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基于可解释深度学习的心电图心律失常预测框架:ECG-CNNTX模型在PVC检测中的创新应用
心血管疾病是全球首要死因,其中心律失常是导致心源性猝死的重要诱因。传统心电图分析依赖专业医师肉眼判读,不仅耗时耗力,还存在观察者间差异。尽管机器学习技术已应用于心律失常自动检测,但现有模型往往存在泛化能力不足、可解释性差等瓶颈,特别是对心室早搏(PVC)这类特定心律失常的识别精度仍有提升空间。为解决这一临床痛点,印度韦洛尔理工大学的Deepika Tenepalli与T. M. Navamani在《IEEE Access》发表研究,提出了一种创新性的可解释深度学习框架。该研究突破传统一维信号处理思路,将ECG信号转化为二维波形图像,并构建了结合EfficientNetB0卷积神经网络与Tran
来源:IEEE Access
时间:2025-12-04
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基于多通道1DCNN-Attention-BiLSTM框架的步态DUI检测研究
酒精摄入后短短几分钟内就能穿过血脑屏障,提高血液酒精含量(BAC),损害神经运动、认知和心理运动功能。据美国疾病控制与预防中心(CDC)报告,美国每年有17.8万人死于过度饮酒,其中酒驾(DUI)造成的交通事故占比高达32%。2022年有13,524起交通死亡事故与酒精有关,平均每42分钟就有一人丧生,造成的经济损失高达1,233亿美元。传统BAC检测方法如呼吸分析仪、经皮酒精监测仪(TAM)和血液检测虽然准确,但需要购买和携带额外硬件,成本高、侵入性强,不适合路边大规模DUI执法。这凸显了对被动、非侵入性解决方案的迫切需求,能够在不引人注意的情况下检测酒精引起的损伤,减少DUI事件并提高道路
来源:IEEE Access
时间:2025-12-04
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探索前路腰椎椎间融合手术中的趋势和关键主题:一种医学文本分析方法
该研究通过整合学术文献、社交媒体评论和专利数据库,系统性地解析了ALIF(前路腰椎间隙融合术)的技术发展、学术趋势及公众认知。研究覆盖2000至2024年的全球数据,揭示了ALIF领域在学术产出、技术专利和公众参与三个维度的协同演进。一、学术研究发展图谱1. 文献产出特征:2000-2024年间,Web of Science收录的ALIF相关论文从17篇激增至2021年的峰值48篇,2020年后年度发文量稳定在30篇以上。研究显示,神经外科医师占据核心研究力量,前5位高产出作者中4位为神经外科专家,这印证了ALIF作为脊柱手术前沿技术对神经外科专业性的依赖。2. 期刊影响力分布:Spine(1
来源:Spine Research
时间:2025-12-04
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基于李雅普诺夫约束的混合建模框架及其在非等温CSTR系统中的应用研究
引言在化学工程与过程控制领域,精确建模对系统优化与安全运行至关重要。传统第一性原理模型(FPM)虽具物理可解释性,但难以捕捉实际系统中的未建模动态或时变参数(如设备结垢、催化剂失活)。混合建模通过融合物理方程与数据驱动修正,平衡了机理基础与适应性,然而其学习组件的无约束优化可能导致参数漂移或物理意义缺失。本文提出一种李雅普诺夫约束的混合建模框架,将稳定性理论嵌入学习过程,确保数据驱动修正始终沿物理合理的流形演化。理论基础:控制仿射系统与李导数分析研究针对控制仿射非线性系统,其动力学形式为ẋ = f(x) + Σj=1m gj(x)uj, y = h(x)其中x为状态向量,u为控制输入,y为输
来源:Industrial & Engineering Chemistry Research
时间:2025-12-04
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利用混合的DOE(设计实验)-ANN(人工神经网络)建模方法对固体氧化物燃料电池堆栈的性能进行建模与预测
该研究针对商用固体氧化物电池(SOC)短堆在燃料电池与电解双模式下的性能预测难题,创新性地整合了实验设计与人工智能算法,构建了兼具高精度与物理可解释性的混合建模框架。研究团队通过系统性实验设计,在113组工况条件下对关键参数进行全覆盖测试,发现SOC系统在燃料电池模式下平均电压受电解质导电率、电子扩散阻抗及反应层气体滞留时间等多因素耦合影响,而在电解模式下则呈现显著的非线性温度-电流特性。这种双模式运行机理的差异性,导致传统单一建模方法难以兼顾不同工况下的预测精度。实验设计采用多因子交叉组合策略,重点考察了氢气/合成气燃料流速(0.5-2.5 SL/min)、操作温度(650-750℃)、电堆
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-04
