Proponujemy asymetryczną, zachowującą topologię wersję metody redukcji wymiarowości i wizualizacji danych Neighborhood Retrieval Visualizer (NeRV). Wprowadzamy asymetryczną miarę niepodobieństwa, wykorzystując współczynniki asymetryczne. Miara ta zastosowana jest w tradycyjnej metodzie NeRV, co prowadzi do sformułowania nowej, asymetrycznej wersji tego podejścia. Współczynniki asymetryczne przekazują informacje o asymetrii w danych wejściowych. Są one określane na podstawie grafu reprezentującego dane wejściowe. Dzięki temu możliwe jest odkrycie geometrii i topologii danych wejściowych. Eksperymenty przeprowadzone na trzech rzeczywistych zbiorach danych potwierdzają skuteczność proponowanego podejścia na podstawie analizy porównawczej naszej metody z sześcioma referencyjnymi algorytmami redukcji wymiarowości i wizualizacji danych.

Ze względu na swoją elastyczność i doskonałe wyniki, modele uczenia maszynowego często uzupełniają i przewyższają tradycyjne statystyczne modele przeżycia. Jednak ich powszechne zastosowanie jest utrudnione przez brak przyjaznych dla użytkownika narzędzi do wyjaśniania ich wewnętrznych operacji i uzasadnienia przewidywań. Aby rozwiązać ten problem, przedstawiamy pakiet survex w języku R, który zapewnia spójne ramy do wyjaśniania dowolnego modelu przeżycia poprzez zastosowanie technik wyjaśnialnej sztucznej inteligencji. Możliwości proponowanego oprogramowania obejmują zrozumienie i diagnozowanie modeli przeżycia, co może prowadzić do ich ulepszania. Dzięki ujawnianiu wglądów w proces podejmowania decyzji, takich wpływ i znaczenie zmiennych, survex umożliwia ocenę niezawodności modeli i wykrywanie uprzedzeń. W ten sposób można promować przejrzystość i odpowiedzialność w wrażliwych obszarach, takich jak badania biomedyczne i zastosowania w opiece zdrowotnej.

Aktualnie intensywnie rozwijane są napędy z silnikiem synchronicznym reluktancyjnym (RSM) ze względu na jego prostą konstrukcję i łatwo dostępne materiały używane do jego budowy. Maszyny te charakteryzują się także wysoką sprawnością. Projektowanie systemu sterowania nie jest trywialne ze względu na nieliniowość modelu opisującego ten silnik. W celu uproszczenia matematycznego modelu RSM, zaproponowano technikę linearyzacji opartą na podejściu z uwzględnieniem zakłóceń skupionych. Zaproponowano i zastosowano zmodyfikowany matematyczny opis powierzchni strumienia i indukcyjności. Zaproponowano oryginalną hybrydową strukturę sterowania napędem z silnikiem synchronicznym reluktancyjnym ze sprzężeniem od wektora stanu (SFC). W zakresie dopuszczalnych zmian zmiennych stanu regulator działa w obszarze liniowym i ma strukturę SFC. Gdy osiągnięte są limity zmiennych stanu (maksymalne wartości), struktura sterowania wykonuje sterowanie predykcyjne w celu utrzymania wartości granicznych. Synteza struktury sterowania jest szczegółowo opisana. Zaproponowana struktura sterowania jest eksperymentalnie porównywana z kaskadową strukturą regulacji oraz ze sterowaniem predykcyjnym. Uzyskane wyniki wskazują na podobne zachowanie dynamiczne i znacznie lepszą kompensację momentu obciążenia uzyskaną dla hybrydowego SFC. Zaproponowane podejście zapewnia precyzyjne ograniczenie zmiennych stanu, co zapewnia bezpieczną pracę napędu.

