基于改进CFSFDP算法的聚类联邦学习

联邦学习是一种基于多个用户协作训练全局模型的分布式训练范式,旨在解决由数据孤岛造成的数据碎片化问题。然而,在真实环境中,参与联邦学习的各个节点的数据分布通常是不平衡的,这会导致联邦学习模型的精确率下降。针对上述问题,提出了基于改进CFSFDP算法的聚类联邦学习方法——FL_CDP。此方法对CFSFDP算法中的局部密度定义进行了优化,并通过二阶差分实现自动选择聚类中心。通过评估客户端模型的推理相似度,对客户端节点进行了聚类,进而缓解了联邦学习中因节点数据分布不均所带来的模型准确度下降问题。在MNIST和FashionMNIST数据集上的实验结果证明,相较于传统的联邦学习算法,基于改进CFSFDP算法的聚类联邦学习算法在模型准确率方面有着显著提升。

38MnVTi钢本构方程及加工图

通过热模拟压缩试验,研究了38MnVTi非调质钢热变形行为。试验的变形温度和应变速率为：950-1200℃,0.01-10s^-1。分析了不同应变量（峰值应变,0.4,0.6）对应的应力值对建立本构方程的影响规律。建立了应变量为0.4和0.6时,基于动态材料模型的热加工图。结果表明,峰值应力建立的本构方程其预测精度比稳态应力建立的模型高。材料在温度范围为950-1000℃,应变速率范围为1-10s^-1区域内变形会发生失稳。材料推荐的热加工最佳工艺条件为：温度1150-1200℃,应变速率0.1-1s^-1。

低温氮等离子体改性聚丙烯腈超滤膜及其光谱诊断

针对超滤膜的抗污染能力及亲水性问题,采用低温氮等离子体对聚丙烯腈(PAN)超滤膜进行表面改性,并对改性过程进行等离子体光谱诊断.通过测定改性前后接触角的变化表征膜表面的亲水性;利用膜通量、截留率、通量衰减率等表征超滤膜的过滤及抗污染性能.结果表明,当最佳处理条件为功率100 W,时间90s时,水接触角由原始膜的57°下降至17°.改性膜亲水性及抗污染性能进一步提高.等离子体改性时电子温度与放电功率呈现负相关,与反应室内部压强呈正相关.

双亲性聚(丙烯酸-co-苯乙烯)的制备及其自组装行为

在二氧六环介质中,通过自由基溶液共聚,合成了一系列组成不同的双亲性无规共聚物聚(丙烯酸-co-苯乙烯)(P(AA-co-St)),用核磁共振、凝胶渗透色谱和示差扫描量热等方法对P(AA-co-St)的结构参数进行了表征。在选择性溶剂(二氧六环/水)中,对一系列组成不同的P(AA-co-St)进行自组装,制得粒径不同的P(AA-co-St)胶束。用紫外可见光分光光度计、激光光散射仪、扫描电子显微镜等研究了P(AA-co-St)在水溶液中的胶束化行为。实验结果表明,P(AA-co-St)在选择性溶剂(二氧六环/水)中可实现自组装,形成规则球状胶束。P(AA-co-St)中AA的含量及胶束化条件的改变对P(AA-co-St)胶束的形成、胶束流体动力学半径(Rh)和临界聚集水含量(CWC)均有影响。CWC随AA含量的增加而增大;当x(AA)<44.8%时,Rh随AA含量的增加而减小;当x(AA)>44.8%时,Rh随AA含量的增加而增大;缓冲溶液的pH从4增加到10时,Rh从170nm减至50nm。

聚醋酸乙烯酯大分子单体与苯乙烯的分散共聚

以聚醋酸乙烯酯(PVAc)大分子单体为分散稳定剂,通过分散聚合制得了PVAc接枝聚苯乙烯(PVAc-g-PSt)复合微球。用激光光散射和透射电子显微镜对PVAc-g-PSt复合微球的粒径及形态进行了表征,考察了外部聚合因素(聚合时间、介质的极性、聚合温度和振荡转速)对PVAc-g-PSt复合微球的粒径及其分布的影响。用核磁共振和X射线光电子能谱对PVAc-g-PSt复合微球的结构及组成进行了分析,分析结果显示,所得的接枝聚合物是以PVAc为壳、PSt为核的核壳结构复合微球。根据PVAc-g-PSt复合微球表面组成的分析,计算出了典型配方(c(PVAc)=0.001mol/L、c(St)=0.1mol/L、c(偶氮二异丁氰)=0.001mol/L、n(PVAc)∶n(St)=0.01、x(偶氮二异丁氰)=0.1%、乙醇4mL、水1mL、60℃、160r/min、24h)条件下稳定每个PVAc-g-PSt复合微球表面的PVAc接枝链数为1.6×103。

