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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. 甘肃马衔山软玉成矿及玉料产地来源地质地球化学特征分析
    张钰岩;丘志力;杨江南;张跃峰;杨翰;杨炯;李榴芬
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 1-11.  
    摘要235)      PDF (4399KB)(205)   

    甘肃马衔山软玉矿矿化见于新元古界马衔山群一套混合岩、大理岩、黑云母片岩组成的变质地层内,被认为是新石器时代晚期齐家文化玉器玉料的重要来源之一。在野外考察采样基础上,采用X射线粉末衍射、扫描电镜、电子探针、ICPMS、LAICPMS等测试技术,对马衔山成矿围岩及其软玉玉料进行了矿物、岩石及地球化学分析,确定了该地软玉矿物组成、结构构造和主微量、稀土元素组成;在此基础上探讨了马衔山软玉成矿及产地来源的地质地球化学特征。获得以下主要认识:① 马衔山软玉具片状变晶结构和纤维交织结构,玉料主要由透闪石、少量榍石、微量黝帘石及磷灰石组成,优质玉料透闪石含量可达98%以上;② 透闪石为3个不同时期矿化产物,成玉主要和中晚期的透闪石化有关。玉料属于镁质大理岩成因,成玉主要和晚期的碱性花岗岩侵入形成的交代变质作用有关;③ 马衔山软玉微量元素组成,稀土元素含量及分布模式和新疆和田、青海地区及辽宁的软玉有所不同。微量元素具有Th/U高、Cu低特点,稀土元素含量低、具有“海鸥式”稀土元素配分模式等可以作为该产地玉料的源区特征。

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    3. 贵州壮族人群25个Y-STR 基因座遗传多态性
    国学红;何燕;张秀秀;张婷;王婵娟;官志忠
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (3): 120-127.  
    摘要226)      PDF (1989KB)(324)   

    调查贵州黔东南苗族侗族自治州从江县壮族无关男性个体的25个Y-STR 基因座的遗传多态性,并探讨与其他12民族群体的遗传关系。采用Y27plex荧光检测试剂盒复合扩增67例样本,采用3130XL遗传分析仪进行毛细管电泳检测,使用Arlequin 3.5 、Mega 7.0 、SPSS19.0等一系列遗传学软件对基因分型结果进行统计。除2个双拷贝基因座DYS385ab、DYS387S1分别检出8、10个等位基因外,其余23个单拷贝基因座共检出86种等位基因,等位基因个数为2~7不等,等位基因频率为(0.014 9~0.970 1),基因多样性GD值为0.058 8(DYS456)~0.823 6(DYS387S1),25个Y-STR基因座组成的单倍型共检出36种,其中66.7%为唯一单倍型,单倍型多样性HD值为0.957 9。Rst遗传距离矩阵显示:贵州壮族人群父系遗传结构与文献中的福建畲族、内蒙古的蒙古族、山西汉族人群较为相似,与广西壮族、云南哈尼族、新疆维吾尔族、辽宁满族、吉林朝鲜族、萨尔茨堡人群差异明显。而与新疆哈萨克族、安多藏族、西非人群差异显著。25个Y-STR 基因座在贵州壮族人群中具有良好的遗传多态性,可应用于父系亲权关系鉴定。

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    4. 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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    5. 基于DEM的丹霞地貌演化阶段划分
    章桂芳;陈凯伦;张浩然;张慧
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 12-21.  
    摘要138)      PDF (2283KB)(160)   

    基于ASTER DEM数据,运用面积高程积分理论,探索丹霞地貌发展阶段的定量划分。研究结果表明随着丹霞地貌从年轻到成熟的发育,面积高程积分曲线形态从凸形转为凹形,且凹形特征逐步加强,而HI值则越来越小,基本符合地貌演化的规律。同一地区不同区域的面积高程积分对比研究也表明其可以敏锐地反映丹霞地貌发育的多期性,另外,同一地区的对比研究表明丹霞地貌演化阶段存在普遍的尺度效应,在进行面积高程积分的计算中需要充分考虑。

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    6. 基于零水印与脆弱水印的矢量地理数据多重水印算法
    梁伟东;张新长;奚旭;张鹏程
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (4): 1-8.  
    摘要128)      PDF (2063KB)(223)   

