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降雨估算的机器学习方法
为了解决这些问题，这项工作提出了一种基于机器学习的方法，该方法可以结合来自各种遥感测量值的数据，并使用基于集合方法的分类器进行降雨估算。建议的方法在计算上比插值技术便宜，允许集成异质数据源，并在不可用的RGS的情况下提供了准确的降雨估计。它还利用了RG的高定量精度以及雷达和卫星保证的空间模式识别。所提出的方法提供了不可用的RG的降雨量的准确估计值，可以整合利用RGS的高定量精度和通过雷达和卫星确保的空间模式识别的异质数据源的整合，并且比插入方法的计算范围更低。在有关意大利地区Calabria的实际数据上进行的实验结果，与Kriging与Kriging与外部漂移（KED）相比，在降雨估计领域中得到了公认的方法，这在检测概率（0.58 versus versus versus versus误差）和均值误差（0.11 vers 0.15 vers 0.15）方面显示出显着改善。
与神经精神疾病相关的突变描述了有助于自闭症和精神分裂症的功能性脑连通性维度
16p11.2和22q11.2拷贝数变体（CNV）赋予自闭症谱系障碍（ASD），精神分裂症（SZ）和注意力促进性血液验证率（ADHD）的高风险，但它们对功能连接（FC）的影响仍然不明显。在这里，我们报告了使用101个CNV载体，755个特发性ASD，SZ或ADHD和1,072个对照的磁共振成像数据对静息状态FC进行分析。我们表征CNV FC-签名，并使用它们来识别有助于复杂特发性条件的维度。CNV在全球和区域层面上对FC具有很大的镜子影响。thalamus，somato-Motor和后岛区域在跨删除，重复，特发性ASD，SZ但不是ADHD中共享的dysconneconnectivitive中起着至关重要的作用。与缺失FC签名相似的个体表现出较差的认知和行为症状。缺失相似性可能与观察到基因表达空间模式和FC签名之间观察到的冗余关联有关。结果可以解释为什么许多CNV会影响类似的神经精神症状。
基于L1-Norm和Dempster-Shafer理论的CSP的内部特征选择方法
摘要 - 常见的空间模式（CSP）算法是一种公认的空间过滤方法，用于运动成像（MI）基于脑部计算机的特征提取方法（BCIS）。然而，由于非统计学对电向形态学（EEG）的影响以及CSP目标函数的固有缺陷，空间滤波器以及它们相应的特征在CSP中使用的特征空间中不一定是最佳的。在这项工作中，我们设计了一种新功能选择方法来通过基于改进的目标函数选择功能来解决此问题。，改进是通过压制异常值和发现较大阶段距离的功能进行的。此外，提出了一种基于Dempster - Shafer理论的融合算法，该算法考虑了特征的分布。有了两个竞争数据集，我们首先根据分类精度，特征分布和嵌入性评估了改善目标函数的性能。然后，在精度和计算时间都进行了与其他特征选择方法的比较。实验结果表明，所提出的方法消耗的额外计算成本较少，并导致基于MI的BCI系统的性能显着提高。
嘈杂环境中的有效量子态跟踪
摘要 量子态断层扫描旨在找到量子态的最佳描述——密度矩阵，是量子计算和通信中必不可少的组成部分。状态断层扫描的标准技术无法跟踪变化的状态，并且在存在环境噪声的情况下通常表现不佳。尽管理论上有不同的方法可以解决这些问题，但迄今为止实验演示很少。我们的方法，矩阵指数梯度 (MEG) 断层扫描，是一种在线断层扫描方法，允许状态跟踪，从第一次测量开始动态更新估计的密度矩阵，计算效率高，即使数据非常嘈杂也能快速收敛到良好的估计值。该算法通过单个参数控制，即其学习率，它决定了性能，并且可以在模拟中根据单个实验进行定制。我们展示了在以光子横向空间模式编码的量子系统上进行 MEG 断层扫描的实验实现。我们研究了我们的方法在静止和演化状态以及显著的环境噪声下的性能，并发现在所有情况下保真度约为 95%。
![arXiv:2003.10212v1 [q-bio.NC] 2020 年 3 月 13 日](/simg/g:\will\search\icon\source\c\cf701643586d210df324b7d34994c982146f5143.webp)
arXiv:2003.10212v1 [q-bio.NC] 2020 年 3 月 13 日
摘要。本研究提出通过引入实际运动和/或体感提示来改进运动想象的脑电图 (EEG) 记录协议。所得结果证明了要求受试者在想象试验后执行运动动作的优势。通过在协议中引入运动动作，受试者能够执行实际的运动计划，而不仅仅是想象运动，从而大大提高了想象运动的难易程度。本研究还探讨了向受试者提供体感提示的额外优势，而不是传统的听觉/视觉提示。在应用众所周知的通用空间模式 (CSP) 算法时，协议中的这些变化在数据上获得的空间滤波器的适用性方面显示出希望。当协议通过体感刺激增强时，空间滤波器突出显示的区域在受试者中更加局部化和一致。因此，我们认为这可能被证明是一种更好的脑电图采集协议，用于检测（临床）瘫痪/闭锁患者响应预期运动指令时的大脑激活。
