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  • 面向移动端部署的轻量化二元卷积-Transformer融合网络在面部表情识别中的创新应用

    面部表情识别(FER)作为情感计算的核心技术,在消费行为分析、在线教育等领域展现出巨大潜力。然而现有深度学习方法存在两大瓶颈:一是传统卷积神经网络(CNN)难以捕捉跨区域的肌肉运动长期依赖,二是复杂模型难以在移动设备部署。尽管基于面部动作编码系统(FACS)的研究证实动作单元(AUs)与表情的强关联性,但现有AUs分析方法仍受限于局部特征提取能力。与此同时,Transformer在自然语言处理中展现的长程建模优势,为FER研究提供了新思路,但直接应用Vision Transformer会带来巨大计算开销。针对这一挑战,贵州理工学院的研究团队在《Engineering Applications

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-06-16

  • 基于DropFilter与双重统计选择的动态多元多项式神经网络分类器研究

    在计算智能领域,多项式神经网络(Polynomial Neural Networks, PNN)因其可解释的节点结构和自适应能力,长期被视为非线性回归建模的有效工具。然而,当面对多分类任务时,传统PNN暴露出结构僵化、类边界模糊和计算负担过重的瓶颈。尤其在工程场景如黑色塑料回收分类或电力设备局部放电检测中,数据的高维性和非线性关系更让现有方法捉襟见肘。为突破这一困境,来自中国的研究团队在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》发表研究,提出动态多元多项式神经网络(Dynamical Multiple Polynomial-bas

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-06-16

  • 基于时空图神经网络的轨道交通网络多尺度风速预测方法研究

    气候变化加剧背景下,极端大风对轨道交通运营安全的威胁日益凸显。中国新疆、瑞士等地频发的列车脱轨事故,以及北京铁路局2021年五一假期因大风导致的十余起接触网故障,暴露出传统单点风速预警系统的局限性。现有方法忽视风场空间关联性,难以满足网络级调度需求。针对这一挑战,中国国家自然科学基金支持的研究团队开发了基于时空图神经网络(Spatial-Temporal Graph Neural Network, STGNN)的创新解决方案。研究采用两大关键技术:1)通过时间滞后互相关(Time-Lagged Cross Correlation, TLCC)构建风应力向量场,突破传统地理距离图的限制;2)结合

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-06-16

  • 冰区航行智能决策新突破:基于神经遗忘决策集成模型的破冰船需求预测

    冬季冰区航行面临严峻挑战,波罗的海每年约40%水域结冰,船舶需在独立航行与破冰船辅助两种模式间切换。传统依赖航海员经验的评估方式存在主观性强、难以标准化等问题,而气候变暖导致冰况复杂化,进一步加剧了航行风险。芬兰-瑞典冬季导航系统(FSWNS)虽已建立,但现有基于h-v曲线(冰阻力与螺旋桨净推力平衡模型)或贝叶斯网络的方法,预测精度波动大(52.5%-98.9%),且简化了冰厚等连续变量。如何实现精准、客观的航行模式预测,成为优化破冰船资源配置的关键科学问题。芬兰运输基础设施协会(FTIA)联合研究团队在《Engineering Applications of Artificial Intel

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-06-16

  • 人工神经网络结合SHAP可解释性模型优化重铬酸钠形成工艺的机理研究与应用

    在铬盐工业生产中,传统重铬酸钠(Na2Cr2O7)制备工艺面临两大核心挑战:一是传统碳酸钠焙烧法会产生大量温室气体CO2,违背联合国可持续发展目标(SDG13);二是工艺参数复杂,铬(VI)的毒性和致癌性要求必须精确控制反应条件以最小化残留。更棘手的是,现有方法难以解析温度、时间、配比等多参数间的非线性相互作用,导致铬提取率与产品纯度难以兼顾。针对这些难题,国外研究人员创新性地将人工智能技术与可解释性建模相结合。发表在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》的这项研究,通过整合人工神经网络(ANN)的预测能力和SHAP(SHap