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对不同土地覆盖类型下的SAR高度计信号进行的全球分析
该研究系统探讨了Sentinel-3 SAR altimetry波形对陆地覆盖类型的响应机制,并通过构建优化型1D-CNN模型实现了对六类地物的有效分类。研究突破传统水应用定位,首次将SAR回波信号特征与深度学习结合,为卫星遥感在陆域环境监测提供了新范式。全文包含数据构建、方法创新、性能对比、误差分析等核心模块,以下为逐层解读:1. **技术背景与问题提出**研究聚焦SAR altimetry在非水环境应用中的潜力,指出现有技术存在三大瓶颈:①传统水应用模型对复杂陆相信号适应性差;②大范围 footprint(1.6×300米)导致地表异质性干扰;③现有分类方法依赖多源数据融合,难以仅凭波形实
来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
时间:2025-12-04
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人工神经网络建模与高压高温下2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇+2-丙醇二元混合物实验动态粘度的VFT相关性研究
该研究系统测定了2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇与2-丙醇二元混合物在293.15 K至353.15 K、0.1 MPa至70 MPa条件下的动态粘度数据,并开发了基于VFT模型与人工神经网络的混合预测方法。实验采用Ubbelohde毛细管粘度计(常压)和下落球体粘度计(高压)两种设备,通过对比不同压力和温度下的测量值,建立了高精度粘度预测模型。研究还探讨了混合比例、温度和压力对粘度行为的影响规律,并验证了所提模型的工程适用性。### 实验设计与方法研究团队针对二元混合物的粘度特性展开系统性实验,具体方法包括:1. **样品制备**:采用2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇(CAS 111-90-0)和2
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基于双分支协作架构的神经网络内环滤波器
本文针对 Versatile Video Coding(VVC)标准中 intra 编码环节的压缩-重构质量平衡难题,提出了一种基于双分支协作架构的神经网络内环滤波器(Dual-Branch NNLF)。该研究通过创新性地分离全局压缩特征与局部重构细节的优化路径,结合多尺度特征融合机制,有效解决了传统内环滤波器在处理全局压缩参数(QP)与局部块级优化之间的矛盾问题。在问题分析层面,研究团队深入揭示了视频编码中的核心冲突:全局压缩策略(通过 QP 参数调控)与局部块级优化(预测帧/Pred、分块帧/Part)之间存在天然的维度不匹配。具体表现为,当 QP 参数施加高压缩率(如 QP=42 的区域
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-12-04
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基于微细节的深度神经网络掌纹照片识别技术
掌纹识别技术近年取得显著进展,尤其在非接触式生物识别领域展现出独特优势。智能手机的普及为掌纹采集提供了便捷途径,但实际应用中常面临图像质量下降问题。最新研究表明,传统空间域处理方法在应对掌纹褶皱和模糊干扰时存在局限性,需要引入新型技术框架。传统掌纹识别面临三大核心挑战:首先,掌纹图像在非接触式采集时易受拍摄角度、距离、抖动等因素影响,导致模糊和褶皱干扰。其次,现有微特征提取算法多针对指纹设计,难以有效处理掌纹特有的宽幅特征和复杂纹理。第三,不同设备参数差异和拍摄条件波动,导致特征提取的稳定性不足。针对上述问题,研究者提出了一套基于深度学习的综合解决方案。该体系包含三个关键模块:频域增强网络(F
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-12-04
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心理数据的神经网络分析:逐步指南
本文为心理学研究者提供了一项系统化的前馈神经网络(FNN)实施指南,通过ACTIVE研究数据集的实践案例,详细解析了从模型构建到训练优化的全流程。研究以预测老年人认知测试得分(hvltt4)为目标,采用包含年龄、教育年限和性别三个预测变量的基础三层FNN模型,展示了神经网络在处理连续型心理数据中的完整方法。### 核心内容解析#### 一、数据准备与预处理研究采用ACTIVE实验的心理学数据集(样本量N=1573),通过标准化处理消除量纲差异。输入层包含年龄、教育年限和性别三个变量,输出层预测目标变量hvltt4得分。数据预处理中特别强调了标准化(Z-score)的重要性,以平衡不同特征间的变
来源:Multivariate Behavioral Research
