诸如运动想象脑机接口 (BCI) 之类的输入设备通常不可靠。理论上,人机回路中可以使用通道编码来通过嘈杂的输入设备稳健地封装意图,但标准前馈纠错码实际上无法应用。我们为噪声水平非常高的二进制输入设备提供了一个实用且通用的概率用户界面。我们的方法允许实现任何级别的稳健性,而不管噪声水平如何,只要有可靠的反馈(例如视觉显示)即可。特别是,我们展示了基于反馈通道代码的高效缩放界面,用于噪声水平为基于运动想象的 BCI 等模态特征的二分类问题,准确率 < 75%。我们概述了基于分离通道、线路和源编码的人机回路设计中的一般原则。我们开发了一种新颖的选择机制,可以使用嘈杂的双态按钮实现任意可靠的选择。我们展示了对变化的通道统计数据的自动在线适应,以及无需精确校准错误率的操作。我们使用一系列可视化来构建用户界面,这些界面以对用户透明的方式隐式编码这些通道。我们通过一组蒙特卡罗模拟和人机交互实验的实证结果验证了我们的方法,结果表明,该方法在一系列通道条件下可有效运行,达到理论最佳值的 50-70%。
太赫兹辐射介于红外和微波之间,最常见的频率范围是 0.1 THz 至 10 THz [1]。由于缺乏有效的、在室温下工作的、紧凑的、成本高效的光源和探测器,太赫兹是整个电磁辐射谱中研究最少的范围之一,直到 20 世纪 80 年代才开始被探索。自过去几十年以来,太赫兹辐射谱引起了研究人员的注意。该辐射范围的具体特征包括非电离、非侵入性、在水中的高吸收率和弥散性(水是生物组织的主要成分)。除了国防应用 [2、3] 和危险物质检测 [4-6] 之外,太赫兹辐射对医学诊断也非常有用 [7]。亚毫米波长最重要的特性是尚未发现其对人体组织有任何负面影响 [8-11]。在医学应用中,这种类型的辐射可用于检测乳腺癌和皮肤癌 [ 12 - 16 ]、研究引入血液循环的标记物,甚至用于分析人眼的角膜 [ 17 , 18 ]。在开发可在大量患者身上测试的设备时,太赫兹辐射的无创性非常重要,它比基于电离辐射的传统方法更具成本效益,诊断也更安全。水分子会强烈衰减太赫兹辐射,因此所研究的生物样本必须很薄或放在由水组成的材料表面。透射配置是可能的,但是它需要准备类似于组织病理学的生物样本,这在活体患者中是不可接受的。因此,反射配置是必要的,我们的研究重点将放在皮肤组织上。这项工作的主要目的是将先进的衍射光学元件 (DOE) 应用于太赫兹发射器和检测器装置。对比健康和癌变皮肤的光学特性可以区分危及生命的病变。由于太赫兹扫描的分辨率有限(波长相对较长),医生的检查无法替代,但这种设备在预防护理中非常有用。我们的目标是设计和制造薄型 DOE,这将使太赫兹皮肤扫描仪更加紧凑和实用。我们提出了一种基于利用的新颖方法,该方法是该领域的新方法
摘要:生理信号是即时的,对脑刺激引起的神经和心血管变化很敏感,被认为是评估脑刺激与认知表现之间关联的量化工具。在设备齐全的临床环境之外进行脑刺激需要使用低成本的便携式微型系统。这项双盲、随机、假对照研究的目的是量化微波脑刺激 (MBS) 装置诱发的神经和心血管系统的生理生物标志物。我们研究了主动 MBS 和假装置对十名志愿者(平均年龄 26.33 岁,70% 为男性)心血管和神经反应的影响。使用便携式传感设备以半小时为间隔记录初始静息状态、中间状态和最终状态的脑电图 (EEG) 和心电图 (ECG)。在实验期间,参与者承担认知工作量。与假手术组相比,在主动 MBS 组中,EEG 中高 alpha、高 beta 和低 beta 波段的功率增加,而低 alpha 和 theta 波的功率降低。RR 间隔和 QRS 间隔与 MBS 刺激有显著关联。心率变异性特征显示两组之间没有显著差异。可穿戴 MBS 设备可能适用于生物医学研究;MBS 可以调节神经和心血管对认知负荷的反应。
摘要:生理信号是即时的,对脑刺激引起的神经和心血管变化很敏感,被认为是评估脑刺激与认知表现之间关联的量化工具。在设备齐全的临床环境之外进行脑刺激需要使用低成本的移动微型系统。这项双盲、随机、假对照研究的目的是量化微波脑刺激 (MBS) 装置诱导的神经和心血管系统的生理生物标志物。我们研究了主动 MBS 和假装置对十名志愿者(平均年龄 26.33 岁,70% 为男性)心血管和神经反应的影响。使用便携式传感设备以半小时为间隔记录初始静息状态、中间状态和最终状态的脑电图 (EEG) 和心电图 (ECG)。在实验期间,参与者参与了认知工作量。在主动 MBS 组中,与假手术组相比,EEG 中高 alpha、高 beta 和低 beta 波段的功率增加,而低 alpha 和 theta 波的功率降低。RR 间隔和 QRS 间隔与 MBS 刺激有显著关联。心率变异性特征显示两组之间没有显著差异。可穿戴 MBS 模式可能适用于生物医学研究;MBS 可以调节神经和心血管对认知工作量的反应。