Quantum GIS (QGIS)：更昂贵的 GIS 平台的免费替代品介绍 1
摘要 地理信息系统 (GIS) 软件包价格过高，导致许多人不愿进行地图绘制和空间分析。在本说明书中，我们向读者介绍了一款名为 Quantum GIS (QGIS) 的免费 GIS 软件包。我们通过向读者介绍简单的 GIS 流程来说明此软件包的实用性，这些流程可用于可视化对各种领域（包括自然资源、农业和城市规划等）具有重要意义的空间模式。读者将学习如何为感兴趣的县（本例中为阿拉楚阿县）创建土地覆盖图，以及如何创建热图来说明给定属性的密度（本例中为佛罗里达泉）。本文档将使那些有兴趣将 GIS 纳入工作但买不起昂贵的专有 GIS 软件包的人以及任何有兴趣学习新 GIS 软件包的人受益。简介 地理信息系统 (GIS) 是一个虚拟界面，允许用户探索和可视化空间明确数据集内和之间的空间关系。 GIS 是企业和科学界以及农业和土地管理从业人员的宝贵工具。GIS 可以直观地可视化和传达空间信息
![arXiv:2409.09627v2 [cs.HC] 2024 年 9 月 19 日](/simg/g:\will\search\icon\source\c\c8e3f7a5d0004df336e46e4f53c7b5077e828ac6.webp)
arXiv:2409.09627v2 [cs.HC] 2024 年 9 月 19 日
摘要。运动想象 (MI) 分类是脑机接口 (BCI) 的关键。直到最近几年，已经提出了许多模型，从经典算法（如通用空间模式 (CSP)）到深度学习模型（如卷积神经网络 (CNN) 和 transformers）。然而，在有效提取脑电图 (EEG) 信号中固有的复杂时空信息方面，这些模型在通用性、语境性和可扩展性等方面表现出局限性。为了解决这些限制，我们引入了时空曼巴网络 (STMambaNet)，这是一种利用 Mamba 状态空间架构的创新模型，擅长处理具有线性可扩展性的扩展序列。通过结合空间和时间 Mamba 编码器，STMambaNet 可以有效捕捉空间和时间上的复杂动态，显著提高脑电图信号解码性能以进行 MI 分类。 BCI 竞赛 IV 2a 和 2b 数据集上的实验结果证明了 STMambaNet 优于现有模型，使其成为推进基于 MI 的 BCI 和改进现实世界 BCI 系统的有力工具。
量子容错阈值的光学演示
摘要 实际量子计算面临的一个主要挑战是量子系统与环境相互作用所导致的无法避免的错误。容错方案中，逻辑量子位由几个物理量子位编码，能够在出现错误的情况下输出更高概率的正确逻辑量子位。然而，对量子位和算子编码的严格要求使得实现完全容错计算即使对于可实现的嘈杂中型量子技术来说也是一项挑战。特别是容错计算的阈值仍然缺乏实验验证。在这里，我们基于全光学装置，通过实验证明了容错协议阈值的存在。四个物理量子位表示为两个纠缠光子的空间模式，用于编码两个逻辑量子位。实验结果清楚地表明，当错误率低于阈值时，由容错门组成的电路中正确输出的概率高于相应的非编码电路。相反，当错误率高于阈值时，容错实现没有优势。开发的高精度光学系统可以为研究具有容错门的更复杂电路中的错误传播提供可靠的平台。
利用 DNA 纳米结构对生化反应进行空间条形码编码，揭示了邻近标记中的主要接触机制
TurboID 和 APEX2 等邻近标记技术已成为研究蛋白质相互作用的空间组学研究的关键工具。然而，这些反应性物种介导的标记背后的生化机制，尤其是亚微米范围内标记方法的空间模式，仍然知之甚少。在这里，我们利用 DNA 纳米结构平台通过体外测定精确测量 TurboID 和 APEX2 的标记半径。我们的 DNA 纳米标尺设计能够在酶附近以纳米精度部署寡核苷酸条形码标记靶标。通过使用定量 PCR 量化标记产量并将其与目标距离进行映射，我们发现了标记机制的惊人见解。与流行的扩散标记模型相反，我们的结果表明 TurboID 主要通过接触依赖性标记进行操作。同样，APEX2 在其直接接触范围内显示出高标记效率。同时，它对更远的酚表现出低水平的扩散标记。这些发现重新定义了我们对邻近标记酶机制的理解，同时突出了 DNA 纳米技术在空间分析反应物种方面的潜力。
双光点源的自适应量子态估计
区分两个光学点源是光学领域的一个重要课题，有望应用于天文观测和生物成像。然而，传统方法有一个称为瑞利诅咒 [1] 的缺陷，当两个点源彼此靠近时，很难区分它们。这个问题可以转化为估计两个点源的质心和分离的问题，瑞利诅咒表示当两个点源彼此靠近时难以估计分离。最近，Tsang 等人 [1] 在量子理论框架下研究了这个问题，并表明有可能以与它们相距较远时相同的精度估计两个靠近的点源之间的分离。此外，他们设计了一种称为空间模式解复用（SPADE）的测量方案，当预先知道两个点源的质心时，该方案可以达到这种精度。 SPADE 方案可以让我们准确估计分离，但它需要事先知道质心。因此，Grace 等人 [2] 提出了一个两步程序，其中首先要估计质心。与此同时，Parniak 等人 [3] 和 Bao 等人 [4] 研究了同时估计质心和分离，但他们没有考虑测量的最优性。