基于区块链的联邦学习:模型、方法与应用

近年来,人类社会快速步入大数据时代,数据安全与隐私保护已成为发展大数据生态及相关数字经济的关键问题.联邦学习(Federated learning)作为分布式机器学习的一种新范式,致力于在保护数据隐私的同时从分布式本地数据集中训练全局模型,因而获得了广泛和深入的研究.然而,联邦学习体系面临的中心化架构、激励机制设计和系统安全等技术挑战仍有待进一步研究,而区块链被认为是应对这些挑战的有效解决方案,并已成功应用于联邦学习的许多研究和实践场景.在系统性地梳理现阶段区块链与联邦学习集成研究成果的基础上,提出基于区块链的联邦学习(Blockchain-enabled federated learning,BeFL)概念模型,阐述其中的若干关键技术、研究问题与当前研究进展,探讨该领域的应用场景以及有待进一步研究的关键问题,并讨论未来发展的潜在方向,致力于为构建去中心化和安全可信的数据生态基础设施、促进数字经济与相关产业的发展提供有益的参考与借鉴.

重复使用运载火箭液体动力技术发展

重复使用是未来运载火箭更新换代的技术发展趋势,是降低航天发射成本、实现规模化航天发射的有效途径。重点概述了国内外垂直起降重复使用运载火箭动力技术的发展现状,分析了垂直起降重复使用运载火箭发射和回收全任务剖面,总结了垂直起降重复使用运载火箭动力技术的特点,包括宽范围入口压力多次启动技术、大范围快速高精度推力调节技术、故障诊断及健康管理技术、状态检测与维修维护技术等。

大型高精度消像旋机构的设计与验证

在大口径望远镜巡天观测中,需要成像相机对指定天区长时间曝光,受地球自转的影响,长曝光图像会产生旋转现象。消像旋机构是为了抵消地球自转对成像质量的影响,使成像光斑在相机上位置稳定、能量集中。墨子巡天望远镜采用相机旋转的方式实现消像旋功能,消像旋机构要求具备承载能力≥250 kg、转速>20′/s和角定位精度≤2″。本文通过对影响消像旋机构承载能力、转动速度和定位精度的因素分析,采用高精度转台轴承结合轻量化转轴实现了高精度和高刚度轴系设计,轴系晃动为1.9″。传动系统采用谐波减速器结合圆柱直齿轮副两级传动,实现了低转速和高角分辨率。利用双读数头绝对式圆光栅测量转角误差并进行位置控制补偿,实现了角定位精度优于1.1″。墨子巡天望远镜成像图像在经过消像旋机构补偿后,光斑能量集中、无画圆,实现了高质量成像的目标。

油菜素内酯调控植物生长发育的研究进展

油菜素内酯类化合物(brassinosteroids,BRs)是第六大类植物激素,对植物生长发育及逆境胁迫响应具有重要的调控作用。自1970年被发现至今,人们在BRs的生物学功能、结构及生物合成、信号转导通路和其对农作物重要农艺性状调控等方面研究取得一系列重要进展。本文就BRs生物合成途径、BRs信号转导通路及其对植物生长发育的调控机制等方面研究成果进行综述,并对其未来发展和研究方向进行展望。

基于等效声速剖面原理的测深误差改正方法

水下地形测量中,水中声速误差的存在,造成在多波束测深数据中边缘波束区域测深误差显著增大,严重影响了多波束测深精度。对此,本文提出一种基于等效声速剖面原理的测深误差改正方法。针对相邻测线重叠区域的测深不符值序列,以声速误差、整体测深偏差、随机测深误差在等效声速剖面框架结构下构建函数模型,基于稳健估计原理对声速误差进行估计,进而实现测深偏差的整体改正。基于广东红海湾浅水测量数据和西太平洋深海测量数据的实验结果表明,本文所提方法可有效削弱声速导致的测深误差,改正后测深精度分别提升33.3%和32.6%。