    为了兼顾矢量地理数据的版权保护与内容认证,同时保证数据的精度,提出一种基于零水印与脆弱水印的无损嵌入的多重水印算法。该算法以矢量图元节点数据为基础,根据需求对数据进行不同程度的点约束数据分块,针对数据版权保护,利用道格拉斯算法和Delaunay三角网提取特征点和特征信息,结合Arnold置乱算法,构造大容量的零水印;针对数据内容认证,通过空间排序与零比特动态扩展,设计一种无损嵌入的用于精确认证的脆弱水印。实验结果表明,本研究提出的零水印算法可对常见的地图攻击与组合攻击具有较强鲁棒性;脆弱水印算法能对数据进行有效认证,并精确标记出被篡改的要素。

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    7. 小型计算中心制冷系统的仿真模拟
    白航;徐诺;姚清河
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 108-115.  
    摘要127)      PDF (2413KB)(144)   

    制冷系统是计算机中心优化管理的重要内容,制冷效率的高低对内部设备的正常稳定运行产生直接的影响。采用PT100温度热敏电阻测量了制冷系统工作时某小型计算中心内部的温度变化,并利用计算流体动力学(CFD)方法对其内部的流场和温度场进行了数值模拟。仿真结果与实测值的最大相对误差为0.22%,吻合情况良好。计算结果显示,计算中心内部的涡会减小其所在区域的降温速率,降低率约25%;与邻近区域相比,涡存在区域的温度高。

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    8. 汕头市小公园历史街区的发展演变及影响机制
    黄夏苑;李立勋
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 42-51.  
    摘要125)      PDF (2465KB)(195)   

    历史街区是城市的记忆,对城市发展具有重要意义,深入了解历史街区的发展演变及其影响因素,可为城市历史文化的保护、传承与发展提供重要依据。以汕头城市的原点——小公园片区为研究区域,采用地理学的时空演变分析方法,梳理该区域发展演变的基本阶段并分析影响其发展演化的主要因素。研究表明,① 小公园片区的发展可划分为兴起、繁荣、衰败三个阶段,具有明显的阶段性特征;② 小公园片区发展演变的阶段性是地理因素、行政因素、经济因素和社会因素综合作用的结果,各个影响因素在不同时期的作用强度及作用效果均不相同,且这与汕头城市的空间扩展及片区的功能变化密切相关;③ 作为汕头城市的发源地,小公园片区具有凝聚地方认同的力量,未来应注重重塑片区的城市角色与城市功能,促进小公园片区重焕活力,推进保护与改造的进程。

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    9. 基于支持张量机算法和3D脑白质图像的阿尔兹海默症诊断
    徐盼盼;杨宁;李淑龙
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 52-60.  
    摘要116)      PDF (2116KB)(186)   

    结构磁共振成像(sMRI)本质上具有三维张量结构,而传统的向量空间机器学习方法将其展开成向量进行建模,这破坏了数据的内在结构信息的完整性,降低了机器学习性能。为了克服数据向量化的弊端,提出了一种基于支持张量机(Support tensor machine, STM)的以3D T1加权MR脑白质图像为输入的阿尔兹海默症诊断算法。首先用SPM8软件将采集的MRI数据进行预处理,分割为灰质、白质、脑脊液3部分,提取脑白质各体素的灰度值构建三阶灰度张量,然后用递归特征消除(Recursive Feature Elimination, RFE)法结合支持张量机进行特征选择,最后用支持张量机进行分类。在阿尔兹海默症患者(AD),轻度认知障碍患者(MCI)(包括转化为AD的MCI-C和未转化的MCI-NC)以及正常对照(NC)4组人群中进行实验测试,并用10折交叉验证方法获得验证结果。用ROC曲线下面积AUC、分类准确率、敏感性、特异性这4个指标评价分类器的性能,AD vs NC组分别达到99.1%、 97.14%、95.71%、98.57%; AD vs MCI组分别达到88.29%、84.07%、78.57%、91.07%;MCI vs NC组分别达到89.18%、87.91%、93.75%、78.57%;MCIC vs MCINC组分别达到87.5%、82.08%、80.36%、82.14%。算法保持了原始图像的张量结构,提高了分类器的性能,实验结果表明此算法是一种有效的阿尔兹海默症诊断方法。

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    10. 芋螺毒素lt1c的重组表达及镇痛功能
    王磊;曾夏芸;强媛媛;任政华
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 137-142.  
    摘要113)      PDF (4267KB)(156)   

    lt1c是从信号芋螺毒管中发现的一种A超家族毒素多肽,为深入研究其功能,采用pTRX表达系统将lt1c与硫氧还蛋白基因进行融合,转入大肠杆菌进行表达后,通过超声破碎、亲和层析、酶切和凝胶过滤层析等方法,最终得到目的蛋白。组织水平的青蛙坐骨神经-腓肠肌活性研究表明,重组表达的lt1c在6 μmol/L浓度下,30 min内完全抑制肌肉的收缩,且其作用可逆。进一步的功能研究发现,lt1c能够抑制热板疼痛模型小鼠的舔足反应,提示A超家族芋螺毒素lt1c可能具有一定的镇痛活性。该研究为筛选新的多肽镇痛药物奠定了基础。

