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    1. 华夏地块南缘凤凰山岩体形成时代及成因
    余晨颖;张健;尹常青;刘锦;陈国楷
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (4): 14-29.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.04.002
    摘要249)      PDF (2860KB)(348)   

    中生代以来的岩浆事件记录一直是华夏地块中新生代大地构造演化的研究热点。近年来关于华夏中生代花岗岩的研究主要集中于南岭及闽浙沿海地区,对于粤东南地区的研究程度较低。通过地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等手段,旨在探讨华夏地块南缘凤凰山岩体的形成时代、岩石成因机制及其大地构造环境。野外调查及岩相学研究表明,凤凰山岩体的岩石组合为黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩,锆石UPb年龄分别为(156±2) Ma和(158±3) Ma,为晚侏罗纪岩浆活动的产物。两组花岗岩均具有高硅(SiO2=72.66%~76.63%)、富碱(Na2O+K2O =7.89%~9.43%)、低镁(MgO=0.05%~0.54%)和弱过铝质(ASI=1.02~1.04)的特征,富集Rb、Th、U等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,且P2O5含量与SiO2含量呈明显的负相关关系。岩相学和地球化学显示,黑云母钾长花岗岩应属于弱分异I型花岗岩,而黑云母二长花岗岩分异指数较大(DI=93.91~95.74)、固结指数较小(SI=0.48~0.66),Rb/Sr(=99.12~243.75)和Rb/Ba(=67.45~203.80)比值较高、Eu负异常强烈(δEu=0.01~0.02),稀土元素配分图呈“海鸥式”分布,应属于高分异I型花岗岩。黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩 εHf( t )分别变化在-8.4 ~ -5.4和-9.4 ~ -7.0;二阶段Hf模式年龄TDM2 变化范围分别在1 545~1 741 Ma和1 648~1 804 Ma,表明两者都是中-古元古代古老地壳物质重熔的产物。结合该时期区域构造背景,推断凤凰山岩体可能发育在与大洋俯冲板片后撤断离相关的岩石圈伸展的构造环境下,是地壳拉张减薄引起幔源岩浆底侵,带来大量热量,导致中-古元古代古老地壳物质发生部分熔融形成的产物。

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    2. 南秦岭勉略构造带三岔子硅质岩地球化学特征及其地质意义
    陈铄;周永章;张彦龙;周维丽
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (5): 59-72.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.05.009
    摘要198)      PDF (4516KB)(72)   

    勉略带内广泛发育古生代硅质岩,其对南秦岭造山带古生代沉积环境和构造背景具有重要的指示意义。重点分析了勉略带三岔子地区泥盆系硅质岩地球化学特征,结果显示,三岔子硅质岩SiO2含量较高,为94.04%~98.08%,平均9692%,质地较纯,Al2O3和TiO2含量明显偏低;微量元素中Ba、U含量较高、Zr含量较低,U/Th值和Ba/Sr值较高;稀土元素显示样品的ΣREE值显著偏低,为761〖HT5,3〗~51.04 μg/g,平均22.51 μg/g,经PAAS标准化后的稀土配分曲线表现出富集HREE的左倾特征,Eu正异常和Ce负异常,以及Al/(A1+Fe+Mn)值、Fe/Ti值和(Fe+Mn)/Ti值等指标均指示硅质岩具有典型的热水沉积成因。硅质岩Al/(Al+Fe)值、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3+MnO)值、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)值、δCe值以及(La/Ce)N值等地球化学特征指示其主要形成于大陆边缘环境。(La/Lu)N值、(La/Yb)N值及δEu值等指标反映硅质岩形成受到深大断裂相关的岩浆活动的影响。三岔子硅质岩Th/U值、U/Th值、δU值等特征指示其形成于缺氧的沉积环境。综合上述研究,该硅质岩发育地区在古生代处于伸展裂陷的构造背景之下,形成了裂陷或断陷盆地以及区域性同生断裂为主的一系列伸展构造。裂谷内岩浆活动在硅质岩的形成过程中为热水活动提供了热源,区域性同生断裂为热水流体的上升提供了通道;对流热水对周边物质的的淋滤和溶解导致了SiO2的富集;三者的共同作用最终导致一系列不同时代的热水沉积硅质岩在勉略带中形成。

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    3. 一种基于信息熵和DTW的多维时间序列相似性度量算法
    乔美英;刘宇翔;陶慧
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (2): 1-8.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.001
    摘要94)      PDF (1321KB)(218)   