聚苯乙烯功能微球的制备及其对牛血清蛋白的吸附

在乙醇-水混合介质中,以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂,采用分散聚合法制备了表面具有2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸链的聚苯乙烯(PSt)功能微球。用核磁共振、激光光散射和扫描电子显微镜技术对PSt功能微球进行了表征。研究了PSt功能微球对牛血清蛋白(BSA)的吸附量与吸附时间和缓冲溶液pH的关系。实验结果表明,PSt功能微球对BSA的吸附量先随吸附时间的延长而增大,120min后达到吸附平衡;当缓冲溶液pH接近BSA等电点(PI=4.7)时,BSA的吸附量达到最大值。

改性色谱分离树脂的制备及在果糖分离中应用

通过直接对KRS-1色谱分离树脂进行表面氟化改性,调节氟的加量,使氟原子在树脂骨架上分布,在树脂表层形成橡胶弹性体,试验证明,该氟化改性色谱分离树脂用于果葡糖浆中果糖分离,果糖质量分数及分离度均高于未氟化树脂,力学性能也得到提高,树脂破碎率远低于未氟化树脂。最适宜氟化试验反应条件为:V(N2)∶V(F2)为9∶1,氟气流量为10 mL/min,通氟气时间为2 h,做出KRS-1色谱分离树脂吸附性能高,机械性能好,使用寿命长。

改进多目标进化算法的云工作流调度

针对云计算和云存储资源复杂变化的定价机制给云工作流调度带来了极大的挑战问题,建立了考虑定价机制的多目标云工作流调度模型。针对云工作流调度问题的特点,设计了一种实数编码机制,使得现有的基于实数编码的交叉算子能够直接用于求解云工作流调度问题,从而避免了现有组合优化方法需要进行解的可行性修正的问题。进一步在MOEA/D算法框架下,设计了一种启发式局部搜索策略,提出了一种新的进化多目标云工作流调度算法。仿真试验结果表明,与目前主流的进化多目标优化算法相比,该算法在求得帕累托最优解集的宽广性和均匀性上具有明显的优势,且算法稳定性更好。该方法对于云平台资源利用率的提升具有重要的应用价值。

求解MDVRP问题的混合蚊子追踪算法

针对现实生活中应用广泛的多车场车辆路径优化问题,建立相应的数学模型。根据"就近原则"将MDVRP问题分解为VRP问题,再根据约束条件的限制将VRP分解为TSP问题,提出一种蚊子追踪算法对TSP求解,详细介绍了蚊子追踪算法的理论基础和求解模型。仿真结果表明,该算法是有效可行的,并优于遗传算法、禁忌搜索和蚁群算法,且证明了该算法对求解这类NP完全问题有一定的指导意义。

表面带磺酸基团的聚苯乙烯微球的制备及其对蛋白质的吸附

研究了运用分散聚合法,在乙醇/水混合介质中,制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与苯乙烯(St)的共聚微球。运用红外、核磁共振、激光光散射和扫描电子显微镜对功能微球进行表征。阐述了该微球对牛血清蛋白(BSA)的吸附量与吸附时间和pH值的关系。结果表明:功能微球对BSA的吸附先随时间的增长而增大,一段时间后达到平衡吸附。当pH值接近BSA等电点(pI=4.7)时,BSA的吸附量达到最大值。

基于EMD和ICA的感应电动机故障检测

针对感应电动机的转子断条故障和轴承故障,以定子电流信号为研究对象,结合经验模态分解(EMD)和独立分量分析(ICA)原理提出了一种新颖的故障检测方法.该方法首先对定子电流信号进行经验模态分解,去除高频IMF部分,消除噪声干扰;然后用独立分量分析的方法进行特征提取,进而判断故障类型.仿真试验结果表明,该方法用于感应电动机故障诊断是行之有效的.

基于改进布谷鸟搜索算法的冷水机组负荷分配优化

在暖通空调领域,通过优化冷水机组运行,可以有效减少能耗。针对冷水机组负荷分配优化问题,本文引入了布谷鸟搜索算法,并提出一种加快收敛速度的改进型布谷鸟搜索算法。为了验证算法的有效性,本文采用两个实例进行研究,对比了其他已经引入到冷水机组优化问题中的智能算法,并研究了美国暖通协会手册给出的优化策略。优化结果显示本文引入的算法节能效果最佳,且改进后的算法显著提升了搜索速度。