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-06-16

  • 生命早期甲状腺激素与一岁儿童神经发育评估:DSAN-12m出生队列研究的性别特异性关联

    甲状腺激素在胎儿和婴幼儿神经发育中扮演关键角色,但母体与子代甲状腺功能的动态关联及其性别特异性影响尚不明确。既往研究表明,孕期母体甲状腺功能异常可能导致子代认知障碍,但关于激素水平与具体神经发育域(如运动、语言)的关系,尤其是低风险人群中的细微效应,仍存在争议。此外,甲状腺激素作用的性别二态性机制亟待探索。为解答这些问题,巴西Recôncavo Baiano地区的研究团队通过DSAN-12m出生队列,追踪了66对母婴的甲状腺功能与神经发育指标。研究采用第二代化学发光法测定妊娠中期母体及19月龄婴儿的促甲状腺激素(TSH)、游离甲状腺素(FT4)和总三碘甲状腺原氨酸(TT3)水平,并运用Bayl

    来源:Early Human Development

    时间:2025-06-16

  • 基于样本可迁移与分支可扩展方法的复杂多径信道信号自动调制识别

    在无线通信技术飞速发展的今天,复杂电磁环境下的信号调制识别(Automatic Modulation Recognition, AMR)正面临严峻挑战。传统基于加性高斯白噪声(AWGN)信道或固定多径信道的研究,难以应对实际场景中信号因反射、折射产生的多径效应(Multipath Effect)。尤其军事侦察、无人机通信等非合作场景下,接收端需快速准确识别未知调制信号,而现有深度学习模型存在"训练场景单一、多径适应性差"的缺陷。北京理工大学的研究团队在《Digital Signal Processing》发表论文,创新性提出基于方向到达角(Direction of Arrival, DOA)估

    来源:Digital Signal Processing

    时间:2025-06-16

  • 综述:(不)要告诉我更多关于自己的事:对自我相关反馈的有意忽视

    Abstract人类对积极自我概念的维护常导致其陷入两难:自我相关反馈虽能提供有价值的洞察,却可能威胁既有认知。近期研究将伦理学领域的有意忽视(willful ignorance)概念引入自我认知研究,揭示了个体通过主动回避信息来维持心理舒适区的普遍现象。Introduction从工业肉类消费的伦理回避到环境足迹的刻意忽略,有意忽视现象在道德决策领域已被广泛研究。然而,当研究对象转向更具私密性的自我反馈时,这种保护性机制展现出更复杂的动力学特征。社会心理学研究表明,普通人平均每3天就会遭遇一次显性人际反馈,而社交媒体时代更将这种暴露频率推向新高。Willful ignorance of sel

    来源:Current Opinion in Psychology

    时间:2025-06-16

  • 教育机器人干预脊髓性肌萎缩症儿童运动及认知社交功能的单案例研究

    在特殊教育领域,脊髓性肌萎缩症(Spinal Muscular Atrophy, SMA)儿童面临多重挑战。这种罕见的神经肌肉疾病导致进行性肌肉萎缩,严重影响患者的精细运动控制、视觉-运动整合能力和社交参与度。尽管教育机器人(Educational Robotics, ER)已在自闭症谱系障碍(ASD)和注意力缺陷多动障碍(ADHD)等特殊需求儿童中展现出潜力,但针对SMA这类复杂运动功能障碍的应用仍属空白。传统康复方法往往难以激发患儿持续参与的动机,而标准化ER方案又缺乏针对神经肌肉疾病个体的适应性设计。为解决这一关键问题,来自意大利的研究团队在《Computers in Human Beh

    来源:Computers in Human Behavior: Artificial Humans

    时间:2025-06-16

  • 基于深度学习的煤制油高能量密度燃料分子设计与性能预测研究

    在航空工业快速发展的今天,高能量密度燃料(HEDFs)的研发直接关系到飞行器的航程、速度和载重能力。传统燃料存在能量密度不足、合成路线复杂等问题,而煤直接液化油中富含的环烷烃类物质,因其高热稳定性和高闪点特性,成为极具潜力的替代原料。然而,如何从复杂的煤液化产物中筛选出符合航空燃料标准(需同时满足高密度ρ、高体积热值NHOCV和低熔点Tm要求)的分子结构,一直是制约燃料开发的瓶颈问题。针对这一挑战,太原理工大学的研究团队在《Chinese Journal of Chemical Engineering》发表了一项突破性研究。该团队创新性地将深度学习技术引入燃料分子设计领域,通过建立"生成-预测

