酶P1酶活力稳定，保持在468．3～501．4U／mL之间．

基于索引数组与集合枚举树的最大频繁项集挖掘算法

由于其内在的计算复杂性,挖掘密集型数据集的全部频繁项集非常困难,解决方案之一是挖掘最大频繁项集。集合枚举树是最大频繁项集挖掘算法中常用的数据结构,最大频繁项集的挖掘过程也可以看作是集合枚举树的搜索过程。为缩小集合枚举树的搜索空间,采用宽度优先和深度优先相结合的混合搜索策略,提出了一种新的最大频繁项集的挖掘算法Index-MaxMiner。该算法首先设计了索引数组这种新的数据结构,并给出了一个基于二进制位图技术的索引数组的计算方法。通过为每个频繁项增加包含索引,Index-MaxMiner利用一次宽度优先搜索得到了候选最大频繁项集,使集合枚举树的第一层结点个数大幅度减少。然后在候选最大频繁项集中通过深度优先搜索,得到全部最大频繁项集,从而实现了集合枚举树的跳跃式搜索,大大缩小了搜索空间。实验结果表明,该算法可有效提高最大频繁项集的挖掘效率。

返回舱跨声速自由飞行的静动稳定性

采用运动自由度不受约束的风洞自由飞试验技术,研究大钝头、小升阻比的类“联盟号”返回舱在跨声速区自由飞行时的运动特性与气动特性规律。以单平面光路拍摄返回舱模型在风洞中自由飞动态运动过程图像,经图像自动判读获取其运动轨迹与姿态角,并以参数微分法对模型运动姿态角进行线性与非线性气动参数辨识,得到模型俯仰方向的静、动稳定导数系数。研究结果表明:采用线性与非线性气动参数辨识所获得的静稳定导数系数Cmα均小于零,在数值上差距不大;从非线性气动参数辨识结果看,返回舱静稳定导数系数的数值主要由线性项Cmα0决定,非线性项Cmα^2α^2所占比例较小;类“联盟号”返回舱静稳定导数系数的非线性较弱,可近似用线性气动模型进行辨识。在试验迎角范围内,返回舱的动稳定导数系数呈现出非线性性质,且在小迎角范围内由线性项(Cmq+Cmα·)0决定,在大迎角范围内主要由非线性项(Cmq+Cmα·)2α^2主导。

铬对烟草中超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性及其同工酶的影响

利用不同质量浓度的K2Cr2O7溶液处理烟草种子,对烟草幼苗的超氧化物岐化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活力和同工酶进行研究。结果表明,随着Cr6+质量浓度的不断增加,烟草幼苗中抗氧化酶的活性均呈现先升高而后降低的趋势。Cr6+胁迫对SOD及POD活性的影响表现为低质量浓度促进,高质量浓度抑制。在Cr6+胁迫下,POD同工酶主要是表达量的变化,在低质量浓度Cr6+的诱导下,酶的表达量增多,当Cr6+质量浓度较高时,酶的表达量减少。SOD同工酶除了表达量的变化外,还有酶带数目的变化。当Cr6+质量浓度较低时,同工酶表达被激活,有新的酶带出现,一部分酶分子表达量增多;而当Cr6+质量浓度较高时,同工酶表达被抑制,新的酶带消失,酶分子的表达量减少。

射野方向优化技术在胸中上段食管癌调强放疗中的应用

目的:比较射野方向优化设野和均匀布野的胸上段和胸中段食管癌调强放疗计划的剂量学差异,探讨射野方向优化技术在食管癌放疗计划设计中的作用。方法:使用Varian Eclipse 8.6治疗计划系统,对7例胸上段食管癌和7例胸中段食管癌患者分别制定7野均分(EGA)和射野方向优化(BAO)的调强计划。根据剂量体积直方图(DVH)比较靶区、脊髓、双肺、心脏和正常组织的剂量体积参数,靶区适形度指数(CI)、均匀度指数(HI)以及总治疗跳数(MU),利用SPSS软件进行配对t检验。结果:BAO计划的射野方向分布明显不同于EGA计划,并且患者间的射野方向分布也存在一定的差异。对于胸上段食管癌,BAO计划PTVD2%(-1.12%)、CI(2.42%)、HI(-11.88%)劣于EGA计划(P<0.05),BAO计划双肺MLD(3.77%)、V5(6.48%)、V10(6.16%),Body-PTV的V5(7.30%)明显优于EGA计划(P<0.05)。对于胸中段食管癌,BAO计划PTV D2%(0.88%)、Dmean(0.34%),脊髓D1%(5.65%),双肺MLD(9.10%)、V5(11.93%)、V10(8.65%)、V15(8.60%),Body-PTV的Dmean(3.63%)、V5(8.65%)以及MU(17.26%)均明显优于EGA计划(P<0.05)。结论:在胸中上段食管癌放疗中,使用BAO技术能够产生个体化的治疗方案。对于胸上段食管癌,BGO计划对靶区剂量的覆盖没有改善,但降低了肺剂量,减少了放射性肺炎发生的可能性;对于胸中段食管癌,BGO计划在不降低靶区剂量覆盖和较少MU的情况下,可以显著减少肺、脊髓、正常组织的剂量。与胸上段食管癌相比,胸中段食管癌使用BAO技术能够更好的改进调强放疗计划的质量。

