广州大学学报(自然科学版)

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ＤＮＡ存储与生物计算专辑序

许进

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 1-1.

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ＤＮＡ自组装与信息存储

张晨昊,王君珂,晁洁

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 2-11.

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脱氧核糖核酸（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃａｃｉｄ，ＤＮＡ）作为未来数据的存储介质具有巨大的潜力．近年来，ＤＮＡ自组装技术发展迅速，其中ＤＮＡ折纸（ｏｒｉｇａｍｉ）和ＤＮＡ瓦片（ｔｉｌｅ）设计及组装技术已经实现了纳米结构的原子级精度．ＤＮＡ自组装纳米结构因其具有空间可寻址性、可编程性等优点，为基于ＤＮＡ自组装的信息存储提供了发展平台．文章综述了基于ＤＮＡ自组装技术的两种组装模型及ＤＮＡ信息存储领域的发展现状，总结了当前基于ＤＮＡ单链、ＤＮＡｏｒｉｇａｍｉ和ＤＮＡｔｉｌｅ的信息存储，概述了当前基于ＤＮＡ的信息存储领域中面临的挑战，并展望了ＤＮＡ自组装及其在信息存储领域的应用前景．

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ＤＮＡ存储技术的复杂度概述 (英文 )

姚翔宇,昝乡镇,谢恋,许鹏,陈智华,刘文斌

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 12-22.

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ＤＮＡ以其超高的数据密度、超长的存储时间和较低的维护成本，成为了极具潜力的新型存储媒介．目前ＤＮＡ存储技术的发展仍然面临着几大挑战：①远高于传统存储技术的错误率；②ＤＮＡ存储分子明显的分布不均；③存储分子的丢失．文章给出了现有ＤＮＡ存储技术的主要框架：合成、ＰＣＲ和测序，对存储框架的主要过程进行描述和讨论，并从存储分子内部错误、存储分子分布不均和存储分子丢失３个方面分析了ＤＮＡ存储技术的复杂度．最后还指出了现有ＤＮＡ存储技术中硬件和软件方面的改进方向，以及对未来ＤＮＡ存储技术发展的期望．

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泡型星图网络的３限制诊断度( 英文 )

王世英,王琛

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 23-33.

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互连网络故障诊断的一个新的方法是ｇ限制诊断度，该方法限制每个无故障分支至少有（ｇ＋１）个无故障节点．作为一种良好的互联网络拓扑结构，ｎ维泡型星图ＢＳ具有许多良好的性质．文章证明了在ｎ≥５的ｎＰＭＣ模型和在ｎ≥１２的ＭＭ模型下ＢＳ的３-限制诊断度是８ｎ－２０．ｎ

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带通道状态通讯膜系统的研究综述

宋勃升,李艳艳,曾湘祥

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 34-43.

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膜计算是一种生物启发式计算，其来源于对活细胞组织或器官结构及其功能的抽象模拟．细胞间最多建立一条链接，这条链接又称为突触，突触上有与其相关的通道状态．因此，根据此生物现象，提出了一种新型的计算模型：带有通道状态的通讯膜系统．这类膜系统是一类分布式并行计算模型，系统中细胞间的通讯主要依赖于细胞膜通道上同向／异向转运规则的使用，其中每个通道上的规则以一种串行的方式执行，且通道上的状态用来控制细胞间或细胞与环境间的通讯．文章根据带通道状态的同向／异向转运规则对细胞型通讯膜系统、组织型通讯膜系统，带有细胞分裂和通道状态的细胞型识别通讯膜系统及带有细胞分裂和通道状态的组织型识别通讯膜系统的概念分别进行了介绍，并说明了这些系统的计算能力以及计算复杂性．最后进行了总结并给出了未来展望．

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基于ＧＡ-Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ模型的多因子股票预测

陈诗乐,王笑,周昌军

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 44-55.

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股票市场中拥有大量用于描述股票价格变化的财务指标，这些指标为股票价格预测提供了良好的数据基础．但由于股票数据存在高维相关性和时序性等特点，导致精确预测股票价格存在困难．为提高股票价格预测精度，文章提出了基于ＧＡ-Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ模型的多因子股票预测方法，该方法使用遗传算法（ＧＡ）进行特征选择，并结合Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ模型进行股票预测，提升了模型特征抽取能力．实验结果表明，ＧＡ-Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ模型在包括建设银行和贵州茅台等六支股票数据集上的预测表现均优于股票预测主流模型．

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量子强化学习技术及研究进展

韦云凯,王志宏,冷盨鹏

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 56-68.

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近年来，强化学习理论和算法研究迅速发展，并且在竞争博弈、智能控制、分析预测、优化调度等领域得到广泛应用．但是，传统强化学习算法学习效率低、系统开销大，尤其是面对复杂任务时这种情况更为严重．结合量子计算特性，可实现对强化学习算法的加速，由此提出的量子强化学习技术，对强化学习技术的发展赋予了全新的动力与广阔的前景，引发了日益广泛的关注．文章对量子强化学习技术及其研究进展进行了介绍、分析与展望．首先，分别对量子计算和强化学习的基本概念和原理进行了介绍．在此基础上，介绍了量子强化学习的基本思想与机制，并从两方面分析介绍了量子强化学习的研究与进展：①传统计算环境下，将量子特性融入到强化学习以提高算法效率；②量子计算环境下，将经典环境量子化之后，智能体同环境进行量子化交互的强化学习技术．最后，对量子强化学习的应用前景进行了展望．

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ｑ分量三阶混料中心多项式模型Ｒ－最优设计

郑婷

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 69-72.