    来源:Chinese Journal of Chemical Engineering

    时间:2025-06-16

  • 基于WLOF-DENS融合算法的NaCl-Na2SO4-H2O三元体系溶解度精准预测模型研究

    在西北地区热循环法盐硝联产技术中,NaCl-Na2SO4-H2O三元体系作为核心原料系统,年产量可达130万吨芒硝,广泛应用于医药、相变储热等领域。然而该体系溶解度呈现特殊温度依赖性:Na2SO4在32.38°C以下溶解度骤增,之后随温度升高逐渐降低,这种非线性变化使传统Pitzer模型面临巨大挑战。虽然Pitzer模型通过参数回归能实现局部预测,但需要复杂温度修正参数,且在宽温域预测时精度显著下降。针对这一难题,青海大学联合研究团队在《Chinese Journal of Chemical Engineering》发表创新成果。研究采用多源实验数据整合策略,首先运用加权局部离群因子(WLOF

    来源:Chinese Journal of Chemical Engineering

    时间:2025-06-16

  • 恐惧与厌恶情绪在条件反射中的差异:基于无条件刺激的联合作用研究

    在心理病理学领域,恐惧和厌恶常被视为驱动焦虑障碍(如蜘蛛恐惧症、血液-注射-损伤恐惧症)和强迫症(OCD)的核心情绪。然而,这两种情绪在条件反射中的差异及其临床意义仍不明确。既往研究多孤立分析恐惧或厌恶,忽略了二者常协同作用的现实。更关键的是,临床观察表明,基于暴露的疗法对恐惧症状有效,但对厌恶主导的症状(如污染相关OCD)效果有限,暗示厌恶可能具有更强的“消退抵抗性”。这一空白促使研究者探索:当无条件刺激(Unconditioned Stimulus, UCS)分别诱发恐惧、厌恶或混合情绪时,条件反射的习得、消退及提取过程是否存在本质差异?德国波鸿鲁尔大学的研究团队在《Behaviour R

    来源:Behaviour Research and Therapy

    时间:2025-06-16

  • 颅缝早闭术后颅内及眶内体积变化的定量影像学研究:手术矫正效果的三维评估

    这项研究通过回顾性分析2009至2022年间103例颅缝早闭患儿的计算机断层扫描(CT)数据,利用脑科学专用软件Brainlab Elements Planning对44例符合标准的病例进行三维体积测量。聚焦颅骨重塑(Cranial Vault Remodeling)联合眶缘前移(Orbital Advancement)术式,定量分析显示术后颅内体积(Intracranial Volume, ICV)平均增长3.85%,双侧眶容积(Right Orbital Volume 8.74%, Left 7.31%)同步显著扩大(p<0.001)。该发现首次通过精确数字证实此类手术不仅能改善颅骨

    来源:Child's Nervous System

    时间:2025-06-16

  • 基于光电子纳米颗粒的无创近红外深部脑刺激技术突破:无需基因修饰的即时神经调控新策略

    在神经科学领域,实现深部脑区的非侵入性精准调控一直是亟待突破的技术瓶颈。传统电刺激存在植入损伤风险,而革命性的光遗传学技术虽然能实现细胞特异性调控,却受限于可见光穿透深度不足和长达数周的病毒转染等待期。更棘手的是,这些方法都需要基因操作,严重阻碍了临床转化。为此,中国的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表创新成果,开发出基于混合上转换/光伏(HUP)纳米颗粒的即时神经调控系统,首次实现无需基因修饰的近红外(NIR)深部脑刺激。关键技术包括:1) 合成核壳结构上转换纳米颗粒(NaYF4:Yb/Tm@NaYF4@SiO2)和氧缺陷钨氧化物(WO3-x)纳米棒;2) 通过脑立体定位注射

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-06-15

  • 自上而下注意力和阿尔茨海默病理学影响老年人大脑皮层选择性:学习过程中皮质特异性对情景记忆的调控机制

    随着全球老龄化加剧,理解老年人记忆衰退的神经机制成为紧迫课题。现有研究表明,大脑皮层神经选择性(neural selectivity)的降低——即特定脑区对偏好刺激反应减弱的现象——可能是关键因素,但其驱动机制尚不明确。更复杂的是,阿尔茨海默病(AD)早期病理变化与正常衰老过程如何共同影响这一机制,始终是神经科学领域的未解之谜。斯坦福大学的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表的重要工作中,通过创新的多模态研究方法,揭示了自上而下注意力和AD病理如何通过不同途径调控神经选择性,最终影响老年人群的情景记忆(episodic memory)功能。这项研究不仅为理解记忆衰退的异质性提供了

