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联邦卷积神经网络用于创伤性脑损伤的预测分析：分散健康监测的进步
摘要 - 创伤性脑损伤（TBI）是一个重大的全球健康问题，通常会导致长期残疾和认知障碍。对TBI的准确及时诊断对于有效的治疗和管理至关重要。在本文中，我们提出了一个新型联邦卷积神经网络（FEDCNN）框架，用于在分散的健康监测中对TBI进行预测分析。该框架在Python中实现，利用了三个不同的数据集：CQ500，RSNA和中心-TBI，每个数据集都包含与TBI相关的带注释的脑CT图像。该方法包括数据预处理，使用灰度级别共发生矩阵（GLCM）的特征提取，采用蚱hopper优化算法（GOA）的特征选择以及使用FEDCNN进行分类。与现有方法（例如Dann，RF和DT和LSTM）相比，我们的方法的精度为99.2％，超过1.6％。FEDCNN框架提供了分散的隐私性 - 在各个网络之间保存培训，同时与中央服务器共享模型参数，从而确保健康监控中的数据隐私和分散化。评估指标在内，包括准确性，精度，召回和F1得分表明了我们方法在准确分类与TBI相关的正常和异常脑CT图像方面的有效性。ROC分析进一步验证了FedCNN框架的判别能力，强调了其作为TBI诊断的先进工具的潜力。我们的研究通过为TBI管理提供了可靠，有效的方法，为分散的健康监测领域做出了贡献，从而在患者护理和医疗保健管理方面提供了重大进步。未来的研究可以探索扩展FedCNN框架以结合其他模式和数据集，并集成先进的深度学习体系结构和优化算法，以进一步提高医疗保健应用程序中的性能和可扩展性。
COMPIT'22 - HIPER
1.简介 随着计算能力的提高，机器学习为加速初始设计阶段的船舶工程师工作流程提供了新的机会。以往往具有较高相对计算成本的开放水域计算为例，本文表明将测地线卷积神经网络 (GCNN) 等机器学习算法应用于此类计算很有前景，并且可以将初始设计过程的生产率提高几个数量级。因此，本研究的目的是描述该方法并讨论将 GCNN 应用于开放水域计算的结果，使用遵循瓦赫宁根 B 系列螺旋桨系列设计的几何形状，并探索通过将人工智能应用于船舶 CFD 结果可以实现的生产率提高。2.方法 2.1。使用 CFD 生成和验证几何形状 瓦赫宁根 B 系列螺旋桨系列被选为实验设计 (DoE) 的“母”系列。此系列中的螺旋桨由四个参数描述：直径 D、展开面积比 EAR、叶片数量 Z 和螺旋桨螺距 P。如果直径保持不变 (D = 1 m)，则几何形状完全由 EAR、Z 和 P 描述。螺旋桨使用 Rhino 3D 结合 Grasshopper 以及专有 Python 代码建模，该代码包含基于 Kuiper (1992) 中描述的定义进行的截面几何描述。使用 NURBS 将二维截面开发为三维叶片。Van Oossanen 和 Oosterveld (1975) 根据荷兰海事研究所 (MARIN) 进行的早期模型测试的回归分析，开发了适用于任何瓦赫宁根 B 系列螺旋桨的开阔水域性能曲线描述。推力和扭矩系数曲线的原始描述在雷诺数为 2,000,000 时有效。随后将这些回归曲线与选定数量的螺旋桨和操作条件的 CFD（计算流体动力学）结果进行比较，以验证创建的螺旋桨几何形状是否产生了与瓦赫宁根 B 系列相对应的预期结果。
可再生能源监管发电组合
(Mwac) Altavista VA 生物质 51 0 51 0 Hopewell VA 生物质 51 0 51 0 Southampton VA 生物质 51 0 51 0 Virginia City Hybrid Energy Center* VA 生物质 60 0 120 0 Acorn Solar VA 太阳能 1.4 0 1.4 0 Amazon Arlington Solar Farm Virginia VA 太阳能 120 0 120 0 Balwanz Solar** VA 太阳能 0 0 17.6 0 Blue Rock Solar** VA 太阳能 0 0 100 0 Bedford VA 太阳能 70 0 70 0 Belcher VA 太阳能 88 0 88 0 Black Bear Solar VA 太阳能 0 0 1.62 0 Bookers Mill VA 太阳能 0 0 127 0 Bridleton