    提出一种基于信息熵和动态时间规整(DTW)的多维时间序列相似性度量的方法。首先,基于马氏距离(mahalanobis distance)的DTW,不仅考虑了多维时间序列的各个变量间的相互关系,而且对于长度不同的时间序列,通过动态规整可以进行准确地对齐。其次,利用信息熵理论,通过最小化损失函数,对马氏距离矩阵进行学习,来获得全局最优的马氏矩阵。为了验证所提算法的效果,选用UCI数据集中的5个数据集,采用最近邻分类算法对其进行分类实验。实验结果表明:该算法相比于其他算法,具有较高的分类准确率,且时间消耗较少。

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    4. 避暑旅游气候舒适度模型构建与应用
    刘逸;卢展晴;陈欣诺
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (3): 22-31.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.03.003
    摘要92)      PDF (1432KB)(175)   

    从旅游气候学基础理论出发,对目前用于评价旅游气候舒适度的若干模型进行了分析比较,以其中的综合舒适度模型为基础,结合现有文献资料及实际问卷调查,建立了避暑旅游气候舒适度模型(STCI)。借助此模型,对全国244个城市发展避暑旅游的气候条件进行了分析。结果发现基于新模型评价下的排名与《2014年中国城市避暑旅游发展报告》、传统综合舒适度模型下的排名存在显著差异。通过比较分析发现,我国目前存在部分未得到有效开发的潜在避暑旅游地,这些地区具有极佳的避暑气候条件,却因区位不佳、知名度低等原因而未获得关注;高纬度的东北地区和高海拔的西南地区是我国最适宜开展避暑旅游活动的2大区域,集中了我国大部分具有优越避暑气候的城市;华北地区和西北地区的避暑旅游城市排名存在一定的争议;黑龙江省绥化市、云南省保山市等7个城市具备极佳的避暑旅游气候,适宜发展为避暑旅游城市。基于上述发现,为旅游者的出行决策和政府的旅游业开发提出了相应的建议。

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    5. 多DAG任务调度算法
    刘林东;邬依林
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (4): 99-107.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.04.010
    摘要85)      PDF (1733KB)(78)   

    多DAG任务调度问题是当前研究的热点,为了提高任务调度的效率以及资源利用率,各个DAG的调度顺序以及每个DAG内部任务之间的调度顺序成为研究任务调度问题的关键。提出了一种基于分布式异构计算环境的多DAG任务调度模型和多DAG任务调度算法MDTS(multi-dags task scheduling algorithm)算法。算法首先对多个DAG任务进行合并,通过增加一个入口任务节点和出口任务节点的方法将多个DAG合并为一个DAG;然后根据每个任务节点的计算代价的方差以及平均通信开销对任务进行排序;最后基于HEFT算法降序对各个任务进行处理机调度。实验证明,MDTS算法在任务调度跨度、任务调度平均等待时间以及平均Slack方面均优于Sequential、Interleave算法。

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    6. AKNN-Qalsh: PostgreSQL系统高维空间近似最近邻检索插件
    张楚涵;张家侨;冯剑琳
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (3): 79-85.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.03.010
    摘要83)      PDF (1521KB)(140)   

    复杂数据对象(如图片、文本)通常被表示成高维特征向量。PostgreSQL系统现有的最近邻检索方法KNN-Gist基于树状索引实现,无法高效支持高维数据的最近邻检索。引入的PostgreSQL系统高维空间近似最近邻检索插件:AKNN-Qalsh,基于位置敏感哈希机制实现,支持大规模、高维数据对象的近似最近邻检索。通过在五个真实数据集上的密集实验,验证了该插件的有效性。

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    7. 海底表层水合物绞吸单齿破碎仿真分析
    王广申;王国荣;钟林;张亦弛;邱顺佐
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (5): 1-7.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.05.001
    摘要80)      PDF (1856KB)(274)   

    固态流化机械采掘的原位绞吸式开采是目前较为适用的海底表层水合物开采技术之一。基于离散元法建立了单齿切削水合物的拟三维数值仿真模型,对单齿切削水合物的破碎过程进行了研究。研究结果表明:1)水合物破碎仍然遵循岩石的破坏机理,纯态水合物呈塑性破坏、海洋水合物沉积呈脆性破碎;2)切削厚度越深,崩落的海洋水合物沉积物体积呈越大的趋势;3)切削厚度小于8 mm时,切削力随切削厚度成线性增大。运用三维离散元法研究绞吸头单齿破碎水合物具有可行性,其研究结果可为绞吸式机械采掘及绞吸头的设计、开采参数的制定提供依据。

