La Terra è minacciata da uno spostamento del suo asse di rotazione e cosa può portare? L'offset del nodo è richiesto in reti neurali molto grandi? Stereotipi o descrizioni accurate


Tatanova O.Yu., Dutchin I.V., Sorokin E.L.

Lo spostamento della zona di ablazione rispetto all’asse visivo influisce sulle aberrazioni sferiche e di coma postoperatorie durante la correzione della miopia bassa e moderata utilizzando la tecnologia femtoLASIK?

1 filiale di Khabarovsk del Centro nazionale di ricerca medica MNTK Microchirurgia oculare dal nome. acad. S.N. Fedorov" del Ministero della Sanità della Federazione Russa
2 Università medica statale dell'Estremo Oriente

La chirurgia refrattiva con laser ad eccimeri sta diventando sempre più popolare ogni anno. Nella nostra clinica Attenzione speciale le viene dato alta qualità e prevedibilità.

La chirurgia refrattiva con laser ad eccimeri può indurre Vari tipi aberrazioni ottiche di ordine superiore, soprattutto coma-simili e sferiche, che influiscono negativamente sulla qualità della visione. Di conseguenza, i pazienti possono lamentare la presenza di aloni attorno alle fonti luminose, diminuzione del contrasto della percezione visiva in condizioni di scarsa illuminazione e deterioramento della visione notturna.

Il termine “aberrazione di coma” si riferisce all’aberrazione dei fasci di luce obliqui incidenti ad angolo rispetto all’asse ottico della lente e in relazione a sistema ottico occhi - ad angolo rispetto all'asse visivo.

Una delle complicazioni della chirurgia cheratorefrattiva è il decentramento della zona di ablazione. Il suo spostamento significativo rispetto all'asse visivo (in in alcuni casi 1000 micron o più) può manifestarsi con una diminuzione dell'acuità visiva meglio corretta, la comparsa di visione doppia monoculare, un deterioramento della visione notturna, difficoltà di lettura, presenza di abbagliamenti e aloni intorno alle fonti luminose dovuti alla presenza di un "prismatico" ” effetto, astigmatismo irregolare, coma e altri ordini di grandezza di aberrazioni superiori

In particolare, la centratura della zona di ablazione durante la correzione dell'ametropia mediante cheratectomia fotorefrattiva (PRK) e LASIK dovrebbe essere regolata per lo spostamento dell'asse visivo dell'occhio rispetto al centro della pupilla. La mancata o errata esecuzione di questa fase dell'intervento, secondo alcuni autori, porta inevitabilmente ad una diminuzione dell'acuità visiva postoperatoria per l'induzione di aberrazioni di ordine superiore come coma e trifoglio, a cui corrisponde il decentramento della zona ottica (DOZ), visualizzato sui cheratotopogrammi.

IN l'anno scorsoè diminuita la frequenza dei casi di decentramento della zona di ablazione. Ciò è stato ottenuto migliorando il sistema Eyetracking ed effettuando operazioni personalizzate tenendo conto dell'angolo kappa (spostamento dell'asse visivo rispetto al centro della pupilla). Tuttavia, il problema richiede ancora ulteriori studi.

Pertanto è spesso indicativa la determinazione del centro della zona di ablazione laser. È particolarmente importante determinare il centro della zona di ablazione laser quando si corregge l'ipermetropia, dove la punta della sporgenza a forma di cono della superficie corneale formata dal laser ad eccimeri deve coincidere esattamente con l'asse ottico dell'occhio. Dopotutto, anche una leggera decentramento della zona di ablazione può portare ad un astigmatismo corneale ipermetropico e irregolare residuo. Questo sfumatura importante- uno degli svantaggi della correzione laser ad eccimeri dell'ipermetropia e dell'astigmatismo ipermetrope.

Secondo alcune affermazioni, quando si correggono la miopia e l'astigmatismo miopico, piccole deviazioni dal centro dell'asse visivo (fino a 1 mm) non sono di fondamentale importanza, poiché praticamente non influiscono sulla qualità della visione. Allo stesso tempo, c'è un'opinione opposta. Quindi, Makovkin E.M. raccomanda per il grado di deviazione dell'asse visivo bulbo oculare riguardo a lui asse anatomico da 0,2 mm o più è necessario tenerne conto punto importante quando si esegue un intervento chirurgico con laser ad eccimeri.

