南京师大学报（自然科学版）

时空数据隐私保护共享的群体学习方法研究

康海燕,吴思远 — 2024年12月15 00:00

实现时空数据的共享流通及协同分析能够挖掘数据潜在价值、助力地理信息产业发展,但私有数据的隐私泄露抑制了时空数据的共享. 为了在进一步推动时空数据共享程度、优化共享效果的同时兼顾参与方经济效益及合法权益,提出了一种时空数据隐私保护共享的群体学习(spatio-temporal data privacy preserving sharing swarm learning,STDPPS-SL)方法. 首先,构建基于群体学习的多参与方时空数据共享网络,保护参与方数据所有权,实现数据内容不泄漏且参与方权益平等的时空数据共享; 其次,提出基于t分布的差分隐私随机梯度下降算法,防止共享过程中因隐私泄露导致参与方私有数据保密性被破坏,从而造成参与方经济损失; 最后,设计打分系统量化参与方可信程度,保证数据共享结果可信. 理论分析证明,本文所提方法(STDPPS-SL)满足严格差分隐私,能够保护参与方的私有数据所有权. 在公开数据集上的对比实验表明,该方法(STDPPS-SL)能够实现参与方隐私保护的时空数据共享,并且兼顾安全性与可用性.

多目标约束下的数字标牌优化选址——以北京市六环路以内区域为例

2024年12月15 00:00

针对数字标牌优化选址研究欠缺考虑人文地理环境、布设成本和用户需求等约束,将数字标牌影响因子数据多尺度空间化,统一多源数据的空间基准,构造数字标牌优化选址的多源影响因子和多尺度建模因子序列. 在此基础上构建数字标牌多重约束最大覆盖模型,并采用改进的遗传算法求解模型,提出优化选址方案. 以北京市六环路以内区域为例,对选址结果空间分布进行分析与总结. 以覆盖情况和运行时间作为评价指标,由所提方法得到的最大受众覆盖率约为0.93、最大覆盖受众数量为185 051. 结果表明该模型能有效耦合多源异构数据优化选址,算法效果在多个指标下优于传统遗传算法和Gurobi软件,有效提升了数字标牌投放的精准性及效率,为实际公共基础设施布局优化提供了参考.

支持灾难救援的在线空间众包匹配算法

2024年12月15 00:00

灾难发生后人们常常通过社交媒体平台发布志愿者救援与受灾者求助信息,从这些数据中抽取求助任务与救援人员信息并对两者进行合理匹配可以为救助提供有效支持. 本文将空间众包技术引入灾难救援领域,提出支持灾难救援的在线空间众包匹配问题. 利用深度学习分类方法与大规模语言模型构建灾难事件信息抽取模型,实现了救援和求助信息的准确抽取; 设计了任务等级评定方法与动态损失度量,以反映任务的紧急性和损失的动态变化; 基于动态损失度量提出了一种综合抢占与延迟策略的贪心算法. 通过真实数据集及合成数据集进行详细的实验分析,与现有算法相比,提出的综合抢占与延迟的贪心算法总损失至少减少35%,验证了所提算法的有效性.

顾及高低速信息的道路限速识别方法

2024年12月15 00:00

随着新兴行业对地图细节丰富度和要素完备性的需求,开展精细可导航路网构建研究是大势所趋,然而基于轨迹数据的道路信息挖掘,多聚焦于路网骨架的识别,较少对道路段限速信息进行识别. 考虑低速与高速路段的轨迹运行速度分布不同,本文基于轨迹数据对高低速路段分别进行建模,开展轨迹数据限速识别优化. 在此基础上融合路网数据限速识别结果,最终完成限速信息的识别. 以武汉市二环路区域与成都市二环路区域为例进行实验,验证了方法的有效性. 实验结果表明:(1)高低速信息分别建模明显提升了轨迹限速识别准确率;(2)融合轨迹数据限速识别优化结果与路网数据限速识别结果也进一步提升了限速识别结果.