Redundantna struktura kinematyczna zapewnia robotom wiele przydatnych funkcjonalności, takich jak zdolność do jednoczesnego wykonywania kilku zadań. Jednakże problematyka rozwiązywania zadania odwrotnego kinematyki (IK) dla manipulatorów redundantnych jest nietrywialna. Zazwyczaj stosowane metody oparte na obliczaniu pseudoodwrotności macierzy Jacobiego pozwalają na rzutowanie pożądanego wektora prędkości złączowych na jądro jakobianu, jednak utrudniają uwzględnienie istnienia ograniczeń na położenia, prędkości oraz przyspieszenia złączowe. Z drugiej strony zadanie IK można sformułować jako zadanie optymalizacji, co pozwala na łatwe uwzględnienie ograniczeń złączowych. Szczególnie atrakcyjne jest sformułowanie zadania IK jako zagadnienia programowania kwadratowego (QP). Ze względu na niski koszt obliczeniowy w porównaniu z optymalizacją nieliniową, zagadnienie QP może być rozwiązywane w czasie rzeczywistym. Jednakże, jeśli pożądana trajektoria końcówki robota jest zbyt wymagająca, rozwiązanie w przestrzeni złącz może nie istnieć. Aby rozwiązać ten problem, proponujemy metodę QPIK-S: zadanie IK ze skalowaniem trajektorii sformułowanie jako zagadnienie QP. Testy przeprowadzone na modelu manipulatora KUKA LWR 4+ o 7 stopniach swobody wykazały skuteczność metody: ograniczenia złączowe zostały spełnione, a ruch spowolniony tylko wtedy, gdy było to konieczne do znalezienia rozwiązania.

Przedstawiono syntezę i charakterystykę dwóch fluorowanych kwasów oksoniowych opartych na silnie elektronoakceptorowym rdzeniu 3,6-diaza-9-hydroksy-9-borafluorenu, charakteryzujących się dużą stabilnością hydrolityczną. Otrzymane związki boracykliczne posłużyły jako prekursory fluorescencyjnych czterokoordynacyjnych kompleksów typu spiro z ligandami chelatującymi (O,N), które wykazują specyficzne właściwości fotofizyczne, takie jak opóźniona emisja, emisja światła białego w fazie stałej i aktywność fotokatalityczna w reakcjach utleniania za pośrednictwem tlenu singletowego.

Prezentujemy kompleksową analizę multiomiczną z badania klinicznego EPISTOP dotyczącego wczesnej interwencji z użyciem wigabatryny w leczeniu przedobjawowego padaczkowego stanu chorobowego w stwardnieniu guzowatym (TSC). Śledziliśmy 93 niemowlęta z TSC od urodzenia do 2. roku życia, poszukując biomarkerów rozwoju padaczki. Wigabatryna miała głęboki wpływ na wiele metabolitów, zwiększając poziomy monofosforanu deoksycytydyny (dCMP) w surowicy 52-krotnie. Większość białek i metabolitów w surowicy oraz RNA we krwi wykazała istotne zmiany wraz z wiekiem. Trzydzieści dziewięć białek, metabolitów i genów wykazało istotne różnice między kontrolą w tym samym wieku a niemowlętami z TSC. Sześć z nich wykazywało postępującą różnicę w ekspresji między grupami kontrolną, TSC bez padaczki i TSC z padaczką. Multiomiczne podejście do analizy danych zidentyfikowało kilka predyktorów padaczki, z najlepszym mającym pozytywną wartość predykcyjną wynoszącą 0,987. Ten bogaty zbiór danych umożliwi dalsze odkrywanie i analizowanie efektów rozwojowych oraz związków z rozwojem napadów padaczkowych w TSC. Projekt realizowany był przez międzynarodowe konsorcjum, którego liderem był Instytut Pomnik Centrum Zdrowia Dziecka.

