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高翔
职称/职务: 讲师
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电子信箱: gaoxiang.gnaixoag@snnu.edu.cn
出生年月:
办公地点: 长安校区致知楼3518

当前研究方向:

1. 理论物理(统计物理与复杂系统)方向

利用反应扩散系统理论研究干细胞疗法治愈心力衰竭面临的瓶颈问题

干细胞疗法被认为是治愈心肌梗死的可期新手段。最新研究却发现,尽管由干细胞分化的心肌细胞(SC-CM)能够修复豚鼠等小型动物心肌受损部位,但推广到与人更相近的猕猴等大型动物时,反而会引起心动过速等严重副作用。本项目旨在结合以往工作经验和初步研究结果的基础上,首先对作为可激发介质的SC-CM的各项生理特征(细胞膜电容量、电导系数等)进行量化表征。接着利用对反应扩散方程的大规模高精度并行化数值模拟,重点研究当注入大量生理特征不同于但随时间逐渐趋近于实验体原有心肌细胞的SC-CM后,大型动物的心肌及其受损部位会被引入何种程度的时空异构性。以及由此而来的大型动物更易诱发正常心电信号波变为螺旋波,从而临床表现出心动过速等病症的原因。并进一步研究螺旋波在大型动物体内更易稳定自持续的机制。从而探索防止或驱除螺旋波的策略,为克服干细胞疗法在大型动物实验中产生的副作用提供指导,为随后的病患临床试验消除隐患。

 2. 学科教学方向

基于人工智能中的表情识别算法实时分析课堂与慕课教学中的效果

教学过程中有经验的教师能够通过学生的表情实时地判断教学效果(即学生是否听懂)。这对于有效教学是十分重要的。如果缺乏这个互动过程,无经验的教师就无法实时判断学生对当前知识点的学习认知情况,也就无法达到因材施教的教学效果,从而导致满堂灌的情况出现。同时,在MOOC(慕课)广泛应用的今天,机器(即慕课平台)仍然缺乏通过判断学生表情实时评估教学效果的能力,这导致学生在慕课平台上的学习过程容易流为被动观看视频的满堂灌。随着人工智能中表情识别算法的成熟,机器已经能够很好地分辨人类常见的7(或8)种表情。网络上有超过20家公众平台提供(一定使用量内的)免费人脸表情识别服务。我们可以借助这些平台分析教学过程中学生的表情。同时,利用学案导学教学方法中的课前和课后测验来评估教学效果。最终利用相关函数分析并建立学生表情与教学效果之间的相关关系。这个相关关系的建立,将有助于教师和慕课平台利用网上提供的表情识别服务实时分析当前的教学效果。

主持项目: 

20181--202012月,利用反应扩散系统理论研究干细胞疗法治愈心力衰竭面临的瓶颈问题,国家自然科学基金委青年科学基金项目

20167--20176月,作为guest scientist在德国马克思普朗克动力学和自组织研究所访学,国家留学基金委访问学者项目

20151--201712月,圆极化电场对螺旋波的控制及钉扎螺旋波的动力学行,国家自然科学基金委理论物理专款合作研修项目

已发表文章: 

Xiang Gao, Alexei Krekhov, Vladimir Zykov and Eberhard Bodenschatz, Initiation of Rotors by Fast Propagation Regions in Excitable Media: A Theoretical Study, Frontiers in Physics 6, 8 (2018) (invited)

Xiang Gao, Xia Feng, Teng-Chao Li, Shixian Qu, Xingang Wang, and Hong Zhang, Dynamics of spiral waves rotating around an obstacle and the existence of a minimal obstacle, Phys. Rev. E 95, 052218 (2017)

De-Bei Pan, Xiang Gao, Xia Feng, Jun-Ting Pan, and Hong Zhang, Removal of pinned scroll waves in cardiac tissues by electric fields in a generic model of three-dimensional excitable media, Scientific Reports 6, 2187 (2016)

Teng-Chao Li, Xiang Gao, Fei-Fei Zheng, Mei-Chun Cai, Bingwei Li, Hong Zhang, and Hans Dierckx, Phase-locked scroll waves defy turbulence induced by negative filament tension, Physical Review E 93, 012216 (2016)

Xia Feng, Xiang Gao, Juan-Mei Tang, Jun-Ting Pan, and Hong Zhang, Wave trains induced by circularly polarized electric fields in cardiac tissues, Scientific Reports 15, 13349 (2015)

Xiang Gao and Hong Zhang*, Mechanism of unpinning spirals by a series of stimuli, Physical Review E 89, 062928 (2014)

Xia Feng, Xiang Gao, De-Bei Pan, Bingwei Li, and Hong Zhang*, Unpinning of rotating spiral waves in cardiac tissues by circularly polarized electric fields, Scientific Reports 4, 4831 (2014)

Xiang Gao, Hong Zhang, Vladimir Zykov* and Eberhard Bodenschatz, Stationary propagation of a wave segment along an inhomogeneous excitable stripe, New Journal of Physics 16, 033012 (2014)

Xiang Gao, Xia Feng, Mei-chun Cai, Bingwei Li, Heping Ying, and Hong Zhang*, Inwardly rotating spirals in non-uniform excitable media, Physical Review E 85, 016213 (2012)

Bingwei Li, Xiang Gao, Zhigang Deng, Heping Ying, Hong Zhang*, Circular interface selected wave patterns in the complex Ginzburg-Landau equation, Europhysics Letters 91, 34001 (2010)

Bingwei Li*, Heping Ying, Jiansong Yang, Xiang Gao, Heterogeneity selected target waves and their competition: Outgoing or ingoing? Physics Letters A 374, 3752 (2010) 

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