Data l'ambiguità opinione esistente, abbiamo ritenuto che questo aspetto richiedesse maggiore chiarezza e specificazione. Ciò è dovuto al fatto che le operazioni refrattive dovrebbero essere il più prevedibili possibile, poiché vengono eseguite su persone giovani, sane e socialmente attive.

Pertanto, abbiamo deciso di utilizzare il nostro materiale clinico per studiare se la formazione di aberrazioni ottiche indesiderate è influenzata dall'implementazione dell'una o dell'altra tecnica di chirurgia laser ad eccimeri.

Bersaglio- studiare la relazione tra aberrazioni sferiche e coma-simili postoperatorie con l'assenza/presenza di uno spostamento del centro di ablazione rispetto all'asse visivo durante femtoLASIK in pazienti con miopia bassa e bassa gradi medi.

Materiale e metodi.

È stato effettuato un esame approfondito di 41 pazienti con miopia lieve e moderata (82 occhi) sottoposti a chirurgia refrattiva. Il criterio di selezione era la presenza di acuità visiva postoperatoria, strettamente simile all'acuità visiva massima correggibile iniziale (senza perdita di una singola linea). L'età dei pazienti variava da 18 a 37 anni, in media 28,3±0,6 anni.

C'erano 18 uomini e 23 donne. L'equivalente sferico della rifrazione clinica era in media di 3,5±0,2 diottrie. Sessantanove occhi presentavano un astigmatismo miopico composto compreso tra 0,5 e 2,0 D. Media l'oftalmometria era di 43,68±0,2 diottrie.

Sono stati formati due gruppi di pazienti in base alla presenza/assenza di uno spostamento del centro di ablazione rispetto all'asse visivo. Entrambi i gruppi sono stati abbinati per età, sesso, grado di miopia, grado di astigmatismo e parametri corneali preoperatori. Nel gruppo 1 (21 pazienti, 41 occhi), durante l'esecuzione della chirurgia refrattiva, il centro di ablazione veniva spostato rispetto all'asse visivo. Nel gruppo 2 (21 pazienti, 41 occhi), l'ablazione dello stroma corneale è stata eseguita rigorosamente al centro della pupilla.

L'intervallo di spostamento dell'ablazione nel gruppo 1 era: orizzontalmente - da 50 a 300 µm, in media 141,0±9,1 µm; verticalmente - da 50 a 350 µm, in media 152,6±10,2 µm.

Oltre all'esame oftalmologico diagnostico standard, in tutti i pazienti sono state esaminate le aberrazioni sferiche e le aberrazioni del coma (aberrometro VisxWaveScan, USA); cheratotopografia (cheratotopografo con proiezione Pentacam, Oculus, Germania).

La tecnologia FemtoLASIK è stata utilizzata utilizzando il laser a femtosecondi VizuMax (Carl Zeiss Meditec, Germania). L'ablazione laser ad eccimeri in tutti i casi è stata eseguita utilizzando un laser ad eccimeri di tipo scansione Microscan-Visum-300 (Optosystems, Russia). È stato utilizzato un algoritmo miope con i seguenti parametri di esposizione: tecnologia “flying spot”, lunghezza d'onda 193 nm, diametro dello spot - 0,9 mm, frequenza di scansione - 300 Hz, diametro della zona ottica - 6 mm.

Tutti gli interventi sono stati eseguiti dallo stesso chirurgo. In tutti i casi è stato ottenuto il massimo risultato refrattivo possibile e prevedibile.

Dopo femtoLASIK, in ciascun gruppo sono state misurate l'aberrazione sferica e l'aberrazione del coma (al basale e al giorno 5) e la presenza di cambiamenti significativi queste quantità. Nel confrontare i gruppi, sono stati utilizzati metodi di statistica matematica (test di Student). Nel testare l'ipotesi nulla, il livello critico di significatività statistica è stato assunto pari a 0,05.

Risultati e discussione.

Nei pazienti del gruppo 1 valore originale l'aberrazione sferica era di 0,01 ± 0,02 µm. Il 5° giorno dopo l'intervento, questo indicatore era di 0,11±0,03 µm. La significatività delle differenze è risultata essere p=0,04 (p<0,05), т.е. aberrazione sferica aumentato significativamente.

L'aberrazione del coma nel gruppo 1 era inizialmente di 0,15±0,02 µm; al 5° giorno corrispondeva a 0,17±0,02 µm; La significatività delle differenze è risultata essere 0,063 (p>0,05), ovvero non è davvero cambiata.

L'acuità visiva nel gruppo 1 dopo l'intervento chirurgico era 0,95±0,01.