VA 太阳能 0 0 20 0 Beldale VA 太阳能 0 0 57 0 Blue Ridge VA 太阳能 0 0 95 0 Bellflower VA 太阳能 0 0 600 0 Carver 太阳能** VA 太阳能 0 0 91 0 Caledon 太阳能** VA 太阳能 0 0 22 0 Camellia VA 太阳能 0 0 0 20 0 Cavalier** VA 太阳能 0 0 155 0 Cerulean VA 太阳能 0 0 62 0切萨皮克** VA 太阳能 118 0 118 0 Clover Creek VA 太阳能 0 0 90 0 Colonial Trail West VA 太阳能 142 0 142 0 County Line VA 太阳能 0 0 86 0 法院 VA 太阳能 0 0 167 0 Cox** VA 太阳能+存储 0 0 16.0 8 Doyles Lake 太阳能** VA 太阳能 0 0 8.8 0 杜勒斯太阳能 VA 太阳能+储能 0 0 100 50 Essex** VA 太阳能 20 0 20 0 Finneywood VA 太阳能 0 0 97 0 Fishersville A** VA 太阳能 0 0 3 0 Fort Powhatan VA 太阳能 150 0 150 0 Fountain Creek VA 太阳能 0 0 80 0 Flowers 太阳能** VA 太阳能 0 0 19.9 0 Gloucester VA 太阳能 20 0 20 0 Grassfield VA 太阳能 20 0 20 0 Grasshopper VA 太阳能 80 0 80 0 Groves 太阳能** VA 太阳能 0 0 16.2 0 Ho-Fel 太阳能** VA 太阳能 0 0 40 0 Highlands 太阳能 VA 太阳能 0 0 50 0 Highlands CF Ft 23** VA 太阳能 0 0 10 0 Ivy Landfill VA 太阳能 0 0 3 0 Jack驾车** VA Solar 0 0 3 0 杰西杜邦纪念馆** VA Solar 0 0 4.3 0
什么是参数设计
作为建筑师中最有争议的主题之一，参数设计通过基于算法的方法将意图与结果结合了结果，从而产生了吸引全球观众的复杂几何形状。本视频探讨了使参数设计如此独特的原因，从其起源到当前的软件应用程序。它首先检查了安东尼奥·高迪（Antonio Gaudi）颠倒教堂模型的工作中参数设计的早期起点，在那里使用悬挂的加权串创建了复杂的链条拱门。该视频还深入研究了其他开创性建筑师的贡献，例如Luigi Moretti，后者创造了“参数体系结构”一词和弗雷·奥托（Frei Otto），他的实验方法使用肥皂膜铺平了与参数建模的方式。近年来，软件包使设计人员更容易通过合并图表而不是文本的视觉脚本接口进行参数建模。诸如Grasshopper，生成组件和Dynamo之类的程序使建筑师可以快速有效地创建复杂的设计，从而在其创造性方法中为它们提供了前所未有的灵活性。随着架构和设计数字工具的兴起，参数架构已成为一个革命性的概念，正在改变建筑物的设计和构建方式。它不仅定义了一组参数和规则，而且还会生成复杂的可自定义设计，这些设计难以手动实现。它的应用不仅可以在建筑中看到，还可以在产品设计，家具设计，时装设计甚至动画中看到。这就像一部科幻电影中的东西！在计算机模型中使用各种设计选项播放的过程使建筑师和设计师可以突破可能的边界，从而使参数架构成为一个令人兴奋的领域，超越了传统的建筑实践。参数模型与手动建模相比提供了一种更有效，更具成本效益的方法来彻底改变建筑设计。这些设计依赖于决定其形式的预定的计算机算法或参数，从而可以提高精确性和独创性。使用参数和变量的使用使设计人员能够操纵结构的各个方面，例如尺寸，角度和材料特征，从而促进锻造性和灵活性。算法设计是参数体系结构的一个基本方面，利用数学算法来改变参数并产生符合特定标准的设计。这种方法既鼓励了创造力又可以精确，从而使建筑师轻松地生成复杂的形状和形式。生成建模使设计师能够快速测试众多概念，并通过迭代调整来完善他们的想法。参数设计在建筑设计中有许多应用，包括可持续设计，建筑师可以优化建筑物的功能以提高能源效率并减少浪费。通过微调参数，例如绝缘，方向和材料，绿色设计变得更加实用。