(2022 年 5 月)致谢:NIST 统计工程部的 Gregory Haber 和 Will Guthrie 在第 2.7.2 节中执行了捕获重捕分析。Simson Garfinkel、Eoghan Casey、Brandon Epstein、Bill Eber 和 Tracy Walraven 提供了有益的反馈。数字证据科学工作组和法医科学数字证据小组委员会科学领域委员会组织是有关当前数字取证实践的宝贵信息来源。NIST 计算机取证工具测试团队成员 Rick Ayers、Craig Russell、Jenise Reyes-Rodriguez 和 Mary Laamanen 提供了所需的专业知识。公众意见征询期:2022 年 5 月 9 日至 2022 年 7 月 11 日本报告的初始版本是一份草稿文件,我们欢迎读者提出意见和反馈。所有相关的提交意见都将公开,并将在最终确定本报告时予以考虑。请勿包含个人信息,例如帐号或社会保险号,或其他个人的姓名。请勿提交机密商业信息或其他专有、敏感或受保护的信息。我们不会发布或考虑包含亵渎、粗俗、威胁或其他不当语言或类似内容的评论。在 60 天的评论期内,您可以将评论发送至 scientificfoundationreviews@nist.gov 。所有评论,包括评论者姓名和所属机构,都将在 https://www.nist.gov/topics/forensic-science/interdisciplinary-topics/scientific-foundation-reviews 上发布。为了充分描述实验程序或概念,本文档中可能会标识某些商业实体、设备或材料。这种标识并不意味着美国国家标准与技术研究院的推荐或认可,也不意味着这些实体、材料或设备一定是此目的的最佳选择。
摘要 本报告总结了 NIST 信息技术实验室应用与计算科学部的技术工作。第一部分(概述)概述了该部门的活动,包括去年技术成就的亮点。第二部分(特点)详细介绍了今年特别值得注意的十个项目。接下来是第三部分(项目摘要),简要概述了过去一年中活跃的所有技术项目。第四部分(活动数据)列出了部门工作人员参与的出版物、技术讲座和其他专业活动。本文件涵盖的报告期为 2009 年 10 月至 2010 年 12 月。如需更多信息,请联系 Ronald F. Boisvert,邮寄地址 8910,NIST,马里兰州盖瑟斯堡 20899-8910,电话 301-975-3812,电子邮件 boisvert@nist.gov,或访问该部门的网站 http://www.nist.gov/itl/math/index.cfm 。封面可视化:黎曼 theta 函数的模数 5,0),| ,(ˆ≤≤y x y i x iΩθ,其中Ω是http://dlmf.nist.gov/21.4中定义的矩阵。表面颜色对应于相位角。该图像源自NIST数学函数数字库(http://dlmf.nist.gov/),由Brian Antonishek,Qiming Wang和Bonita Saunders开发。致谢:我们感谢Robin Bickel收集信息并组织本报告的初稿。免责声明:本文件中可能会标识某些商业实体,设备或材料,以便充分描述实验程序或概念。此类标识并不意味着美国国家标准与技术研究院的推荐或认可,也不意味着实体,材料或设备必然是最适合该目的的。
