Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning (ML) are weaving their way into the fabric of society, where they are playing a crucial role in numerous facets of our lives. As we witness the increased deployment of AI and ML in various types of devices, we benefit from their use into energy-efficient algorithms for low powered devices. In this paper, we investigate a scale and medium that is far smaller than conventional devices as we move towards molecular systems that can be utilized to perform machine learning functions, i.e., Molecular Machine Learning (MML). Fundamental to the operation of MML is the transport, processing, and interpretation of information propagated by molecules through chemical reactions. We begin by reviewing the current approaches that have been developed for MML, before we move towards potential new directions that rely on gene regulatory networks inside biological organisms as well as their population interactions to create neural networks. We then investigate mechanisms for training machine learning structures in biological cells based on calcium signaling and demonstrate their application to build an Analog to Digital Converter (ADC). Lastly, we look at potential future directions as well as challenges that this area could solve.

深度强化学习（DRL）赋予了各种人工智能领域，包括模式识别，机器人技术，推荐系统和游戏。同样，图神经网络（GNN）也证明了它们在图形结构数据的监督学习方面的出色表现。最近，GNN与DRL用于图形结构环境的融合引起了很多关注。本文对这些混合动力作品进行了全面评论。这些作品可以分为两类：（1）算法增强，其中DRL和GNN相互补充以获得更好的实用性； （2）特定于应用程序的增强，其中DRL和GNN相互支持。这种融合有效地解决了工程和生命科学方面的各种复杂问题。基于审查，我们进一步分析了融合这两个领域的适用性和好处，尤其是在提高通用性和降低计算复杂性方面。最后，集成DRL和GNN的关键挑战以及潜在的未来研究方向被突出显示，这将引起更广泛的机器学习社区的关注。

由于智能交通系统的快速发展（其）和道路上车辆数量的趋势，增加了丰富的道路交通数据。了解来自此数据的时空流量模式至关重要，并且已经有效帮助交通规划，道路结构等。然而，在Covid-19流行期间了解交通模式是非常具有挑战性的，因为有巨大的差异人民和车辆的旅行行为模式。在本文中，进行了一个案例研究以了解Covid-19期间的时空交通模式的变化。我们将非负矩阵分解（NMF）应用于引出模式。基于2019年和2020年期间观察到的时空模式行为，分析了NMF模型输出，该行为分别在大熊血和大流行情况下，在英国。分析的时空交通模式变化行为的产出将在智能运输系统中的交通管理领域和大流行或不可避免的情景阶段与道路交通的不同阶段的管理。

在矿业行业中，在项目管理过程中产生了许多报告。这些过去的文件是未来成功的知识资源。但是，如果文件未经组织和非结构化，则可以是一个繁琐而挑战的任务是检索必要的信息。文档聚类是一种强大的方法来应对问题，并且在过去的研究中介绍了许多方法。尽管如此，没有银弹可以对任何类型的文件表现最佳。因此，需要探索性研究来应用新数据集的聚类方法。在本研究中，我们将研究多个主题建模（TM）方法。目标是使用昆士兰，资源部，昆士兰州政府部的地质调查的数据集找到采矿项目报告的适当方法，并了解内容，以了解如何组织它们。三种TM方法，潜在的Dirichlet分配（LDA），非负矩阵分解（NMF）和非负张量分解（NTF）在统计和定性地比较。评估后，我们得出结论，LDA对数据集执行最佳;然而，可以通过一些改进来采用其他方法的可能性仍然存在。

消息传递神经网络（MPNNS）是由于其简单性和可扩展性而大部分地进行图形结构数据的深度学习的领先架构。不幸的是，有人认为这些架构的表现力有限。本文提出了一种名为Comifariant Subgraph聚合网络（ESAN）的新颖框架来解决这个问题。我们的主要观察是，虽然两个图可能无法通过MPNN可区分，但它们通常包含可区分的子图。因此，我们建议将每个图形作为由某些预定义策略导出的一组子图，并使用合适的等分性架构来处理它。我们为图同构同构同构造的1立维Weisfeiler-Leman（1-WL）测试的新型变体，并在这些新的WL变体方面证明了ESAN的表达性下限。我们进一步证明，我们的方法增加了MPNNS和更具表现力的架构的表现力。此外，我们提供了理论结果，描述了设计选择诸如子图选择政策和等效性神经结构的设计方式如何影响我们的架构的表现力。要处理增加的计算成本，我们提出了一种子图采样方案，可以将其视为我们框架的随机版本。关于真实和合成数据集的一套全面的实验表明，我们的框架提高了流行的GNN架构的表现力和整体性能。