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-06-15

  • 综述:激活3D体外模型:生物工程与设计蓝图

    Highlights神经化3D模型的开发正成为模拟人类疾病和组织修复的关键工具。通过理性组合仿生细胞外基质(ECM)材料、特定细胞类型(如神经元、施万细胞)和生物分子因子(如神经营养因子),研究者能够构建高度仿真的神经-组织界面模型。新兴的3D生物打印和微流控技术进一步实现了神经细胞在三维空间中的精确定位,为模拟体内微环境(in vivomilieu)提供了新范式。这类模型在解析神经调控组织再生(如糖尿病伤口修复)或肿瘤神经浸润(如胰腺癌神经侵袭)机制中展现出独特价值,未来或将为神经-组织互作的靶向干预开辟新途径。Abstract神经支配通过分泌信号分子(如神经肽、生长因子)和物理接触双向调控

    来源:TRENDS IN Biotechnology

    时间:2025-06-15

  • 综述:音乐感知的核心系统

    Highlights双系统支撑的人类音乐性人类音乐能力由调性感知(tonal perception)和节律感知(metrical perception)两大互补系统构成。前者将音高输入置于音阶层级结构中解析,后者将时间输入转化为节奏分组层级。研究发现,这两个系统具有跨文化普遍性,其认知过程呈现自动化、封装性(encapsulation)特点,且在个体发育早期即可显现。独特的人类认知标志与语言感知相似,调性与节律系统在进化中表现出人类特异性。相较于其他感知系统(如视觉或触觉),它们无法在其他物种中找到同等复杂度的对应机制。这种独特性暗示了音乐感知可能与语言共享部分神经基础。音乐心理学的基石当调性

    来源:TRENDS IN Cognitive Sciences

    时间:2025-06-15

  • 帕金森病灰质结构-功能耦合异常:兴奋-抑制平衡对神经层级重塑的调控机制

    研究背景帕金森病(PD)长期以来被视为以黑质多巴胺能神经元损伤为核心的运动障碍疾病。然而近年研究发现,α-突触核蛋白病理扩散导致胆碱能(认知障碍)、去甲肾上腺素能(抑郁)等多系统受累,使得PD成为复杂的神经退行性疾病网络。在这种背景下,理解大脑结构连接与功能活动如何协同变化(即结构-功能耦合,SFC)成为揭示PD异质性症状的关键突破口。现有研究表明,健康人脑SFC沿单模态-跨模态层级梯度分布,但PD患者这种模式如何被神经生物学因素重塑尚属未知。研究设计与方法江苏省苏北人民医院Song'an Shang团队联合多中心,招募99名PD患者和104名正常对照(NC),在停药18小时后采集3T MRI

    来源:npj Parkinson's Disease

    时间:2025-06-15

  • 血管周围间隙流体扩散性预测帕金森病前驱期和早期临床恶化的机制研究

    帕金森病(PD)作为一种常见的神经退行性疾病,其病理特征为α-突触核蛋白(α-synuclein)异常聚集和多巴胺能神经元丢失。尽管现有治疗可缓解症状,但无法阻止疾病进展。近年研究发现,类淋巴系统(glymphatic system)作为脑内清除毒性蛋白的关键通道,其功能障碍可能与PD发病相关。然而,类淋巴系统在PD前驱期和早期阶段的变化规律及其对疾病进展的预测价值尚不明确,这成为阻碍早期干预策略开发的重要科学问题。南京医科大学附属脑科医院的研究团队在《npj Parkinson's Disease》发表的最新研究中,通过多模态影像技术和纵向队列设计,系统评估了类淋巴功能标志物ALPS指数在P

    来源:npj Parkinson's Disease

    时间:2025-06-15

  • 移动应用程序干预改善主观认知下降患者的心理状态与神经免疫功能:一项随机对照研究

    随着全球老龄化加剧,主观认知下降(Subjective Cognitive Decline, SCD)作为阿尔茨海默病(AD)的潜在早期标志物日益受到关注。约14.5%的SCD患者会在5年内发展为痴呆,而抑郁、焦虑等负面情绪会加速这一进程,形成认知与情感的恶性循环。更棘手的是,这些心理问题会通过促炎状态(如TNF-α、IL-17升高)进一步损害脑功能,但目前针对SCD的标准化非药物干预仍面临可及性差、机制不明等挑战。Reichman大学Baruch Ivcher脑科学与技术研究所的Merav Catalogna团队联合Remepy Health公司,在《npj Digital Medicine

    来源:npj Digital Medicine

    时间:2025-06-15


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