Genomy eukariotyczne są wszechobecnie transkrybowane przez polimerazę RNA II. Jednak molekularne i biologiczne implikacje takiego zjawiska są nadal w dużej mierze zagadkowe. Tutaj opisujemy niekodującą transkrypcję RNA powyżej genu DOG1 Arabidopsis thaliana, który reguluje reakcje na stres solny i jest kluczowym regulatorem spoczynku nasion. Odkryliśmy, że ekspresja genu DOG1 jest indukowana przez stres solny, powodując w ten sposób opóźnienie kiełkowania nasion. Odkrywamy rozległą aktywność transkrypcyjną promotora genu DOG1, który wytwarza różnorodne lncRNA. Te lncRNA, zwane PUPPIES, ulegają transkrypcji współkierunkowej i rozciągają się do regionu kodującego DOG1. Pokazujemy, że RNA PUPPIES reagują na stres solny i zwiększają ekspresję DOG1, co skutkuje opóźnionym kiełkowaniem. Ta pozytywna rola wszechobecnej transkrypcji PUPPIES na ekspresję genu DOG1 jest związana ze zwiększonym pauzowaniem polimerazy RNA II, wolniejszą transkrypcją i większym rozmiarem wybuchu transkrypcji. Odkrycia te podkreślają pozytywną rolę transkrypcji współkierunkowej w górę w kontrolowaniu dynamiki transkrypcji genów w dół. Streszczenie DOG1 jest kluczowym regulatorem spoczynku nasion roślin, którego ekspresja jest regulowana przez wiele mechanizmów. W tym przypadku stwierdzono, że stres solny indukuje wszechobecną transkrypcję lncRNA w regionie promotora DOG1, co skutkuje zwiększonym wstrzymaniem polimerazy II RNA, wolniejszą transkrypcją i zwiększoną ekspresją DOG1. Gen DOG1 ogranicza kiełkowanie nasion pod wpływem stresu solnego, niezależnie od jego funkcji w pierwotnym spoczynku. Region promotora DOG1 daje początek lncRNA PUPPIES reagującym na stres solny, które regulują ekspresję DOG1 w cis, opóźniając kiełkowanie. Współkierunkowa wszechobecna transkrypcja PUPPIES aktywuje ekspresję DOG1 poprzez zwiększone pauzy polimerazy RNA II i wzmocnione pękanie transkrypcji. Zidentyfikowany mechanizm regulacyjny obejmuje wzrost liczby cząsteczek RNA wytwarzanych w wyniku wybuchu transkrypcji DOG1, zwiększone przerwy i wolniejszą transkrypcję. 

W artykule przedstawiono wpływ hydrofobizacji objętościowej, wykonanej przy pomocy środka zawierającego trietoksyoktylosilan, na właściwości i trwałość betonu. Podczas badań doświadczalnych określono zmiany: wytrzymałości betonu na ściskanie, absorpcji kapilarnej wody, głębokości wnikania wody pod ciśnieniem oraz głębokości karbonatyzacji próbek poddanych 100 i 150 cyklom mrozowym oraz próbek kontrolnych przechowywanych w wodzie. Otrzymane wyniki wskazują na to, że hydrofobizacja objętościowa jest skuteczną i efektywną metodą ochrony cementowych materiałów budowlanych przed wodą nawet jeśli materiał jest poddawany cyklicznemu zamrażaniu i rozmrażaniu. Dla porównania badania przeprowadzono również dla próbek betonu hydrofobizowanego powierzchniowo.

Fakt oddychania i tempo oddychania pacjenta może być badane przez analizę sygnałów wykorzystywanych w popularnych urządzeniach wykorzystujących technologię WiFi. Pozwala to monitorować ten ważny dla zdrowia wskaźnik w czasie rzeczywistym, z wykorzystaniem Internetu Rzeczy, bez konieczności kontaktu z pacjentem. W projekcie Wi-Breath wykorzystaliśmy typowe Routery WiFi. Pasmo radiowe wykorzystywane do transmisji pozwala wykrywać mikroruchy ludzkiego ciała. Stworzony przez nas system analizuje cechy zawarte w odbieranej amplitudzie i różnicy fazowej sygnałów za pomocą algorytmu maszyny wektorów nośnych (SVM). Przeprowadzone eksperymenty pokazują, że Wi_Breath osiąga dokładność 91,2% w wykrywaniu czy pacjent oddycha, czy wstrzymał oddech.