Nei pazienti del gruppo 2, l'aberrazione sferica iniziale era di 0,05±0,16 µm e al 5° giorno è aumentata a 0,11±0,03 µm; La significatività delle differenze è risultata essere p=0,01 (p<0,05), что свидетельствует о достоверном увеличении сферической аберрации.

L'aberrazione del coma nel gruppo 2 era inizialmente di 0,13±0,01 µm; il 5° giorno dopo la femtoLASIK è aumentata a 0,21±0,02 µm; La significatività delle differenze era p=0,04 (p<0,05), т.е. показатель аберрации кома достоверно увеличился.

L'acuità visiva nel gruppo 2 era 0,95±0,01.

Confrontando i valori di aberrazione sferica di entrambi i gruppi, si è scoperto che erano approssimativamente comparabili prima dell'intervento chirurgico: 0,01 ± 0,02 e 0,04 ± 0,02, rispettivamente (p = 0,22, cioè nessuna differenza). Il 5° giorno sono risultati moderatamente aumentati, ma la loro correlazione non è cambiata: 0,11±0,03 e 0,11±0,03 (p=0,95, cioè non ci sono differenze).

L'aberrazione del coma in entrambi i gruppi è stata rispettivamente di 0,15±0,02 e 0,13±0,01 (p=0,348, ovvero nessuna differenza). Entro il 5° giorno dall'intervento i suoi valori corrispondevano a 0,17±0,02 e 0,21±0,02, cioè non c'erano differenze in entrambi i gruppi.

Pertanto, l'analisi ha dimostrato che la tecnica femtoLASIK per la correzione chirurgica della miopia lieve e moderata consente di ottenere il massimo risultato refrattivo possibile e prevedibile, indipendentemente dalla presenza o dall'assenza di un leggero spostamento del centro di ablazione. In entrambi i casi si è verificato un moderato aumento del grado di aberrazioni sferiche e simili a coma.

Conclusione.

Uno spostamento moderato del centro di ablazione rispetto all'asse visivo di una media di 150 μm durante l'esecuzione della tecnologia femtoLASIK per la correzione della miopia debole e moderata non ha avuto un impatto negativo sulla prognosi favorevole degli indicatori rifrattivi e funzionali degli occhi; non ha avuto effetti significativi sulle aberrazioni sferiche postoperatorie e sulle aberrazioni del coma.

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Tra gli scenari “apocalistici” spesso esagerati dai media, ce n’è uno come un improvviso spostamento dell’asse di rotazione della Terra. La causa di un simile cataclisma è solitamente la caduta di un enorme asteroide, che minaccia altre conseguenze, ma vengono citati anche altri fattori.

Prime teorie e confutazioni

Lo spostamento dell'asse terrestre cominciò ad essere proposto come la causa delle catastrofi osservate nel passato geologico del nostro pianeta dall'inizio del suo studio scientifico, cioè dal XVIII secolo circa. Questo cataclisma ha spiegato l'estinzione delle creature fossili preistoriche ("antidiluviane"): dinosauri, mammut, ecc. Ovviamente, uno spostamento improvviso e brusco dei poli geografici della Terra avrebbe dovuto portare al raffreddamento e alla diffusione dei ghiacci polari dove prima c'era un clima caldo.

La fascinazione per l’ipotesi di un meteorite catastrofico caduto sulla Terra divenne oggetto di un racconto di fantascienza dal taglio satirico dello scrittore russo Osip Senkovsky, “Viaggio scientifico all’Isola degli Orsi” (1836), dove le conseguenze di un simile meteorite catastrofe per la civiltà furono descritte in modo colorato e convincente per quel tempo.

Questa ipotesi ha avuto per molto tempo un carattere completamente scientifico, fino a quando non è stato matematicamente dimostrato che l'impulso per un tale impatto, che potrebbe portare a uno spostamento significativo dell'asse terrestre, avrebbe dovuto essere di tale forza che, piuttosto, la terra si sarebbe diviso in due rispetto a quanto l'asse si sposterebbe. È diventato chiaro che lo spostamento dell'asse e il cambiamento climatico locale a seguito di una tale collisione non sarebbero stati le sue conseguenze principali e più evidenti.

Non è l'asse che si sposta, ma la crosta terrestre rispetto all'asse

Tuttavia, l’idea di un improvviso spostamento dei poli geografici della Terra non è stata accantonata e continua ad essere utilizzata nelle cosiddette teorie scientifiche marginali. A metà del XX secolo ricevette una nuova vita grazie allo scienziato americano Charles Hapgood. Nel 1958 pubblicò Crustal Shift—A Key to Some Basic Problems in Earth Science, successivamente ripubblicato come The Pole Path.

