摘要：联邦学习是一种隐私保护的分布式机器学习框架,可以让各方参与者在不披露本地数据的前提下共建模型.然而,联邦学习仍然面临拜占庭攻击和用户隐私泄漏等威胁.现有研究结合鲁棒聚合规则和安全计算技术以同时应对上述安全威胁,但是这些方案难以兼顾模型鲁棒性与计算高效性。针对此问题,本文提出一种抗拜占庭攻击的隐私保护联邦学习框架SecFedDMC,在保护用户数据隐私的条件下实现高效的拜占庭攻击检测与防御.基础方案FedDMC采用“先降维后聚类”的策略,设计了高效精准的恶意客户端检测方法.此外,该方法利用的随机主成分分析降维技术和K-均值聚类技术主要由线性运算构成,从而优化了算法在安全计算环境中的适用性。针对基础方案存在的用户数据隐私泄露问题,提出了基于安全多方计算技术的隐私增强方案SecFedDMC.基于轻量级加法秘密分享技术,设计安全的正交三角分解协议和安全的特征分解协议,从而构建双服务器模型下隐私保护的拜占庭鲁棒联邦学习方案,以保护模型训练和拜占庭节点识别过程中的用户隐私.经实验验证,SecFedDMC在保护用户隐私的前提下,可以高效准确地识别拜占庭攻击节点,具有较好的鲁棒性.其中,本方案与最先进的鲁棒联邦学习算法相比,在CIFAR10数据集上,拜占庭攻击节点检测准确率提升12%~24%,全局模型精度提升4.45%~18.48%,计算效率提升33.21%~47.31%.

摘要：现阶段针对航空发动机热端部件复合冷却,提出的综合冷却效率来表征固体表面的无量纲温度分布。基于一维半无限大平板综合冷却效率模化公式为指导实验参数匹配与冷却结构设计提供了理论支持,然而在大曲率区域该模化公式预测误差较大。因此本文提出一种大曲率板壳综合冷却效率模化的公式,并建立不同曲率的冲击-气膜冷却板壳结构进行验证。结果显示,随着曲率增大,一维半无限大平板综合冷却效率模化公式得到的面平均综合冷却效率预测误差达到52%;在所研究的全部曲率半径模型中,大曲率板壳综合冷却效率模化公式的预测精度显著提高,误差值最大不超过26%。

摘要：基于冷金属过渡的电弧增材制造技术制备了AZ31镁合金单道试样,测试了单道试样的焊道宽度和焊道高度。根据二次通用旋转组合试验设计与二次多项式逐步回归分析,建立了高度显著的焊道宽度和焊道高度与摆动宽度、焊接速度、送丝速度和基板温度等工艺参数间的关系式。结果表明,工艺参数对焊道宽度的影响主次顺序依次为摆动宽度、送丝速度、基板温度、焊接速度,对焊道高度的影响主次顺序依次为焊接速度、摆动宽度、基板温度、送丝速度。随摆动宽度的增大,焊道宽度逐渐增大,焊道高度逐渐减小;随焊接速度的提高,焊道宽度和焊道高度均逐渐减小;随送丝速度的提高,焊道宽度和焊道高度也随之同步增大;随基板温度升高,焊道宽度增大,焊道高度降低。

摘要：天井在我国湿热地区长进深型民居中应用广泛,是获取自然采光和通风的重要空间。而在现代长进深型民居方案设计阶段,天井的设计原则尚不明确。为提升该类民居的室内热舒适性,实现新民居的绿色生态设计,研究采用热环境实测和CFD模拟的方法,探索天井的形态尺度与空间组织对主要建筑用房的通风降温性能影响作用。研究表明,与建筑朝向相比,天井对热环境的影响更为明显;距离天井越近的房间,室内热环境越优;天井顶部宜设计半开敞式覆顶构造,既遮蔽来自顶部的太阳辐射,又不影响空气流通;为营造良好的室内外热环境,天井顶部无覆顶时,宜采用倒漏斗形态,顶部设有半开敞式平覆顶时,宜采用顶前错位的天井空间形态;天井高度的增加,有利于降低室内外人体活动高度区域范围内的空气温度,其高度与进深(H/D)比例不应小于1,天井进深尺度过大,会增加北侧背风向房间的室内热不适。研究从定性和定量两方面,将天井的空间尺度形态等设计因素进行剖析,为长进深型新民居设计提供有益的指导建议,在设计阶段走绿色低碳可持续发展道路。

摘要：轻量化是实现汽车产业向安全、节能、环保发展的一个重要途径。Al/CFRP (carbon fiber reinforced plastic,碳纤维增强复合材料)混合材料能够在提升轻量化效果的同时兼顾材料成本和结构耐撞性能。为探索方形截面Al/CFRP混合薄壁结构的最佳组合方式,首先,制备了Al方管、CFRP方管和Al/CFRP混合方管,并开展准静态压溃实验。然后,建立能够精确模拟Al/CFRP混合方管压溃响应的有限元模型。最后,将试验设计方法、代理模型技术、多目标优化算法和蒙特卡罗模拟技术相结合,对Al/CFRP混合方管分别进行多目标确定性与可靠性优化设计,并对效果较好的可靠性优化解进行仿真验证。准静态压溃实验结果表明,Al/CFRP混合方管具有优异的耐撞性能;优化结果表明,可靠性优化解的约束可靠度相比于确定性优化解提高了10.96%,大大降低了失效概率,具有更强的实用性。研究结果有望对Al/CFRP混合薄壁吸能构件的优化设计提供参考。