中国林业企业空间分异特征及影响因素分析

2024年12月15 00:00

林业企业空间分异特征和影响因素分析有助于促进林业产业的整体发展,进而为生态文明建设和经济社会发展奠定坚实的基础. 基于中国林业企业数据,采用平均最近邻、局部莫兰指数、热点分析等空间分析方法,探讨了林业企业的空间分异特征; 对比普通最小二乘法(OLS)模型、多尺度地理加权回归(MGWR)模型的结果精度,探讨了林业企业分布数量影响因素的空间异质性,揭示了不同因素的影响作用. 结果表明:(1)中国林业企业在空间上的集聚特征比较明显,近年来集聚程度不断增强.(2)中国林业企业局部关联特征变化较为显著,东北、西南热点集聚区数量大幅减少,东南热点集聚区始终保持较大规模.(3)从林业企业分布数量的影响因素看,常住人口数量、专利授权数、绿地面积、园地面积、林地面积等具有正向作用,公路密度和货物进出口总额与林业企业数量主要呈负相关,林业企业更多地受到资源分布和市场需求的影响,公路交通在林业企业的选址中不具有优势地位. 研究结果可为中国林业企业的空间布局优化提供支撑,为林业产业政策制定与产业规划提供参考.

江苏省瞪羚企业空间分布及影响因素研究

2024年12月15 00:00

瞪羚企业的数量与质量已成为衡量一个地区创新活力和发展速度的标志之一. 本文以江苏省瞪羚企业为研究对象,运用多项空间分析方法和多尺度地理加权回归模型(MGWR),探寻瞪羚企业空间分布特征及其主要影响因素. 研究发现:(1)瞪羚企业空间分布极不平衡,向南京及苏锡常等城市集聚的趋势不断增强,空间集聚具有明显的尺度效应,核密度呈现“一核多极”空间分布特征.(2)科教能力、金融资本支持、城市创新平台是影响瞪羚企业空间分布的核心因素. 除高等院校数、人均道路面积对瞪羚企业空间分布的影响显著为负外,其余因素的影响都显著为正. 企业金融贷款水平、政府干预度的作用尺度较小,且对瞪羚企业空间分布的影响差异较大.(3)扶持政策上,建议继续加大财税、金融、产业政策对科技型中小企业支持力度,推动资金、知识、技术、数据等要素向科技型中小企业聚集,助力科技型中小企业跨越死亡之谷成长为瞪羚企业.

基于投票机制和动态分配价值点的集成超目标优化算法

2024年12月15 00:00

在超目标优化问题中,目标之间的冲突会导致没有一个解可以同时优化所有目标,求解时存在大量非支配解. 选择合适的解排序算法评估解的质量,对算法性能起着关键作用. 而不同的解排序算法,在处理不同的超目标问题时有着各自的优劣. 因此,本文提出一个基于投票机制和动态分配价值点的集成框架(ensemble many-objective evolutionary algorithm based on voting and dynamic value point,VDVP-EMEA),将不同解排序算法聚合在一起协同工作. 首先,根据每种解排序算法的有效投票率,动态分配每个专家拥有的价值点,有效投票越多的解排序算法,相应赋予更多的价值点,反之则对价值点进行惩罚. 然后使用末位淘汰制,废弃能力最差的专家的投票. 其次,在环境选择过程中,使用精英选择策略,通过投票结果和价值点来定义个体适应度,适应度越大的个体越优先被选择. 最后,为了测试 VDVP-EMEA 算法的性能,进行大量试验,将 VDVP-EMEA 与4种常用的单一解排序算法NSGA-III、SPEA2、BiGE、GrEA和一种先进的集成算法VMEF进行了比较. 实验结果表明,VDVP-EMEA的收敛性和多样性明显优于这些算法.

浓香型白酒生产中的功能微生物及其协同作用研究进展

2024年12月15 00:00

浓香型白酒因其窖香浓郁、香味协调,在中国白酒市场最为畅销. 它是以谷物为原料,采用中温大曲作为糖化发酵剂,经过固态发酵、蒸馏、陈酿、勾调而成的发酵食品. 在浓香型白酒酿造过程中涉及大曲、窖泥和酒醅中多种类型微生物的参与,不同的酿酒微生物在不同的发酵阶段协同驱动发酵原料发生一系列复杂的生物化学转化,并最终影响白酒的风味特征和品质. 基于现有的研究报道,本文从浓香型白酒大曲、酒醅和窖泥中的优势微生物类群、优势微生物功能、微生物之间的协同作用及其对白酒风味的影响等方面综述了浓香型白酒功能微生物的研究进展,并展望了白酒微生物的未来研究方向,为浓香型白酒的品质提升提供基础资料.

