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生物磁学中基于正则化和进化计算的源识别。 (英语) Zbl 1197.78058号

摘要:目的-本文的目的是开发一种源重建技术,应用于生物磁学的一个案例研究,使用进化优化和正则化技术。
设计/方法/方法-计算由模拟头部的椭球域中的电流偶极子产生的磁场。虽然模型非常简单,但脑源的磁效应得到了适当的模拟。为了解决源识别问题,实现了以下方法:首先应用基于进化算法的残差函数的单目标极小化;然后,通过迭代搜索实现正则化的L曲线准则。
研究结果-已经考虑了数量可变的未知参数,这些参数定义了电流偶极子的方向和大小。因此,解决了几个优化问题:一种基于使用超前场矩阵的技术可以识别误差最小的源。最后,提出了一种基于Tikhonov正则化的迭代方法。该算法在有无噪声影响数据的情况下进行了测试。结果表明,与优化方法独立获得的精度相当。
原创性/价值——一个简单而有意义的逆生物磁学模型问题已经得到了制定和解决。利用两种场反演技术,快速、误差小地重建了脑活动的磁源。

MSC公司:

78A70型 光学和电磁理论的生物学应用
92C20美元 神经生物学
65层22 数值线性代数中的不适定性和正则化问题
65层20 超定系统伪逆的数值解
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 内政部:10.1109/TMAG.2009.2012734·doi:10.10109/TMAG.2009.2012734
[2] DOI:10.1016/j.neuroimage.2007.12.052·doi:10.1016/j.neuroimage.2007.12.052
[3] DOI:10.1088/0031-9155/48/22/002·doi:10.1088/0031-9155/48/22/002
[4] 内政部:10.1108/02644400910996826·Zbl 1257.78018号 ·doi:10.1108/02644400910996826
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