此外，参数设计在生成复杂的有机形式方面擅长展示独创性和创造力。但是，技术使建筑师能够快速解决设计问题。参数体系结构还可以在立面设计中亮起，从而允许创建对环境条件做出反应的视觉令人惊叹和动态的外墙。建筑师可以操纵参数以创建功能和艺术元素，从而突破建筑物设计的界限。为了有效地实施参数体系结构，建筑师依赖于专业的软件和工具，包括蚱hopper，犀牛3D和发电机。这些工具使设计师能够轻松创建复杂的模型，从而促进建筑设计中的创新和创造力。参数设计：探索参数设计基本原理的革命性方法可以创建参数模型，从而允许设计探索和空间创建。与建筑师和工程师等专业人士的合作，可以增强知识共享和进步。数字制造技术可以精确地转化为物理世界，从而通过能源效率和可持续性提供长期节省。存在挑战，包括对复杂性，施工困难以及工艺的潜在丧失的关注。参数设计代表了体系结构的重大转变，从而创建了触觉上令人震惊但功能高效且可持续的结构。随着技术的不断发展，AI准备领导塑造明天的城市和建筑物。Zaha Hadid的陈述“有360度，那为什么要坚持一个呢？”强调了现代参数设计的创新性质，它违反了惯例并突破了建筑的界限。谁知道？参数设计是一种建筑方法，已经存在了几个世纪，但其名称是由Patrik Schumacher在2008年创造的。此方法使用计算机算法来创建复杂的结构和形状，从而通过参数和规则在设计响应与意图之间建立联系。与传统的体系结构相反，参数设计依赖于算法程序来雕刻建筑和工程组件之类的功能。其对输入参数的使用，称为“参数”，允许建筑师在设计的各种迭代中实验，同时确保所得的结构保持在纯压缩中。参数设计不是一个新概念；众所周知，安东尼·高德（Antoni Gaud）使用机械模型来创建自己的建筑物，并在19世纪结束时使用参数方法。他在教堂颠倒模型上的工作展示了这种方法的潜力，使他能够改变每个拱门的形状，并观察其如何影响连接的拱门。参数架构的开发涉及多个建筑师，包括Luigi Moretti和Frei Otto，他们使用了非数字技术，例如肥皂膜和路线来确定紧张紧张结构的最佳设计。参数建模的探索性方面已经引起了两类：基于传播的系统，这些系统从原始输入和约束系统中产生未知的形状，这些系统使用算法定义了必需品。根据某些限制进行了调整设计目标，例如一个永不停止发展的难题。在设计和架构中，“旧的是新的”，通常是正确的。参数设计已经摆脱了年龄的传统规则，将脚本翻转为我们认为的可能性。是直接线和角度的日子；参数主义是关于使每个结构一种一种结构的一种大胆，清晰的曲线。通过结合复杂性和变化，参数设计就是要拥抱个性，拒绝曲奇切口的架构方法。设计师现在使用计算机技术来分析和模仿自然的复杂模式，将其应用于建筑形状和城市规划。不仅仅是在结构上扔一些曲线；这是关于创建适应周围环境并优先考虑形式和功能的系统。说实话，谁不喜欢他们的设计有些惊喜和喜悦？参数形式可以是数学上的或手动定义的，但是使用算法就像拥有超级大国一样 - 它使设计人员可以专注于更大的图景，而计算机则处理零用的细节。这些创新的设计不仅仅是美学；他们是要创建功能性且鼓舞人心的空间。通过利用计算机的力量，建筑师和设计师的力量可以突破可能的界限并创造真正独特的体验。也许有一天我们将拥有类似于珊瑚礁或森林的建筑物，而不仅仅是弯曲的盒子！设计的未来就是拥抱复杂性，个性和魔力。参数设计彻底改变了建筑行业，使建筑师能够创建复杂而创新的结构，从而突破传统设计的界限。使用数字工具和软件的使用为建筑师提供了前所未有的灵活性和表达方式，从而使他们能够探索广泛的创意可能性而无需限制。Zaha Hadid Architects是一个很好的例子，其建筑物具有光滑，流动的曲线，没有可见的角或边缘。同样，让·诺维尔（Jean Nouvel）的卢浮宫阿布·达比（Abu Dabi）展示了参数设计在创建复杂和令人印象深刻的结构中的潜力。其他值得注意的例子包括北京的Galaxy Soho购物中心和世界贸易中心运输中心的Santiago Calatrava的Oculus。参数设计不仅涉及技术规格，而且还为建筑师提供了一种新的语言来传达他们的想法和愿景。虽然掌握基本概念可能具有挑战性，但数字解决方案使其更容易访问和用户友好。软件包现在提供视觉脚本界面，使设计人员可以将参数映射到功能，从而导致精确而准确的几何形状。参数设计的好处很明显：它在建筑设计中提供了无与伦比的灵活性和创造力，使建筑师可以探索新的可能性而无需限制。