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    8. 一个新型的药物递送系统——红细胞膜仿生纳米粒
    黄际薇;姜彩云;罗宇燕;郭喆霏;张永明
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (5): 114-118.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.05.014
    摘要77)      PDF (1585KB)(103)   

    结合纳米粒优良的载药特性和细胞膜作为外壳来包载合成的纳米粒内核,使其伪装成内源性物质,减少网状内皮系统的摄取和免疫识别,构建一个新型的药物递送系统——红细胞膜仿生纳米粒递药体系。采用反溶剂法制得纳米粒(nanoparticles, NP),采用离心法提取红细胞膜(red blood cell membranes,RBCM),红细胞膜与纳米粒不同比例共挤压不同次数来制备红细胞膜仿生纳米粒(red blood cell membranes biomimetic nanoparticles,RBCMNP)。通过透射电镜、马尔文粒度仪来表征NP和RBCMNP,利用生物素化纳米粒(biotinylated nanoparticle,BTNP),与链霉亲和素(streptavidin,ST)孵育会发生聚集反应来研究红细胞膜的覆盖程度。NP和RBCMNP粒径均一,优化处方红细胞膜能够完全包裹住纳米粒,重现性良好。

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    9. 伶仃洋ZK19孔全新统有机物δ13C和C/N值特征及东亚季风演变记录
    陶慧;王建华;陈慧娴;瓦西拉里;吴加学
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (3): 1-12.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.03.001
    摘要77)      PDF (2582KB)(233)   

    为了深入探讨珠江河口区全新世东亚季风演变历史,对珠江口伶仃洋海区ZK19孔全新统开展年代学、有机碳同位素等地球化学多指标的研究。年代测试结果分析显示:钻孔早、晚全新世沉积完整,缺失高海平面期的中全新世沉积,研究认为该地层缺失是因水下侵蚀导致。钻孔δ13C和C/N值分析结果表明,早全新世沉积物中偏负的δ13C值和逐渐增大的C/N值,指示早全新世东亚强夏季风不断增强,不断增强的降水使钻孔区含较多的陆源有机质;而晚全新世逐渐偏正的δ13C值和变小的C/N值表明,东亚夏季风不断减弱,降水量逐渐减小,陆源有机质输入逐渐减少,但这些指标在1.5 cal ka BP开始受人类活动影响,近500年来影响较显著。早、晚全新世东亚夏季风变化趋势主要与岁差相关的北半球日照量相关,而在东亚夏季风整体变化趋势下,还存在千年-百年尺度的气候波动周期,与太阳活动强度和周期的相对应。

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    10. Halin图上求解最大切割问题的高效算法
    许莉;娄定俊;蒋一帆;秦宗蓉
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (4): 90-98.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.04.009
    摘要77)      PDF (2881KB)(87)   

    对于一个给定的带权图 G=(V,E) ,和一个正整数 k , 是否存在一种切割方法,将 V 划分成两个不相交的子集V1和V2,使得所有一个端点在 V1 中,另一个端点在 V2 中的边的权相加之和大于等于k ? 该问题是在普通图上的一个NPC问题,称为最大切割问题。当各边的权为1时,该问题在普通图上仍是一个NPC问题。提出了一个算法,用于在Halin图上解决最大切割问题,该算法时间复杂度为 O(n),其中n=(|V(G)|。

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    11. 基于自适应区域监督机制的场景分类算法
    陈志鸿;胡海峰;马水平;于遨波
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (2): 9-14.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.002
    摘要77)      PDF (1434KB)(142)   

    深度卷积神经网络(deep convolution neural network,DCNN)是当前流行的场景分类算法。随着神经网络深度的加深以及宽度的加宽,网络训练难度也随之增大。随机裁剪(crop sampling)可降低网络训练的难度,但这种做法也会降低输入网络的图像与目标标签的相关性。为此,提出了一种基于自适应区域监督机制的场景分类算法,算法由三部分组成:热点图生成层、自适应监督裁剪层、分类层。该算法通过热点图生成层生成每张图像的热点图,自适应监督裁剪层依据热点图自适应地对图像进行裁剪,最后使用分类层对裁剪后的场景图像进行分类,以提升裁剪图像与目标标签的相关性。通过在15-Scene和MIT Indoor两个经典场景分类数据集上的实验,结果发现,所提的算法在训练效率以及识别性能上优于原始的网络算法架构,算法对于复杂的场景有更好的识别率和鲁棒性。