为确定光伏发电系统的可靠性和预期寿命,应对系统的年度行为进行建模。利用此模型,可以使用参考文献 [1] 中介绍的最先进的方法评估对电力电子模块或设备造成的损害。电力设备结温可被视为主要的元件压力源,因此是寿命估算建模的关键变量。结温行为基于参考文献 [1] 中提出的模型。雨流计数基于参考文献 [2] 的工作,而损伤建模基于参考文献 [3],其中 [4] 提出了改进模型。线性损伤累积最初基于 [5] 中的公式,但在参考文献 [6] 中针对电力电子应用进行了测试,发现它是一个普遍适用的假设。然而,这个特定的假设值得进一步研究。
摘要:减少温室气体 (GHG) 排放的目标激发了人们对来自时变来源(例如光伏、风能)的可再生能源系统的兴趣,这些系统可能需要电池来帮助平衡负载。然而,电池本身在其生命周期的所有阶段都会给电力系统增加额外的温室气体排放。本文首先调查了两种固定式锂离子电池制造的温室气体排放,比较了欧洲、美国和中国的生产情况。接下来,我们分析了这些电池的安装和运行如何改变两个试点站点的电力供应的温室气体排放。生命周期评估用于计算温室气体排放量。电池制造温室气体排放的区域比较表明,原铝、阴极糊和电池单元生产是电池制造温室气体排放的主要组成部分。区域差异主要与高电网电力需求和电力结构的区域变化有关,导致基准值为 77 kg CO 2 -eq/kWh 至 153 kg CO 2 -eq/kWh 电池容量。对两个试点的评估表明,如果电池的运行能够增加电力系统中的可再生能源,那么使用电池可以节省高达 77% 的温室气体排放。
摘要。随着未来几年许多研究反应堆的逐步淘汰,小型和中型中子源的不足是可以预见的。激光驱动的中子源有可能填补这一空白,过去几年激光技术取得了巨大进步。即将推出的具有高达 10 Hz 重复率的拍瓦激光器有望大幅提高中子通量。本文开发并优化了一种装置,用于在激光驱动的中子源上进行中子共振光谱分析。然后在 PHELIX 激光系统的实验活动中对该装置进行了评估。激光强度高达 10 21 W/cm²,ns 预脉冲对比度为 10 -7,用于离子加速,结果为 (1.8±0.7)×10 8 N/sr/脉冲,相当于 4 当量的 (2.3±1.0)×10 9 N。这些脉冲经过调节、准直,并通过飞行时间法进行研究,以表征热中子谱以及信噪比。
本文研究了几种现有的用于储能系统的电压均衡器技术,重点研究了电池和超级电容器。为了满足需求,储能单元通常串联/并联耦合。然而,单元之间电压分布的差异会产生电压不平衡问题,从而影响储能系统的老化,并通过均衡器解决。根据平衡和组件的有效性等几个注意事项,对电压平衡电路拓扑的特征进行了多项评估。电压平衡本质上分为两类:无源均衡器和有源均衡器。因此,本文研究并回顾了两种均衡器类型的几种拓扑,并使用样本结果来验证拓扑性能。
摘要:预测性维护 (PM) 策略已引起航空业的关注,以降低维护成本和飞机停地 (AOG) 时间。利用飞机系统的状态监测数据,预测和健康维护 (PHM) 从业者一直通过应用剩余使用寿命 (RUL) 概念来预测飞机部件的使用寿命。此外,在预测中,当很难直接从数据中发现故障出现模式时,健康指标 (HI) 的构建起着重要作用。HI 通常由处理非平稳信号(例如飞机传感器时间序列)的数据驱动模型支持,其中需要从时间和频域进行数据转换。在本文中,我们基于希尔伯特谱的构造构建了时频 HI,并提出将基于物理的模型与数据驱动的模型相结合,以预测飞机冷却装置的 RUL。使用来自一家主要航空公司的数据,并考虑两个健康退化阶段,可以使用数据驱动的机器学习模型 (ML) 来估计飞机系统故障的发生。具体而言,我们的结果表明,所分析的冷却装置在使用寿命的最后飞行小时内出现异常退化之前会经历正常退化阶段。
目的:左心室辅助装置 (LVAD) 在晚期心力衰竭管理中至关重要,但驱动系统感染仍然是一个严重的并发症。本研究旨在评估糖尿病和非糖尿病 LVAD 患者驱动系统感染的微生物特征和临床结果。方法:我们对 2020 年 1 月至 2024 年 12 月期间 40 名患有驱动系统感染的 LVAD 患者进行了回顾性分析。微生物被分为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌或真菌,并比较了糖尿病组和非糖尿病组之间的患病率。分析了临床结果,包括复发、菌血症和死亡率。结果:革兰氏阳性菌是糖尿病组 (53.2%) 和非糖尿病组 (63.6%) 中最常见的分离微生物,无统计学差异 (p=0.285)。非糖尿病患者分离出金黄色葡萄球菌的频率更高(25% vs. 12.9%,p=0.110)。革兰氏阴性细菌和真菌病原体分别在 35.8% 和 6.6% 的病例中被鉴定出来,各组之间的分布相似。死亡率主要受年龄影响(AOR:0.879,95% CI:0.789-0.979,p=0.019),而其他人口统计学和临床因素没有显示出显着相关性。结论:糖尿病和非糖尿病 LVAD 患者的传动系统感染的微生物学特征是可比的,病原体流行率差异很小。年龄是死亡率的重要独立风险因素,而糖尿病不会导致临床结果的差异。需要进行更大规模的前瞻性研究来验证这些发现并优化感染管理策略。关键词:糖尿病、传动系统感染、心力衰竭、左心室辅助装置