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研究文章 FDCNet：用于肿瘤检测和分类的模糊 CNN 和分形特征提取的介绍
使用磁共振成像检测脑肿瘤是目前人工智能和医学工程面临的最大挑战之一。尽早发现这些脑肿瘤非常重要，因为它们可能会长大直至死亡。脑肿瘤可分为良性和恶性。创建一个智能医疗诊断系统来根据 MRI 成像诊断脑肿瘤是医学工程的重要组成部分，因为它可以帮助医生尽早发现脑肿瘤并监督整个康复过程中的治疗。在本研究中，提出了一种诊断良性和恶性脑肿瘤的综合方法。所提出的方法包括四个部分：图像增强以降低噪声并统一图像大小、对比度和亮度，基于形态学算子的图像分割，特征提取操作（包括基于分形模型的尺寸减小和特征选择），以及最终根据模糊深度卷积神经网络的分割和最佳类别的选择来改进特征。实验结果中使用 BraTS 数据集作为磁共振成像数据。还将一系列评估标准与以前的方法进行了比较，其中所提出的方法的准确率为 98.68%，具有显著的效果。
奇异量子台球的多重分形特征函数
摘要：尽管数学文献中关于量子混沌的大量研究都集中在量子遍历性和疤痕等现象上，但在严格层面上，人们对形态更复杂的特征函数的存在知之甚少。物理学文献推测，动力学介于某些状态之间的量子系统（例如，在 Anderson 局部特征函数和非局部特征函数之间的过渡中，或在经典动力学介于可积性和混沌之间的系统中）的特征函数具有多重分形、自相似结构。迄今为止，在量子混沌的背景下，尚未获得关于此类系统的严格数学结果。我们在此首次严格证明，对于一类被广泛研究的中间量子系统，存在多重分形特征函数。具体来说，我们推导出半经典极限下与算术 ˘ Seba 台球的特征函数相关的 Renyi 熵的解析公式，因为相关特征值趋向于无穷大。我们还证明了更一般的非算术台球基态的多重分形性，并通过与 Epstein zeta 函数的函数方程建立联系，表明该状态下的分形指数满足与物理学文献中预测的对称关系类似的对称关系。
脊髓损伤患者脑电图信号的 Higuchi 分形分析中的中枢神经性疼痛标志物
中枢神经性疼痛 (CNP) 对大部分脊髓损伤 (SCI) 患者的生活质量产生负面影响。由于目前尚无治愈方法，因此提高我们对 CNP 表现方式的理解、开发用于药物开发的诊断生物标记物以及探索用于个性化治疗的预后生物标记物至关重要。先前的研究发现了分析脑电图 (EEG) 振荡特征的诊断和预后标记物的早期证据。在本文中，我们探讨了非线性非振荡 EEG 特征（特别是 Higuchi 分形维数 (HFD)）是否可以用作预后生物标记物，以增加对亚急性 SCI 患者 EEG 的可用分析范围，其中同时具有用于分类疼痛的线性和非线性特征最终可能会提高分类准确性和本质上可转移的分类器。我们专注于想象运动期间记录的 EEG，因为已知运动皮层过度活动与 CNP 之间存在关系。对两个现有数据集进行了分析。第一个数据集包括健全参与者 (N = 10)、慢性 SCI 和慢性 CNP 参与者 (N = 10) 以及慢性 SCI 且无 CNP 的参与者 (N = 10) 的 EEG 记录。我们使用引导程序测试了所有组对中 HFD 的统计学显著差异，发现所有组对在多个电极位置存在显著差异。第二个数据集包括亚急性 SCI 且无 CNP 的参与者 (N = 20) 的 EEG 记录。记录后 6 个月对他们进行随访以测试 CNP，此时 (N = 10) 参与者已患上 CNP，而 (N = 10) 参与者尚未患上 CNP。我们使用引导程序测试了这两组之间的 HFD 统计学显著差异，令人鼓舞的是，还发现多个电极位置存在显著差异。可迁移机器学习分类器仅基于单个 EEG 通道作为输入，就能实现超过 80% 的准确率，区分患有慢性 SCI 的参与者组。最重要的发现是未来和慢性 CNP 具有共同的特征，因此，可以使用相同的分类器来区分两者。这为疼痛慢性化提供了新的见解，表明额叶区域与疼痛的情感方面有关，并且被认为受长期疼痛的影响，在疼痛发展的早期阶段就受到影响。