现代物理学中暗物质(DM)的性质仍然难以捉摸。良好动机的DM候选者是光玻色粒颗粒。QCD轴是DM [1-5]的可行候选者,除了解决了强大的CP问题[6-8]。轴突样伪级颗粒[4,5](QCD轴的广义形式)和矢量颗粒(例如,暗或隐藏的光子)[9,10]是同样动机的DM候选者。这样的新粒子通常抑制了与标准模型的相互作用,但是可以将其用于在实验室中搜索它们[10-15]。Light DM也称为波浪状,与较重的尤其型DM候选相反。由于银河尺度上此类颗粒的占用人数很高,因此光DM表现为经典波。这样的DM背景可以建模为经典的随机场A 0cosðΩTÞK·xÞd[16],其中一个0¼的效果ρDMP = m DM是由DM密度ρDM和质量M DM给出的场振幅; j kj≃mdm v是波数; ϕ是一个随机阶段。随机场的振荡的特征频率主要由DM质量给出,并以动力学的校正为ω≃Mdm m m dm v 2 = 2,其中v〜10-3是银河系中的病毒速度。因此,光DM场在空间分离上是连贯的λc〜ðm dmvÞ -1和在天然planck单元中表达的时间尺度τc〜ðm dm v 2 - 1 [17]。正在进行几个实验程序,或提出了用于探测光DM的参数空间,并使用
本研究使用卷积神经网络(CNN)在神经市场中解码消费者的偏好水平。神经营销中的分类准确性是评估消费者意图的关键因素。功能性近红外光谱(FNIRS)被用作神经成像模态来测量脑血流动力学反应。在这项研究中,设计一种称为基于CNN的FNIRS-DATA分析的特定解码结构,旨在达到高分类的准确性。与其他方法相比,自动化特征,数据集的持续培训以及所提出方法的学习效率是主要优点。实验程序需要八名健康参与者(四名女性和四名男性)来观看不同持续时间(15、30和60 s)的商业广告视频。参与者的脑血液动力学反应。为了比较偏好分类性能,CNN用于提取最常见的特征,包括均值,峰,方差,峰度和偏度。考虑三个视频持续时间,平均分类精度为15、30和60 s的视频分别为84.3、87.9和86.4%。其中,30 s视频的分类准确性为87.9%。女性和男性三个偏好的平均分类精度分别为86.2和86.3%,每组没有差异。最后,成对分类性能如下:对于女性,为86.1%(如SO-SO),87.4%(如对不喜欢的人),85.2%(SO-SO vs. vs.不喜欢)和男性85.7,85.7,88.4,88.4,85.1%。通过比较两组之间的三种不同组合的分类性能(例如与So-So,如so-so,如不喜欢和So-so vs.的不喜欢),观察到男性参与者对商业广告具有针对性的偏好,分类性能和“ live” vs.“ live” vs。
剧烈运动是令人不安的胃肠道完整性和功能的代名词,随后引发了全身免疫反应和与运动相关的胃肠道症状,这种疾病被确定为“运动诱导的胃胃综合征。”当运动压力和对齐的加重因子(即外在和内在)具有很大的幅度时,这些与运动相关的胃肠道扰动可能会导致临床意义的降低和健康影响。这可能解释了运动胃肠病学中探索性,机理和介入性研究的指数增长,以了解,准确测量和解释,预防或减轻运动诱发的胃肠道综合征的衰弱和健康后果。考虑到胃术研究的最新进展,人们一直强调,该地区发表的文献一直受到实质性实验局限性的影响,这些限制可能会影响将研究结果转化为实用应用程序和/或未来研究设计的准确性。这种观点方法论试图强调这些关注点,并提供了指导,以提高下一代运动胃肠病学研究的有效性,可靠性和鲁棒性。需要进行标准化的实验程序来准确解释研究发现,避免了误解(例如,反应量级的病理相关性)和夸大的结论(例如,干预研究结果的临床和实际相关性),这将支持更准确地转化为安全实践指南。这些方法上的问题包括参与者筛查和描述,劳累和施用热应激负荷,饮食控制,水合状态,食物和流体规定,昼夜节律变化,生物性别差异,对运动诱导的胃肠道综合征的既定标记,胃肠道症状的有效性,胃肠道症状的有效性评估工具和数据报告和数据报告。