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    11. 利用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼核受体PXR基因初探
    成凯;冯永永;周莉;李凯彬;聂湘平
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (5): 115-122.  
    摘要113)      PDF (2306KB)(130)   

    孕烷X受体(Pregnane X receptor, PXR)是核受体超家族(NRs)中NR1I的重要成员之一,在保护机体免于内源性和外源性物质损伤方面具有重要作用。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立PXR基因敲除的斑马鱼模型,为研究环境污染物的毒性机理及代谢过程提供基础模型。根据PXR基因序列,设计gRNA靶位点,体外转录合成gRNA。同时,将设计合成的gRNA与Cas9 mRNA通过显微注射转入斑马鱼受精卵,经孵化、筛选出有效的突变体,并逐代培养杂交筛选出PXR基因敲除突变体。结果表明利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功敲除PXR基因,经测序分析获得稳定的PXR(+4/+4)基因纯合体。

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    12. 广东丹霞山柿树科一新种——彭华柿
    赵万义;凡强; 陈昉; 黄翠莹; 陈再雄;侯荣丰;廖文波
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (5): 98-103.  
    摘要112)      PDF (2500KB)(142)   

    报道柿树科一新种彭华柿 Diospyros penghuae,为广东省丹霞山特有种。彭华柿形态特征与乌柿 D. cathayensis 及老鸦柿〖WTBX〗D.rhombifolia 相近,但本种常绿,无枝刺,叶形及果实大小均可区别于两者。本种的命名是为了纪念中山大学地理科学与规划学院彭华教授,他在丹霞地貌研究领域做出了卓越的贡献。

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    13. 毛麝香的化学成分研究(Ⅱ)
    于思;彭光天;雷玉;薛岱榆;冼建春;张翠仙;何细新
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (3): 89-95.  
    摘要112)      PDF (755KB)(170)   

    采用硅胶、凝胶、半制备液相等分离技术,对毛麝香 Adenosma glutinosum(L.) Druce乙醇提取物的乙酸乙酯、石油醚以及正丁醇部位进行化学成分研究,从中分离得到了12个化合物。根据核磁共振、质谱等谱图数据和文献对照等研究方法,鉴定化合物结构分别为:30-醛基-白桦脂酸(1),1,3,5-三甲氧基苯(2),3,5-二甲氧基苯乙酮(3),β-谷甾醇(4),豆甾醇(5),大黄素甲醚(6),芝麻素(7),早熟素Ⅱ(8),棕榈酸(9),正二十六醇(10),D-阿洛醇(11),芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸丁酯(12)。所有化合物均为首次从毛麝香属中分离得到。

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    14. 改进双钙库模型的分岔分析
    牛帅;孙小强;祁宏
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (5): 132-139.  
    摘要111)      PDF (1358KB)(138)   

    钙离子(Ca2+)是细胞内最常用的信号分子,它通过钙振荡的形式调节多种不同的细胞活动。双钙库模型是一个经典的钙振荡模型,它描述了细胞内钙振荡发生的详细机制。但是,该模型中的希尔系数高,不利于数学分析。本文在降低希尔系数的基础上提出了改进模型,并应用定性理论和分岔理论对其进行了数学分析。改进双钙库模型的动力学性质与原始双钙库模型相似,但其钙振荡区间更大,振幅变化更明显,更好地体现了Ca2+编码细胞信号的方式。双参数分岔分析结合参数敏感性分析的结果表明:Ca2+流出细胞的速率常数、钙库上钙释放通道和钙泵的激活常数均可对钙振荡产生明显影响,这些参数的改变可能会引发Ca2+相关的疾病。本研究有助于人们更好地从数学层面研究双钙库模型,对理解钙信号及其相关疾病也有一定帮助。

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    15. 当源项为 L1 时  p-Laplace 方程有界弱解的存在性
    李仲庆
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 66-68.  
    摘要109)      PDF (754KB)(148)   

    研究一个 p-Laplace方程弱解存在性问题, 方程主要的特征是源项f仅仅位于L1中。借助于方程低阶项系数与右端源项的正则化效应, 证明了弱解的先验L估计。利用一致L界, 最终得到了弱解的存在性。

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    16. 时间尺度上非Chetaev型非完整系统的Lie对称性及其守恒量
    林魏;朱建青
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 76-79.  
    摘要106)      PDF (769KB)(126)   