使用分形尺寸作为孔隙率
摘要。在目前的工作中研究了空间持有人颗粒（SHP）分形分布对浸润制造的铝泡沫孔隙率的影响。物理模型用于估计铝泡沫孔隙率，模拟具有不同粒径和相对数量的双峰混合物的SHP分布。将这些模型的结果与数学模型进行了比较，并将使用332个Al-Al-Aloy碱基材料和NaCl晶粒作为SHP制造的实验铝泡沫获得的结果。实现泡沫结构表征，以获得孔隙率，密度，壁厚和分形尺寸，而机械表征则集中在压缩年轻模量上。表明，可以生产具有不同分形孔隙率和多种单位细胞的泡沫，最大约为68％。还发现，随着细颗粒分数的增加，孔壁厚度显着降低。此外，所有模型都以最大的孔隙率呈现出峰值，其值增加并转移到低颗粒分数，大小比的增加。对于低粒径比的实验泡沫也观察到了这种行为。然而，对于更高的大小比率，孔隙率显示出归因于混合过程的不规则行为。
EEG分形分析反映了中风后的大脑障碍 肝内胆管癌的全身疗法
1神经科学系，帕多瓦大学康复科，朱斯蒂尼亚3，35128 Padova，意大利PD； emanuela.formaggio@unipd.it（e.f.）; roberto.dimarco@unipd.it（R.D.M.）; stef.masiero@unipd.it（S.M.）; Alessandra.delfelice@unipd.it（a.d.f.）2 Villa Beretta康复中心，Valduce医院，N。Sauro17，23845 Costa Masnaga，意大利LC； franco56.molteni@gmail.com（F.M. ）; eleonora.guanziroli@gmail.com（例如） 3帕多瓦大学医院的3卒中单元和神经学实验室，通过朱斯蒂尼尼3，35128 Padova，PD，意大利； claudiobaracchini@gmail.com（c.b. ）; mario.ermani@unipd.it（m.e。） 4英国皇后广场UCL女王广场神经病学研究所临床和运动神经科学系，英国伦敦WC1N 3BG； n.ward@ucl.ac.uk 5 Padova Neuroscience Center，Padova大学，Via，Orus，35128 Padova，PD，PD，意大利 *通信：Maria.rubega@unipd.it2 Villa Beretta康复中心，Valduce医院，N。Sauro17，23845 Costa Masnaga，意大利LC； franco56.molteni@gmail.com（F.M.）; eleonora.guanziroli@gmail.com（例如）3帕多瓦大学医院的3卒中单元和神经学实验室，通过朱斯蒂尼尼3，35128 Padova，PD，意大利； claudiobaracchini@gmail.com（c.b.）; mario.ermani@unipd.it（m.e。）4英国皇后广场UCL女王广场神经病学研究所临床和运动神经科学系，英国伦敦WC1N 3BG； n.ward@ucl.ac.uk 5 Padova Neuroscience Center，Padova大学，Via，Orus，35128 Padova，PD，PD，意大利 *通信：Maria.rubega@unipd.it
无线局域网Koch分形天线的设计与分析