Artykuł rozważa problem znajdowania optymalnych strategii w grach obronnych Stackelberga w grach przeciwko Atakującemu z ograniczoną racjonalnością. Zaproponowano metodę neuroewolucyjną DNESG, która wykorzystuje sieć neuronową jako model zastępczy do porównywania par strategii Obrońcy. Sieć neuronowa jest trenowana na danych historycznych (próbach ataku z przeszłości) i nie wymaga bezpośrednich informacji na temat preferencji Atakującego dotyczących celów, rozkładu wynagrodzenia czy modelu podejmowania decyzji. Sieć neuronowa jest osadzona w ramach algorytmu ewolucyjnego i zastępuje czasochłonną ocenę strategii poprzez bezpośrednie wdrożenie selekcji opartej na turnieju. Skuteczność zaproponowanego algorytmu została oceniona na zestawie 90 testowych gier zainspirowanych rzeczywistymi scenariuszami cyberbezpieczeństwa. Zaproponowana metoda dostarcza wysokiej jakości rozwiązań i przewyższa dotychczasowe podejścia (zarówno dokładne, jak i przybliżone) ze statystycznie istotnymi wynikami w grach przeciwko Atakującemu z ograniczoną racjonalnością. Ponadto DNESG oferuje skalowalność czasową będącą o dwa rzędy wielkości szybszą niż konkurencyjne metody programowania liniowego i całkowitoliczbowego.

Niniejsze badanie podkreśla znaczenie zapewnienia jakości w ośrodkach biobankowania, szczególnie w kontekście badań o wysokiej wydajności i nowych technik molekularnych. Stworzyliśmy specyficzne procesy zarządzania jakością wykorzystujące biopróbki pobrane od pacjentów onkologicznych w polskich klinikach. Proces dla próbek surowicy/osocza obejmował istotne etapy, takie jak monitorowanie hemolizy, kontrolowanie ekstrakcji RNA, ocenę jakości i ilości biblioteki cDNA oraz ocenę surowych danych NGS przed analizą bioinformatyczną. Ocena patologiczna świeżo zamrożonych próbek tkanek została przeprowadzona w celu weryfikacji obrazów histologicznych i określenia zawartości guza. W związku z tym opracowaliśmy przepływy pracy do przedanalitycznej kontroli jakości próbek surowicy/osocza i świeżo mrożonych tkanek, które można dostosować do indywidualnych możliwości biobanku. Te zintegrowane molekularne metody kontroli jakości zapewniają, że procedury biobankowania spełniają wymagania wysokowydajnych testów, oferując dostęp do próbek biologicznych o potwierdzonej jakości omicznej. Zdecydowanie zalecamy wdrożenie tych przepływów pracy w celu kwalifikacji próbek przed przeprowadzeniem testów multi-omicznych, ponieważ wykazują one wyjątkową czułość i specyficzność.

Artykuł dotyczy badań nad zrównoważonymi materiałami budowlanymi - zaprawami aktywowanymi alkaliami o dużej odporności termicznej. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem bezcementowego spoiwa z popiołów lotnych ze spalania węgla, meta- kaolinitu i zeolitu, aktywowanego alkalicznie [geopolimeru] z zastosowaniem piasku i pyłu perlitowego oraz mikrosfer jako dodatków potencjalnie zwiększających izolacyjność termiczną kompozytów. Celem badań była weryfikacja wpływu tych modyfikatorów na współczynnik przewodności cieplnej, wytrzymałość na ściskanie i mikrostrukturę zapraw bezcementowych. Wyniki pokazały, że najbardziej skutecznym dodatkiem okazał się piasek perlitowy w ilości 30%. Pozostałe badane wypełniacze lekkie nie zmieniły w znaczny sposób przewodności cieplnej badanych zapraw.