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物理约束神经网络在致密气藏水力压裂参数预测中的应用研究
在油气资源开发的舞台上,致密气藏犹如隐藏在地下的神秘宝藏,虽储量丰富却因岩石致密、渗透性差,开采难度极大。多段水力压裂作为打开这一宝藏的关键钥匙,其效果评估与参数优化至关重要。然而,传统的数值模拟方法如同一位慢条斯理的老者,在处理复杂的裂缝扩展过程(涵盖裂缝内流体流动、岩石变形与破裂、流体滤失、支撑剂运移等机制)时,耗时冗长,难以满足压裂参数优化的高效计算需求。而单纯依赖数据驱动的深度学习模型(如深度神经网络 DNN),虽能快速建模,却如同失去指南针的行者,在训练中容易忽视物理规律,可能输出不合理结果,尤其在数据有限的致密气藏开发场景中,其可靠性与泛化能力大打折扣。为突破这些困境,来自中国的研
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-05-28
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多尺度谱域注意力卷积与图编码Transformer融合网络(CTFN)在高光谱图像分类中的创新应用
随着无人机和卫星遥感技术的快速发展,高光谱成像技术为地表精细分类提供了前所未有的数据支持。这类包含数百个连续波段的高维数据,既蕴含着丰富的光谱"指纹"信息,又承载着复杂空间分布特征,在精准农业、矿物勘探、环境监测等领域展现出巨大应用价值。然而,如何有效挖掘高光谱图像(HSI)中空间-谱域的关联特征,始终是遥感信息处理领域的核心挑战。传统机器学习方法如支持向量机(SVM)和随机森林虽能处理高维数据,却难以捕捉像素间的空间关联。深度学习的兴起为HSI分类带来转机,其中卷积神经网络(CNN)擅长提取局部空间特征,但受限于卷积核的几何约束,难以建立长程依赖;图卷积网络(GCN)虽能处理非欧式数据,却面
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-28
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基于伪图像表征的两阶段3D目标检测框架3DPillars:突破效率与精度的平衡瓶颈
在自动驾驶和机器人领域,3D目标检测技术犹如"数字眼睛",其性能直接关系到系统对复杂环境的理解能力。当前主流方法中,基于LiDAR点云的检测算法主要分为点基(Point-based)、体素基(Voxel-based)和鸟瞰图(BEV)三大流派。其中PointPillars作为BEV方法的代表,凭借将点云编码为伪图像并使用2D卷积神经网络(CNN)的高效特性,成为工业界宠儿。然而这种效率优势背后隐藏着两大"先天缺陷":垂直支柱编码导致3D结构信息丢失,以及难以兼容能显著提升性能的两阶段检测框架。这使其在KITTI等权威榜单上始终落后于体素基方法,形成"快而不准"的技术困局。针对这一挑战,研究人员
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-28
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基于自适应通用分解并行嵌套网络(AUDPNet)的工业能耗高精度分钟级预测研究
工业能源消耗预测是实现碳中和目标的关键技术挑战。当前工业用电呈现大规模、高波动的复杂特征,受生产计划、设备启停等非线性因素影响,传统ARIMA、Prophet等线性模型难以捕捉分钟级非平稳波动。据国际能源署数据,工业用电占OECD国家总耗电量的32%,中国更是高达60%,亟需突破性预测技术支撑电网调度与碳减排。宁波市科技计划项目团队在《Expert Systems with Applications》发表研究,提出自适应通用分解并行嵌套网络(AUDPNet)。该模型融合三大创新:1)动态小波基选择模块实现局部特征自适应提取;2)并行NLSTM(Nested Long Short-Term Me
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-28
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eFAirWrite:面向下一代智能设备的节能文本输入系统设计与实现
随着苹果Vision Pro、Meta智能眼镜等下一代AR/VR设备的普及,传统键盘输入方式面临重大挑战。在空中书写场景中,现有方案存在200ms的高延迟、隐私数据云端传输风险以及网络依赖等核心痛点。更棘手的是,电池供电的边缘设备还需兼顾300mW的严苛功耗限制,这对部署深度神经网络(DNN)算法提出了近乎矛盾的要求——既要保持88%以上的识别准确率,又要实现低于100ms的实时响应。德国人工智能研究中心(DFKI)联合凯泽斯劳滕工业大学的研究团队,在《Expert Systems with Applications》发表了一项突破性研究。他们以当前最先进的FAirWrite空气书写算法为基线
