广州大学学报(自然科学版)

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基于秘密共享的本地多节点联邦学习算法

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 1-13.

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深度学习技术在各个领域中的应用越来越广泛，而深度学习模型的准确性需要依靠大量的训练数据。由于数据安全和法规限制，许多领域存在无法集中数据进行训练的情况，导致“数据孤岛”的现象。对此，谷歌提出能使大量客户端在数据保存本地的情况下与可信服务器联合训练模型的联邦学习。目前，联邦学习的研究主要集中在安全性和训练效率的问题上，针对跨数据库联邦学习场景，文章将分层联邦学习和基于安全多方计算的隐私保护机制结合，提出了一种基于秘密共享的本地多节点联邦学习算法Ｍａｓｋ-ＦＬ，以保证联邦学习安全性的同时提高训练效率。主要工作包括：①提出本地多节点的跨数据库联邦学习框架，客户端利用本地计算资源生成多个本地节点，并且根据基于计算能力的数据划分方法进行分配数据资源，每个客户端代表局部所有节点参与全局联邦学习训练，从而构成３层级的分层联邦学习；②提出基于秘密共享的自适应掩码加密协议，在前面提出的联邦学习框架基础上，通过秘密共享的方式生成可复用的安全参数掩码，本地节点在训练过程的上行通信中对模型添加掩码从而保护模型参数安全。经过安全性假设分析证明，该算法可保护客户端的数据隐私安全。在通用数据集的实验表明，该算法能够在保护隐私的前提下保持相对较高的准确率，并且显著减少了全局通信轮次，训练效率相比于传统联邦学习方法提高３０％，有效地提高了跨数据库联邦学习中的模型训练速度。

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基于分离逻辑的云存储系统并发正确性验证

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 14-28.

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云存储系统的应用日益广泛，其可靠性尤为受研究者关注。现有的基于块分离逻辑的验证方法能很好地描述和验证具备“文件－块－数据”三层架构的云存储系统的各类性质，文章在此基础上提出一种验证云存储系统并发正确性的方法，工作包括：①扩展云存储系统的建模语言，增加对线程间通信等并发行为的描述；②扩展断言语言，用于描述云存储环境下与并发执行和存储控制相关的系统性质；③提出一组霍尔规则，用于推导系统的性质。文章给出的验证实例能说明该方法的有效性。文章的工作扩展了块分离逻辑的适用范围，为ＭａｐＲｅｄｕｃｅ等框架下的并发程序正确性验证工作提供了理论基础。

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ｋ＝２ｍ－１阶分圆数的计算（英文）

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 29-36.

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令 n=2m是偶数，k=2m-1，文章给出了有限域"２ｎ上所有ｋ阶分圆数的计算公式，研究了这些分圆数的值分布规律。这些结果可用于构造一类 de Brjijn序列，构造方式是对通过合并不可约线性移位寄存器的状态圈得到的，这类 de Brjijn序列，合并的状态圈数是最多的.

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企业社会责任对创新绩效的影响研究——基于政府嵌入和企业网络的分析框架

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 37-47.

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基于利益相关者理论、资源基础理论和信号传递理论，选取２０１０－２０１８年上市公司为研究样本，考察企业社会责任与创新绩效的内在联系与作用机制。实证结果表明，企业社会责任显著促进了创新绩效产出，且政府嵌入通过提高审计质量与发挥社会资本联结利益相关主体的功能，正向调节企业社会责任和创新绩效的关系。该结论在纳入企业关系网络引致的创新协同效应和攀比效应后仍然成立。为了进一步把握第三次分配带来的时代红利，提出了积极发挥企业社会责任工具性、明晰政企权责关系和突出政府调控作用等对策建议。

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布尔环及其谱的一些性质

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 48-54.

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布尔环的来源背景是布尔代数，是英国数学家Ｂｏｏｌｅ提出的数学模型，由于缺乏物理背景，它后来的进展一度缓慢，直到Ｓｔｏｎｅ提出著名的斯通定理才得以继续发展。文章主要以一个简单的阐述语言去推演斯通定理，得益于在推演过程中对布尔环及其谱空间的了解，然后在布尔环上推广一个交换环的性质，并发现了布尔环谱空间的一些特殊的拓扑性质。

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有反铁磁近邻作用的海森堡铁磁长程作用自旋链的低温性质的修正自旋波理论研究

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 55-66.