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    12. 敦煌旱峡古玉矿遗址工具石锤及其岩石材料来源分析
    杨炯;张跃峰;丘志力;陈国科;王辉;张钰岩;郑昕雨
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (4): 1-13.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.04.001
    摘要76)      PDF (3782KB)(293)   

    石器工具是石器时代生产力和生产方式的重要标志。敦煌旱峡古玉矿遗址是中国目前发现最古老的玉(闪石玉)矿遗址,石器工具的矿物岩石材料学特征对于揭示当地采矿(玉)工业面貌和人群活动特点有明显的学术价值。利用偏光显微镜、XRF和ICP-MS等进行的测试显示,敦煌旱峡古玉矿遗址9件典型工具石锤的原岩分别为闪长玢岩、花岗闪长玢岩、辉绿岩、玄武岩和英安岩等岩浆岩。从宏观特征、显微结构、主微量元素特征及构造环境4个方面将石锤与附近区域出露的岩石进行了对比分析,发现它们的地质地球化学特征与以玉矿遗址为中心直径100 km范围内出露的岩浆岩一致,分别形成于火山弧及板内环境。结果表明,除部分卵石石锤外,敦煌旱峡古玉矿遗址石锤主要是就地/近取材于敦煌地块三危山玉矿及附近(以遗址为中心直径100 km范围内)的岩浆岩,特别是附近较为致密坚硬的次火山岩和火山岩。根据石锤的野外分布特点及其与其它采矿遗址石锤的比较,认为目前所研究的石锤更多为选矿(玉)工具,石锤的形制特点所反映的人类行为和社会系统力量的“技术表现”对探索采矿人群的意义有待深入探讨。

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    13. 一类分数阶基尔霍夫方程的无穷多解
    张申贵
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (2): 142-147.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.018
    摘要75)      PDF (640KB)(150)   

    研究带有分数阶p(x)-拉普拉斯算子的基尔霍夫方程 Dirichlet 边值问题。当非线性项超线性增长时,利用临界点理论中的喷泉定理,得到了无穷多高能量解存在的充分条件。

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    14. 地铁站台火灾烟气扩散模拟与分析
    陈柯成;谢嘉斌;姚清河
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (2): 15-22.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.003
    摘要75)      PDF (1704KB)(168)   

    为探讨地铁站火灾烟气的扩散规律,使用火灾动力学模拟软件(FDS)对广州大学城北地铁站站台进行了火灾烟气扩散规律研究。根据地铁站内的实测温度、风速等数据确定了数值模拟所需的边界条件,运用湍流大涡模拟方法和信息传递接口(MPI)对地铁站台进行了实景模拟。结果表明:当站台中央发生火灾时,左侧烟气浓度比右侧高约133%,一氧化碳浓度比右侧高约75%,温度比右侧高约41%;相比之下,站台右侧更适合人员逃生。

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    15. 快速移民城市深圳人口增长的时空特征及模式
    杨高;周春山;王少剑
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (2): 77-88.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.010
    摘要75)      PDF (2265KB)(159)   

    利用统计年鉴数据和第三、四、五、六次人口普查资料,综合运用数理统计分析和GIS空间分析技术,对改革开放以来尤其是1990-2010年期间深圳人口增长的时空特征和模式进行深入的探讨。得出以下结论:① 作为快速增长的移民城市,深圳人口增长主要受经济因素的影响,其次还受到政治因素的影响。② 深圳人口增长的波动性较大且内部差异显著,各街道人口变动幅度在持续增大,快速增长地区主要分布在中心城区外围,人口负增长地区则位于相对偏远地带。③ 深圳人口分布的热点区集中在中心城区,冷点区则主要分布在广大的东部地区和光明新区,人口集中度较低,分布较为分散,人口重心呈现西北向移动的趋势,人口密度空间分布由“1个高中心”演变为“1个高中心+1个外围中心”再到“1个高中心+2个外围中心”。④作为快速移民城市,深圳人口发展处于成长阶段并逐步迈向成熟阶段,人口变动模式处于绝对向心期向相对向心期发展的过渡阶段。

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    16. 基于人工蜂群算法的交叉口指路标志设置优化方法
    张腾;黄敏;刘芳;郑健
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (3): 131-139.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.03.016
    摘要67)      PDF (2928KB)(125)   