FEN1抑制剂SC13逆转MCF-7/ADR细胞的耐药性研究

刘洁,王源源,郭志刚,何凌峰 — 2024年12月15 00:00

癌细胞在化疗过程中产生的多药耐药性(multidrug resistance,MDR)仍然是目前临床治疗乳腺癌所面临的巨大挑战. 肿瘤细胞中强大的DNA损伤修复能力可能是导致其耐药性的主要原因之一. 研究发现,碱基切除修复(base excision repair,BER)途径中的关键蛋白Flap核酸内切酶1(FEN1)在耐阿霉素的人乳腺癌细胞(MCF-7/ADR)中高表达,并且FEN1抑制剂SC13可以显著增强阿霉素对于MCF-7/ADR的治疗敏感性,其具体的作用机制可能是通过cGAS-STING-NFκB信号通路激活了抗肿瘤免疫反应.

清肠化湿方调控Nrf2/ARE通路缓解溃疡性结肠炎的机制研究

2024年12月15 00:00

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一类特发性的慢性炎症性肠道疾病,该病易反复,严重影响了患者的身体健康和生活质量. 本研究使用构建的小鼠溃疡性结肠炎模型,以氧化应激途径为重点,探讨清肠化湿方缓解UC的作用机制. 主要以DSS(Dextran Sodium Sulfate)作为诱导剂,构建小鼠溃疡性结肠炎模型. 每日测量小鼠体重,观察并记录小鼠粪便性状及出血情况. 实验结束后,留取小鼠结肠组织并记录结肠长度,分别从基因、蛋白和病理水平检测相关指标. 采用qRT-PCR检测结肠组织中HO-1、NQO-1、Keap1和Nrf2的表达; 核磁代谢组学分析各组结肠代谢物的变化并进行多元统计分析; 制备结肠病理切片并进行HE染色和免疫组化,HE染色后评估结肠病理炎症情况,免疫组化检测结肠组织中Keap1和Nrf2的表达. 结果显示,清肠化湿方(Qingchang Huashi Recipe,QHR)可提高溃疡性结肠炎小鼠的生存率; 与正常对照组(Ctrl)相比,DSS模型组小鼠体重降低,结肠长度变短(P<0.05),结肠组织病理炎症评分较高(P<0.05),抗氧化反应元件表达降低,差异均具有统计学意义(P<0.05); QHR给药后,与DSS组相比,小鼠体重升高,结肠长度变长(P<0.05),结肠组织病理炎症评分较低(P<0.05),结肠组织中HO-1、NHO-1、Nrf2表达升高,Keap1表达降低,差异均具有统计学意义(P<0.05). 本研究发现,QHR通过升高Nrf2从而上调ARE相关分子的表达,进而缓解过度氧化引起的肠道黏膜损伤.

珍稀植物华木莲群落物种组成与种群结构动态

2024年12月15 00:00

华木莲(Sinomanglietia glauca)是我国特有的珍稀濒危植物,属典型极小种群. 为厘清该种群的生存现状与濒危机制,制定有效的保护策略,本研究基于1 hm²华木莲连续样地调查数据,以种群径级结构代替年龄结构,编制静态生命表,建立时间序列预测模型,进行生存分析,探讨华木莲的种群特征及动态. 华木莲群落内共有维管植物48科82属133种,毛竹(Phyllostachys edulis)为群落优势种,重要值为48.7; 其次为华木莲,重要值为5.86. 乔木层重要值前10的物种中仅华木莲、黄檀(Dalbergia hupeana)为落叶树种,华木莲群落次生性明显,其种群主要分布在竹阔混交林; 华木莲种群年龄结构呈“金字塔”形,其幼苗数量较多,随径级增大个体数显著降低; 其存活曲线属于DeeveyⅢ型,即前期种群数量呈锐减趋势. 时间序列预测分析表明,该种群在经历2、4、6和8个龄级时间后,存活的大径级个体数量会呈现上升趋势; 生存分析表明,该种群前期生存率低,累计死亡率高,但由第Ⅳ龄级进入第Ⅴ龄级阶段种群的危险率则会大幅下降,至第Ⅷ龄级进入衰亡期. 华木莲种群总体呈前期锐减后期衰退,致使其种群数量增加及种群扩散受阻,形成极小种群. 在华木莲的就地保护中,应适当疏伐伴生树种,降低郁闭度,调整种间关系,以促进不同龄级良性更新.

