广州大学学报(自然科学版) -

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星载微波散射计海面风场反演研究进展

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 1-0.

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星载微波散射计以高时空分辨率、全天候的观测能力，能实现多波段、多极化、多视角的海面观测，成为大面积获取高分辨率海面风场的重要手段，是全球海面风场观测资料最主要的卫星传感器，对其进行研究有着重要的意义。文章以星载微波散射计对风速和风向的反演为主线，全面而系统地探讨了国内外学者在海面风场反演方法方面的研究进展，涵盖了地球物理模型函数的演化、模糊解去除方案的优化以及神经网络算法和深度学习在海面风场遥感中的应用。这些内容不仅为海面风场反演技术的进一步发展提供了重要参考，也为未来海洋遥感领域的研究和应用提供了新的思路。

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植被净初级生产力模型研究综述

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 13-12.

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植被净初级生产力(NPP)是地表碳循环的重要组成部分,准确评估NPP对正确理解生态系统能量转化,评价生态系统健康情况具有重要意义｡当前,已有研究分别从光能利用率､生态系统过程模拟､遥感数据驱动的角度对NPP评估开展了综述,但针对模型具体计算方法的研究综述仍值得进一步完善｡文章依照气候生产力模型､生理生态过程模型和光能利用模型的划分思路,系统梳理了典型的NPP评估模型;重点关注各模型的结构与驱动参数,探讨分析了各模型的特点及适用性;针对模型发展存在的关键问题作出展望,探讨了未来研究的发展趋势,即需要融合多学科视角,发挥好对新型地观测技术的优势,进一步深化尺度转换的相关研究｡

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面向手性药物布洛芬拆分和运载的高能金属有机框架的机器学习－大数据研究

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 25-24.

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药物分离／药物负载材料已成为药物可控释放及药物制备技术中的重要研究对象之一。为了从大量的已有材料中选取可高效负载药物的候选者并探索其负载机理，该研究从ＣｏＲＥ-ＭＯＦ２０１９数据库中抽取了１０００种ＭＯＦｓ材料，通过高通量计算探讨它们对布洛芬药物的吸附负载性能。首先，将ＭＯＦｓ的８种结构／能量描述符分别与ＭＯＦｓ对布洛芬药物分子的选择性（Ｓ）、吸附量（Ｎ）和两者权衡值（Ｔｒａｄｅ-ｏｆｆｂｅｔｗｅｅｎＳ-ＩＢＵ／Ｎ２Ｓ-ＩＢＵＳａｎｄＮ）进行单变量分析，初步探索了不同描述符和３种性能指标之间的关系趋势。其次，采用随机Ｓ-ＩＢＵ／Ｎ２Ｓ-ＩＢＵ森林、极限梯度提升（ＥｘｔｒｅｍｅＧｒａｄｉｅｎｔＢｏｏｓｔｉｎｇ，ＸＧＢ）、梯度提升树、轻量梯度提升树、反向传播神经网络和支持向量回归６种机器学习算法，分别对８种描述符和３种性能评价标准（吸附选择性Ｓ、吸附量Ｎ和权衡Ｓ-ＩＢＵ／Ｎ２Ｓ-ＩＢＵ值ＴＳＮ）进行大数据训练和挖掘，并建立定量关系。结果表明，６种ＭＬ算法的预测精度都是Ｎ＞ＴＳＮ＞Ｓ-ＩＢＵＳ。对于Ｓ来说，ＸＧＢ表现出最佳的预测效果（Ｒ２＝０８３）。接着，基于ＸＧＢ模型使用形状添加解释Ｓ-ＩＢＵ／Ｎ２Ｓ-ＩＢＵ／Ｎ２器（ＳＨａｐｌｅｙＡｄｄｉｔｉｖｅｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ，ＳＨＡＰ）方法来解释和分析ＭＯＦ描述符对性能指标的重要程度。ＭＯＦ吸附过程中产生的总能量被认为是关键的影响因素，它与ＴＳＮ和Ｎ都呈现正相关的趋势。最终，结合毒理学分析，Ｓ-ＩＢＵ推荐和设计了一系列高性能ＭＯＦ材料。文章从分子层面、高通量计算到大数据挖掘，系统地研究了布洛芬药物分子在ＭＯＦ中的吸附运载机理，为药物运载材料提供了理论指导。

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基于Aspen酯交换法异丙醇生产工艺过程模拟与节能分析

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 37-36.

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基于NRTL-RK热力学方法,采用甲醇钠固体催化剂,使用AspenPlus对酯交换法异丙醇生产工艺进行模拟及节能优化设计｡以年产五万吨异丙醇项目为基础,综合考虑反应平衡､后续分离难度以及原料成本等因素,使用反应精馏塔作为异丙醇合成反应器,塔釜出料为99.99wt%异丙醇｡基于反应精馏塔塔顶流出物的热力学特点设计变压精馏系统,实现回收副产品醋酸甲酯与原料甲醇的目标｡使用热泵精馏技术与双效精馏技术分别对反应精馏系统与变压精馏系统进行节能改造,装置分别节能为60.2%与43.9%,对换热网络能量进一步集成,最终能耗下降59.2%｡

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混料指数衰减模型的局部Ｒ-最优设计

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 48-47.