摘要 本文设计了一种用于无线局域网 (WLAN) 应用的 Koch 分形天线。Koch 雪花设计具有对称和自相似结构，可实现空间填充能力并改善天线的表面电流。整体分形天线结构由安装在介电材料（阻燃剂-4 (FR-4)，介电常数r=4.4，损耗角正切δ=0.02）两侧的铜箔（贴片和接地平面）组成。天线采用微带线馈电。Koch 分形天线的尺寸为 30 30 1.6mm3，是在高频结构模拟器 (HFSS) 平台上实现的紧凑尺寸设计。使用迭代函数系统 (IFS) 将模拟输出与贴片上实现的不同迭代进行内部比较，并比较三种不同迭代的辐射频率、回波损耗、带宽、增益和方向性的差异。三次迭代的谐振频率范围从 5.8GHz 到 7.47GHz，可用于 WLAN 应用。因此，所提出的 Koch 雪花分形天线设计随着迭代规模的增加而改善了天线参数，例如 S 11 从 -21.35dB 到 -36.32dB，平均增益为 3dB，阻抗带宽为 25.90%。关键词：天线设计、FR-4、接地平面、Koch 雪花、贴片、WLAN 应用
来自子系统对称性的分形相
我们研究基于具有二维和三维空间子系统对称性的 Z 2 格子规范理论的具有类分形序的模型。当子系统对称性被破坏时，三维 (3D) 模型会简化为 3D 环面代码，从而给出子系统对称性富集拓扑相的一个例子。尽管没有拓扑保护，但其基态简并度的主要贡献是一个随系统线性尺寸的平方呈指数增长的项。此外，还有完全移动的规范电荷与不可移动的分形子共存。我们的方法表明，类分形相也存在于更常见的格子规范理论中。我们计算了这些模型在格子子区域 A 中的纠缠熵 SA，并表明它等于将完整模型限制为 A 的特定基态简并度的对数。
功能近红外光谱信号的分形性研究
定位研究 20 – 22 旨在识别大脑对特定刺激的激活模式，以及连接研究（功能性或有效） ，其重点是研究大脑各区域之间的功能相互作用，无论是在大脑处于休息状态还是在执行特定任务时。 23 – 27 然而，现在众所周知，大脑是高度动态的 28 – 32 因此，为了更全面地了解其功能，需要能够提取大脑记录中的时间信息的方法。与空间域相比，考虑时间域进行分析的 fNIRS 研究数量要少得多。 33 – 40 例如，在参考文献 33 中，通过应用 Higuchi 分形维数算法 41 表明 fNIRS 信号具有高度复杂度。将小波变换应用于 fNIRS 信号，并表明小波系数可用于训练分类器。在参考文献38–40中，熵已被用来评估患者群体（如患有阿尔茨海默病、注意力缺陷多动障碍和脑外伤的患者）中 fNIRS 信号的复杂性，表明它携带的信息可能与疾病有关。所有这些研究表明，在 fNIRS 信号的复杂特征中存在与潜在大脑活动相关的信息。在本文中，我们利用可视性图（VG）提出了一种揭示 fNIRS 时间序列分形特性的方法。VG 是一种最近引入的方法，它将时间序列映射到图形（称为 VG）。正如将要讨论的，构建图的拓扑属性与时间序列的分形和复杂性有关。42、43 与传统的分形分析方法相比，42 VG 在计算上不太复杂，并且已经用于各种研究。 44 – 49 例如，江等人利用心电图表明，采用 VG 分析可以揭示由调解训练引起的动态变化，表现为规律的心跳，这与自主神经系统的调整密切相关。44 朱等人将基于 VG 的方法应用于酗酒识别，表明该方法有望将酗酒者与控制饮酒者区分开来。48 在参考文献 47 中，结果表明，将 VG 应用于脑电图 (EEG) 信号可以提供区分自闭症儿童和非自闭症儿童的特征。在参考文献 49 中，我们已经表明，通过 VG 提取的 GCaMP6 小鼠钙记录的时间特征带有可用于解码行为的鉴别信息。这里需要注意的是，VG 与功能连接研究中常用的基于图论的方法之间的区别。50 , 51 在典型的功能连接研究中，图是在空间域中构建的，即图中的节点对应于通道或体素的位置，并且两个节点之间的链接基于与两个节点相关的时间序列的统计相似性形成，通过相关性等度量来量化。另一方面，正如将在第 2 节中讨论的那样，在 VG 中，节点对应于时间序列中的时间点，并且链接基于时间点之间的自然可见性形成（图 1）。一旦为每个时间序列形成图，就可以提取图度量来表示时间序列的不同属性。在本文中，我们使用 VG 研究两种条件下 fNIRS 时间序列的分形性：当大脑处于休息状态时和当大脑从事任务时。