残差混合注意力结合骨骼图卷积多人姿态识别

陈斌,樊飞燕,陆天易 — 2024年12月15 00:00

多人姿态识别研究起步晚,成熟度低,复杂性高,因此网络深度也随之加深,梯度消失问题也随之加剧,网络性能也随之衰减,由此造成识别精度差,识别效率低等共性问题. 为解决这些问题,本文提出了一种残差混合注意力结合骨骼图卷积多人姿态识别模型. 通过自顶向下的研究路径,运用预处理干预方式对多人体图像进行检测并对单人体坐标定位及框选标定,生成骨骼关键点架构图,借助残差块对网络结构进行改进以抑制梯度弥散,加载混合注意力机制对模型赋能增效. 在MPII及MSCOCO2017两个数据集上对本文提出的模型进行了验证,结果显示该模型对多人姿态识别效果较好,在两个数据集上分布稳定,差异微小. 同时,将本文模型与对本领域各类重要文献中记载模型综合能力进行了比较,结果表明在各项精细指标上本模型都有一定程度提升,稳定性较好,分布较为均匀. 本文提出的多人姿态识别模型在跨数据集基础上表现出较好的识别效果和效率,为多人姿态识别的研究增添了动力.

基于改进Transformer时序算法的区域经济预测

2024年12月15 00:00

现有的区域经济预测模型指标变量存在冗余,且忽略了行业、区域等静态变量对预测结果的影响,导致预测效率不高. 针对上述问题,提出了基于改进Transformer时序算法的区域经济预测模型. 首先利用Copula函数对传统Transformer模型进行优化(Coformer); 其次选取区域经济的影响指标,对其进行主成分分析,去除冗余信息; 然后将降维后的指标变量和静态变量作为Coformer的输入,对变量进行编码,并通过多头注意力机制增强重要信息,最后用解码器对编码的变量解码,利用Softmax输出区域历年生产总值序列的预测结果. 实验结果表明,所提模型的预测准确率为0.908,比另外三种模型分别提高了15.9%、12.3%和6.7%,表现出了优异的预测性能.

基于预测误差绝对值标记的加密图像可逆信息隐藏方法

顼聪,朱毅,陶永鹏,王兴田 — 2024年12月15 00:00

随着云计算的发展,加密图像可逆信息隐藏技术得到了越来越多研究者的关注,并广泛应用于司法、军事、医疗等领域. 本文提出了一种基于预测误差绝对值标记的加密图像可逆信息隐藏算法. 首先,使用中值边缘检测器获取原始图像像素预测值,并计算预测误差的绝对值; 然后根据其二进制序列从最高有效位到最低有效位存在多个连续0值的分布状况,构建最优二叉树以生成自适应的哈夫曼编码; 最后通过哈夫曼编码标记对应的预测误差绝对值像素,以腾出空间进行信息嵌入. 实验结果表明:该算法能够实现信息的完整提取和图像的无损恢复,与同类算法相比,能够有效地提高图像机密信息的嵌入率.

基于群组角色协同服务聚合的Web服务发现

2024年12月15 00:00

针对群组绩效和交互成本的双目标约束优化问题,设计了一种基于群组角色协同服务聚合的多用户Web服务发现方法. 该方法定义基于社会网络分析的协作准则,考虑群组成员间的协作性能和交互成本度量,提出一种协同候选服务间的交互成本计算方法; 针对群组角色分配问题,重点考虑候选任务执行者的“角色”资源,引入群组协同的语义信息来丰富服务的语义描述; 通过融合结构和语义信息的层次聚类算法寻找服务候选角色,提高服务聚合的质量,解决群组绩效和交互成本的双目标约束优化问题. 实验验证该方法在服务组合发现,满足服务行为兼容性和功能可靠性等方面具有较明显的优势.

“理想之治”与“现实之困”:政策工具视角下我国体卫融合政策的文本特征与优化路径

2024年12月15 00:00

体卫融合政策工具是从根本上破解健康中国战略下体卫融合发展瓶颈的重要手段,也是科学合理构建体卫融合政策体系的必要途径. 采用文献资料、内容分析、统计分析等研究方法,以2016—2024年颁发的61份体卫融合政策文本为样本,从政策工具维度、发展要素维度构建二维立体分析框架,通过筛选统计和编码,对体卫融合政策进行量化分析. 研究发现:体卫融合政策尚存在政策文本中政策工具的使用比例失衡、政策工具在不同发展要素方面具有倾向性、政策体系纵向延伸不足掣肘融合实践整体进程、政策体系横向扩展不均衡催生地区及城乡差异等特征及问题. 据此提出如下优化策略:优化政策工具搭配,提升政策科学性; 平衡各发展要素比例,促进全方位发展; 强化跨部门、跨层级协同联动,推动融合实践走向深入; 建立动态监督评估机制,均衡不同地区及城乡差异.