量子信息处理要求在控制量表的控制中未经表述的精度。这是由于环境中普遍存在的噪音和不可避免的控制缺陷而变得具有挑战性的,这可能会降低控制权限。在开发量子最佳控制技术方面已取得了巨大进步[1-27]。载体量子计算[28],其中大门基于几何阶段[29 - 35],是在存在噪声的情况下增强门填充的一种方法。使用几何而不是动态阶段实现量子门可以减轻噪声的影响,这些噪声会在不受干扰的控制空间中留下整体循环。几何阶段可以使用绝热[36 - 38]或非绝热驾驶[39 - 49]来计算;后者通过减少操作时间来减轻磨损。非绝热的尸体(几何)门已在超导系统[50,51],被困的离子[52,53]和氮呈(N- V)中成功实现。人类方法的一个优点是,它在选择实验友好的脉搏形状来产生大门时具有很大的灵活性。然而,尽管自动门具有沿载体循环的误差的抵抗力,但它们仍然容易受到横向上的噪声的影响,这种噪声在许多量子平台中很常见。
超分辨率医学图像可帮助医生提供更准确的诊断。在许多情况下,计算机断层扫描 (CT) 或磁共振成像 (MRI) 技术在一次检查期间会捕获多个扫描 (模式),这些扫描 (模式) 可以联合使用 (以多模态方式) 来进一步提高超分辨率结果的质量。为此,我们提出了一种新颖的多模态多头卷积注意模块来超分辨率 CT 和 MRI 扫描。我们的注意模块使用卷积运算对多个连接的输入张量执行联合空间通道注意,其中核 (感受野) 大小控制空间注意的减少率,卷积滤波器的数量控制通道注意的减少率。我们引入了多个注意头,每个头具有不同的感受野大小,对应于空间注意的特定减少率。我们将多模态多头卷积注意力 (MMHCA) 集成到两个深度神经架构中以实现超分辨率,并对三个数据集进行了实验。我们的实证结果表明,我们的注意力模块优于超分辨率中使用的最先进的注意力机制。此外,我们进行了一项消融研究,以评估注意力模块中涉及的组件的影响,例如输入的数量或头部的数量。我们的代码可在 https://github.com/lilygeorgescu/MHCA 免费获取。
马萨诸塞州技术研究所通用循环模型(MITGCM)被气候科学界广泛使用,以模拟行星氛围和海洋循环。MITGCM的一个定义特征是它已开发为与算法二元组合(AD)工具(TAF)兼容,可以使切线线性和伴随模型的产生。这些提供了梯度信息,该信息可以基于动态的灵敏度和归因研究,状态和参数估计以及严格的不确定性定量。重要的是,梯度信息对于计算全面敏感性和执行E ffi cient大规模数据同化至关重要,确保可以从卫星和原位测量工具中收集的观察结果可以用来优化大型不确定的控制空间。因此,MITGCM构成了物理海洋学研究界采用的关键数据同化产品的动态核心:估计海洋的循环和气候(ECCO)国家估计。尽管MITGCM和ECCO在研究社区中广泛使用,但AD工具TAF是专有的,因此很大一部分用户无法访问。此处介绍的新版本2(MITGCM-AD V2)框架是基于源代码广告工具thaus的,该工具最近是开源的。tap的另一个功能是,默认情况下它存储了所需的变量(而不是重新计算它们),从而简化了e ffi cient,与AD兼容的代码的实现。该框架已与MITGCM模型的主分支集成在一起,现在可以免费使用。