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混料指数衰减模型在药物动力学和化学动力学中发挥着重要作用｡不同于以往根据Taylor展开转化为线性模型进行研究的方法,文章基于R-最优设计的理论,运用非线性优化方法､盛金公式以及内点法等,推导出两衰减参数相等时该模型下的R-最优设计,同时给出了两衰减参数不等时R-最优设计的算法,并通过等价性定理验证了导出的设计是R-最优的｡

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基于高频数据的 GARCH 模型拟极大指数似然估计的一种 portmanteauQ 检验

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 54-53.

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已有研究表明,基于高频数据的GARCH模型的拟极大指数似然估计可以提升估计精度,但鲜有研究就该估计量的性质推导其对应的检验统计量｡文章基于高频数据的GARCH拟极大指数似然估计性质,提出一种portmanteauQ检验统计量,通过模拟验证了该检验统计量的理论正确性,并选取沪深300､中证500和上证50等3个指数进行了具体应用｡结果显示,在模型充分时,文章提出的检验统计量的分布更近似理论推导的分布,优于基于低频数据的检验统计量结果,且由于包含高频信息,该统计量能更好地捕捉高频残差自相关性;而当低频残差自相关性时,即使相关性较弱,该统计量也能识别模型是否充分,对GARCH模型的阶数识别有一定效果｡实证研究也表明,该检验统计量能对高频信息有效利用,具有一定的实用性｡

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数据缺失情形下的空间平均值及其估计

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 69-68.

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自空间平均被创立以来,无论是在科研还是在实践中都得到了广泛的应用,并取得了一定的成果｡空间平均中权重系数的估计问题一直是众多学者研究分析的课题｡在缺失数据的情况下,空间平均是关于两个随机变量R=∑βsr以及S=∑βs的比率｡文章假设在权重β已知的情况下,利用“Delta方法”推导了iiiiiiii用于估计真实空间平均的估计量r的平方偏差､方差和均方误差的近似公式,分析了估计量r的偏差以及方差来源,并给出最小化偏差的空间平均估计权重,最后将所得结果运用于全球氨氧化古菌相对丰度数据｡

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基于扩散模型和混合样本的成员推理防御方法

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 76-75.

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在深度学习中,成员推理攻击是指对于任意给定的样本,推断其是否属于目标模型的训练数据集｡由于训练数据集中包含隐私信息,对成员推理攻击进行防御属于重要的隐私保护问题｡文章首先介绍了成员推理攻击的定义和造成攻击的原因;接着详细地介绍了现有的防御算法;最后提出防御方案,并描述防御方案的防御途径｡与当下最先进的成员推理攻击防御措施相比,该方案在保护成员隐私和保护模型效用之间提供了最优越的权衡｡文章对所使用的方案做了详细的解释,帮助研究者更好地理解成员推理攻击及其防御,为进一步降低训练数据集的隐私风险､更好地取得模型效用和隐私安全之间的平衡性,提供了一定的参考｡

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基于多元流视角下的城市群网络特征研究——以中国１９个城市群为例

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 85-84.

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城市群协调发展是区域经济高质量发展的必然要求｡从多元流视角探究中国城市群网络特征,对促进我国城市群协调发展具有重要意义｡文章基于信息搜索指数､列车班次数据和百度迁徙指数,构建城市群信息､交通和人口网络,运用社会网络分析方法,分析中国19个城市群空间网络联系特征｡研究发现:①从城市网络的规模特征来看,不同要素流下,19个城市群的网络规模排序差异不大,经济发展水平高的城市群网络规模越高｡②城市群的要素联系具有层级性和差异性｡信息网络以强联系为主,交通和人口以中等和弱强度的联系为主｡空间格局上,信息网络呈现“钻石”型的空间格局,交通网络和人口网络的空间格局相似,呈现“两横三纵”格局｡③从组团特征来看,城市群间信息联系最为紧密,交通联系和人口联系次之｡地理邻近性对不同要素网络的影响程度不同,整体呈现人口网络>交通网络>信息网络的规律｡④利用网络指标将识别出的城市群类型分为辐射型､虹吸型､平衡型和边缘型4种｡在不同要素网络中,城市群的类型呈现出异质性特征｡在信息网络中,东中西部城市群的网络特征明显,呈现出“东部城市群辐射型为主,西部城市虹吸型为主”的态势｡

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大学生心理弹性的网络结构及第一代和非第一代大学生间的比较

广州大学学报(自然科学版). 2024, 23(5): 95-102.

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为考察大学生心理弹性的网络结构特征,比较第一代大学生和非第一代大学生的心理弹性网络差异,文章采用心理弹性量表对3017名大学生(2166名家庭第一代大学生和851名非第一代大学生)进行调查,使用网络分析方法进行网络模型构建､中心性分析和网络对比分析｡结果表明:①大学生心理弹性网络结构中心性最高的条目是“我能实现自己的目标”;②第一代大学生与非第一代大学生心理弹性的网络结构和网络连接强度无显著差异;③在第一代大学生中,“不论结果怎样,我都会尽自己最大努力”是中心性最高的条目,在非第一代大学生中,“我认为自己是个强有力的人”是中心性最高的条目｡因此,今后对大学生心理弹性干预可分类精准实施,将中心性最高的条目作为靶点分别对第一代大学生和非第一代大学生进行干预｡

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2024年, 第23卷, 第5期　刊出日期：2024-12-04

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