摘要 - 本文提出了一种基于密度的拓扑处理方案,用于局部优化由损失的分散材料制成的纳米结构中的电力耗散。我们使用复杂偶联的杆子(CCPR)模型,该模型可以准确地对任何线性材料的分散剂进行建模,而无需将它们限制为特定的材料类别。基于CCPR模型,我们在任意分散介质中引入了对电力耗散的时间域度量。CCPR模型通过辅助微分方程(ADE)合并到时域中的麦克斯韦方程中,我们制定了基于梯度的拓扑优化问题,以优化在宽频谱上的耗散。为了估计目标函数梯度,我们使用伴随字段方法,并将伴随系统的离散化和集成到有限差分时间域(FDTD)框架中。使用拓扑优化球形纳米颗粒的示例,由金和硅制成,在可见的 - 粉状谱光谱范围内具有增强的吸收效率。在这种情况下,给出了与基于密度的方法相关的等离子材料拓扑优化的拓扑挑战的详细分析。我们的方法在分散媒体中提供了有效的宽带优化功率耗散的优化。
在广泛温度范围内的扩展系数。[2] CFS不仅可以用作有效的热管理材料,以维持具有高热通量的微电源组件的功能和可靠性,而且还用作高性能复合材料,用于对空气空间场中飞行设备的热保护。[3]尽管有广泛的用途,但基于音调的CFS是唯一具有高成本的高度传导性CF的商业物种。[4]作为一种镇压,其他商业板的CF具有强大的机械性能,但由于其有限的石墨结晶度,导热率较差,从而确定了它们作为轻质结构材料的限制应用。[2a,5]在这种情况下,有必要将高度传导纤维的替代来源扩展到唯一的基于螺距的CF之外。[2b,6]一个直观的选择是将基于PAN的CFS转换为高电导传导性的特征,但仍然是一项禁止的任务,这受到线性Poly-Merers 1D拓扑与目标石墨气质的2D拓扑之间的固有不相容性的挑战。[5b,7]
青春期是行为和心理健康关键的发展时期。因此,了解大脑在此阶段如何发育是神经科学面临的一项基本挑战。最近的研究主要应用图论中的测量方法,将大脑建模为网络或连接组,显示其功能组织发生了变化,例如分离和整合增加。拓扑数据分析 (TDA) 通过提取整个连接值范围内的高维特征而不是探索一组固定的连接来补充这种建模。本研究使用典型发育人类参与者的纵向样本(N = 98;53/45 女性/男性;6.7 – 18.1 岁),将 TDA 应用于他们的功能连接组,探究这些特性的发展轨迹。此外,我们还探讨了青春期对个体发展轨迹的影响。结果表明,与随机网络相比,青少年大脑具有更分散的拓扑结构,但在局部层面上的连接更密集。此外,发育效应表明整个大脑和额顶叶网络的拓扑结构呈现非线性轨迹,在青春期开始后出现拐点并增加轨迹。这些结果增加了对青少年大脑功能组织发展的洞察。
真核基因组是由数千个复制起源重复的,这些复制起源是依次形成了复制簇的定义时空模式。DNA反应的时间顺序是通过染色质结构来确定的,并且更具体地通过RIF1稳定的染色质接触来确定。在这里,我们表明RIF1位于新合成的DNA附近。暴露于DNA复制抑制剂蚜虫蛋白的细胞中,RIF1的抗压显着降低了蛋白质在阳性DNA上分离的有效性,这表明蛋白质对蛋白质在新生DNA过程中的分离是由染色质拓扑降低的。RIF1来限制蚜虫治疗诱导的DNA病变的积累,并促进新生DNA附近的粘着素的募集。共同表明,通过RIF1对染色质拓扑的稳定限制了复制 - 相关的基因组不稳定性。
如图 2-1 所示,串式逆变器中有三个主要电源块。第一级是单向 DC/DC 转换器级,可将可变的串输出转换为适用于下一级的稳定高压 DC 链路,第二级是双向 DC/DC 功率级,第三级是双向 DC/AC 逆变器级。对于单相系统,直流总线电压通常为 400V DC 。对于三相系统,直流总线电压约为 800V DC 甚至更高,可达 1500V DC 。第一个 DC/DC 级还能够对整个串执行最大功率点跟踪 (MPPT)。它只是通过改变整个串的电压和电流来搜索最大功率。然后,该直流总线电压由 DC/AC 逆变器功率级转换为电网电压电平的交流电压。在当今的系统中,AC/DC 被构建为双向 PFC/逆变器,以允许连接到电池储能系统的 DC/DC 功率级运行,并允许双向对 ESS 进行充电和放电。