眼表稳态失衡与组织重建策略

[背景]眼表位于眼球的最外层,是一个精细且复杂的系统,包括角膜、结膜以及相关的眼睑和泪腺,在维持人类视觉功能方面起着至关重要的作用.随着眼表组织器官培养技术在眼科领域的快速发展,研究人员能够更全面地探索其在不同生理和病理状态下的复杂特性.[进展]环境污染、干燥应激等因素会对眼表组织构成威胁,导致稳态失衡和损伤.近几十年来针对环境污染对眼表组织影响的研究不断涌现,与此同时,眼表重建技术不断发展,如组织工程角膜、小分子化学药物应用,以及先进的眼表药物递送系统等.本文系统地梳理了眼表组织器官培养技术的最新进展、环境污染和干燥应激下眼表细胞的功能紊乱,以及多样化的眼表重建策略.[展望]未来持续深入研究眼表系统的稳态维持机制和疾病发生机制,探索更多有效的治疗方法和药物递送策略,将为眼科医生、研究人员及决策者提供更深入的参考和启示,推动眼表组织健康与治疗的进一步发展.

基于图提示微调的交通流量预测

交通流量预测是建设智慧城市重要的基础功能,对城市的交通管理和用户出行规划具有重要意义.由于时间维度和空间维度的扩展,交通流量的数据具有规模大、增长快速、实时更新等特征,传统的训练模型通常需要将大量的历史数据进行训练预测,导致较长的计算时间和较高的算力成本,因此,如何使用低计算成本的预测模型来满足广泛的流量预测需求是重要的技术挑战.近年来兴起的提示微调范式在自然语言处理的下游任务推广中取得了较好的效果,受其启发,提出利用少量的实时数据来微调优化大规模历史数据预训练的模型,为交通流量模型预测的优化应用提出了一种新的思路.通过引入图提示微调的交通流量预测(traffic flow prediction based on graph prompt-finetuning,TPGPF)模型的泛化能力,在时空多维度下的交通流量图预测模型中,基于历史数据集进行预测模型的预训练,并引入可学习的提示向量,在预训练模型固化的情况下指导预训练的自监督学习模型,以适应新的数据预测任务,提升交通流量预测模型的通用性和有效性.通过在5个公开数据集上进行了大量的实验,证明了TPGPF的有效性.

肥胖相关肾病的发病机制及营养治疗进展

我国成年居民肥胖患病率呈上升趋势,肥胖与肾脏病的发生、发展密切相关。其发病机制可能与肥胖引起肾小球高滤过、肾素-血管紧张素-醛固酮系统过度激活、机体慢性炎症、高胰岛素血症和胰岛素抵抗、异位脂质积累和脂毒性等相关。营养治疗,包括营养素摄入、食物的选择以及膳食方案的制定,是肥胖相关肾病治疗的基石及重要组成部分,除此之外还有药物及减重手术等治疗方式。

多模态超声定量评价涎腺与增龄的相关临床研究

目的:高分辨率超声多模态成像定量评价涎腺与增龄的相关临床研究。方法:选用对不同年龄阶段(20~80岁)涎腺350例,按青年组(18~40岁)、中年A组(41~50岁)、中年B组(51~65)、老年组(>65岁)分组,采用15MHZ高频超声,进行2D、彩色多普勒及剪切波弹性成像超声检查。总结收集腮腺、颌下腺的大小、血管内径、血供状态及腺体组织的杨氏模量值。观察各个定量测值与增龄之间的相关性。结果:增龄过程中,腮腺、颌下腺在中年期左右径、厚径均增大,到老年期腮腺左右径变化不明显,但厚径变薄,颌下腺到老年期左右径、厚径均变小;增龄过程中,腮腺、颌下腺血管内径变化不明显,颌下腺最大血液流速中年B组VMAX减低,阻力指数增高,老年期有低阻力变成高阻力,腮腺内血流及阻力指数变化不大;增龄过程中,腮腺杨氏模量测值变化都不明显,颌下腺青年期男女性别间有差异,女性较男性硬,青年组、中年A、B组间变化不明显,而老年组变低。结论:多模态超声可定量评价涎腺相关数据。

