Probability density optical tomography of confined quasiparticles in a semiconductor microcavity

2009 ◽  
Vol 94 (18) ◽  
pp. 181103 ◽  
Author(s):  
Gaël Nardin ◽  
Taofiq K. Paraïso ◽  
Roland Cerna ◽  
Barbara Pietka ◽  
Yoan Léger ◽  
...  
2019 ◽  
Author(s):  
Αριστοτέλης-Νικόλαος Ραψομανίκης

Η ανατομική πληροφορία στις καθιερωμένες συνδυαστικές μοριακές απεικονίσεις γίνεται συνήθως με ιοντίζουσες ακτινοβολίες (ακτίνες-Χ, SPECT/CT, PET/CT), οι οποίες επιβαρύνουν κατά κανόνα τον ασθενή με επιπρόσθετη ακτινοβόληση. Η σύγχρονη έρευνα εστιάζεται στη χρήση οπτικών μεθόδων για την υλοποίηση της ζητούμενης μορφολογικής εικόνας, όπου σκεδαζόμενο φως από την υπό εξέταση περιοχή ανακατασκευάζεται κατάλληλα για να αποδώσει τη ζητούμενη ανατομική πληροφορία. Σκοπός της Διδακτορικής αυτής Διατριβής είναι η μελέτη μιας καινοτόμου μεθόδου οπτικής απεικόνισης, όπου, παρά την υψηλή σκεδαστικότητα του μέσου, η χρονικά αξιοποιημένη λαμβανόμενη πληροφορία να δύναται να χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για την μορφολογική ανασύσταση του σκεδαζόμενου μέσου σε τομογραφικό επίπεδο. Απώτερος στόχος της μελέτης αυτής είναι η ανάπτυξη ενός υβριδικού τομογραφικού συστήματος αποτελούμενου από μία γ-Camera (SPECT) και ενός συστήματος τηλεκεντρικού φωτισμού με υπέρυθρη παλμική ακτινοβολία και σύστημα οπτικής ανάλυσης με χρονική πληροφορία (Time Resolved Optical Tomography - TROT). Βασικός αρωγός στην κατανόηση των φυσικών διεργασιών στο στάδιο αυτό, πέραν του πειραματικού ελέγχου της εφαρμοσιμότητας συμβατικών μαθηματικών αλγορίθμων για την ανακατασκευή της τομογραφικής εικόνας με υπέρυθρη και οπτική ακτινοβολία, αποτέλεσε η ανάπτυξη ενός εκτεταμένου εργαλείου προσομοίωσης με τεχνικές Monte-Carlo, το οποίο, πέραν από τη λεπτομερή παρακολούθηση της τροχιάς ενός φωτονίου (ray-tracing) σε ισχυρά σκεδαστικό μέσο, καινοτομεί σε δύο βασικά σημεία: Εισάγει με στοχαστικό τρόπο, υπό τη μορφή συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας (probability density function), την μακροσκοπική προσομοίωση της κυριαρχούσης στο μέσο σκέδασης Mie, αποφεύγοντας τοιουτοτρόπως μεγάλους υπολογιστικούς χρόνους. Παράλληλα, υπολογίζει το χρόνο πτήσης (Time-of-Flight) για κάθε προσομοιούμενο φωτόνιο, παρακολουθώντας όλες τις γνωστές φυσικές αλληλεπιδράσεις στις οποίες αυτό υπεισέρχεται. Το λογισμικό αυτό (PhoSim) με την μορφή ενός ολοκληρωμένου πακέτου εφαρμογής αποτελεί τον πυρήνα της μελέτης του εξεταζόμενου θέματος στην Διδακτορική αυτή Διατριβή.


2020 ◽  
pp. 9-13
Author(s):  
A. V. Lapko ◽  
V. A. Lapko

An original technique has been justified for the fast bandwidths selection of kernel functions in a nonparametric estimate of the multidimensional probability density of the Rosenblatt–Parzen type. The proposed method makes it possible to significantly increase the computational efficiency of the optimization procedure for kernel probability density estimates in the conditions of large-volume statistical data in comparison with traditional approaches. The basis of the proposed approach is the analysis of the optimal parameter formula for the bandwidths of a multidimensional kernel probability density estimate. Dependencies between the nonlinear functional on the probability density and its derivatives up to the second order inclusive of the antikurtosis coefficients of random variables are found. The bandwidths for each random variable are represented as the product of an undefined parameter and their mean square deviation. The influence of the error in restoring the established functional dependencies on the approximation properties of the kernel probability density estimation is determined. The obtained results are implemented as a method of synthesis and analysis of a fast bandwidths selection of the kernel estimation of the two-dimensional probability density of independent random variables. This method uses data on the quantitative characteristics of a family of lognormal distribution laws.


2012 ◽  
Vol 132 (3) ◽  
pp. 374-383 ◽  
Author(s):  
Yukari Tanikawa ◽  
Feng Gao ◽  
Michio Miyakawa ◽  
Toru Kiryu ◽  
Tomohiro Kizuka ◽  
...  

2012 ◽  
Vol E95.B (7) ◽  
pp. 2257-2265
Author(s):  
Toru KITAYABU ◽  
Mao HAGIWARA ◽  
Hiroyasu ISHIKAWA ◽  
Hiroshi SHIRAI

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document