量子卷积神经网络(QCNN)代表量子机学习中的一种有希望的方法,为量子和经典数据分析铺平了新方向。由于缺乏贫瘠的高原问题,训练量子神经网络(QNN)及其可行性,这种方法特别有吸引力。但是,将QCNN应用于经典数据时会产生一个限制。当输入量子数的数量为两个功率时,网络体系结构是最自然的,因为每个池层中的数量减少了两个倍。输入量子位的数量确定可以处理的输入数据的尺寸(即功能数量),从而限制了QCNN算法对现实世界数据的适用性。为了解决此问题,我们提出了一个QCNN体系结构,能够处理任意输入数据尺寸,同时优化量子资源(例如辅助量子器和量子门)的分配。这种优化不仅对于最大程度地减少计算资源很重要,而且在嘈杂的中间量子量子(NISQ)计算中至关重要,因为可以可靠地执行的量子电路的大小是有限的。通过数值模拟,我们基准了具有任意输入数据维度的多个数据集的各种QCNN体系结构的分类性能,包括MNIST,Landsat卫星,时尚 - 纳斯特和电离层。结果验证了提出的QCNN体系结构在利用最小资源开销的同时实现了出色的分类性能,当可靠的量子计算受噪声和缺陷限制时,提供了最佳解决方案。
低成本、高便携性生理系统的进步为监测人类在日常生活活动和驾驶飞机等更复杂任务中的认知过程提供了良好的机会。Muse 2 系统结合了脑电图 (EEG) 和光电容积描记法 (PPG) 传感器,可以提取时域、频域和心率中的神经动力学特征。在一项研究中,我们为五名飞行员配备了 Muse 2 系统,让他们执行低负荷和高负荷交通模式任务以及被动听觉异常任务。组级分析显示,与低负荷条件相比,参与者在高负荷下表现出更高的平均心率、更低的 alpha 波段功率谱密度、更低的 P300 幅度。这些结果与之前在高度控制的环境和研究级仪器中进行的实验室研究一致。基于 EEG 频率特征,在单次试验基础上对两种水平的心理工作负荷进行分类的准确率达到 93.2%。事后分析显示,分类器主要依赖于 beta 和 gamma 波段的运动伪影特征。使用心率和 ERP 特征的分类器分别达到 76% 和 77.8% 的分类准确率。尽管该系统很有趣,但它在移动和神经人体工程学应用方面存在一些局限性,特别是电极数量有限,阻碍了使用先进的信号处理技术来解决信号中的噪声和伪影。
摘要:在异常或紧急情况下,意外事件引起的航路变更往往会对操作人员在飞行任务中的认知和行为产生不利影响。在这种情况下,尤其有必要研究通常基于常规环境设计的交互显示效用。本研究旨在探讨航路变更和显示设计对模拟飞行任务中操作人员态势感知、任务绩效和心理负荷的影响。24 名被试参加了一项实验,被试被要求在航路按计划和航路变更两种条件下执行三种显示设计的模拟飞行任务。采用主观测量、行为测量和眼动测量来评估被试的态势感知、任务绩效和心理负荷。结果表明,由于注意力资源的需求和供应之间的差距,意外航路变更增加了心理负荷,同时也降低了态势感知和任务绩效。在应对异常情况下的意外事件时,应重点降低操作人员注意力资源的需求。此外,合理的信息布局,如关键决策信息的中心布局设计,对提高异常情境下的态势感知和任务绩效比信息显著性更重要。然而,具有高显著性的指标可能对异常情境下的态势感知和任务绩效产生不利影响。
摘要:对于飞行员来说,应对焦虑的能力在飞行过程中至关重要,因为他们可能会面临压力。根据大五人格量表,这种能力可以通过两种重要的人格特质进行调节:尽责性和神经质。前者与注意力有关,后者与对焦虑刺激的注意力偏差有关。鉴于目前用于检测用户状态的监测系统的发展,该系统可以并入驾驶舱,因此需要估计它们对个体间人格差异的鲁棒性。事实上,几种情绪识别方法都是基于生理反应,这些反应可以通过特定的人格特征进行调节。对 20 名飞行员的人格特质进行了评估。之后,他们进行了两次连续的模拟飞行,一次没有社会压力,一次有社会压力,同时测量皮肤电活动。在第二次飞行之前,也就是压力诱发条件之前,对他们的主观焦虑进行了评估。结果表明,神经质得分较高与认知和躯体焦虑呈正相关。此外,在社会压力下,尽责性得分越高与皮肤电稳定性(即皮肤电导反应次数越少)呈正相关。这些关于自我报告和生理反应的结果都支持将人格差异纳入飞行员的状态监测中。