    当路网中存在多条不可达指引路径时,路径间存在着相互影响,单独优化无法达到整体最优。针对这一现象,本文提出了一种新的综合优化模型。首先对指引路径的可达性及综合优化问题进行了分析,并基于此给出了以指引路径长度和增设指引信息数量综合最优为目标的优化模型;然后结合人工蜂群算法和适用于路网的邻域搜索策略,设计了该问题的具体求解算法;最后以广州大学城为试验区域,利用上述模型实现了以中山大学为目标的多条指引路径的综合优化指引,并与单独优化结果进行了对比分析。实验结果表明:该模型从整体上考虑了路径优劣,能有效地解决多条指引路径的综合优化问题。

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    17. 广州市秋季气溶胶光学特性日变化
    汤玉明;邓孺孺;许敏端;吴仪
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (2): 58-67.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.02.008
    摘要67)      PDF (2176KB)(120)   

    气溶胶光学参数可以表明气溶胶粒子含量的多少、大气的浑浊情况、粒子分布特征等,对研究气溶胶具有重大意义。利用ASD FieldSpec3地物光谱仪,观测广州市2017年10月23和31日以及11月1日秋季典型天的气溶胶粒子日变化情况,反演了气溶胶光学厚度、Angstrom参数、粒子体积谱并对其日变化特征进行了分析。结果表明:① 广州市秋季典型天的AOD值日变化量不大,总体趋势呈现波动式上升,各天AOD值略有差异;各天的波长指数均处于较高水平,说明广州市秋季典型天的气溶胶颗粒以细粒子为主;浑浊度系数普遍较低,表明大气较为清洁。② 各天气溶胶粒子AOD、体积浓度的变化与交通、工业等人类的生产、生活活动有较大关系,从9:00开始逐步积累,在15:00达到峰值。③ 广州市秋季典型天的气溶胶组分结构比例随时间变化不大,说明各天污染源较为固定。气溶胶体积谱为双峰型,主控粒子为小于0.1 μm的细粒子,主要由水溶性粒子和煤烟组成,此外由于地理位置因素存在少量的沙尘性和海洋性粒子,广州市整体气溶胶类型为城市工业型与海洋型的混合结构。

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    18. 雷达和卫星资料同化在一次华南暴雨预报中的应用
    张少婷;王东海;于星;陈权亮;丁伟钰
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (5): 80-93.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.05.011
    摘要67)      PDF (4833KB)(86)   

    利用WRF模式和GSI同化系统,搭建了一套可以业务运行的预报系统,实现了对多普勒天气雷达反射率和径向风、葵花(Himawari-8)气象卫星等资料的同化功能。基于本系统,针对同化非常规资料可能带来的资料应用和预报效果问题,设计了多组同化方案,对2017年7月17~18日发生在华南的一次强降水过程进行模拟分析和同化效果评估。结果表明:分别同化常规资料、雷达径向风、雷达反射率反射率、卫星资料均对预报效果有所改进,特别是同化卫星资料,可以改善系统对云水物质的分析能力,进而提高海上天气过程的降水预报。基于分类试验同化的结果,对整体同化常规资料、雷达径向风、雷达反射率和卫星资料等对温度、风向风速、相对湿度和降水等模拟技巧进行评估后发现,整体同化对强降水的发生时间和强度预报有改进,但并非在所有方面都优于单独同化某一类资料的结果。

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    19. 由反对称化操作探究Levi-Civita与Kronecker符号的性质
    彭俊金;雷良建
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (5): 26-32.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.05.004
    摘要66)      PDF (888KB)(105)   

    从度规张量的行列式出发,应用通过反对称化Kronecker符号与逆变Levi-Civita张量的乘积所得到的恒等式,证明了Levi-Civita符号(张量)的一个重要性质,即:两个Levi-Civita符号(张量)的部分或全部指标缩并后可由(推广的)Kronecker delta符号表示。并在此基础上,导出了两个重要推论,且借助行列式与矩阵的性质给出二者的又一证明。与此同时,给出了推广的Kronecker delta符号的若干重要性质。

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    20. 正整数n的分部量不小于2的有序分拆数
    唐保祥;任韩
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (4): 115-118.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.04.012
    摘要65)      PDF (765KB)(104)   

    首先利用递推方法求出了正整数 n 各分部量不大于2的分拆数的公式;其次建立了正整数 n 各分部量不大于2的有序分拆的集合与正整数  n+2各分部量不小于2的有序分拆集合之间的双射,从而得到了正整数 n+2各分部量不小于2的有序分拆数的公式;最后给出了正整数  n 的各分部量不大于3和4的有序分拆数的递推关系式,以及正整数 n 各分部量是2,或3,或4的有序分拆数的递推关系式。

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