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-28
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基于机器学习的肝内胆管癌神经浸润术前预测模型构建与验证
肝内胆管癌(ICC)被称为"沉默的杀手",这种起源于胆管上皮的恶性肿瘤近年来全球发病率持续攀升,尤其在亚洲地区更为显著。尽管外科技术和综合治疗不断进步,ICC患者的5年生存率仍不足30%,术后高复发率成为困扰临床医生的主要难题。在这一背景下,神经浸润(Perineural Invasion, PNI)这一特殊的肿瘤转移途径逐渐引起关注——癌细胞像"攀附电缆"般沿着神经纤维扩散,不仅加速肿瘤进展,还与化疗耐药密切相关。更棘手的是,目前PNI只能在术后病理检查中确诊,使得术前评估成为临床决策的盲区。为解决这一关键问题,同济医院肝胆外科中心的研究团队开展了一项突破性研究。他们创新性地将机器学习(ML
来源:European Journal of Surgical Oncology
时间:2025-05-28
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早产儿动脉导管未闭风险分层治疗中头围生长轨迹的临床意义:一项基于治疗结局的队列研究
在新生儿重症监护领域,动脉导管未闭(PDA)如同一个顽固的"阀门故障",影响着近半数<29周早产儿的生存质量。这个本应在出生后闭合的血管通道若持续开放,将引发血流动力学紊乱,但过度医疗干预又可能带来肾功能损害等新问题。更令人忧心的是,临床医生长期面临一个两难抉择:哪些患儿真正需要治疗?治疗后生长差异是否与PDA状态相关?这些问题的答案至今隐匿在纷繁的临床数据迷雾中。某三级新生儿重症监护病房的研究团队在《Early Human Development》发表的研究,犹如一盏探照灯照亮了这个迷雾区。他们创新性地采用EL-Khuffash PDA严重度评分进行风险分层,对184例极早产儿(低风险
来源:Early Human Development
时间:2025-05-28
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注意缺陷多动障碍(ADHD)亚型儿童听觉注意特征探究:ADHD-I、ADHD-C 与正常发育儿童的对比分析
在儿童神经发育领域,注意缺陷多动障碍(Attention Deficit Hyperactivity Disorder,ADHD)一直是备受关注的难题。这类患儿常表现出注意力不集中、多动冲动等核心症状,严重影响学习与社交能力。近年来,越来越多研究发现,听觉功能缺陷可能是 ADHD 症状学的核心组成部分,但不同亚型(如以注意缺陷为主的 ADHD-I 型和混合型的 ADHD-C 型)在听觉注意方面的具体差异尚不明确。究竟是所有 ADHD 患儿都存在相似的听觉功能障碍,还是不同亚型有着独特的表现模式?这些问题不仅关系到对 ADHD 病理机制的深入理解,更影响着临床精准干预方案的制定。为了填补这一研究
来源:Early Human Development
时间:2025-05-28
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面向缺失数据的时间序列分析:基于特征特异性插补与循环神经网络的端到端优化方法
在医疗监测、金融预测等现实场景中,传感器故障或通信延迟常导致时间序列数据出现缺失,这种"数据空洞"严重制约着机器学习模型的性能。传统解决方案如均值填充或前向填充(forward-filling)往往"一刀切"地处理所有特征,忽略了不同维度可能存在的迥异动态特性——比如机器人关节的3D位置与电池状态就具有完全不同的统计规律。更棘手的是,现有深度学习方法如BRITS、GRU-D等虽然引入了可训练的衰减因子,但仍强制所有特征服从相同的指数衰减动态,这种"削足适履"的做法在复杂场景下难免捉襟见肘。来自中国的研究团队在《Digital Signal Processing》发表的研究中,构建了名为FSI-
来源:Digital Signal Processing
时间:2025-05-28
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心盲症对真实与虚假记忆的影响:基于DRM范式的证据
心盲症(Aphantasia)是一种神经心理学现象,表现为个体无法或仅能极有限地主动生成心理图像。尽管这种症状在人群中占比约2%,但其对认知功能的影响仍存在争议。传统理论认为,视觉意象在记忆编码和检索中扮演关键角色,例如双重编码理论(Dual Coding Theory, DCT)提出,言语和非言语(意象)系统的协同作用能增强记忆。然而,心盲症患者是否因缺乏视觉意象而表现出记忆缺陷,尤其是虚假记忆(false memory)的易感性是否降低,此前缺乏系统性研究。为解决这一问题,来自Leeds Beckett University的研究团队开展了一项基于Deese-Roediger-McDerm
来源:Consciousness and Cognition
