大脑网络中的信号传导在多个拓扑尺度上展开。区域可以通过本地电路交换信息,涵盖了具有相似功能的直接邻居和区域,或者在全球电路上,涵盖了具有不同功能的遥远邻居。在这里,我们研究了Cortico-cortical网络的组织如何通过参数调整信号在白色物质Connectome上传输的范围来介导本地化和全球通信。我们表明,大脑区域的首选沟通量表有所不同。通过调查大脑区域与跨多个尺度进行交流的倾向,我们自然揭示了它们的功能多样性:单峰区域显示对本地交流和多模式区域的偏爱显示了对全球交流的偏好。我们表明,这些偏好表现为区域和规模特异性结构函数耦合。也就是说,单峰区域的功能连通性来自小型电路中的单突触通信,而跨模态区域的功能连通性来自大型电路中的多突触通信。总的来说,目前的发现表明,沟通偏好在整个皮质中是高度异质的,从而塑造了结构功能耦合的区域差异。
1牛津大学,牛津大学,牛津大学,英国2号地理与环境科学学院,南安普敦大学,南安普敦大学,SO17 1BJ,英国3号,英国3号3号,阿拉巴马州阿拉巴马大学,阿拉巴马州阿拉巴马大学,美国阿拉巴马大学4号和经济,埃克塞特大学,埃克塞特大学,EX4 4RJ,英国6 6号地理与地球科学学院,格拉斯哥大学,格拉斯哥大学,格拉斯哥大学,英国格拉斯哥大学7 7地理与环境科学系,英国雷丁大学,雷丁大学8号,雷丁大学8读,雷丁大学,雷丁大学,雷丁大学,雷丁大学,英国9能源与环境研究所,赫尔,赫尔,赫尔,赫尔,杜勒,杜勒,杜勒,杜勒,少年, UK 11地理科学学院,布里斯托尔大学,布里斯托尔大学,BS8 1SS,英国12地理与环境,拉夫堡大学,拉夫堡,英国,英国
摘要:催化剂层(CLS)的多尺度设计对于将氢电化学转换设备推向商业化部署很重要,但是,多尺度CL组件之间的复杂相互作用,高合成成本和庞大的设计空间,这一数字受到了极大的阻碍。我们缺乏能够准确反映纳米结构 - 性能关系并有效地搜索设计空间的理性设计和优化技术。在这里,我们用深层的人工智能(AI)框架填补了这一空白,该框架集成了最近的生成AI,数据驱动的替代技术和集体智能,以有效地搜索由其电化学性能驱动的最佳CL纳米结构。Glider通过利用量化量化矢量自动编码器的维度降低能力来实现现实的多尺度数字发电。滑翔机的强大生成能力可以有效搜索CLS的PT碳 - 离子体纳米结构的最佳设计参数。我们还证明滑翔机可以转移到其他燃料电池电极微结构产生,例如纤维气体扩散层和固体氧化物燃料电池阳极。滑翔机作为设计和优化广泛的电化学设备的数字工具。关键字:燃料电池,生成人工智能,多尺度设计,多物理,催化剂层
使用光学相干断层扫描(OCT)图像对大型脉络膜血管进行精确分割,使前所未有的定量分析能够理解脉络膜疾病。在本文中,我们提出了一个称为MFGNET的新型多尺度和精细网络。由于脉络膜血管是小目标,因此需要考虑远距离依赖性,因此,我们开发了一个两组细粒的特征提取模块,可以将变压器提取的远程信息与在两个分支之间引入信息交换的卷积中提取的局部信息。为了解决OCT图像中脉络膜血管的低对比度和模糊边界的问题,我们开发了一个较大的内核和多尺度注意模块,该模块可以通过多尺度卷积内核,通道混合和特征进行补充来改善目标区域的特征。我们用手动注释的大型脉络膜容器在800 OCT图像上定量评估了MFGNET。实验结果表明,与当前可用的最先进的分割网络相比,所提出的方法具有最佳性能。值得注意的是,根据分割结果将大型脉络膜血管在三个维度(3D)中重建,并计算了几个3D形态参数。对这些参数的统计分析揭示了健康对照组和高近视组之间的显着差异,从而确认了拟议工作在促进后来对疾病和临床决策的促进方面的价值。
Hadrien Thomas,Benjamin Brigaud,Thomas Blaise,Elodie Zordan,Hermann Zeyen等。地热,2023,112,pp.102719。10.1016/j.geothermics.2023.102719。hal-04086839v2