Hapgood ipotizzò che i cambiamenti nella distribuzione della massa crostale avrebbero fatto sì che la crosta "scivolasse" attorno al mantello. Di conseguenza, i poli si spostano rispetto a specifici punti geografici sulla superficie. La posizione dell'asse di rotazione stesso non cambia nello spazio. Come meccanismo per uno spostamento così brusco, Hapgood propose l'accumulo periodico di grandi masse di ghiaccio ai poli.

Nonostante il fatto che l'idea di Hapgood fosse stata sostenuta (anche prima che il libro fosse pubblicato) dallo stesso Albert Einstein, la stragrande maggioranza degli scienziati nel mondo la considerava sensazionale, leggera e la respinse incondizionatamente. Anche il fatto che Hapgood fosse interessato ad altre idee controverse dal punto di vista della scienza dello status ha avuto un ruolo: l'antichissima esistenza dell'umanità e la sua conoscenza con i dinosauri e l'Antartide prima della glaciazione, la possibilità di comunicazione spiritualistica con i morti, ecc.

È stato un cambiamento del genere a causare il Diluvio?

Qualunque siano le cause e la probabilità di un improvviso spostamento dei poli geografici, diamo un’occhiata alle terribili conseguenze che potrebbe portare. Anche all'inizio del XX secolo erano popolari versioni che spiegavano l'improvvisa estinzione dei mammut alla fine dell'era glaciale con uno spostamento dell'asse di rotazione a seguito della collisione della Terra con un meteorite gigante. All’inizio del 21° secolo, il creatore di un’altra marginale “storia alternativa dell’umanità”, Andrei Sklyarov, sosteneva che l’impatto di un meteorite aveva portato allo “scivolamento” desiderato della crosta. Secondo lui, la catastrofe è avvenuta circa 12.000 anni fa e si è riflessa nell'esistenza del mito del Diluvio tra la maggior parte dei popoli del mondo, in una variante o nell'altra.

Le inevitabili conseguenze di tale “scivolamento” saranno grandi cambiamenti climatici locali. Sklyarov credeva che prima del disastro il Polo Nord si trovasse in Groenlandia, il che spiegava la presenza di grandi calotte glaciali nel Nord America e in Scandinavia. E in Beringia, l'istmo tra l'America e l'Asia, prevalevano condizioni climatiche relativamente calde e lì vagavano branchi di mammut. Ma la conseguenza più importante sono gli tsunami catastrofici causati direttamente dallo “scivolamento” della crosta terrestre. Furono loro a dare origine ai miti sul diluvio. L'altezza dell'onda, a seconda della posizione e della direzione del movimento della crosta, può raggiungere diversi chilometri. Anche i terremoti e gli uragani distruttivi sono inevitabili. La catastrofe avvenuta 12.000 anni fa, secondo Sklyarov, distrusse una civiltà preistorica altamente sviluppata sulla Terra, le cui tracce sono ancora nelle piramidi dell'antico Egitto e del Messico, costruite, infatti, molte migliaia di anni prima della data riconosciuta dalla scienza .

Quali di queste conseguenze sono reali? A seconda della distanza e della velocità dello spostamento, in alcuni luoghi sono inevitabili enormi tsunami. Fino a quando il movimento delle correnti nell'atmosfera terrestre non si adatterà alla nuova posizione dei poli, i forti uragani saranno inevitabili. Ci saranno forti terremoti, cambiamenti climatici a lungo termine e altri disastri naturali.

La domanda, tuttavia, è: tali timori hanno qualche fondamento?

Per Marte è stata dimostrata la possibilità di uno spostamento dei poli

Sorprendentemente, solo di recente la scienza ha accettato la possibilità dell'ipotesi di Hapgood per Marte. Sul Pianeta Rosso sono state scoperte tracce di antiche calotte polari nelle attuali regioni equatoriali. Inoltre, la posizione di queste tracce è simmetrica e riflette chiaramente la posizione dei poli nelle epoche antiche della storia di Marte. Poiché su Marte non esiste un movimento reciproco delle placche tettoniche (“deriva dei continenti”), era ovvio che i poli geografici di Marte hanno subito uno spostamento significativo in passato. Poiché il cambiamento della posizione dell'asse di rotazione nello spazio richiede, come già accennato, un'enorme quantità di energia, non restava altro da fare che supporre che la litosfera di Marte ruotasse attorno ai suoi strati profondi liquidi.

