Nauja technika, naudojama echo būklės tinkluose, užpildo spragas, kad imituotų, kaip aritminiai elektriniai signalai eina chaotiškai

Magicians assisted by Jinns and Demons - Multi Language - Paradigm Shifter (Birželis 2019).

Anonim

Širdies aritmija pasireiškia tada, kai įprasta simptomai elektros impulsų, kad išlaikyti širdies raumenys sinchronizuoti tampa chaotiška. Nors simptomai dažnai yra vos pastebimi, aritmija sukelia šimtus tūkstančių mirčių dėl netikėto, staigiojo širdies sustojimo Jungtinėse Valstijose kiekvienais metais. Pagrindinis uždavinys, kuris riboja modeliavimą, kad prognozuoti tokius įvykius, yra tas, kad neįmanoma išmatuoti ir stebėti visų šimtų kintamųjų, kurie sujungiami, kad mūsų širdys būtų pažymėtos.

"Max Planck" dinamikos ir savivaldos instituto mokslininkų pora sukūrė algoritmą, kuris naudoja dirbtinį intelektą naujais būdais, kaip tiksliai apskaičiuoti elektrinius sužadinimo širdies raumenis. Jų darbas, pasirodęs Chaose, remiasi diferencialinėmis dalinėmis sąlygomis, apibūdinančiomis nepageidaujamą terpę ir techniką, vadinamą echo būklės tinklais (ESN), kryžminiu būdu prognozuoti kintamuosius apie chaotišką elektros bangų sklidimą širdies audiniuose.

"Šiuo atveju turėtumėte pabandyti gauti šią informaciją apie tuos kiekius, kurių negalite matuoti iš kiekių, kurį galite išmatuoti", - teigė Ulrichas Parlitzas, popieriaus autorius ir "Max" biomedicinos fizikos tyrimų grupės mokslininkas. Planko dinamikos ir savivaldos institutas. "Tai gerai žinoma, bet sudėtinga problema, dėl kurios mes pristatėme naują sprendimą, kuriame naudojami mašinų mokymosi metodai".

Kadangi mašinos mokymosi metodai tapo galingesni, tam tikri neuroniniai tinklai, pvz., ESN, gali atstovauti dinamiškoms sistemoms ir iš karto sukurti atmintį apie įvykius, kurie gali padėti suvokti, kaip aritminiai elektriniai signalai nesikeičia.

Modelis, kurį mokslininkai sukūrė, užpildo šias spragas dinamiškai stebint. Ištyrus algoritmą duomenų rinkinyje, sukurto fiziniu modeliu, Parlitzas ir jo partneris Rolandas Zimmermannas įvedė naują laiko diapazoną išmatuotų kiekių į ESN. Šis procesas leido stebėtojui kryžmiškai prognozuoti valstybės vektorius. Pavyzdžiui, jei mokslininkai žinotų įtampą tam tikroje širdies srityje tuo metu, jie gali rekonstruoti kalcio srovių srautą.

Komanda patvirtino savo požiūrį naudodama Barkley ir Bueno-Orovio-Cherry-Fenton modelių duomenis, kurie apibūdina chaotišką dinamiką, atsirandančią širdies aritmijos metu, net kryžmiškai prognozuojant būdingus triukšmo būsenos vektorius. "Šiame dokumente nagrinėjama kryžminė prognozė, tačiau ESN taip pat gali būti naudojama prognozuojant būsimą elgesį", - sakė Parlitzas.

Širdies elektrinių savybių supratimas yra tik dalis nuotraukos. "Parlitz" teigė, kad jis ir jo kolegos nori įtraukti ultragarsinius širdies vidinės mechaninės dinamikos matavimus. Vieną dieną grupė tikisi sujungti skirtingas matavimo formas su širdies plakimo elektrinių ir mechaninių savybių modeliais, kad pagerėtų širdies ligų diagnozė ir gydymas. "Mes išsiskyrėme didelę problemą į daugelį mažesnių", - teigė "Parlitz".

menu
menu