时间:2025-05-28
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电活性仿生骨膜的双功能突破:磺化聚苯胺/聚吡咯共修饰聚己内酯支架促进电驱动骨-神经协同再生
骨损伤修复是涉及骨组织、血管和神经协同再生的复杂过程,而传统仿生骨膜材料往往"重骨轻神经",绝缘特性更限制了电刺激疗法的应用。现有材料如聚己内酯(PCL)虽具生物相容性,但疏水表面导致导电聚合物聚吡咯(PPy)沉积不均,且生理环境下导电性骤降。如何构建兼具电活性、抗菌性和多组织调控能力的仿生骨膜,成为再生医学领域亟待突破的瓶颈。广东工业大学的研究团队创新性地采用磺化聚苯胺(SP)作为"分子桥梁",通过原位氧化聚合在PCL表面构建导电网络。SP不仅改善材料亲水性,其离子自掺杂特性更协同PPy将导电性提升至220 S m−1,突破传统导电聚合物在生理pH下的失效难题。实验显示,该复合材料机械强度提
来源:Applied Surface Science
时间:2025-05-28
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心率变化作为听觉注意力分配指标在语言加工中的可行性研究
在探索人类语言认知机制的进程中,如何客观量化注意力分配始终是心理语言学领域的核心挑战。传统神经影像技术虽能定位脑区活动,但存在设备笨重、成本高昂等局限。与此同时,基础生理指标心率(HR)与认知活动的关联性逐渐受到关注——已有研究表明,心跳减速和心跳间隔(interbeat interval, IBI)延长可能标志着注意力资源的集中投入。这种简单易得的生理信号,是否能够成为解码语言认知过程的"密码本"?为验证这一设想,研究人员设计了一项精巧的实验。66名以英语为母语的受试者(含34名单语者和32名同步双语者)在实验室条件下完成听觉任务,分别聆听熟悉语言(英语)和陌生语言的语音材料。通过实时监测心
来源:Acta Psychologica
时间:2025-05-28
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卒中后上肢功能障碍家庭康复新突破:NeuroVirt沉浸式虚拟现实技术的可行性与应用价值
卒中康复的困境与突破全球每年有数百万卒中幸存者面临上肢功能障碍的长期困扰,其中80%患者存在持续性运动障碍。传统康复治疗存在两大痛点:一是医院资源有限导致出院后训练中断,患者常感到"被遗弃";二是常规疗法单次训练仅35个动作重复,远低于神经可塑性所需的数百次刺激。英国医疗系统每年为此承担26亿英镑经济负担,亟需创新解决方案。英国东英吉利大学联合NeuroVirt公司研发了首个家庭用沉浸式VR康复平台NeuroVirt。这项前瞻性单臂研究(注册号ISRCTN46051085)招募12名卒中后3个月以上的患者,最终8人完成6周家庭训练。参与者每天进行2次1小时训练(含15分钟热身),通过头戴显示器
来源:BMC Digital Health
时间:2025-05-28
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中枢神经系统血管周上皮样细胞肿瘤(PEComas)的临床探索:双病例报告与文献综述的启示
血管周上皮样细胞肿瘤(Perivascular epithelioid cell tumors, PEComas)作为中枢神经系统(CNS)中罕见的肿瘤亚型,其神秘面纱正被逐步揭开。最新研究通过两个具有不同起源和临床特征的典型病例,结合系统性文献分析,展现了这类肿瘤的独特生物学行为。值得注意的是,当间叶源性肿瘤表现出非常规的临床-影像学-分子特征组合时(特别是存在黑色素细胞标记如HMB-45或肌样标志物时),PEComas应当被纳入鉴别诊断清单。更令人振奋的是,针对侵袭性较强的CNS-PEComas病例,mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)抑制剂治疗展现出稳定病情的潜力,这为这类难治性肿瘤提供了
来源:Child's Nervous System
时间:2025-05-28
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综述:射频辅助吸脂术(RFAL)联合经结膜下睑成形术后暂时性眼轮匝肌麻痹:病例报告及并发症系统评价
Abstract射频辅助吸脂术(RFAL)作为微创技术,通过加热皮下脂肪与筋膜实现皮肤热紧致(thermal skin tightening)和组织重塑,现已成为面部提升术、吸脂及睑成形术的辅助手段。本研究首次揭示RFAL联合经结膜下睑成形术可能导致暂时性眼轮匝肌麻痹(orbicularis oculi palsy)及眨眼不对称等新型并发症。BackgroundRFAL利用射频能量选择性加热皮下组织,刺激胶原收缩与新生,适用于轻中度皮肤松弛。其与经结膜入路下睑成形术的联用虽能减少瘢痕,但运动神经损伤风险尚未明确。Methods病例报告显示2例患者在联合术后出现暂时性眼轮匝肌麻痹(平均恢复期8周
来源:Aesthetic Plastic Surgery
