基于有限频率响应的矩阵分式描述结构化系统的可辨识性和参数估计困难度 背景介绍 在科学研究和工程应用中，参数辨识是理解和控制复杂系统的核心任务之一。无论是电力系统、机械系统，还是化学反应动力学模型，准确的参数辨识是优化系统行为、减少误差、提升控制性能的基础。然而，随着系统复杂度的增加，传统的参数辨识方法在处理大规模系统时逐渐失效，尤其是在辨识问题具备高度非线性且数据量庞大的情况下。因此，新的理论和计算方法亟需被开发，以便解决参数辨识过程中遇到的实际挑战。 近年来，参数辨识难度（sloppiness）这一特性研究引起了广泛关注。所谓参数辨识难度是指在辨识过程中，某些参数的变化仅导致很小的系统输出变化，从而使这些参数从实验数据中难以辨识。而这一问题在多变量和非线性系统中尤为显著。然而，现有的方法往...

慢性耳鸣患者脑功能网络拓扑特征的重组研究 学术背景介绍 耳鸣是一种在没有外部声源或内部听觉感知的情况下感知到声音的现象，全球患病率在11.9%到30.3%之间。耳鸣患者不仅会经历听觉症状，如听觉过敏和听力困难，还会出现心理症状，如焦虑、抑郁、失眠和注意力不集中。这些症状与耳鸣的严重程度密切相关。根据2014年发布的美国临床实践指南，耳鸣被分为近期发作的耳鸣（持续时间小于6个月）和持续性耳鸣（持续时间大于等于6个月）。近期发作和持续性耳鸣通常表现出不同的临床特征，如响度、频率和与耳鸣相关的情绪障碍的差异。然而，耳鸣慢性化的确切机制仍不清楚。 耳鸣的病理生理学复杂且多因素，涉及外周和中枢系统。最初认为耳鸣起源于外周听觉系统的异常神经活动，但最近的研究表明，耳鸣与广泛分布的脑网络中的异常神经活动有...

大脑皮层形态网络在回和沟之间的差异 引言 人类大脑作为一个互联复杂的网络，可以通过多模式磁共振成像（MRI）技术的虚拟影像进行映射。使用图论的方法分析这一网络，许多研究发现了大脑网络的一些非平凡的拓扑特性，如小世界组织、模块结构和高度连接的枢纽。这些发现提供了有关大脑连接组织原则的重要见解。然而，这些拓扑特性并没有均匀分布在大脑皮层上。例如，小世界组织在左右大脑半球之间存在显著差异。此外，一个更重要的因素，即高度卷曲的皮层折叠模式，也被发现对大脑网络拓扑产生影响。 皮层折叠模式由凸起的回和凹陷的沟组成，这是人类大脑结构最显著的特征之一。结构和功能MRI研究的证据表明，由回构成的大脑网络相比于由沟构成的大脑网络具有更强的连接性和更高的网络效率。尽管已经取得了这些进展，但关于回和沟对从结构MRI...

在阅读障碍儿童中基于阅读任务的脑连接分析（使用 EEG 信号） 阅读障碍是一种影响正常阅读能力的神经发育性疾病，即使智力水平正常的儿童也可能受到影响。本文研究了在阅读任务中，阅读障碍儿童与正常儿童的大脑连通性差异，并通过图论方法进行了分析。研究检测了阅读障碍和控制组儿童在阅读任务期间的脑功能连通性，并提出可能的脑网络受损证据。 研究背景 发展性阅读障碍（Developmental Dyslexia, DD）是一种影响大约5%到10%人口的神经发育性阅读障碍。尽管这些孩子智力水平正常，但在学业表现上存在显著差距。为了避免这些儿童面临学术挑战和心理问题，理解阅读障碍的神经生理学原因及早期检测非常重要。尽管已有大量行为研究表明阅读障碍个体和正常个体在阅读技能上的差异，但其根本原因仍不明确，需要进一...

基于源级EEG和图论的卒中后癫痫患者功能连接变化研究报告 研究背景 癫痫的病因多种多样，包括特发性、先天性、头部外伤、中枢神经系统感染、脑肿瘤、神经退行性疾病或者脑血管疾病(Disease)。其中，脑血管疾病占全部癫痫病例的约11%，是老年癫痫患者最常见的病因。同时，卒中后癫痫（Post-Stroke Epilepsy, PSE）是卒中患者常见的并发症之一，3%至30%的卒中患者可能会发展为PSE。卒中性癫痫的风险因素包括皮质参与、出血性转化、早期癫痫发作、年轻时发病、卒中严重程度（如高NIHSS评分）以及酗酒。 网络科学和图论被认为在理解脑功能上具有显著潜力。图论的图指标可反映网络的整合和隔离特性，因此被广泛应用于包括癫痫在内的各种神经系统疾病研究中。然而，尽管已有研究表明癫痫患者的脑网络...