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在混料试验设计中，对ｑ－１维正规单纯形Ｓ上的三阶中心多项式混料模型，利用Ｒ－最优设计准ｑ－１则，讨论了ｑ分量三阶中心多项式混料模型参数估计的Ｒ－最优设计，并结合软件ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ给出了ｑ＝３时该中心多项式混料模型具体的Ｒ最优配置．

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深圳市珍稀濒危野生南药植物资源调查研究

罗宇谦,陈涛,郑艳,廖初琴,黄建睿,陈健辉,缪绅裕

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 73-77.

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采用样地法和样线法相结合，于２０１９-１０—２０２１-０２期间，对深圳６个行政区内的珍稀濒危南药植物资源进行了详细调查．结果表明：在２００个１ｋｍ２的样地范围和样线调查中，发现毛茶Ａｎｔｉｒｈｅａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ、土沉香Ａｑｕｉｌａｒｉａｓｉｎｅｎｓｉｓ、樟Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍｃａｍｐｈｏｒａ、苏铁蕨Ｂｒａｉｎｅａｉｎｓｉｇｎｉｓ、金毛狗Ｃｉｂｏｔｉｕｍｂａｒｏｍｅｔｚ和白桂木Ａｒｔｏｃａｒｐｕｓｈｙｐａｒｇｙｒｅｕｓ共６种珍稀濒危南药植物；其中土沉香１８７株和樟１１９株，数量较多，在所有６个行政区中均有分布；毛茶１９３株、苏铁蕨５６株和金毛狗４９株，只分布于其中４个行政区；白桂木８株，数量最少，仅见于龙岗和盐田区．整体上，作为国际大都市，深圳珍稀濒危的野生南药植物种类及数量均不够丰富，需加强对它们的种群及生境的保护．

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近６０年来粤港澳大湾区气温变化规律

李佰和,龚建周

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 78-86.

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文章选取粤港澳大湾区１９６１－２０１８年平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最高气温和极端最低气温为研究对象，用气候倾向率法表示气温的年代际变化趋势和幅度；用气温距平值与气温标准差进行气候异常年份识别；应用两种突变检验方法（Ｍａｎｎ-Ｋｅｎｄａｌｌ法、滑动ｔ检验法）对各温度类型的突变状况进行检验，以分析气温的跃变现象．结果表明：①近６０年来粤港澳大湾区的气温一直处于周期较短的波动变化当中，气温总体呈弱上升趋势，演变过程较为平缓．其增温率明显低于全中国、中国西北地区以及全球；②湾区内的气温呈现持续的冷暖交替．５８年来总体上发生异常的概率为８％～１４％，除２０００ｓ外其余各年代均出现冷年，暖年多出现于１９６０ｓ以及２０１０ｓ；③１月最低气温在２００２年发生突变、１月极端最低气温在１９８１年发生突变、７月最高气温在１９９７年发生突变、７月极端最低气温在１９９３年发生突变，其余温度类型经检验均未发生突变．其中７月对于整体气温变暖的贡献更为突出．对各气象因子进行主成分分析以及通过衡量气候因子的变异程度，可知引起气温变化的主要影响因素是气压、相对湿度和蒸发量等，在最冷月时还受风速的影响．气温出现暖异常是受到热带太平洋海表面异常增温以及东亚季风和南海季风转型的影响，此外，西伯利亚高压和大气环流状态的改变引起寒潮，使气温出现冷异常．

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广东省优质基础教育资源的空间格局及形成要素

吴利达,周健好,袁振杰

广州大学学报（自然科学版）. 2021, 20(1): 87-95.

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教育发展水平深刻地影响着国民素质、社会创新力以及国家未来总体的发展能力．我国各地由于城与乡、沿海与内陆、东部与西部等结构性的差异，优质基础教育资源在空间上分配不均衡性突出．本研究以广东省为案例地，以地级市为空间单元，借助ＧＩＳ工具（Ｃａｒｔｏｇｒａｍ专题地图方法），关注优质基础教育资源分布问题，理解基础教育资源空间格局，探索形成优质基础教育资源的要素，并尝试揭示当前广东省优质基础教育资源的空间格局及特征．研究发现：①广东省基础教育资源分布空间差异大，呈现三个中心结构，且优质基础教育资源主要集中于珠三角地区．②广东省优质基础教育资源的空间配置状况与人口分布格局错位明显．③广东省优质基础教育资源空间格局的形成受到经济、人口、文化等因素的综合影响，小学和中学优质基础资源有不同的形成要素．

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2021年, 第20卷, 第1期　刊出日期：2021-03-01

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