在两种静息状态条件和两种任务条件下记录了 9 名健康男性受试者的 fNIRS 时间序列。从每个时间序列为每个通道和每种条件构建 VG。然后提取可视性图的无标度性 (PSVG) 的功率并在不同条件下进行比较。据我们所知，这是第一项使用 VG 揭示 fNIRS 记录时间序列时间特征的研究，证明了其在识别 fNIRS 记录中的特征方面的可行性，这些特征可用于获得有关大脑功能的新见解。本文的其余部分组织如下。第 2 节介绍了本研究中用于分析的方法。实验设置的详细信息在第 3 节中给出。第 4 节介绍了结果，最后，在第 5 节中提供了一些讨论。第 2 节描述了本研究中使用的分析方法。第 3 节给出了实验装置的详细信息。第 4 节介绍了结果，最后，第 5 节进行了一些讨论。第 2 节描述了本研究中使用的分析方法。第 3 节给出了实验装置的详细信息。第 4 节介绍了结果，最后，第 5 节进行了一些讨论。
EEG分形分析反映了中风后的大脑障碍肝内胆管癌的全身疗法
通讯癌症中心地址：Gregory J. Gores，M.D。医学和生理学教授Mayo Clinic 200 First Street SW，Rochester，MN 55905电话：507-284-0686;传真：507-284-0762电子邮件：gores.gregory@mayo.edu财务支持/利益冲突RKK报告咨询费或来自Agios，Astra Zeneca和Bristol-Myers Myers Squibb的咨询或指导委员会角色的咨询费（全部用于机构）；从Genentech/Roche（到个人）的IDMC会员资格咨询费用；以及来自Adaptimmune，Agios，Astra Zeneca，Bayer，Bristol-Myers Squibb，Eli Lilly，Emd Serono，Exelixis，Exelixis，Medimmune，Medimmune，Merck，Novartis，Novartis，Qed和Taiho的研究资金（向机构）。 JB部分由伦敦大学学院医院/伦敦大学学院生物医学中心资助，并且与本手稿无关。 gjg确认梅奥诊所的支持，并且与本手稿没有任何利益冲突。 AXZ作者贡献：所有4位作者都为本手稿的概念概述，撰写和编辑做出了贡献。 简短标题：胆管癌关键词：辅助治疗，检查点抑制剂，FGFR，IDH。 页数：标题字符：54摘要（单词）：总单词计数（包括参考）：参考：92图：1医学和生理学教授Mayo Clinic 200 First Street SW，Rochester，MN 55905电话：507-284-0686;传真：507-284-0762电子邮件：gores.gregory@mayo.edu财务支持/利益冲突RKK报告咨询费或来自Agios，Astra Zeneca和Bristol-Myers Myers Squibb的咨询或指导委员会角色的咨询费（全部用于机构）；从Genentech/Roche（到个人）的IDMC会员资格咨询费用；以及来自Adaptimmune，Agios，Astra Zeneca，Bayer，Bristol-Myers Squibb，Eli Lilly，Emd Serono，Exelixis，Exelixis，Medimmune，Medimmune，Merck，Novartis，Novartis，Qed和Taiho的研究资金（向机构）。JB部分由伦敦大学学院医院/伦敦大学学院生物医学中心资助，并且与本手稿无关。gjg确认梅奥诊所的支持，并且与本手稿没有任何利益冲突。AXZ作者贡献：所有4位作者都为本手稿的概念概述，撰写和编辑做出了贡献。简短标题：胆管癌关键词：辅助治疗，检查点抑制剂，FGFR，IDH。页数：标题字符：54摘要（单词）：总单词计数（包括参考）：参考：92图：1