利用可解释人工智能探测WS2单层纳米尺度结构扰动

背景介绍 二维材料(2D materials)因其独特的物理化学性质,在纳米电子学、光电子学等领域展现出巨大的应用潜力。然而,这些材料在纳米尺度上的结构扰动(structural perturbations)对其性能有着重要影响。传统的表征方法如拉曼光谱(Raman spectroscopy)虽然能够提供材料的结构信息,但其空间分辨率通常受到衍射极限的限制,难以在纳米尺度上精确探测结构变化。为了解决这一问题,研究者们开始探索将机器学习(machine learning, ML)与光谱技术结合,以提高空间分辨率并揭示纳米尺度的结构扰动。 本研究由来自Hanyang University、Sungkyunkwan University、Korea Advanced Institute of Sc...

人工智能在化学交换饱和转移磁共振成像中的应用

学术背景 化学交换饱和转移(Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST)磁共振成像(MRI)是一种先进的非侵入性成像技术,能够提供活体组织的详细分子信息。CEST MRI通过选择性饱和特定代谢物的可交换质子,并将这种饱和转移到水分子中,从而实现对低浓度蛋白质和代谢物的检测和定量。尽管CEST MRI在神经退行性疾病和癌症等疾病的诊断中显示出巨大潜力,但其在临床中的应用仍面临诸多技术挑战,例如数据采集时间长、图像处理复杂以及解释难度大。这些问题限制了CEST MRI从研究环境向临床实践的过渡。 近年来,人工智能(Artificial Intelligence, AI)在医学影像领域的应用日益广泛,尤其是在处理大规模数据和提供精确诊断方面表现出色。AI...

混合机器学习技术在露天矿山爆破峰值粒子速度预测中的系统综述

露天矿山爆破作业在矿物提取中至关重要,但同时也伴随着显著的环境和结构风险。爆破过程中产生的峰值粒子速度(Peak Particle Velocity, PPV)是评估爆破振动对周围结构和环境影响的关键指标。准确的PPV预测对于优化爆破实践、减少环境破坏和确保结构安全具有重要意义。传统的预测方法在处理非线性关系和高维数据时存在局限性,而机器学习(Machine Learning, ML)技术,特别是混合机器学习方法,展现出在PPV预测中的巨大潜力。本文旨在系统综述混合机器学习技术在露天矿山爆破PPV预测中的应用,探讨其优势、挑战及未来研究方向。 论文来源 本文由Gundaveni Shylaja和Ragam Prashanth共同撰写,两位作者均来自VIT-AP University的计算机科...

人工智能驱动的云计算作业调度:全面综述

学术背景 随着云计算技术的快速发展,动态和异构的云环境对高效的作业调度需求日益增长。传统的调度算法在简单系统中表现良好,但在现代复杂的云基础设施中已无法满足需求。云环境的资源异构性、能源消耗和实时适应性等问题,促使研究者探索基于人工智能(AI)的解决方案。AI驱动的作业调度技术通过机器学习、优化技术、启发式技术和混合AI模型,提供了更高的适应性、可扩展性和能源效率。本文旨在全面回顾AI驱动的作业调度技术,分析现有方法的优缺点,并探讨如何通过AI克服传统算法的不足。 论文来源 本文由Yousef Sanjalawe、Salam Al-E’mari、Salam Fraihat和Sharif Makhadmeh共同撰写,发表在《Artificial Intelligence Review》期刊上,...

机器学习在纳米物联网中的应用:挑战与未来方向

学术背景 近年来,纳米技术和物联网(IoT)的快速发展催生了一个革命性的领域——纳米物联网(IoNT)。纳米物联网将纳米级设备与互联网连接,使其能够在农业、军事、多媒体和医疗等领域中发挥重要作用。然而,尽管纳米物联网和机器学习(ML)都取得了显著进展,但关于两者如何结合的全面研究却相对缺乏。现有的研究主要集中在纳米物联网的架构、通信方法和特定领域的应用上,而忽略了机器学习在数据处理、异常检测和安全方面的潜力。因此,本文旨在填补这一空白,通过深入分析纳米物联网与机器学习的结合,探讨机器学习在纳米物联网中的最新应用,并系统地讨论这一结合所面临的挑战。 论文来源 本文由Aryan Rana、Deepika Gautam、Pankaj Kumar、Kranti Kumar、Athanasios V....