摘要：公共安全中复杂的暴力行为检测具有重要的研究价值。传统的研究方法主要基于手工设计的特征,泛化能力较差,现有的深度学习网络模型泛化能力强但准确率较低。针对上述问题,提出了一个结合R(2+1)D改进网络和密集连接思想的暴力行为检测方法。由于原R(2+1)D残差模块支路中的步长为2的卷积操作忽略了特征图的3/4,所以将其优化为池化操作和步长为1的卷积操作。本实验的数据集共有1500个视频样本,具体包括曲棍球比赛数据集和自制数据集。实验结果证明,改进后R(2+1)D网络相比原网络准确率分别提高了约2.30%和1.00%。另外,引入密集连接思想,将残差模块中的不同卷积层级间建立连接,使残差块中的卷积层输出特征图可重复使用,这在一定程度上减轻了训练过程中梯度消散的问题。通过在相同数据集上进行测试,发现改进后(2+1)D网络相比传统的方法,检测精度进一步提升了约1.47%和0.93%。因此,在公开的经典暴力行为检测数据集上的实验证明,相对于传统的3种网络学习方法,该算法能够更好地表示暴力行为信息,是一种更加简单有效的暴力行为检测方法。

摘要：黏性土中细粒表面水膜是影响其物理力学性质的内在因素。经典土力学一般将土粒表面水膜分为强结合水和弱结合水,即所谓双电层模型,弱结合水的存在是土具有可塑性的原因,强弱结合水的界限含水率为塑限,该模型很好地解释了黏性土的稠度变化及其有关的物理力学行为。然而,通过等温吸附试验发现,土粒表面还存在吸附水膜,对非饱和土高吸力段的物理力学特性有重要影响。为此,本文将黄土颗粒表面水膜分为单层吸附水、多层吸附水、强结合水、弱结合水和自由水5种类型。取甘肃正宁Q_(2)最顶层的L_(2)黄土试样,采用等温吸附和液限、塑限测试,对该黄土样和其中的单矿物颗粒各水膜之间的界限含水率进行了定量表征,并测试黄土试样的土水特征曲线(SWCC),在SWCC上界定了这些界限含水率与基质吸力的关系。当水汽压很低时,土粒表面的吸力来自水的偶极分子与颗粒表面离子间的静电引力,形成单层吸附水,水膜厚度为1个水分子直径;离颗粒表面超出水分子直径的地方,吸力来自范德华力,水的偶极子相互靠拢呈定向排列,形成了多层吸附水;当土粒周围水分增加,颗粒表面未平衡掉的分子引力又可吸引更多的极化水分子,此时在吸附水的周围形成结合水,结合水又分为强结合水和弱结合水;吸附水和结合水膜以外的水为自由水。

摘要：超快科学以超快光源和超快探测为主要研究手段,通过对微观世界超快动力学过程的测量和操控,实现对宏观物质的理解、应用和控制。作为当前国际科技最重要的前沿方向之一,超快科学的发展将为众多学科提供重要的原始创新驱动力,其突破将助力解决关乎国家重大需求和人民生命健康相关的诸多重大问题。聚焦超快科学中的超快激光技术、超快测量技术及超快动力学的研究,主要介绍了其发展现状、应用现状和发展前景,分析了中国超快科学发展存在的问题,提出了超快科学发展的具体建议,即加强顶层设计,促进产业化,完善人才培养评价机制,支持重大科技基础设施和国际大科学计划。

摘要：针对涡扇发动机用双S弯喷管,通过串行双向松耦合方法研究了不同出口宽高比对双S弯喷管流固耦合特性的影响。研究结果表明,S弯喷管的结构变形特征主要位于S弯第一弯下游通道及喷管等值段出口上壁面,且随着出口宽高比增加,喷管第一弯下游区域变形量逐渐增大,出口的变形量先增大后减小,S弯喷管上、下壁面的最大变形均出现在S弯第一弯下游区域。由于喷管出口壁面向外膨胀,出口宽高比在耦合作用下相比设计值减小。流固耦合作用对不同宽高比S弯喷管的流场特征与气动性能产生影响,在小宽高比时喷管结构变形后产生的流动分离对喷管下游流动产生较大影响,此时喷管沿轴向向上弯曲角度减小,推力矢量角减小;在大宽高比时喷管沿轴向向上弯曲角度随着出口宽高比增加逐渐增大,推力矢量角增大。当宽高比为2时总压恢复系数降低了0.56%,流量系数降低了2.67%,推力系数降低了0.72%;当宽高比为10时,此时总压恢复系数降低了0.36%,流量系数降低了4.34%,推力系数降低了1.37%。

摘要：菱形网格支撑框架结构是一种新型的抗侧力支撑结构,其构造简单,用于多高层钢结构住宅时可方便围护墙体的安装。为了验证菱形网格支撑的抗震性能,对单跨两层的菱形网格支撑结构进行了有限元拟静力分析,并与传统的单斜杆支撑、人字形支撑以及交叉支撑在相同用钢量下进行了对比。研究结果表明:菱形网格支撑不易发生屈曲破坏,结构延性好,在不增加用钢量的前提下,仍具有较大刚度和承载能力。菱形网格支撑框架结构对框架尤其是边柱产生了不利影响,因此根据结构力学基本假定,考虑菱形网格支撑对边柱的不利影响提出了菱形网格支撑框架结构的设计方法,供实际工程参考。