机器人和自主系统 (RAS) 的地面应用正在快速发展,人们越来越希望开发具有成本效益的 RAS 解决方案,用于现场维修、碎片清除、制造和装配任务。轨道空间机器人,即安装有一个或多个机器人操纵器的航天器,是未来一系列在轨服务的必然系统。然而,与地面机器人相比,各种实际挑战使得控制空间机器人极其困难。研究人员已经对在自由飞行和自由浮动模式下运行的空间机器人的运动学和动力学建模的最新进展进行了深入研究。然而,这两种操作模式有各种缺点,可以通过在受控浮动模式下操作空间机器人来克服这些缺点。本教程旨在解决在受控浮动模式下和受扰条件下运行的复杂空间机器人建模方面的知识差距。本文的创新研究贡献是改进了追踪空间机器人的动力学模型,该模型针对移动目标而建立,同时考虑了耦合系统的质心、惯性矩阵、科里奥利力和离心项不断变化的内部扰动;它还考虑了外部环境干扰。所提出的非线性模型准确地表示了空间机器人的多体耦合动力学,这对于精确的姿势控制至关重要。所给出的仿真结果证明了闭环控制模型的准确性。除了数学建模方面的理论贡献外,本文还为各种在轨任务提供了商业上可行的解决方案。
总部位于加利福尼亚州范登伯格空军基地的合并空间操作中心(CSPOC)向联合力量太空组件命令(CFSCC)报告,并执行空间力量的操作命令和控制,以实现剧院和全球目标。它每周7天每天24小时运行;连续协调,计划,集成,同步和执行空间操作;提供量身定制的空间影响,以支持战斗人员指挥官并实现国家安全目标。CSPOC是CFSCC的铅集成空间操作中心,以及联合顶部持续红外(OPIR)规划中心(JOPC),导弹警告中心(MWC)和联合导航战争中心(JNWC)提供协同和多层的国防操作网络,支持美国国防操作网络,支持美国领域的命令(USSPACCCCCOM)和CFSCCCOM和CFSCCCOM和CFSCCCOM。CSPOC还与国家航天防御中心(NSDC),国家侦察办公室运营中心(NOC)以及国家航天运营中心或澳大利亚,加拿大,法国,德国,新西兰和英国的国家空间运营中心或总部紧密合作。在CFSCC的指导下,CSPOC使用这个多层网络来协调全球地理剧院指挥官和盟军合作伙伴的命令和控制空间效果 - 确保在正确的位置和正确的时间可以在正确的位置和正确的时间来实现剧院任务的剧院组件适当的效果或能力。此外,CSPOC拥有商业集成细胞(CIC)代表,以增强与几个商业合作伙伴的合作。
在人机界面中,解码器校准对于实现与机器的有效无缝交互至关重要。然而,由于解码器离线预测能力通常并不意味着易于使用,因此重新校准通常是必要的,这是因为在校准过程中无法考虑闭环动态和用户适应性。在这里,我们提出了一种自适应界面,它利用迭代训练的非线性自动编码器来执行在线流形识别和跟踪,其双重目标是减少界面重新校准的需要并提高人机联合性能。重要的是,所提出的方法避免中断设备的操作,它既不依赖于有关任务状态的信息,也不依赖于稳定的神经或运动流形的存在,因此可以在界面操作的最早阶段应用它,此时新神经策略的形成仍在进行中。为了更直接地测试我们算法的性能,我们将自动编码器潜在空间定义为身体-机器界面的控制空间。在初始离线参数调整之后,我们评估了自适应接口与静态解码器在近似用户同时学习在潜在空间内执行伸展动作的不断发展的低维流形方面的表现。结果表明,自适应方法提高了接口解码器的表征效率。同时,它显著提高了用户的任务相关表现,表明在线共同适应过程鼓励开发更准确的内部模型。© 2021 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可 (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/) 开放获取的文章。