"La ragione più probabile dello spostamento dei poli", scrive il più grande scienziato planetario nazionale, il dottore in scienze fisiche e matematiche Leonid Ksanfomality nel libro "Solar System" (M., 2016), "risiede nella ridistribuzione delle masse in il mantello del pianeta o anche nella sua crosta. Se le parti più dense del mantello appena emerse (mascons) sono sufficientemente lontane dall'equatore, la stabilità della rotazione viene interrotta e, di conseguenza, l'intera crosta di Marte, che è come un'unica piastra, tende a spostarsi in modo tale modo in cui il mascon si muove verso l’equatore.”

Ma se la scienza ha riconosciuto che ciò è possibile in relazione a Marte, cosa impedisce che qualcosa di simile accada sulla Terra? Ebbene, poiché la crosta terrestre non rappresenta un'unica placca, un tale processo porta inevitabilmente anche a catastrofi di natura tettonica: il verificarsi di enormi faglie, enormi effusioni di lava, eruzioni vulcaniche, terremoti catastrofici, ecc. La cosa più importante è che la scienza moderna ovviamente non è in grado di prevedere l’inizio di un simile cataclisma.

OFFSET, spostamento, cfr. 1. Azione ai sensi del cap. turno di turno. Rimozione dalla posizione. 2. Azione e condizione secondo il cap. turno di turno (libro). Strati mobili della terra. Spostamento del rene. Il dizionario esplicativo di Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940… Dizionario esplicativo di Ushakov

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Libri

  • Spostamento del perielio, N. E. Tsapenko. Vengono mostrati vari metodi per calcolare l'angolo di spostamento dell'elio solido, dati da A. Einstein, P. Gerber e ottenuti equiparando la forza STR alla forza da GTR. Tutti questi tre metodi portano a uno...

Comprendo il ruolo della distorsione dei nodi nelle reti neurali e perché è importante per cambiare la funzione di attivazione nelle piccole reti. La mia domanda è: il bias è ancora importante in reti molto grandi (più precisamente una rete neurale convoluzionale per il riconoscimento di immagini che utilizza la funzione di attivazione ReLu, 3 strati convoluzionali, 2 strati nascosti e oltre 100.000 connessioni), oppure influisce sulla perdita dovuta al grande quantità di attivazione?

Il motivo per cui lo chiedo è che in passato ho creato reti in cui ho dimenticato di implementare un nodo offset, tuttavia quando ne ho aggiunto uno ho visto una differenza trascurabile nelle prestazioni. Forse è stato un caso perché il set di dati specificato non richiedeva un offset? È necessario inizializzare l'offset con un valore maggiore nelle reti di grandi dimensioni? Eventuali altri consigli sarebbero molto apprezzati.

3 risposte

La distorsione nodo/termine esiste solo per garantire che il risultato previsto sia imparziale. Se il tuo input ha un intervallo dinamico (intervallo) che va da -1 a +1 e il tuo output sta semplicemente traducendo l'input in +3, una rete neurale con una condizione di bias avrà semplicemente un bias di rete neurale con un valore diverso da zero peso e il resto sarà zero. Se non si dispone di un bias neurale in questa situazione, tutte le funzioni di attivazione e ponderazione saranno ottimizzate per simulare al meglio l'addizione semplice utilizzando sigmoidi/tangenti e la moltiplicazione.

Se sia gli input che gli output hanno lo stesso intervallo, ad esempio da -1 a +1, il termine offset probabilmente non sarà utile.

Puoi esaminare la ponderazione dell'offset del nodo nell'esperimento che hai menzionato. Oppure è molto basso, il che probabilmente significa che gli input e gli output sono già centrati. Oppure è importante, e direi, che la varianza degli altri pesi sia ridotta, risultando in una rete neurale più stabile (e meno incline al sovradattamento).

La polarizzazione equivale ad aggiungere una costante pari a 1 all'input di ciascun livello. Quindi il peso di questa costante è equivalente al tuo offset. È molto facile da aggiungere.

In teoria questo non è necessario, poiché la rete può “imparare” a creare il proprio offset dei nodi ad ogni livello. Uno dei neuroni può impostare il peso molto alto, quindi è sempre 1 o uguale a 0, quindi restituisce sempre una costante di 0,5 (per le unità sigmoidali). Tuttavia, ciò richiede almeno 2 strati.