时间:2025-12-04
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对人工智能和一般技术持有积极态度的独特预测因素:五大人格特质、性别和年龄
本研究旨在探究年龄、性别和人格特质如何共同影响个体对人工智能(AI)与一般技术接受态度的差异。研究基于西方文化背景下的514名美国和英国成年样本,通过分层回归分析发现,人格特质对AI和一般技术接受态度的预测作用存在显著分化,这为理解技术采纳的心理机制提供了新视角。核心研究发现表明,人格特质与具体技术类型的接受态度存在独特的关联模式。首先,开放性特质对AI接受度具有显著正向预测作用(β=0.10,p=0.022),但未对传统技术接受度产生明显影响。这与AI作为新兴技术具有更强的创新属性有关,高开放性个体更易接受技术革新。其次,神经质特质未达到显著预测水平,这可能与样本中普遍存在的AI接触频率较高
来源:Behaviour & Information Technology
时间:2025-12-04
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揭示基于柔性Nb₂O₅的非易失性忆阻器的多功能性:该忆阻器能够模拟神经突触行为,为类脑计算提供支持
该研究团队针对柔性神经形态计算器件的需求,创新性地开发了基于铌酸钡(Nb₂O₅)的金属-氧化物-金属(MIM)异质结结构忆阻器。通过直流磁控溅射工艺在镍基底上构建了Nb/Nb₂O₅/Nb异质结构,该器件在模拟生物突触可塑性方面展现出独特优势。实验发现该器件在低压区表现出渐变电阻开关特性(GRS),而在高压区则实现选择器功能,这种双模态特性为神经形态计算提供了物理基础。器件在循环稳定性方面表现优异,经过1500次循环后仍保持稳定性能,长期存储时间超过10³秒,这对实现持续学习系统至关重要。材料体系选择方面,铌酸钡因其独特的氧空位传导机制备受关注。研究团队通过调整溅射参数(功率120W,工作压力7
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-12-04
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深度学习辅助预测电场对CdS/ZnSe核壳球形量子点(嵌入PVA基质中)中杂质光电离截面的影响
该研究聚焦于半导体量子点系统的光电特性建模与预测,特别是针对CdS/ZnSe核壳量子点(CSSQDs)在电场作用下光电离截面(PICS)的预测问题。研究团队创新性地将经典理论计算与深度学习技术相结合,通过构建包含4200个理论数据点的训练集,系统评估了人工神经网络(ANN)、循环神经网络(RNN)和卷积神经网络(CNN)三种模型的预测性能。实验表明,RNN模型在三个不同电场强度(0、10、20 kV/cm)下的均方误差(MSE)均低于0.0002,决定系数(R²)高达0.9999,展现出远超传统方法的数据建模能力。在理论基础方面,研究基于有效质量近似(EMA)构建了量子点系统的薛定谔方程求解框
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-12-04
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额外步行训练对提高高水平训练的篮球运动员的心肺功能和肌肉反应的影响
该研究聚焦于将中等强度步行融入高强度篮球训练体系,探讨其对高水平运动员心肺功能、肌肉力量及恢复能力的综合影响。研究团队通过为期12周的对照实验,选取35名男性职业/大学生篮球运动员作为样本,采用随机分组设计,实验组在常规训练基础上增加45分钟/天的中等强度步行,对照组维持原有高强度训练方案。研究运用代谢分析仪、心率变异性监测设备及等动肌力计等标准化设备,从多维度评估干预效果。在训练方法设计上,研究突破了传统运动训练的单一模式。通过每周5天、持续12周的系统干预,实验组在保持篮球专项高强度训练(如对抗训练、战术演练等)的同时,每日进行45分钟的中等强度步行(心率达60-70%最大心率)。这种复合
来源:Science & Sports
时间:2025-12-04
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可逆泵-涡轮转子的S形不稳定性和功率性能的改善
研究针对可逆泵水轮机(RPT)在涡轮模式下进入S特征区引发的电网连接问题展开系统性分析。S特征区表现为流量-转速曲线的陡峭转折区,该区域易导致流动分离、涡流阻塞及压力波动,进而引发设备振动、效率下降和运行不稳定等问题。研究创新性地构建了融合多学科方法的全流程优化框架,通过参数化设计、数值模拟和智能算法实现性能提升。在流动特性分析方面,研究揭示了S特征区形成的核心机理:当流量低于最佳效率点时,导叶出口水流方向与叶轮入口叶片攻角不匹配,引发边界层分离和涡流形成。这种流动不稳定性随着流量进一步降低而加剧,最终导致叶轮通道完全阻塞并进入泵模式。数值模拟显示,优化后的叶轮配置可有效削弱涡流强度达30%,
来源:Renewable Energy