时间:2025-05-28
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基于统计学习模型的丙型肝炎病毒预测研究:机器学习算法优化与临床早期诊断价值探索
在全球范围内,丙型肝炎病毒(HCV)感染每年导致24万人死亡,尽管95%的病例可通过抗病毒药物治疗,但早期诊断仍是重大挑战。传统诊断方法依赖专家经验,难以应对医疗资源不均地区的需求。机器学习(ML)技术的兴起为这一困境提供了新思路,但现有研究存在样本量不足、模型可比性缺乏统计学验证等问题。来自中国的Shalini Kumari团队在《Discover Public Health》发表的研究,系统评估了6种ML模型对HCV的诊断效能。研究人员从UCI机器学习库获取615例患者数据,涵盖血液指标(如ALT(U/L)、AST(U/L))和人口统计学特征。通过十折交叉验证,比较了朴素贝叶斯(NB)、随
来源:Discover Public Health
时间:2025-05-28
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《Nature Neuroscience》裸盖菇素重塑大脑 “恐惧 - 消退” :致幻剂抗恐惧的细胞机制
想象大脑里有一支 “神经乐团”,专门负责管理恐惧记忆 ——恐惧活跃神经元像是爱奏 “恐惧乐章” 的乐手,一遇危险就疯狂演奏,让人记住恐惧(比如被狗咬后怕狗)。消退活跃神经元则像 “消退乐手”,负责演奏 “安全乐章”,让人慢慢忘记恐惧(比如多次看到狗不咬人后不再害怕)。迷幻药物裸盖菇素(psilocybin)在神经精神疾病中展现出快速持久的疗效,但其影响行为灵活性的神经机制尚未阐明。最新研究通过5天的小鼠痕迹恐惧学习-消退实验,结合纵向单细胞钙成像(longitudinal single-cell Ca2+ imaging)技术,发现单次给药即可重塑后扣带回皮层(retrosplenial co
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-05-27
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哈佛团队碱基编辑技术能否阻断三核苷酸重复疾病?
三核苷酸重复(TNR)疾病是一类由基因组中 TNR 序列异常扩展引发的神经退行性疾病,亨廷顿病(HD)和弗里德赖希共济失调(FRDA)是其中的典型代表。HD 由 HTT 基因中 CAG/CTG 重复序列扩展导致,FRDA 则与 FXN 基因内 GAA 重复序列异常相关。这类疾病的发病年龄、严重程度与重复序列长度密切相关,长重复序列会形成异常 DNA 结构,干扰细胞功能并引发错误修复,导致重复序列进一步扩增。目前,TNR 疾病缺乏能够阻止病程进展的治疗手段,开发有效干预措施迫在眉睫。为探索针对 TNR 疾病的治疗新方法,美国哈佛大学等机构的研究人员开展了相关研究。他们利用碱基编辑技术,在患者细胞
来源:Nature Genetics
时间:2025-05-27
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心理应激通过ALKBH5介导的EV-m6A RNA传递驱动胰腺癌神经浸润的机制研究
最新研究发现,心理应激竟会通过一套精密的分子机制"遥控"胰腺癌进展!当小鼠遭受疼痛或压力时,交感神经释放的去甲肾上腺素会显著降低肿瘤细胞中RNA去甲基酶ALKBH5的表达。这种变化导致肿瘤细胞内大量RNA发生异常的N6-甲基腺苷(m6A)修饰,这些"带标记"的RNA被打包进胞外囊泡(EVs),像特洛伊木马般被输送到肿瘤微环境的神经细胞中。令人惊讶的是,这些携带m6A修饰RNA的EVs竟能刺激肿瘤区域神经纤维异常增生(hyperinnervation),为癌细胞打造出"神经高速公路"。临床数据分析显示,PDAC患者肿瘤组织中ALKBH5水平与神经浸润程度呈负相关,且直接影响患者生存期。研究团队还
来源:Nature Cell Biology
时间:2025-05-27
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多层菊形团胚胎性肿瘤的细胞层级结构:致癌 microRNA 与受体 - 配体相互作用的调控机制及靶向治疗启示
论文解读小儿脑肿瘤多层菊形团胚胎性肿瘤(ETMR)恶性程度极高,患者中位生存期仅 14 个月,5 年总生存率约 20%。其特征性染色体 19 微 RNA 簇(C19MC)激活的生物学效应及复杂细胞结构一直未被深入解析。ETMR 组织中未分化的原始区域与分化区域并存,提示细胞分化潜能可能与治疗响应相关,但如何调控这种分化层级、肿瘤细胞间如何协同促进生长等问题亟待解答。为破解这些谜题,来自美国丹娜 - 法伯波士顿儿童医院、德国癌症研究中心等机构的研究团队开展了系统性研究。他们通过单细胞转录组测序(scRNA-seq)、单核 RNA 测序(snRNA-seq)、多重空间成像、RNA 免疫沉淀(miR
来源:Nature Cancer
时间:2025-05-27