سامانه همایش ها

صفحه اصلی / سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران

عصر جدید مدل‌سازی بیومکانیکی با یادگیری ماشین آگاه از فیزیک

نویسندگان :

علی یعقوبیان¹ فائزه یعقوبیان²

1- Shahid Beheshti University 2- Tabriz University of Technology (Sahand)

کلمات کلیدی :

بیومکانیک،سیالات زیستی،شبکه‌های عصبی،یادگیری ماشین،PIML،PINN

چکیده :

رویکردهای مدل‌سازی سنتی در حوزه مکانیک سیالات زیستی با چالش‌هایی همچون هزینه‌بر بودن مطالعات تجربی، نیاز به فرضیات ساده‌ساز در مدل‌سازی محاسباتی و محدودیت‌های مدل‌های صرفا داده‌محور مواجه هستند. مدل‌های یادگیری ماشین داده‌محور اغلب به دلیل کمبود داده‌های برچسب‌دار و ناسازگاری پیش‌بینی‌ها با قوانین فیزیکی، از قابلیت تعمیم‌پذیری کافی برخوردار نیستند. برای حل این مشکلات، یادگیری ماشین آگاه از فیزیک (PIML) قوانین فیزیکی بنیادی را مستقیما در فرآیند یادگیری ماشین ادغام می‌کند. این رویکرد ترکیبی پایداری، قابلیت تفسیر و دقت مدل را افزایش می‌دهد و تضمین می‌کند که نتایج پیش‌بینی‌شده از نظر فیزیکی معقول هستند. این مقاله کاربردهای PIML در غلبه بر چالش‌های دیرینه در مدل‌سازی فرآیندهای فیزیولوژیک مانند همودینامیک و مکانیک بافت نرم را بررسی می‌کند. با برجسته‌سازی توانایی PIML در ارائه پیش‌بینی‌های دقیق و اختصاصی برای هر بیمار و حل مسائل معکوس برای استنتاج پارامترهای پنهان، این مقاله نشان می‌دهد که چگونه PIML می‌تواند آینده مدل‌سازی محاسباتی را در مکانیک سیالات زیستی بازتعریف کرده و پلی میان فیزیک، داده و کاربردهای بالینی ایجاد کند. با وجود چالش‌های باقی‌مانده از جمله پیچیدگی‌های محاسباتی و ادغام، PIML به عنوان یک ابزار قدرتمند برای پیشبرد پزشکی دقیق و توسعه دوقلوهای دیجیتال برای بهبود مراقبت از بیمار مطرح می‌شود.

لیست مقالات

لیست مقالات بایگانی شده

بررسی دیدگاه ها و سیر تاریخی پیرامون حسابداری دارایی های موروثی

فاطمه رفیعی - مهدی ناظمی اردکانی

کاربردهای هوش مصنوعی و یادگیری عمیق در تشخیص و پیش‌بینی بیماری‌ها

علی فرزین

محاسبات کوانتومی در عمل: از تئوری تا پیاده‌سازی تجاری

محمد عادلی نیا

Recovery of Hand Motor Function in Children with ‎Hemiparetic Cerebral Palsy using an Interactive ‎Computer Game Combined with Mechanoreceptor ‎Stimulation: A Pilot Study

Mobina Ramezani - Shahed Salehzehi - Parisa Hosseini - Zahra Alizadeh Sarborj - Ghazal Mohammadzadeh - Hamid Reza Kobravi - Narges Hashemi - Mehran Beiraghi Toosi - Javad Akhondian

تحولات شهری و گردشگری هوشمند در شهرهای ایران

ریحانه بابائی - محمدعلی فیض پور

Development of an Explainable Random Forest-Based Algorithm for EEG-Based Sleep–Wake Classification Toward Sleep Apnea Detection

Pargol Sharifi - Mohammad Fakharzadeh

Classification of Excitatory and Inhibitory Neurons in Animal Data Using Machine Learning and CNN Models

Mahdi Mollaei - Amirhossein Mashghdoust - Ali Khadem

Predicting Sleep Efficiency and Apnea Index Using ECG-Derived and Sleep Quality Features: A Machine Learning Approach

Mahla Khodaverdi - Raheleh Davoodi

Neural Encoding of Outcome Magnitude: Evidence from fMRI

Amin Mohammad Mohammadi - Shaghayegh Mahmoudi - Narjes Amin - Farid Hosseinzadeh - Elias Ebrahimzadeh - Hamid Soltanian-Zadeh

هم‌آوایی در شبکه‌ای جهان‌کوچک و متشکل از نورون‌های ممریستوری

محمد‌مهدی شیرزاد - مهتاب مهراب بیک - سجاد جعفری

بیشتر