摘要:辐射诱导的旁观者效应(RIBE)描述了在受辐射的细胞附近的非靶向细胞中发生的生物事件。已经使用了各种实验程序来研究肋骨。有趣的是,大多数微辐照实验都是用α颗粒进行的,而大多数中型转移都是用X射线进行的。具有高功能,同步X射线代表了一个真正的机会,可以通过应用相同的辐射类型的这两种方法来学习RIBE。通过中等转移方法在人类纤维细胞中诱导的肋骨导致辐射后10分钟至4 h的DNA双链断裂(DSB)产生。这种肋骨被发现取决于剂量和供体细胞的数量。用微辐照方法诱导的肋骨产生了同样的时间出现的DSB。含有高浓度的磷酸盐的培养基可抑制肋骨,而富含钙的培养基则增加了磷酸盐。 在同步X射线,培养基转移,微辐照和6 MeV光子照射下模拟标准放射疗法的6 MeV光子照射之后,评估了RIB对生物剂量的贡献:RIBE分别代表小于1%,约5%,大约5%,约为初始剂量的20%。 然而,根据其放射性敏感性状态及其响应辐射释放Ca 2+离子的能力,RIB可能会在周围组织中产生有益的或其他有害的作用。含有高浓度的磷酸盐的培养基可抑制肋骨,而富含钙的培养基则增加了磷酸盐。在同步X射线,培养基转移,微辐照和6 MeV光子照射下模拟标准放射疗法的6 MeV光子照射之后,评估了RIB对生物剂量的贡献:RIBE分别代表小于1%,约5%,大约5%,约为初始剂量的20%。然而,根据其放射性敏感性状态及其响应辐射释放Ca 2+离子的能力,RIB可能会在周围组织中产生有益的或其他有害的作用。
表面等离子体共振 (SPR) 生物传感器方法非常适合基于片段的先导化合物发现。然而,缺乏普遍适用的实验程序和详细方案,尤其是对于结构或物理化学上具有挑战性的靶标或当工具化合物不可用时。成功取决于考虑靶标和化学库的特征,有目的地设计筛选实验以识别和验证具有所需特异性和作用方式的命中物,以及能够确认片段命中物的正交方法的可用性。通过采用多路复用策略、使用多个互补表面或实验条件,可以大大扩展适合基于 SPR 生物传感器的方法识别命中物的目标和库的范围。在这里,我们说明了使用基于流的 SPR 生物传感器系统筛选不同大小(90 和 1056 种化合物)的片段库以针对一系列具有挑战性的靶标的原理和多路复用方法。它展示了识别与下列相互作用的片段的策略:1) 大型和结构动态靶标,以乙酰胆碱结合蛋白 (AChBP) 为代表,AChBP 是一种 Cys 环受体配体门控离子通道同源物;2) 多蛋白复合物中的靶标,以赖氨酸脱甲基酶 1 和辅阻遏物 (LSD1/CoREST) 为代表;3) 结构可变或不稳定的靶标,以法呢基焦磷酸合酶 (FPPS) 为代表;4) 含有内在无序区域的靶标,以蛋白酪氨酸磷酸酶 1B (PTP1B) 为代表;5) 易于聚集的蛋白质,以人类 tau 的工程形式 (tau K18 M ) 为代表。重点介绍了考虑蛋白质和文库特性并提高稳健性、灵敏度、通量和多功能性的实际考虑和程序。研究表明,解决这些类型的目标的挑战不在于识别潜在有用的片段本身,而在于建立验证它们并演变为线索的方法。
如今,增材制造 (AM) 技术被视为先进工艺,通过该技术可以逐层生产形状复杂的部件。值得注意的是,据报道,在这些技术中,在生产角度大于 45° 的部件时,不需要支撑。而当角度低于此角度时,需要有支撑来抵消重涂刀片的力并散热。事实上,在这些角度下,存在脱落导致部件故障的风险,并会增加下皮表面的严重熔渣形成(高粗糙度)。然而,通过优化一些参数,可以减小这个角度的值。因此,本论文的主题是找到 IN718 合金的优化下皮参数,以提高倾斜试件悬垂表面的质量。这项工作从对下皮参数的深入文献研究开始。我们发现,最关键的参数是悬垂角度、激光功率、激光速度、描边距离以及使用下皮参数处理的层数。基于所获得的知识,在 Prima Industrie SpA 使用 Print Sharp 250 机器对参数进行了优化。实验程序包括三个“实验设计”(DoE),第一个实验进行了重复性测试。第一个 DoE 是通过对倾斜 30°、35° 和 40° 的样品进行 3 3 因子实验进行的,修改了激光功率、激光速度和描边距离。下皮表面的粗糙度分析被用作关键性能指标。结果,找到了下皮粗糙度低于 21 µm 的最佳八组参数(角度为 35° 和 40°)(文献中 Inconel 718 在 45° 时的值为 19 µm)。为了验证结果的准确性,我们通过使用相同的参数打印和分析一些样本进行了重复性测试。检测到的变异性始终低于 5%,证实了结果的一致性。第二个 DoE 旨在使用图像分析来评估孔隙率,其中样本被切割、抛光,然后使用光学显微镜进行分析。对于最佳参数组,样本的密度始终高于 99.2%。因此,预计下皮区域的机械特性不会发生变化。最后,进行了第三个 DoE 以