细长锥边界层绊线转捩风洞自由飞试验

通过在半锥角θc = 10°细长锥面上布置一定数量的人工绊线, 促使细长锥表面边界层在相应轴向位置上发生层流向湍流转变的固定转捩，采用运动自由度不受约束的风洞自由飞试验技术研究边界层转捩对高超声速细长锥再入体无控自由飞行下的运动特性和气动特性影响规律，并与以往无人工绊线的细长锥风洞自由飞试验结果作对比. 试验马赫数Ma = 5：0，通过改变风洞前室总压P0 实现两个雷诺数的模拟，以模型长为特征尺寸自由流雷诺数分别为0.84×10^6 和1.68×10^6. 结果表明：当自由流雷诺数Re = 0：84 ×10^6 时，人工绊线尚不足以促使边界层发生转捩，有绊线的细长锥气动特性与无绊线基本一致，动稳定导数大于零；当自由流雷诺数Re = 1.68 × 10^6 时，人工绊线促使边界层发生固定转捩，细长锥的动稳定导数小于零，细长锥自由飞行动稳定.

水力缓冲器三维流场数值分析

以水力缓冲器为研究对象,在实验研究的基础上,运用计算流体力学软件FLUENT对水力缓冲器高、低压缓冲腔进行三维流场数值分析。结果表明,高压缓冲腔节流孔的流动阻力是水力缓冲器的主要阻力环节,节流孔的流动阻力随柱塞位移增大而增加。根据节流孔流量系数变化曲线计算得到的水力缓冲器缓冲位移曲线与实验结果符合很好,验证了三维流场数值分析模型的正确性。同时得到了表征缓冲器特性的缓冲力-缓冲位移曲线,为水力缓冲器的结构设计和优化改进提供了依据。

金属伪影对鼻咽癌放疗危及器官自动勾画的影响

目的:评估CT金属伪影对鼻咽癌放疗危及器官(OAR)自动勾画的影响。方法:选取有无牙齿修复物的鼻咽癌患者各16例,由放疗医师和深度学习自动勾画平台AccuContour分别勾画26种OAR轮廓。比较有无金属伪影患者不同OAR轮廓三维相似性系数(DSC)和Hausdorff距离(HD)以及有无金属伪影横断面内口腔和下颌骨的二维DSC和HD。同时记录人工勾画和自动勾画全部OAR的时间。结果:所有OAR的三维DSC和HD在有无金属伪影患者组间均无显著差异(P>0.05)。无金属伪影横断面内口腔的二维DSC和HD优于有伪影横断面(P<0.01),且伪影越严重,自动勾画的口腔轮廓局部偏离基准值越明显。自动勾画效率(<2 min)显著优于人工勾画效率(>70 min)。结论:牙齿修复物伪影对基于深度学习的鼻咽癌放疗OAR自动勾画的准确性和工作效率影响有限,较人工勾画方法仍然具备明显优势。

胃癌术后调强放疗射野角度优化的剂量学

目的:比较胃癌术后放疗射野角度优化和传统布野方法的剂量学差异。方法:选择8例胃癌术后患者分别制定射野均分(EGA)、人工布野(MBS)、射野角度优化(BAO)调强放疗计划,对靶区和危及器官的剂量学数据进行配对t检验,比较射野角度分布差异。结果:EGA与BAO比较,肝脏Dmean(21.77%,P=0.003)、V10(31.68%,P=0.004)、V20(37.87%,P=0.006);双肾Dmean(23.83%,P=0.039)、V10(31.51%,P=0.024)、V15(60.60%,P=0.026)、V20(70.45%,P=0.018);胃Dmean(7.25%,P=0.025)、V10(3.78%,P=0.027);双肺Dmean(10.23%,P=0.024)、V10(20.18%,P=0.035);Body-PTV Dmean(7.57%,P=0.006)、V5(10.26%,P=0.005)、V10(12.20%,P=0.010),差异有统计学意义,BAO组优于EGA组。MBS与BAO比较,双肾V15(36.54%,P=0.032)、V20(43.97%,P=0.034);胃Dmean(3.93%,P=0.035)、V10(2.86%,P=0.038),差异有统计学意义,BAO组优于MBS组。EGA与BAO计划的射野角度差异要明显大于MBS与BAO计划的差异。结论:胃癌术后放疗中,BAO计划可更好地保护危及器官。