摘要:对于飞行员来说,应对焦虑的能力在飞行过程中至关重要,因为他们可能会面临压力。根据大五人格量表,这种能力可以通过两种重要的人格特质进行调节:尽责性和神经质。前者与注意力有关,后者与对焦虑刺激的注意力偏差有关。鉴于目前用于检测用户状态的监测系统的发展,该系统可以并入驾驶舱,因此需要估计它们对个体间人格差异的稳健性。事实上,几种情绪识别方法都是基于可以通过特定人格特征进行调节的生理反应。对 20 名飞行员的人格特质进行了评估。之后,他们进行了两次连续的模拟飞行,分别在没有和有社会压力的情况下,同时测量皮肤电活动。在第二次飞行之前,也就是在压力诱发条件之前,对他们的主观焦虑进行了评估。结果表明,神经质得分越高,认知焦虑和躯体焦虑越呈正相关。此外,在社会压力下,尽责性得分越高,与皮肤电稳定性呈正相关,即皮肤电导反应次数越少。这些关于自我报告和生理反应的结果都支持将性格差异纳入飞行员的状态监测中。
商业无人机(或无人驾驶飞机)每年以14%的速度增长,因为远程行驶的飞船比用于许多功能的试验手工艺品更简单,更安全,更便宜,并且可能更小。除了无人机在军事应用和包装交付方面的广泛宣传的潜力外,无人驾驶飞机(UAV)还代表了一种更简单,更负担得起的解决方案,用于检查桥梁,监视电源线,检查农业领域的状况,喷涂农作物并执行其他工业任务。此外,城市空气流动性(UAM)市场具有巨大的潜力,因为拥挤的领空和交通拥堵产生了对小型飞机的需求,该飞机可以升空并降落在狭窄的空间中。垂直起飞和着陆(VTOL)飞机部门是当今日益注意力和投资的主题,这是有充分理由的。航空航天领导人,包括空中客车,劳斯莱斯和贝尔,正在开发产品解决方案,希望利用Booz Allen估计超过5000亿美元的市场机会。由于许多这些飞机可以携带两名或四名乘客,因此通过自治消除了飞行员的有效载荷能力增加了25%至50%,从而创造了很大的成本优势。但是,使VTOL飞机完全自主涉及到巨大的工程挑战。他们需要安全处理所有可能的情况,而无需人工操作员的干预。他们必须在每个可能的天气条件下从垂直飞行到水平飞行的困难过渡。,他们必须准确地感知周围的物理环境,以便它们可以可靠地区分无害的视觉现象,例如光反射与电势
估计此次信息收集的公共报告负担平均为每份回应 1 小时,包括审查说明、搜索现有数据源、收集和维护所需数据以及完成和审查信息收集的时间。请将有关此负担估计或本次信息收集任何其他方面的评论(包括减轻负担的建议)发送至国防部华盛顿总部服务处信息行动和报告局 (0704-0188),1215 Jefferson Davis Highway, Suite 1204, Arlington, VA 22202-4302。受访者应注意,尽管法律有任何其他规定,但如果信息收集未显示当前有效的 OMB 控制编号,则任何人均不会因未遵守信息收集而受到任何处罚。请不要将您的表格寄回上述地址。1.报告日期 (DD-MM-YYYY) 2.报告类型 3.涵盖日期 (从 - 到)
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ESSN 1366-5847 出版商:Taylor and Francis 这是 Taylor & Francis 于 2018 年 4 月 30 日在《人体工程学》上发表的一篇文章的已接受手稿,可在线获取:http://www.tandfonline.com/ 10.1080/00140139.2018.1471159 版权所有 © 和道德权利归作者和/或其他版权所有者所有。可以下载副本用于个人非商业研究或学习,无需事先许可或收费。未经版权所有者书面许可,不得复制或大量引用本项目。未经版权所有者正式许可,不得以任何方式更改内容或以任何格式或媒介进行商业销售。本文档是作者的印刷后版本,包含同行评审过程中商定的任何修订。已发布版本和此版本之间可能仍存在一些差异,如果您想引用已发布版本,建议您查阅已发布版本。