广州大学学报(自然科学版)

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分离逻辑的技术基础与研究现状

王捍贫, 张博闻

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 1-9.

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随着计算机系统复杂性的日渐增加,可靠性正成为计算机软件理论中新的研究热点.运用数理逻辑中的推理方法,研究人员可以严格分析和验证计算机程序的正确性.分离逻辑作为一种分析共享可操作存储程序的新方法,近年来逐渐发展成为针对可扩展程序的主流验证技术之一.文章阐述分离逻辑的研究背景、理论基础以及验证原理,详细介绍其对存储空间抽象描述的思想,通过实例说明分离逻辑的推导策略.特别地,介绍了双向诱导推理对循环链表程序片段的验证过程,展现了在未知系统当前状态的情况下,分离逻辑验证未完成代码,甚至代码片段正确性的可行性.文章还综述了诸多基于分离逻辑的各种拓展,以增加对分离逻辑研究状况的了解.

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扩展线性时段不变式的模型检验研究进展

张苗苗, 安杰, 沈炜, 祖佺

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 10-16.

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扩展线性时段不变式是时段演算中的一类重要公式.时段演算是周巢尘院士于20世纪90年代提出的一种用于嵌入式实时软件设计的演算系统,它开创性地将积分概念引入计算机实时软件的分析中,从而能够描述处理连续时间区间性质,是国际上公认的描述和分析实时系统的主流方法之一.由于时段演算内容丰富并且相关的综述和专著已出版,文章旨在对扩展线性时段不变式这一时段演算子集的模型检验问题的研究情况进行论述:①介绍时段演算、线性不变式及其扩展;②分别论述线性时段不变式以及扩展线性时段不变式的模型检验研究情况,其中重点介绍扩展的线性时段不变式,在离散时间语义和连续时间语义下的近期验证成果.

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移动边缘计算技术现状与几个关键问题的研究综述

夏云霓, 马堉银, 肖璇, 刘航

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 17-29.

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任务计算卸载技术是为了解决本地计算资源不足而产生的,长期以来主要在云端、移动端等场景中出现.随着边缘计算时代的到来,移动边缘计算端(MEC)的任务卸载技术也受到广泛的关注和研究.文章从三个方面进行了论述:①介绍了MEC的网络架构及其部署方案,并对不同的部署方案做了分析和对比;②从移动计算卸载决策、资源分配和卸载系统这几个角度进行研究;③总结归纳了目前MEC的任务计算卸载技术所面临的移动性管理、安全管理以及服务管理等方面的挑战.

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面向国内女性用户移动健康应用的现状与分析

刘会萍, 徐颂华

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 30-43.

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随着移动计算技术的快速发展和对女性健康问题的日益关注,越来越多的移动健康应用程序为国内女性量身定做.文章将介绍这些应用程序的现状.这些应用程序的主要功能分为基础功能与特色功能两类.基础功能包括数据监测、互动社交、移动商城、健康指导、健康资讯、问诊咨询以及在线预约;特色功能包括:健康提醒、运动激励、多模式服务、智能预测、信息介绍、产品分析以及心理测试.这些功能使女性用户能够更加方便有效地获取健康信息,管理健康状况,并尝试修改其不健康行为.文章还指出了这些应用程序常见的一些缺点,包括内容同质化严重和缺乏个性化服务.

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Single-cell RNA sequencing 的正则化方法

Han Henry, 刘文斌

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 44-55.

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正则化是scRNA-seq 数据分析的核心并影响决定下游分析的质量. 相比bulk RNA-seq, 由于scRNA-seq的zero inflation,其正则化是一个尚未解决的问题. 本研究给出了一个bias analysis framework 对现有的scRNA-seq 正则化方法进行评估比较. 这个bias analysis framework 对scRNA-seq正则化提供了理论基础. 同时作者比较了广为使用的bulk RNA-seq正则化方法,以及专为scRNA-seq设计的正则化方法在scRNA-seq 基准数据聚类中的作用.

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DNA计算的研究现状与展望

石强, 王燕, 肖玮, 石晓龙, 薛志东

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 56-64.