患有严重神经损伤的个体通常依赖于辅助技术,但是当前的方法在准确解码多度自由度(DOF)运动方面存在局限性。皮质内脑机界面(IBMIS)使用神经信号提供更自然的控制方法,但目前在更高的动作方面挣扎 - 大脑毫不费力地处理。从理论上讲,大脑通过肌肉协同作用简化了高功能运动,这些肌肉将多个肌肉连接起来作为单个单位。已经使用降低性降低技术进行了研究,例如主成分分析(PCA),非负矩阵分解(NMF)和Demixed PCA(DPCA),并成功地用于降低噪声并改善非侵入性应用中的噪声并提高离线解码器的稳定性。然而,它们在改善各种任务的植入记录的解码和普遍性方面的有效性尚不清楚。在这里,我们评估了大脑和肌肉协同作用是否可以在非人类灵长类动物的IBMI表现中提高执行两多手指任务的IBMI表现。具体来说,我们测试了PCA,DPCA和NMF是否可以压缩和降低大脑和肌肉数据,并改善跨任务的解码器概括。我们的结果表明,尽管所有方法在解码准确性时都有最小的损失有效地压缩数据,但没有通过降解来改善性能。此外,这些方法均未增强跨任务的概括。这些发现表明,虽然降低维度可以帮助数据压缩,但仅凭它可能无法揭示提高解码器性能或概括性所需的“真实”控制空间。需要进一步的研究来确定协同作用是最佳控制框架还是是否需要替代方法来增强IBMI应用中的解码器鲁棒性。
患有严重神经损伤的人通常依赖辅助技术,但目前的方法在准确解码多自由度 (DoF) 运动方面存在局限性。皮层内脑机接口 (iBMI) 使用神经信号来提供更自然的控制方法,但目前难以处理更高自由度的运动——大脑可以轻松处理这些运动。据推测,大脑通过肌肉协同作用简化了高自由度运动,肌肉协同作用将多块肌肉连接起来作为一个单元发挥作用。这些协同作用已经使用降维技术进行了研究,例如主成分分析 (PCA)、非负矩阵分解 (NMF) 和分离 PCA (dPCA),并成功用于降低噪音和提高非侵入式应用中的离线解码器稳定性。然而,它们在改善不同任务中植入记录的解码和通用性方面的有效性尚不清楚。在这里,我们评估了大脑和肌肉协同作用是否可以提高非人类灵长类动物执行双自由度手指任务时的 iBMI 性能。具体来说,我们测试了 PCA、dPCA 和 NMF 是否可以压缩和去噪大脑和肌肉数据并提高解码器在任务中的泛化能力。我们的结果表明,虽然所有方法都能有效地压缩数据,同时解码精度损失最小,但没有一种方法能通过去噪来提高性能。此外,没有任何方法能增强跨任务的泛化能力。这些发现表明,虽然降维可以帮助数据压缩,但单独使用降维可能无法揭示提高解码器性能或泛化能力所需的“真实”控制空间。需要进一步研究以确定协同作用是否是最佳控制框架,或者是否需要替代方法来增强 iBMI 应用中解码器的鲁棒性。
药物赋形剂在新药开发中起着至关重要的作用。赋形剂的选择是制定科学家选择材料的正确等级和数量的关键步骤。因此,了解赋形剂的性质,起源和与活性药物成分(API)的兼容性是必不可少的。在这里,我们根据其给药,起源和功能将药物赋形剂分为不同的类别:赋形剂的类型:药物赋形剂在药物输送和有效性中起着至关重要的作用,尽管不活跃。它们被用作填充剂,粘合剂,涂料,崩解剂等,以确保稳定性,吸收和安全性。主要赋形剂是与配方相关的固体剂量,但是由于价格和竞争,它们的使用处于压力下。不同的制造商可能具有不同的规格,并且应用的制造工艺或原材料可能会影响赋形剂特征。这些无名行业的无名英雄有各种类型,包括无机和有机化学物质。药物赋形剂可提高溶解度,生物利用度和控制药物释放率,提供稳定性,改善味道和增强外观。