通过生物学,化学和物理学的特定学科发展科学知识和概念理解。通过不同类型的科学询问来发展对科学的性质,过程和方法的理解,以帮助他们回答有关周围世界的科学问题。要配备了解当今和未来科学的用途和含义所需的科学知识。学生应该能够:注意客观性和对准确性,精确性,可重复性和可重复性的关注,以了解科学方法和理论随着早期的解释而发展,以考虑新的证据和思想,以及发布结果以及出版结果以及同行评估和评估风险的重要性。也提出问题,并提出问题,并根据对现实世界的观察以及先验知识的观察以及经验来开发一系列询问,并使用科学知识和理解,选择,计划并计划和进行最合适的科学询问,以测试预测,包括确定独立和控制变量,在适当的地方进行测试。在现场工作和实验室工作期间使用适当的技术,设备和材料,关注健康和安全,进行和记录观察和测量,并使用一系列方法进行不同的研究;并评估方法的可靠性并提出可能的改进,应用采样技术。AO1:展示对科学思想的知识和理解;科学技术和程序。AO1:展示对科学思想的知识和理解;科学技术和程序。学生应运用分析和评估所需的技能,应用数学概念并使用适当的方法(包括表和图表),解释观察和数据,包括识别模式以及使用观察结果,测量和数据来得出结论,提出理性的解释,包括与预测和评估数据有关的数据,包括识别模式和数据,包括表和图表和数据来计算数学概念,并计算结果,观察和数据,解释观察结果和数据;显示对随机和系统错误的潜在来源的认识。学生将需要了解和使用SI单元和IUPAC(国际纯和应用化学结合)化学命名,使用和得出简单的方程式并进行适当的计算,并进行基本数据分析,包括简单的统计技术。AO2:应用科学思想的知识和理解;科学探究,技术和程序。AO3:分析信息和思想:解释和评估;做出判断并得出结论;制定和改进实验程序。
几十年来,基因组工程一直是推动人们理解基因组的关键因素,而最近,基因组工程取得了重大进展,并推动了基因编辑的发展。当前的颠覆性创新包括两个方面:实施越来越快的基因组测序技术,以及开发越来越有效的工具来编辑现有的 DNA 序列,也就是重写基因组。这些前所未有的生物技术工具有望揭示基因的作用、个体间差异的意义(尤其是对健康状况的影响),以及更广泛地说,为人类基因组修复和驯化更适合人类需要的动植物提供新的可能性。然而,将这些技术应用于包括人类在内的生物体,引起了人们对将基因改造传递给后代的担忧,并促使人们进行伦理反思。伦理问题还涉及我们目前对所用技术的不完善控制,以及对个人、生态和进化系统不确定的短期和长期影响。在植物界,品种间杂交、选择方法、体外繁殖技术、诱变、转基因以及最近的基因编辑使某些植物能够适应人类的需求,同时也引发了社会、伦理和知识产权问题。在动物界,人们正在开发多种应用,将有害基因引入有害物种以根除它们,或者将抗性基因引入受到细菌、真菌或病毒感染威胁的物种种群。然而,这些应用对生态系统的长期影响尚不清楚。在动物育种中,长期以来,为了商业盈利的目的,人们一直采用实验程序来扩大牲畜基因改造的传统方法,但却忽视了动物福利问题。更成问题的是基因驱动,它能够迅速将基因改造引入整个种群。在公共卫生背景下,使用基因驱动来控制媒介传播疾病,例如消灭疟疾媒介蚊子等物种,可能会带来无法控制的、甚至可怕的后果。在人类中,对体细胞基因组进行临床试验似乎在各个领域都很有前景。然而,编辑人类基因组的新可能性不是在体细胞中,而是在配子或胚胎中,这意味着身体的所有细胞,包括生殖细胞,都会受到影响,这带来了一个重大的伦理问题,因为基因修改会传给后代。这种方法在法国被禁止,除了基础研究领域之外,因为它违反了法国批准的《奥维耶多公约》和《法国民法典》第 16-4 条。