Nonlinear dynamics arise whenever multifarious entities of a system cooperate, compete, or interfere. For example, cardiovascular system involves a great level of complexity. Multi-lead ECG signals are generated through orchestrated depolarization and repolarization of cells and manifest significant nonlinear dynamics. Nonlinear dynamical systems defy understanding based on the traditional reductionist's approach, in which one attempts to understand a system's behavior by combining all constituent parts that have been analyzed separately. In order to cope with system complexity, modern healthcare systems are investing in advanced physiological sensing and patient monitoring, thereby giving rise to big data. Realizing the full potential of big data for healthcare intelligence requires fundamentally new methodologies to harness and exploit complexity. However, available nonlinear dynamics techniques are either not concerned with healthcare analytical objectives or fail to effectively analyze big data to extract useful information for improving healthcare services. There is an urgent need to develop analytical methodologies that fully exploit the underlying nonlinear dynamics in physiological systems for advancing healthcare services with exceptional features such as personalization, responsiveness, and superior quality. This chapter presents some theoretical developments and tools to advance the applications of nonlinear dynamics principles in health care. Specifically, we focus on sensor-based characterization and modeling of nonlinear dynamics (i.e., multifractal analysis and multiscale recurrence quantification). Then, current developments and applications of these methodologies are examined for characterizing and exploiting heart rate variability and space-time ECG signals.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

航天器非脆弱控制理论及应用研究进展
专知会员服务
10+阅读 · 2025年7月8日
异构联邦学习在无人系统中的研究综述
专知会员服务
12+阅读 · 2025年5月25日
信息物理融合系统 (CPS)研究综述
专知会员服务
47+阅读 · 2022年3月14日
【CPS】社会物理信息系统(CPSS)及其典型应用
产业智能官
16+阅读 · 2018年9月18日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关资讯
【CPS】社会物理信息系统(CPSS)及其典型应用
产业智能官
16+阅读 · 2018年9月18日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员