了解它们的重要性对于欣赏药物配方和个性化药物的复杂性至关重要。###药物赋形剂通过用作粘合剂,稀释剂,崩解剂,润滑剂和涂料在药物制剂中起着至关重要的作用。*像羟丙基甲基纤维素(HPMC),氢核糖和玉米淀粉一样的粘合剂,将成分保持在一起。这些添加剂可以增强药物的外观,美学吸引力,味觉和吞咽性,最终提高患者的依从性,尤其是在儿科和老年群体中。不同类型的赋形剂具有特定的功能: *稀释剂,例如微晶纤维素,乳糖和淀粉,有助于提供大量药物。*溶解剂,例如淀粉乙醇酸钠,纤维素衍生物和povidone辅助药物的吸收分解。*由HPMC,氢核糖和Candelilla蜡制成的涂料可改善味道和吞咽特征。除了其特定作用外,赋形剂还有助于药物的剂量形式,无论是片剂,液体还是可注射剂的形式。他们可以增强药物的外观和美学吸引力,使它们对患者更具吸引力。悬浮剂:共解酮,聚乙烯氧化物;颗粒剂:共解酮,聚乙烯氧化物;膜形成:羟丙基甲基纤维素(HPMC),氢蛋白酶。涂料材料:opadry,二氧化钛,钉,甲基纤维素,乙基纤维素。片剂粘合剂:明胶,粘液。崩解剂:硬脂酸钙,硬脂酸镁,胶体二氧化硅。润滑剂:硬脂酸镁,硫酸钠钠,硬脂素富马酸钠,蓖麻油氢化。滑翔机:滑石粉,胶体硅二氧化硅。乳化剂:甘油酸酯,氧化聚乙烯。悬浮代理:黄玉口香糖,角叉菜胶。膜形成聚合物:HPMC,氢化素。肠涂料材料:Eudragit。防腐剂:甲基对羟基苯甲酸酯,丁替替苯甲酸酯,羟基苯甲酸羟基苯甲酸酯,索比克酸,苄醇,丙酸钠,索比特钾,苯甲酸钠。增塑剂:甘油,矿物油,柠檬酸三乙酯,三乙酸酯。保湿剂:甘油,矿物油,三乙酸酯。溶剂:聚乙烯氧化物,甘油。滋补剂:氯化钠。甜味剂:糖精,阿斯巴甜。磷酸盐缓冲剂二硫酸剂充当抗染料剂,润肤剂和持续释放成分;甘氨酸用于良性。甘油单肠酸盐用作乳化剂,溶解剂和片剂粘合剂;糖贝纳特作为涂料剂和片剂粘合剂的功能。碳酸氢钾充当碱化剂和治疗剂,而磷酸则用作酸化剂。多氧40硬脂酸酯用作乳化剂和溶解剂,而硅胶用于吸附。山梨糖醇单消毒剂是一种溶解剂,钠代表硫酸钠充当抗氧化剂。柠檬酸钠二水合物作为碱化剂,缓冲剂和乳化剂的功能。琥珀酸用作酸度调节剂。药物赋形剂是添加到药物中的物质,以增强其性能和稳定性。这些添加剂包括涂料剂,例如纤维素衍生物和聚乙烯醇,可帮助片剂或胶囊在体内分解。溶解剂,例如淀粉,纤维素衍生物和淀粉乙醇酸酯,可确保这些药物与胃肠道中的水接触时,可以平稳地分解。润滑剂,例如滑石粉和硬脂酸镁,可防止成分在制造过程中结合在一起。赋形剂对药物的愈合能力没有直接影响,但它们在制剂中至关重要,确保稳定性和使患者更容易接受药物。这些添加剂还可以通过修改吸收率和溶解度来调整药物性能。赋形剂可以在特定的pH水平下迅速溶解,从而使药物选择性递送到胃肠道的某些区域,从而优化吸收。对于某些药物化合物,赋形剂可以提高溶解度,对于需要胃肠道液体溶解的口腔摄入至关重要。药物赋形剂在通过充当抗氧化剂或防腐剂来维持药物稳定性方面也起着关键作用,从而通过与环境的化学反应来保护活性药物成分免受降解。它们还可以通过防止悬浮液或片剂变形中的成分的聚集或分离来保持身体稳定性。此外,赋形剂控制将药物释放到患者系统中。可以使用各种赋形剂来修改释放,例如形成矩阵的聚合物或控制药物扩散并延长作用持续时间的聚合物。肠涂的片剂使用赋形剂将药物免受胃酸的侵害,以确保它仅在可以吸收的上肠中释放。使用药物赋形剂可以显着影响某些药物的生物利用度,以增强或限制吸收。赋形剂可以通过修饰屏障特性或药物溶解度来改善生物屏障中可吸收不良的药物的渗透。