协同治理视角下海洋灾害经济损失的影响分析

协同治理机制是强调政府内部各主体间及政府与非政府等多元主体间基于利益共同体需要,彼此间建立信赖的关系,达到协作治理优势的公共管理过程。提升政府间跨部门协同治理能力是完善国家风暴潮灾害治理体系和实现灾害治理能力现代化的重要举措,也是政府完善公共管理的趋势所在。本文依托国家相关公报成果,在海洋公共管理范围内选择海洋灾害中最具特点的风暴潮灾害这一特定灾种作为研究,并选取受风暴潮灾害影响较大的浙江省作为研究区域,根据浙江省以往重大风暴潮灾害案例主体情况,分析各相关主体应对风暴潮灾害的具体措施,探索参与应对主体的现状及主体之间的协作问题,找出造成该问题的原因,进一步研究并提出应对主体间协同治理的对策和建议,以期为进一步开展我国沿海地区风暴潮灾害防灾减灾应急管理提供思路,提高多元主体对风暴潮灾害应急管理工作的认识。

基于领域规则的大规模乳腺超声报告结构化方法研究

乳腺超声报告蕴含丰富的医学知识,具有极高的研究价值。采用叙述性语言撰写的自由文本报告在组织结构、术语使用中存在不统一等问题,较难从中获取关键信息以实现人工智能相关研究。将文本报告转换为结构化报告,有利于推进人工智能在乳腺超声医学中的发展。文章提出了一种流水线式结构化方法,旨在利用基于深度学习的命名实体识别和基于规则的实体关系链接对大批量的乳腺超声报告进行结构化处理。在99.53%平均F1值的命名实体识别基础上,该结构化方法的准确率为97.76%。

基于支持向量机的多维特征滚动轴承故障诊断

对于轴承诊断的研究方法,常用的是对滚动轴承振动信号的特征提取,且单一维度信号特征提取诊断精度不高,着眼于该痛点,在多特征融合的基础上整合支持向量机(SVM)对滚动轴承进行故障诊断。方法首先对滚动轴承产生的内圈、外圈及滚动元件振动信号进行小波降噪和特征提取,筛选合适的小波基函数,继而从降噪后的振动信号中将时域、频域,以及基于集合经验模态分解方法的IMF能量特征提取,从多种维度将振动信号特征作为提取目标,避免了传统方法的信号失真及模态混叠等无效现象,并最终运用支持向量机(SVM)判别模型对整合后的特征信号进行故障诊断,诊断结果表明,相较于传统的特征提取及分类判别方法,支持向量机(SVM)依赖多维多域的融合特征集下的滚动轴承故障诊断准确率达到100%,具有很好的分类能力。

超大容量变压器外部结构件局部过热现象分析

油浸式超大容量变压器外部件局部过热发生典型部位,主要集中在大电流引线附近,是由大电流产生的磁通所造成的。本文作者通过应用三维模型仿真技术,控制结构件中杂散损耗,防止局部过热,并通过试验进行验证,对于过热部位给出相应的解决方案。

不同成熟度秋福红树莓果实中酚类物质含量的比较

为探究酚类物质含量在秋福红树莓果实发育过程中的变化规律,为适时采收提供理论依据,利用高效液相色谱法(HPLC)和分光光度计法,测定秋福红树莓不同成熟度(青果、黄果、红果、深红果)果实中鞣花酸、水杨酸、阿魏酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁、咖啡酸、总黄酮含量,并对以上8种物质进行相关性分析。结果表明,从青果时期发育到深红果时期的过程中,秋福红树莓果实的鞣花酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁和总黄酮含量趋势均为一直下降,水杨酸含量趋势为先上升后下降,咖啡酸和阿魏酸含量趋势为先下降后上升;其中,鞣花酸、阿魏酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁、咖啡酸和总黄酮含量在青果时期最大,依次为49.88、0.53、3.74、4.91、0.017、0.53、13.66 mg/g,水杨酸含量在红果时期最大,为0.27 mg/g。通过相关性分析发现,鞣花酸和芦丁含量之间,总黄酮和表儿茶素、芦丁含量之间均呈极显著正相关;鞣花酸和表儿茶素、咖啡酸、总黄酮含量之间,儿茶素和阿魏酸、表儿茶素、总黄酮含量之间,表儿茶素和芦丁含量之间均呈显著正相关;水杨酸和阿魏酸之间呈显著负相关。以秋福红树莓果实为材料,为获得高含量的鞣花酸、阿魏酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁、咖啡酸和总黄酮,采摘青果更好,为获得高含量的水杨酸则采摘红果更好。