摘要 - 本文报告了紧凑的神经网络拓扑设计的主要最新算法促进器,同时依靠基本的数值实验。嵌入传感器智能执行推理任务通常需要适当定义硬件限制下专门针对特定目的的神经网络体系结构。硬件设计约束称为功耗,硅表面,延迟和最大时钟频率上限可用资源,即记忆容量和算法复杂性。我们建议将算法启用器分类为4种类型,这些算法促进器会迫使硬件约束,同时保持精确度尽可能高。首先,降低尺寸(DR)用于减少预定的硬件编码模式,以减少内存需求。其次,使用归一化(QN)的低精度量化既可以简化硬件组件,又可以限制整体数据存储。第三,连通性修剪(CP)涉及对过度拟合的改进,同时限制了不必要的计算。最后,在提前通过的推论期间,可以执行拓扑零件的动态选择性执行(DSE)以限制整个拓扑的激活,从而减少整体功耗。索引术语 - 神经网络,压缩感应,随机修剪,量化神经网络,动态神经网络,硬件 - 算法共同设计。
抽象拷贝数变化(CNV)是染色体结构变化的主要类型,在包括癌症在内的许多疾病中起重要作用。由于基因组不稳定性,可以在癌症等疾病中检测到大量的CNV事件。因此,重要的是要识别疾病中功能上重要的CNV,目前仍对基因组学提出挑战。解决问题的关键步骤之一是定义CNV的影响。在本文中,我们提供了一种基于拓扑的潜在方法TPQCI,以通过整合统计,基因调节关联和生物学功能信息来量化这种影响。我们使用该指标来检测乳腺癌和多发性骨髓瘤中CNV基因组片段的功能富集基因,并发现受CNV影响的生物学功能。我们的结果表明,通过使用我们提出的TPQCI度量,我们可以检测到受CNV影响的疾病特异性基因。TPQCI的源代码在GitHub(https://github.com/usos/tpqci)中提供。
加速了全球变化,包括方向变化(例如变暖)和增加的变化或极端变化(例如,干旱和del虫)正在受到科学家和政策制定者的良好关注(Collins等,2014; Field等,2014)。尽管巨大的努力集中在管理气候危机上(Steffen等,2018),但我们面临着同样深刻的生物多样性危机(Díaz等,2019)。今天的生物多样性的下降速度比人类历史上任何一个时刻(Ceballos et al。,2020)的下降速度快,当前的灭绝率远远超过了形成(De Vos等,2015)。到2050年,预计气候引起的栖息地改变会导致该星球上三分之一的物种灭绝(Roman-Palacios&Wiens,2020年)。尽管有力证明了自然对人的好处(Pecl等人,2017年)和深刻的道德命令(Callicott,2013年),但我们尚未取得可行的进步,以推进生物多样性变化的模型,
由于进化,许多生物材料已经发展出不规则结构,从而具有出色的机械性能,例如高刚度重量比和良好的能量吸收。然而,在合成材料中复制这些不规则的生物结构仍然是一个复杂的设计和制造挑战。这里介绍了一种仿生材料设计方法,该方法将不规则结构描述为构建块(也称为瓷砖)和连接它们的规则的网络。合成材料不是一对一复制生物结构,而是以与生物材料相同的瓷砖分布和连接规则生成,并且结果表明这些等效材料具有与生物材料相似的结构与性能关系。为了演示该方法,研究了橙子的果皮,橙子是柑橘家族的一员,以其保护性和吸收能量的能力而闻名。聚合物样品在准静态和动态压缩下生成并表征,并显示出空间变化的刚度和良好的能量吸收,如生物材料中所见。通过量化哪些图块和连接规则在响应负载时局部变形,还可以确定如何在空间上控制刚度和能量吸收。