摘要:添加剂制造(AM)缺陷在纤维增强的热塑性复合材料(FRTPC)中面临着重大挑战,直接影响其结构和非结构性表现。通过基于材料挤出的AM产生的结构,特别是融合的细丝制造(FFF),逐层沉积可以引入孔隙率(在某些情况下最高10-15%),分层,空隙,纤维错位和层次之间的不完整融合。这些缺陷会损害机械性能,从而导致抗拉强度最多降低30%,在某些情况下,疲劳寿命高达20%,严重降低了该复合材料的整体性能和结构完整性。常规的非破坏性测试(NDT)技术通常难以有效地检测此类多尺度缺陷,尤其是当解决方案,穿透深度或物质异质性构成挑战时。本综述对FRTPC中的制造缺陷进行了严格的研究,根据形态,位置和大小对FFF诱导的缺陷进行了分类。讨论了能够检测到小于10 µm的空隙,以及与自感应纤维集成的结构健康监测系统(SHM)系统的高级NDT技术。与传统的NDT技术相比,还突出了机器学习算法(ML)算法在增强NDT方法的灵敏度和可靠性中的作用,这表明ML积分可以提高缺陷检测高达25–30%。最后,研究了配备连续纤维的自我报告FRTPC的潜力,用于实时缺陷检测和原位SHM。通过将ML增强的NDT与自我报告的FRTPC相结合,可以显着提高缺陷检测的准确性和效率,从而通过启用更可靠的,缺陷,更可靠的,最低的FRTPC组件来促进AM在航空航天应用中的广泛采用。
中尺度涡旋对海洋温度和盐度结构产生重大影响,从而改变生态环境和声传播特性。先前对中尺度涡旋效应下声传播的研究主要集中于碎片化的、快照式的分析。而本研究采用整体的方法,通过整合多源数据来阐明海洋温度和盐度结构,最终影响它们的生态环境和声传播。与现有论文相比,本研究采用了更全面、更连续的方法。通过融合多源数据,本研究引入了一种创新的中尺度涡旋跟踪算法和增强的高斯涡旋模型。利用BELLHOP射线理论模型,本研究研究了西北太平洋一个气旋涡旋和一个表现出完整生命周期的典型反气旋涡旋(CE-AE)对的声场特征。结果表明,中尺度涡旋的整个生命周期对声场环境产生显著的影响。随着CE的增强,汇聚区(CZ)距离减小,CZ宽度扩大,直达波(DW)距离缩短。相反,增强的AE会使CZ距离增加,CZ宽度收缩,DW距离延长。本文定量分析了影响涡旋生命周期的关键因素,结果表明涡旋强度和变形参数都显著影响声传播特性,其中涡旋强度的影响更大。本研究对海面测高数据在水下声学研究中的应用具有重要的贡献,并对典型中尺度涡旋环境中涡旋参数对水下声传播的影响提供了初步认识。此外,这项研究为未来研究海洋系统中涡流动力学和声传播之间的复杂关系奠定了基础。
纳米热剂等纳米含能材料通常由单质金属(如铝)与金属氧化物(即具有氧键的金属,例如铁锈)组合而成;前者为燃料,后者为氧化剂。3 与“中观”传统配方和常规炸药相比,这些材料具有更高的反应速率和能量产率,但也带来了这些小尺度反应所特有的问题。最近,人们对纳米材料的物理和化学性质的认识已开始着手解决这些问题,具有更高能量产率的配方现在有望应用于微型军事系统,并有望成为下一代炸药和推进剂。这是因为它们对撞击、摩擦和冲击波的敏感度降低,能量释放和燃烧速率增加。4 这些特性使它们比目前的弹药填充物更安全。
Elaine Petro 教授 康奈尔大学 分子离子束和束表面相互作用的多尺度建模 电喷雾离子源是卫星推进、生化分析和各种表面处理行业领域的使能技术。这些应用推动了对扩展离子束的物理和粒子碰撞的化学的更深入了解。电喷雾离子羽流对最先进的等离子体建模技术提出了挑战,因为关键过程发生的长度和时间尺度范围很广(即纳米级发射点和厘米级操作体积)。伴随着这些空间梯度的是离子和中性群体中的大密度和速度梯度。此外,电喷雾羽流是具有非麦克斯韦分布的非中性等离子体。我们介绍了最先进的分子离子羽流动力学和化学数值模型,这些模型对于探索设计变量、了解操作条件和提高性能必不可少。除了卫星推进中的应用外,我们还将讨论在其他相关领域利用这些离子源的机会。
现代工程设计中,先进材料(如纤维/颗粒增强聚合物、金属合金、层状复合材料等)被广泛使用,其中晶粒、夹杂物、空隙、微裂纹和界面等微尺度异质性显著影响宏观本构行为。显然,准确描述材料的多尺度行为对于材料设计和结构分析的成功至关重要。代表性体积元 (RVE) 分析方法提供了一种严格的方法,可以从较低长度尺度的材料成分和结构特性中获得较高长度尺度上均匀的宏观材料特性。最近,我们在多物理场仿真软件 LS-DYNA 中开发了一个 RVE 模块(关键词:*RVE_ANALYSIS_FEM),可以在用户指定的特征长度尺度上对数值重建的材料样品进行高保真虚拟测试。在本文中,我们将简要介绍这一新功能。