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基于硅材料的微电子技术由于工艺技术和基本理论上的局限, 使得现有电子计算机无法满足科技发展对计算能力的需求.由于具有超强的并行运算能力和巨大的数据存储能力,DNA 计算始终是新型计算机领域研究的热门.DNA 计算的研究已经涉及到 DNA 计算模型、 DNA 计算机系统、 DNA 计算的应用等诸多方面.文章从DNA计算流程、DNA计算模型、DNA计算机、DNA计算应用研究等几个方面,综述了DNA计算研究的现状.同时,也指出了DNA计算存在的问题,并从DNA编码设计、DNA计算噪声控制等方面阐述了未来研究方向.相信随着生物技术、纳米技术等的进一步发展,DNA计算一定能够发挥出自身的优势和潜力,能够为国防建设、信息安全、基础科学研究、生命科学研究等方面提供更好的服务.

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DNA Tile 计算简述

赵海燕, 石晓龙

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 65-74.

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自1953年Watson和Crick首次提出DNA双螺旋结构以来,DNA作为遗传物质、信息载体和纳米材料被广泛研究,并成为多个领域的研究对象,如基因工程、DNA酶、生物信息学、信息存储、DNA纳米技术等.DNA作为一种天然的纳米材料,具备自组装的能力(A-T、C-G),使其在纳米结构领域成为备受瞩目的材料之一.以DNA构建的纳米结构形态不一,其构建的方法则主要分为两种:DNA Tile 和 DNA 折纸.文章主要阐述 DNA Tile 的发展历程及其在纳米结构构建领域的应用,并着重介绍 DNA Tile 在计算领域的广泛应用.

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初中重构三角首次全程教学的课程设计研究

张东方, 俞健, 张景中

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 75-86.

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基于教育数学的观点和研究成果,广州市海珠外国语实验中学做以重构三角为主线的初中数学教学体系改革的三年实验.实验课程设计路线:①教师从小学生熟悉的面积计算方法出发,结合动态几何的演示提出问题,用一种新的定义方法引入正弦;②直观而严谨地导出正弦的性质,证明了新定义和传统定义是一致的;③利用面积计算推出正弦定理、正弦和角公式;④基于正弦引进余弦,并用图形联系代数方程推出余弦定理;⑤用这些三角知识研究几何图形的性质,把计算、推理和代数变换联系起来.以上知识路线贯穿的三年实验显示出良好的效果,学生解决问题能力得到显著提高,为进一步教学实践提供了一种全方位的范本.

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基于景观格局变化的粤港澳大湾区生态系统服务变化研究

林媚珍, 周汝波, 钟亮

广州大学学报（自然科学版）. 2019, 18(2): 87-95.

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粤港澳大湾区作为我国未来经济发展的引领极,城镇化进程对其景观格局产生了显著的影响,从而影响到生态系统服务功能的变化.因此,探究该区域景观格局变化与生态系统服务变化的关系,对区域生态、经济、社会可持续发展具有重要意义.基于Fragstats 4.2软件与InVEST模型,探讨粤港澳大湾区2000-2015年间的景观格局(类型水平:斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、最短欧式距离(ENN_MN),景观水平:香农多样性指数(SHDI)、蔓延度指数(CONTAG)、斑块密度(PD)、聚合度指数(AI))和生态系统服务(碳储量、土壤保持、生境质量)变化,并进行景观指数与生态系统服务相关性分析.结果表明:2000-2015年粤港澳大湾区景观格局发生了显著变化,破碎化程度加深,景观的空间异质性不断增强;受景观格局变化的影响,2000-2015年粤港澳大湾区的碳储量呈上升趋势,而土壤保持能力与生境质量则呈下降趋势,各生态系统服务在空间上存在异质性;林地、耕地与建设用地的变化对粤港澳大湾区的整体景观格局及生态系统服务影响较大,故适当优化3种景观之间的用地结构是区域生态保护及经济发展可持续发展的关键.

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2019年, 第18卷, 第2期　刊出日期：2019-04-10

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