一个常见的例子是将吸收增强剂与肽药物结合在口服制剂中,以增强其通常较差的口服生物利用度。相反,某些赋形剂可以通过在胃肠道中与它们结合并减少其吸收到全身循环中,从而限制某些药物的吸收,从而控制过量和毒性。除了生物物理特性之外,赋形剂还可以在增强药物可服从性方面发挥额外的作用,最终导致患者的可接受性和依从性,这对儿科和老年患者尤为重要。他们可以改善味道,香气或颜色,从而使药物对患者更具吸引力。没有赋形剂,许多药物可能具有不愉快的味道或气味,灰心丧气。赋形剂是药物制剂中的关键组成部分,可提高稳定性,有效性,控制释放和管理吸收水平。它们的影响扩展到患者的可接受性和整体药物的效力,这使得他们的纳入至关重要。赋形剂还可以堆积固体药物制剂以确保药物功效。赋形剂在药物组成中的重要性必须在批准之前严格遵守安全标准和法规。在药品中使用赋形剂之前,它必须进行严格的安全测试,以证明对患者没有明显的风险。为了保护患者,公司必须概述对药物包装的潜在副作用。这包括体外和体内测试,重点是毒性,遗传毒性,全身毒性,刺激或敏化的潜力,生殖系统效应和致癌性。每种赋形剂都需要在用于药物产品之前的监管批准,而美国FDA和EMA在设定安全标准方面发挥了关键作用。尽管进行了严格的测试,但药物赋形剂可能会导致某些患者的副作用,范围从轻度反应到更严重的反应。宣布药物中使用的赋形剂的透明度对于患者的安全至关重要,因为某些患者可能会对某些赋形剂产生过敏或不耐受性,这对于他们必须意识到药物中的所有成分至关重要。为了确保医疗保健提供者在开处方药时的明智决定,FDA要求制造商在标签上列出其产品中使用的所有赋形剂。一旦获得赋形剂获得监管批准并正在使用,它会通过销售后的监视不断评估,以检测任何意外的不良反应并采取适当的行动。赋形剂对药物疗效的关键影响通常被低估了,因为它们不仅影响生物利用度,而且还要管理活跃的药物成分递送,并有助于药物稳定性和安全性。辅助测试和严格的调节对于确保药物配方的安全性和效力至关重要。赋形剂不再考虑惰性;相反,它们现在旨在提高药物效率。科学家可以使用纳米技术更准确地控制赋形剂特性,从而提供出色的药物递送解决方案。定制赋形剂的创建是一个不断发展的领域,由于赋形剂功能理解和尖端技术的进步,它允许精确的设计和生产。纳米技术是一个突破性的领域,具有纳米尺寸的赋形剂,有助于通过独特的相互作用潜力来增强药物效力。也有从植物,动物或海洋来源向自然或生物赋予的转变,这些植物,动物或海洋来源提供了增加的药物可利用性,生物相容性和制造成本降低。赋形剂使用的未来趋势是为个性化医学量身定制,在这种情况下,精确的药物不仅需要在活跃的药物中,而且还需要革命性的耐用性,并在启用范围内进行了启发性,并且耐受性,患者的耐受性,适用性,耐用性,耐用性。药品,使形状,大小和成分的个性化药物剂量。赋形剂会影响最终产品的属性,例如释放动力学,机械性能和处理,从而可以精确控制空间沉积,以最大程度地提高功效,同时最大程度地减少副作用。赋形剂领域并非没有挑战,监管障碍是持续的障碍。然而,创新赋形剂在提高药物疗效和患者合规性方面的潜在益处使得持续的研究和监管进化至关重要。随着新技术的出现,例如工程或纳米赋形剂,它们可能需要复杂的监管途径才能获得批准。然而,这些进步可能会彻底改变药物递送,为全球患者提供新的治疗选择。药物赋形剂正在迅速发展,新型类型和前瞻性方法正在不断发展。尽管经常没有注意到,这些成分通过影响药物的吸收,有效性和稳定性而在现代医学中起着至关重要的作用。