时间:2025-12-04
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青少年抑郁症中的结构-功能耦合变化与神经递质系统及细胞类型特异性的转录组学特征相关
青少年抑郁症的神经生物学机制与干预新视角一、研究背景与科学价值青少年抑郁症(AMDD)作为全球性心理健康危机,其病理机制与成人抑郁症存在显著差异。当前研究多聚焦于单模态脑影像分析或分子生物学研究,缺乏对神经发育动态过程的整合观察。本研究创新性地构建了"结构-功能-分子"三维分析框架,通过多模态神经影像、神经化学标记和转录组学联用技术,首次系统揭示AMDD在脑网络耦合、神经递质系统及分子层面的特异性改变。该研究不仅填补了青少年抑郁症神经机制研究的空白,更为精准干预提供了理论依据。二、核心研究发现解析1. 脑网络耦合模式特异性改变研究发现AMDD患者呈现独特的双网络耦合异常:默认模式网络(DMN)
来源:Progress in Organic Coatings
时间:2025-12-04
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重度抑郁症患者的皮质回折叠程度和连接性降低,这与认知缺陷及神经递质特征有关
本研究聚焦于首诊未用药的重度抑郁障碍(MDD)患者的局部皮层折叠指数(LGI)异常及其与功能连接、认知功能及神经递质系统的关联。通过整合结构磁共振成像(MRI)与功能磁共振成像(rs-fMRI)的多维度分析,研究揭示了MDD患者存在特异性的大脑皮层发育异常模式。在神经发育层面,LGI作为反映皮质表面复杂性的形态学指标,其异常直接关联于发育早期的神经可塑性过程。研究发现,MDD患者在前扣带回(ACC)、内侧眶额叶(mOFC)等默认模式网络(DMN)关键区域及顶叶、枕叶区域表现出显著的LGI降低。这种皮层发育异常与临床认知功能损害存在直接关联:患者执行功能、工作记忆及信息处理速度均呈现统计学意义的
来源:Progress in Organic Coatings
时间:2025-12-04
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研究认知储备和人格特质在老年人生活满意度个体差异中的预测作用
该研究聚焦于老年人群体中生活满意度(SdV)与年龄、认知储备、人格特质之间的关联性,通过混合方法探索多维因素对主观幸福感的动态影响。研究采用分层抽样法在法国布列塔尼地区招募85名60-90岁健康老年人(平均年龄72.8岁),排除存在严重认知障碍或神经退行性疾病者。样本特征显示女性占比58.8%,平均受教育年限12.4年,认知状态(MMSE均值28.8)处于正常范围内。0.85)。认知储备通过Nucci等(2012)开发的CRI-q问卷进行评估,涵盖教育水平、职业复杂性、终身学习等三个维度。人格特质采用John(1990)修订的NEO-PI-R量表,重点考察神经质、外向性、开放性、宜人性、 co
来源:Psychologie Française
时间:2025-12-04
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神经质和尽责性在年轻成年人中区分了对休息不耐受的不同亚群:一项潜在特征分析
当代青年群体休息不耐心的异质性特征与人格特质关联研究解读摘要部分揭示了该研究通过大样本实证调查首次解析了青年群体中休息不耐心的亚型结构。研究采用潜在剖面分析法(LPA)对1384名18-24岁青年样本进行四维评估,发现存在五种典型亚型:偏执型过度工作、自然适应性休闲、中度休息不耐、高发型休息不耐及平衡型反应模式。其中,偏执型亚群呈现出显著的尽责性特质,而自然适应型亚群则表现出高外向性和生活满意度,这一发现为理解休息不耐心的心理机制提供了新的视角。研究在理论框架上创新性地整合了社会自我保存理论(SSP)与层级休闲约束模型(HLCM)。前者解释了个体在维持社会形象压力下产生的自我贬低情绪,后者则从
来源:Personality and Individual Differences
时间:2025-12-04
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一种深度自编码器,用于在7T磁场下快速进行动态氘代谢成像数据的谱时域拟合
动态德沃斯代谢成像(Dynamic Deuterium Metabolic Imaging, DMI)作为一种非侵入性磁共振波谱成像技术,在脑代谢研究、神经退行性疾病诊断和癌症监测等领域展现出重要应用价值。然而,传统频谱-时间拟合方法在处理高分辨率动态DMI数据时面临显著的时间效率瓶颈,严重制约了其在临床和科研中的实际应用。本研究提出了一种深度自动编码器(Deep Autoencoder, DAE)架构,旨在解决这一关键问题,并通过实验验证了其高效性与准确性。### 1. 研究背景与挑战2000个体素)动态DMI数据时存在以下瓶颈:- **计算复杂度高**:单个体素单时间点的频谱拟合需迭代优化
来源:Neurocirugía (English Edition)
时间:2025-12-04