4基于任意可编程波传播的光子处理器44 4.1简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。44 4.2设备的操作原理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。47 4.3机器学习演示,具有2D可编程的波导。。。50 4.4讨论和前景。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。53 4.5方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。55 4.6数据可用性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。65 4.7代码可用性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。65 4.8致谢。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>65 4,99授权。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>66 div>
摘要 - 在20世纪,数百万吨的弹药被倾倒到全球的海洋中。经过数十年的衰减,这些未探索的军械(UXO)的问题开始变得显而易见。为了促进通过例如自主水下车辆,获取代表性数据至关重要。但是,到目前为止,此类数据尚未公开可用。在本文中,我们提出了一个多模式同步数据的数据集,用于uxo水下的声学和光学传感。使用ARIS 3000成像声纳,GoPro Hero 8和定制设计龙门起重机,我们在受控的环境中录制了近100个轨迹和74,000帧的3种不同类型的UXO。是原始和极性转换的声纳框架,带注释的相机框架,声纳和目标姿势,纹理3D模型,校准矩阵等。该数据集可在https://zenodo.org/records/11068046上公开获得。可以在https://github.com/dfkiric/uxo-dataset2024上获得处理原始数据的代码。
摘要:增材制造 (AM) 工艺中的质量预测至关重要,特别是在航空航天、生物医学和汽车等高风险制造业。声学传感器已成为一种有价值的工具,可通过分析特征和提取独特特征来检测打印图案的变化。本研究重点关注熔融沉积成型 (FDM) 3D 打印样品立方体 (10 mm × 10 mm × 5 mm) 的声学数据流的收集、预处理和分析。以 10 秒为间隔提取不同层厚度的时域和频域特征。使用谐波-打击源分离 (HPSS) 方法对音频样本进行预处理,并使用 Librosa 模块对时间和频率特征进行分析。进行了特征重要性分析,并使用八种不同的分类器算法(K最近邻(KNN)、支持向量机(SVM)、高斯朴素贝叶斯(GNB)、决策树(DT)、逻辑回归(LR)、随机森林(RF)、极端梯度提升(XGB)和轻梯度提升机(LightGBM))实施机器学习(ML)预测,以基于标记数据集对打印质量进行分类。使用具有不同层厚度的三维打印样品(代表两种打印质量水平)生成音频样本。从这些音频样本中提取的频谱特征作为监督ML算法的输入变量,以预测打印质量。调查显示,频谱平坦度、频谱质心、功率谱密度和RMS能量的平均值是最关键的声学特征。使用包括准确度分数、F-1分数、召回率、精确度和ROC / AUC在内的预测指标来评估模型。极端梯度提升算法脱颖而出,成为最佳模型,预测准确率为 91.3%,准确率为 88.8%,召回率为 92.9%,F-1 得分为 90.8%,AUC 为 96.3%。这项研究为使用熔融沉积模型进行基于声学的 3D 打印部件质量预测和控制奠定了基础,并可扩展到其他增材制造技术。
复合材料增材制造技术的进步已经改变了航空航天、医疗设备、组织工程和电子产品。增强 3D 打印物体性能的一个关键方面是通过在结构中嵌入和定向增强材料来微调材料。现有的定向这些增强材料的方法受到图案类型、排列和粒子特性的限制。声学提供了一种通用的方法来控制粒子,而不受其大小、几何形状和电荷的影响,从而实现复杂的图案形成。然而,将声学集成到 3D 打印中一直具有挑战性,因为声场在聚合层和未聚合树脂之间散射,从而产生不必要的图案。为了应对这一挑战,开发了一种创新的声学辅助体积 3D 打印机 SonoPrint,它可以同时对整个结构进行增强图案化和打印。SonoPrint 通过在制造的结构中嵌入增强颗粒(例如微观玻璃、金属和聚苯乙烯)来生成机械可调的复合几何形状。该打印机采用驻波场在感光树脂中直接创建目标粒子图案(包括平行线、径向线、圆形、菱形、六边形和多边形),只需几分钟即可完成打印。SonoPrint 增强了结构特性,有望推进体积打印,解锁组织工程、生物混合机器人和复合材料制造中的应用。
癌症的进展受到癌细胞和免疫细胞之间的串扰的强烈影响。免疫细胞可以根据环境中存在的信号具有促肿瘤和抗肿瘤功能。大多数实体瘤的免疫区室的很大一部分由肿瘤相关的巨噬细胞组成。尽管它们的丰度与许多实体瘤类型的预后不良有关,但癌细胞影响巨噬细胞表型和功能的分子机制在很大程度上是未知的。在本章中,我们提供了研究癌细胞对巨噬细胞影响的体外测定的详细描述。我们提供了从鼠骨髓和人类外周血获得巨噬细胞的方案,并使用来自癌细胞的条件培养基将这些巨噬细胞暴露于癌细胞衍生的分泌分子中。我们描述了评估癌细胞诱导的巨噬细胞极化的几种测定。该实验设置可用于获得分子见解,以了解癌细胞如何影响巨噬细胞。
语音中的非语言韵律模式能够传达说话者的情绪状态、健康状况、性别甚至性格特征,例如可信度。虽然研究主要集中在从听众的角度看语音声学与感知到的性格特征之间的关系,但当前的研究已经开发了一个大型语音数据集,以根据说话者的自我感知来检查说话者为了听起来可信而发出的语音。更准确地说,当前的研究正在寻求确定某些声学线索是否可用于表征说话者的意图(即中性或可信)。总共招募了 96 名来自不同种族背景(即白人、黑人和南亚人)的年轻人和老年人。他们被要求首先以他们正常的说话方式(“中性”)说一组句子,然后重复相同的句子,但这次他们被要求传达听起来可信的意图。我们的研究结果证明,音调和语音质量相关特征可以从我们的音频数据集中正确区分说话者的意图,准确率约为 70%。索引术语:可信度、语音声学、音调、语音质量。
靶向基因传递到大脑是神经科学研究的关键工具,并且具有治疗人类疾病的重要潜力。然而,通常通过入侵注射限制其适用的研究范围和临床应用的范围,通常通过侵入性注射来进行常见基因载体(例如腺相关病毒(AAV))的特定地点传递。另外,集中的超声血脑屏障开口(FUS-BBBO)进行了无创,可以从系统性循环中使AAVS进入大脑的位点特异性进入。但是,当与天然AAV血清型结合使用时,该方法的转导效率有限,并且会导致周围器官的实质性不良转导。在这里,我们使用高吞吐量在体内选择来设计新的AAV矢量,专门设计用于FUS-BBBO位置的局部神经元转导。所产生的载体显着增强了超声靶向的基因递送和神经元的偏移,同时减少了周围转导,从而在两种经过测试的小鼠菌株中靶向特异性的靶向提高了十倍以上。除了增强非侵入性基因递送到特定大脑区域的唯一已知方法外,这些结果还建立了AAV矢量为特定物理递送机制而进化的AAV量的能力。