中国锂电池行业企业综合竞争力浅析——基于聚类分析与因子分析法

一、背景与文献综述锂电池产业是当下我国推广新能源产业的重中之重,发展至今,从产业规模来看,全世界已经形成了中、日、韩三方鼎力的局势。~([1])国家统计局资料显示,全国各地锂电池相关企业1496家,注册资本在1000万以上的企业超过60%。随着政策的利好,科技的不断提升,我国应用领域的不断拓宽,国家也纷纷出台了许多扶持锂电池产业的政策,大型动力锂离子电池市场需求逐渐增多。

通信干扰信号分类识别方法综述

通信干扰信号的分类识别作为通信抗干扰的前提和基础,被广泛运用于无线通信和通信电子战等诸多领域。从通信干扰信号分类识别的基本原理出发,将分类识别方法分为基于人工特征提取(Manual Feature Extraction,MFE)和自动特征学习(Automatic Feature Learning,AFL)两大类进行介绍。系统阐述了两类方法的区别,并对比分析了不同方法的特点和性能。最后,分析了该领域面临的挑战,并对未来的研究方向进行了展望。

文化和旅游融合发展的多重驱动路径研究——基于“需求—供给—支持”框架的组态分析

文旅融合是实现我国旅游业高质量发展的必然要求,也是补齐旅游业发展短板、推进转型升级的内在需要。本文利用耦合协调模型对我国2010—2019年30个省区市的文旅融合发展水平展开评估,随后引入模糊集定性比较分析方法,基于需求、供给和支持3个方面的驱动条件探究我国文旅融合发展路径。研究发现:(1)研究期内我国文旅产业整体发展水平有所提高,但不同地区存在较大的区域异质性。(2)从我国整体文旅融合发展路径来看,需求与支持条件起重要作用,居民消费能力与区位交通条件的作用尤其突出。(3)东、中、西部地区发展路径存在明显差异,东部地区主要为需求—支持条件叠加型发展路径,中部则呈现出支持条件驱动型与需求条件驱动型两种发展路径,西部存在需求条件驱动型与需求—支持条件叠加型两种路径。因此,地方政府应重视供给、需求、支持多重条件的协同匹配,根据地方发展条件切实调整文旅开发策略,有针对性地提升核心驱动能力以突破发展瓶颈。

迈腾B8L起动系统逻辑分析

归纳迈腾B8L起动电路组成,包含起动控制电路和起动电路。起动控制电路作用主要包含:校验合法授权钥匙,转向盘解锁,各相关控制单元得电,仪表指示灯点亮。起动电路包含:受控于制动信号、P/N信号、起动控制信号的起动继电器1、起动继电器2和起动机等。制作了迈腾B8L起动原理框图,表达了上述各组成器件间的线束连接:舒适CAN、驱动CAN、以及通常的导线连接;表述了车载电网控制单元与其他控制单元间15号电的路径。基于原理框图,给出迈腾B8L的起动逻辑关系,为进一步的故障诊断与排除给出思路,指出诊断方向。

宁夏蔬菜产业发展现状和实现高质量发展的对策及建议

为了提高宁夏蔬菜品质、产量、效益,实现生产资源的高效利用,分析了宁夏蔬菜产业发展现状和存在问题,并提出对策建议,以期为推进宁夏蔬菜产业的高质量发展提供有效的科技支撑。

MVSim:面向VLIW多核向量处理器的快速、可扩展和精确的体系结构模拟器

设计了一个面向VLIW多核向量处理器的快速、可扩展、精确的体系结构模拟器MVSim。设计了可扩展的VLIW多核向量处理器模型、多级存储体系结构模型和多核性能模型;实现了指令集架构的节拍精准模拟,Cache、DMA和多核同步部件的高效功能模拟,采用多线程技术实现了多核处理器的高效和可扩展模拟。实验结果表明,MVSim能够准确模拟多核处理器的目标程序执行,模拟结果完全正确,具有良好的可扩展性。MVSim的平均模拟速度分别是RTL模拟和CCS的227倍和5倍,平均性能误差约为2.9%。