    研究了时间尺度上非Chetaev型非完整系统的Lie对称性及其守恒量。首先,给出了时间尺度上非Chetaev型非完整系统的运动微分方程;然后,基于微分方程在无限小变换下的不变性,得到了确定方程,给出了非Chetaev型非完整系统下的限制方程,进而建立了时间尺度上非Chetaev型非完整系统的Lie对称性及其守恒量;最后,举例说明其结果的应用。

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    17. 种植不同植物的生态浮床对浮游藻类的化感作用
    雷纯义;朱术超;关易云;李善;刘蔚秋
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 160-166.  
    摘要104)      PDF (2230KB)(137)   

    以香根草 Vetiveria zizanioides 、黄菖蒲 Iris pseudacorus 、西芹 Apium graveolens 及其不同组合等密度种植构建生态浮床,研究种植不同植物浮床的水体对6种浮游藻类的化感作用,结果表明:香根草大幅抑制藻类的细胞生长及叶绿素 a (Chl.a)含量,而黄菖蒲则对一些藻类的生长及Chl.a含量具有一定的促进作用,西芹对Chl.a含量无显著影响。但是香根草+黄菖蒲+西芹混种浮床对藻类的抑制效率与香根草单种浮床接近,高于种植香根草+黄菖蒲及香根草+西芹的浮床,显示这3种植物共同种植于浮床上产生了某种种间协同作用。香根草浮床和香根草+黄菖蒲+西芹浮床对藻类产生明显的氧化胁迫,导致其膜脂过氧化程度大幅上升,而黄菖蒲和西芹则对MDA含量影响不显著。

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    18. 基于心率变异性与机器学习的睡眠呼吸事件分类
    梁九兴;张湘民;黄少雄;曾令紫;罗语溪
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (3): 128-134.  
    摘要104)      PDF (1519KB)(212)   

    为了提供一种针对睡眠呼吸暂停低通气综合征(sleep apnea hypopnea syndrome, SAHS)患者的筛查方法,本研究把心率变异性(heart rate variability, HRV)应用于睡眠呼吸模态的分类问题。通过构建和训练概率神经网络(probabilistic neural network, PNN)对HRV各特征值进行有无异常睡眠呼吸事件的判别,以期实现对该病征进行初步筛查的目的。首先,对标注的有无呼吸事件的多导睡眠监测数据提取其心电的HRV特征值,再经过归一化后作为特征向量;其次采用PNN分类算法对特征向量进行训练及分类输出;最后,对模型的预测分类性能进行评价。对于准确率、灵敏度、特异性、受试者工作特性曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve, AUC)及分类耗时等评价指标PNN分类器的结果分别为:75.97%,82.51%,76.22%,0.7936,0.63 s。与广义回归神经网络(generalized regression neural network, GRNN)及极限学习机(extreme learning machine, ELM)分类算法相比,PNN分类算法在灵敏度、特异性、AUC及分类耗时评价维度上均取得最优。本研究基于HRV及PNN分类算法实现了对有无异常睡眠呼吸事件的判别,提供了一种低生理负荷SAHS筛查的途径。

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    19. 中南半岛春季土壤湿度对南海及其周边地区夏季降水的影响
    游家兴;李江南;赵杨洁;毛江玉
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (3): 34-43.  
    摘要101)      PDF (3245KB)(228)   

    通过SVD分析等统计方法对中南半岛春季土壤湿度对南海及其周边地区夏季降水的影响进行了诊断分析,结果表明:中南半岛春季土壤湿度与西太平洋夏季降水呈现显著正相关,而与东印度洋夏季降水为显著负相关。中南半岛春季土壤湿度表现正异常时,西太平洋夏季降水增加;东印度洋夏季降水减少;正异常时,局地的蒸发偏大,近地面湿度增大,地面到大气的潜热通量增加;地表反照率减小,对太阳短波辐射的吸收更加强烈,向上的短波辐射相应减少,导致近地面温度降低,感热通量和长波辐射减少,使得海陆热力差异减小,有利于季风加强,季风爆发时间偏早,从而导致从东印度洋的水汽输往西太平洋,增加西太平洋的降水;反之亦然。

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    20. 整数区间上长极小零和序列的结构
    邓贵新;曾祥能
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (2): 61-65.  
    摘要101)      PDF (784KB)(133)   

    有限交换群上的零和问题已经有很长研究历史,但是无限群上的零和问题的结论还比较少。主要研究整数集上的极小零和序列,得到了有限区间[-m,n]上所有长度不小于n+m-2的极小零和序列的结构。

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