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文章将修正的自旋波理论应用于研究具有铁磁长程相互作用Ｊ／ｒｐ和反铁磁近邻相互作用Ｊ的海森堡０铁磁链．通过限制总磁化强度为零，利用自洽方法得到了系统的自旋波热力学．结果表明，铁磁长程相互作用和反铁磁近邻相互作用对系统的低温性质有很大的影响．比热Ｃ和比热系数Ｃ／Ｔ１／（ｐ－１）均呈现受ｐ与Ｊ诱导的低温峰值行为，而磁化率系数Ｔ２显示了有一最小值，且受ｐ与Ｊ诱导的低温行为．当Ｊ＝０时，且在大ｐ极限下，本文的结果与精确贝特方案的结果和量子蒙特卡罗数据吻合得很好．

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粤港澳大湾区秋冬季节ＰＭ２．５浓度时空模拟分析

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 67-73.

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粤港澳大湾区城市高质量发展和空气污染治理进入精细化阶段，需要加强针对空气污染超标期、典型区的相关研究，促进下一阶段空气质量全面达标。文章采用逐步回归模拟２０１５年日均浓度超标时的ＰＭ浓２．５度空间特征，分析了２０１９－２０２１年重点时段的浓度值演变、同期数值增减情况。结果表明：①２０１５年超标期下ＰＭ浓度空间上呈现“中心－外围”浓度值递减的特征，全域浓度值介于５０～６０μｇ·ｍ－３之间，当中心浓度值２．５显著超标发生时，高值范围会向外扩散。②经过检验，ＡＲＩＭＡ模型模拟短期城市群ＰＭ浓度的精度较高，２０１９－２．５２０２１年来，１～２月的浓度值增减不明显，数值保持稳定；１月份的浓度值为全年最高，需在该时段重点管控ＰＭ浓度，各市１０～１２月浓度值均呈现递减的趋势。２．５

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碳中和视角下广东省城市低碳发展效率空间分异及其驱动机制

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 74-80.

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为了解广东省城市低碳发展现状，提高城市的低碳发展效率，利用ＤＥＡＭａｌｍｑｕｉｓｔ模型评价２００９－２０１８年广东省城市的低碳发展效率空间分异特征及其演化特点，并运用地理探测器分析城市低碳发展效率空间分异的驱动机制。结果表明：①广东省各市的低碳发展效率存在较大差异，２００９－２０１８年低碳发展效率较高的城市主要分布在珠三角，西翼城市的低碳发展效率处于中等以上水平，西翼城市的低碳发展效率水平优于东翼城市，东翼城市的低碳发展效率水平与山区差异不大；②广东省各市的全要素低碳发展效率与技术进步指数均呈增长趋势，但仍存在部分城市技术进步与技术效率下降并存的现象，该现象形成的原因主要因为缺乏优化产出效益的能力；③城市的生产效益是影响低碳发展效率的主导因素，能源消耗及科研资源、城市开发是影响低碳发展效率的重要因素。

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广东省２０３５年土地利用空间分布的模拟预测

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 81-88.

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明确区域未来土地利用空间分布，是解决土地资源短缺和优化土地利用布局的前提。文章以我国ＧＤＰ排名连续第一的广东省为研究区域，基于地理探测器剖析土地利用变化的主控因素，采用马尔科夫模型模拟未来２０３５年各土地利用类型数量，最后用ＦＬＵＳ模型模拟预测未来广东省土地利用的空间分布。模拟结果表明，２０３５年广东省建设用地增长最快，林地减少最多，这与珠三角地区建设用地持续侵占耕地、林地密切相关。耕地和林地的保护仍然是未来解决人地矛盾的重点与难点。

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广州大学《大学体育》课程“课内外一体化”教学模式的设计与实施研究

广州大学学报(自然科学版). 2022, 21(3): 89-95.

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文章通过文献资料法和内容分析法，对广州大学《大学体育》课程实行“课内外一体化”教学模式的设计思路、完成路径和实施成效进行研究和探索。研究结果表明：①树立先进的教学理念是大学体育“课内外一体化”教学模式构建的首要任务；②制定切实可行的教学目标、提升教学效率是达成教学改革的关键步骤；③多部门、多层次积极参与和持续投入，是实现教学目标的重要保证；④设立科学的评价体系是检测教学效果的重要手段；⑤推动高校体育运动发展是大学体育课程改革的持续努力方向。

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2022年, 第21卷, 第3期　刊出日期：2022-09-30

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