複雑系における間欠的動力学のKoopmanスペクトル解析:閉塞性睡眠時無呼吸の病態生理学過程における事例研究【JST・京大機械翻訳】

Huynh Phat K.; Setty Arveity R.; Le Trung Q.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202204696513162 整理番号：22P0295042

複雑系における間欠的動力学のKoopmanスペクトル解析:閉塞性睡眠時無呼吸の病態生理学過程における事例研究【JST・京大機械翻訳】

Koopman Spectral Analysis of Intermittent Dynamics in Complex Systems: A Case Study in Pathophysiological Processes of Obstructive Sleep Apnea

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発行年： 2022年02月24日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月24日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

病態生理学的プロセスのような複雑なシステムは,通常,カオス,非線形,および間欠的現象を示す。Koopman演算子理論およびKoopman(HAVOK)モデルのHankel代替見解は,複雑なシステムダイナミックスのカオスを間欠的強制線形システムに分解するために広く用いられている。間欠強制の統計はHAVOKモデルにおける間欠性を特性化するために提案されているが,非線形動力学のモードスイッチングの属性には適切ではなく,高周波バーストと稀に観測された間欠強制に起因する脂肪尾非Gauss分布には適切ではなかった。本論文は,スペクトル分解とウェーブレット解析を用いて,間欠相,カオスバースト,および様々な間欠動力学モードの局所的スペクトル-時間特性を特徴付けるために,新しい間欠性動力学解析法を提案した。著者らの方法を検証するために,閉塞性睡眠時無呼吸障害におけるアペニーイベントの間欠性行動を,心拍数変動(HRV)特徴を抽出した症例として選択した。次に,HRV特徴からHankel行列を構築し,Hankel行列の特異値分解によって最後の固有時間遅れ座標を得て,それを間欠的強制入力としてモデル化した。OSAにおける強制の統計は,間欠的強制の脂肪尾分布を示し,これは,基礎となるOSA病態生理学的過程の間欠性に対応する。OSA患者にわたるバースト期間とバースト期間のプールされた平均と標準偏差も,分と数分と計算された。ウェーブレット変換のスカログラム振幅とスペクトル分解は,アペニー事象に関連した様々な卓越周波数と動力学モードを示した。【JST・京大機械翻訳】

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電力系統一般

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