多个空中机器人的合作运输有可能支持各种有效载荷,并减少他们被丢弃的可能性。此外,自动控制的机器人使系统相对于有效载荷可扩展。在本研究中,使用刚性附加的空中机器人开发了合作运输系统,并提出了一种分散的控制器,以保证未知严格正实际系统的跟踪误差的渐近稳定性。反馈控制器用于使用共享附件位置将不稳定的系统转换为严格的正实真实的系统。首先,通过数值模拟研究了具有比载体机器人大的不同形状的未知有效载荷的合作运输。其次,使用八个机器人在机器人失败下,使用八个机器人进行了未知有效载荷(重量约为2.7千克,最大长度为1.6米的重量)的合作运输。最后,表明所提出的系统携带了一个未知的有效载荷,即使附着位置未被共享,即,即使不严格保证渐近稳定性也是如此。
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Drug repositioning holds great promise because it can reduce the time and cost of new drug development. While drug repositioning can omit various R&D processes, confirming pharmacological effects on biomolecules is essential for application to new diseases. Biomedical explainability in a drug repositioning model can support appropriate insights in subsequent in-depth studies. However, the validity of the XAI methodology is still under debate, and the effectiveness of XAI in drug repositioning prediction applications remains unclear. In this study, we propose GraphIX, an explainable drug repositioning framework using biological networks, and quantitatively evaluate its explainability. GraphIX first learns the network weights and node features using a graph neural network from known drug indication and knowledge graph that consists of three types of nodes (but not given node type information): disease, drug, and protein. Analysis of the post-learning features showed that node types that were not known to the model beforehand are distinguished through the learning process based on the graph structure. From the learned weights and features, GraphIX then predicts the disease-drug association and calculates the contribution values of the nodes located in the neighborhood of the predicted disease and drug. We hypothesized that the neighboring protein node to which the model gave a high contribution is important in understanding the actual pharmacological effects. Quantitative evaluation of the validity of protein nodes' contribution using a real-world database showed that the high contribution proteins shown by GraphIX are reasonable as a mechanism of drug action. GraphIX is a framework for evidence-based drug discovery that can present to users new disease-drug associations and identify the protein important for understanding its pharmacological effects from a large and complex knowledge base.
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大量量化在线用户活动数据,例如每周网络搜索量,这些数据与几个查询和位置的相互影响共同进化,是一个重要的社交传感器。通过从此类数据中发现潜在的相互作用,即每个查询之间的生态系统和每个区域之间的影响流,可以准确预测未来的活动。但是,就数据数量和涵盖动力学的复杂模式而言,这是一个困难的问题。为了解决这个问题,我们提出了FluxCube,这是一种有效的采矿方法,可预测大量共同发展的在线用户活动并提供良好的解释性。我们的模型是两个数学模型的组合的扩展:一个反应扩散系统为建模局部群体之间的影响流和生态系统建模的框架提供了一个模拟每个查询之间的潜在相互作用。同样,通过利用物理知识的神经网络的概念,FluxCube可以共同获得从参数和高预测性能获得的高解释性。在实际数据集上进行的广泛实验表明,从预测准确性方面,FluxCube优于可比较的模型,而FluxCube中的每个组件都会有助于增强性能。然后,我们展示了一些案例研究,即FluxCube可以在查询和区域组之间提取有用的潜在相互作用。
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基于有效干预措施的早期疾病检测和预防方法正在引起人们的注意。机器学习技术通过捕获多元数据中的个体差异来实现精确的疾病预测。精确医学的进展表明,在个人层面的健康数据中存在实质性异质性,并且复杂的健康因素与慢性疾病的发展有关。但是,由于多种生物标志物之间的复杂关系,确定跨疾病发作过程中的个体生理状态变化仍然是一个挑战。在这里,我们介绍了健康疾病阶段图(HDPD),它通过可视化在疾病进展过程早期波动的多种生物标志物的边界值来代表个人健康状态。在HDPD中,未来的发作预测是通过扰动多个生物标志物值的情况来表示的,同时考虑变量之间的依赖性。我们从3,238个个体的纵向健康检查队列中构建了11种非传染性疾病(NCD)的HDPD,其中包括3,215个测量项目和遗传数据。 HDPD中非发病区域的生物标志物值的改善显着阻止了11个NCD中的7个未来的疾病发作。我们的结果表明,HDPD可以在发作过程中代表单个生理状态,并用作预防疾病的干预目标。
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