由于它可能对粮食安全，可持续性，资源利用效率，化学处理的降低以及人类努力和产量的优化，因此，自主机器人在农业中的应用正在越来越受欢迎。有了这一愿景，蓬勃发展的研究项目旨在开发一种适应性的机器人解决方案，用于精确耕作，该解决方案结合了小型自动无人驾驶飞机（UAV）（UAV）的空中调查能力以及由多功能无人驾驶的无人接地车（UGV）执行的针对性干预措施。本文概述了该项目中获得的科学和技术进步和结果。我们引入了多光谱感知算法以及空中和地面系统，用于监测农作物密度，杂草压力，作物氮营养状况，并准确地对杂草进行分类和定位。然后，我们介绍了针对我们在农业环境中机器人身份量身定制的导航和映射系统，以及用于协作映射的模块。我们最终介绍了我们在不同的现场条件和不同农作物中实施和测试的地面干预硬件，软件解决方案以及接口。我们描述了一个真正的用例，在该案例中，无人机与UGV合作以监视该领域并进行选择性喷涂而无需人工干预。

Building a quantum analog of classical deep neural networks represents a fundamental challenge in quantum computing. A key issue is how to address the inherent non-linearity of classical deep learning, a problem in the quantum domain due to the fact that the composition of an arbitrary number of quantum gates, consisting of a series of sequential unitary transformations, is intrinsically linear. This problem has been variously approached in the literature, principally via the introduction of measurements between layers of unitary transformations. In this paper, we introduce the Quantum Path Kernel, a formulation of quantum machine learning capable of replicating those aspects of deep machine learning typically associated with superior generalization performance in the classical domain, specifically, hierarchical feature learning. Our approach generalizes the notion of Quantum Neural Tangent Kernel, which has been used to study the dynamics of classical and quantum machine learning models. The Quantum Path Kernel exploits the parameter trajectory, i.e. the curve delineated by model parameters as they evolve during training, enabling the representation of differential layer-wise convergence behaviors, or the formation of hierarchical parametric dependencies, in terms of their manifestation in the gradient space of the predictor function. We evaluate our approach with respect to variants of the classification of Gaussian XOR mixtures - an artificial but emblematic problem that intrinsically requires multilevel learning in order to achieve optimal class separation.

Recent developments in in-situ monitoring and process control in Additive Manufacturing (AM), also known as 3D-printing, allows the collection of large amounts of emission data during the build process of the parts being manufactured. This data can be used as input into 3D and 2D representations of the 3D-printed parts. However the analysis and use, as well as the characterization of this data still remains a manual process. The aim of this paper is to propose an adaptive human-in-the-loop approach using Machine Learning techniques that automatically inspect and annotate the emissions data generated during the AM process. More specifically, this paper will look at two scenarios: firstly, using convolutional neural networks (CNNs) to automatically inspect and classify emission data collected by in-situ monitoring and secondly, applying Active Learning techniques to the developed classification model to construct a human-in-the-loop mechanism in order to accelerate the labeling process of the emission data. The CNN-based approach relies on transfer learning and fine-tuning, which makes the approach applicable to other industrial image patterns. The adaptive nature of the approach is enabled by uncertainty sampling strategy to automatic selection of samples to be presented to human experts for annotation.

数据的表示对于机器学习方法至关重要。内核方法用于丰富特征表示，从而可以更好地概括。量子内核有效地实施了在量子系统的希尔伯特空间中编码经典数据的有效复杂的转换，甚至导致指数加速。但是，我们需要对数据的先验知识来选择可以用作量子嵌入的适当参数量子电路。我们提出了一种算法，该算法通过组合优化过程自动选择最佳的量子嵌入过程，该过程修改了电路的结构，更改门的发生器，其角度（取决于数据点）以及各种门的QUBIT行为。由于组合优化在计算上是昂贵的，因此我们基于均值周围的核基质系数的指数浓度引入了一个标准，以立即丢弃任意大部分的溶液，这些溶液被认为性能较差。与基于梯度的优化（例如可训练的量子内核）相反，我们的方法不受建筑贫瘠的高原影响。我们已经使用人工和现实数据集来证明相对于随机生成的PQC的方法的提高。我们还比较了不同优化算法的效果，包括贪婪的局部搜索，模拟退火和遗传算法，表明算法选择在很大程度上影响了结果。

这项研究提出了新的策略，以研究信任和群体动态在儿童机器人相互作用中的相互影响。我们使用类人机器人ICUB实施了类似游戏的实验活动，并设计了一份问卷来评估孩子如何看待这种相互作用。我们还旨在验证传感器，设置和任务是否适合研究此类方面。问卷的结果表明，年轻人将ICUB视为朋友，通常以积极的方式将ICUB视为朋友。其他初步结果表明，通常，孩子在活动期间信任ICUB，并且在其错误后，他们试图用诸如：“不用担心ICUB，我们原谅您”之类的句子来放心。此外，对机器人在小组认知活动中的信任似乎会根据性别而发生变化：在机器人连续两个错误之后，女孩倾向于比男孩更信任ICUB。最后，跨游戏计算的点和自我报告的量表之间的不同年龄组之间没有明显的差异。我们提出的工具适合研究不同年龄段的人类机器人相互作用（HRI）的信任，并且似乎适合理解小组相互作用的信任机制。

由于用户不是最终的内容消费者，因此在内容市场中提供有意义的建议是具有挑战性的。取而代之的是，大多数用户是创意者的兴趣，与他们从事的项目相关，迅速而突然地改变。为了解决向内容创建者推荐图像的具有挑战性的任务，我们设计了一个recsys，以学习视觉样式的偏好，横向用户工作的项目的语义。我们分析了任务的挑战与语义驱动的基于内容的建议，提出评估设置并解释其在全球图像市场中的应用。该技术报告是ACM Recsys '22介绍的论文“学习用户在图像市场中的首选视觉样式”的扩展。

与社会推动者的强化学习的最新进展使此类模型能够在特定的互动任务上实现人级的绩效。但是，大多数交互式场景并不是单独的版本作为最终目标。取而代之的是，与人类互动时，这些代理人的社会影响是重要的，并且在很大程度上没有探索。在这方面，这项工作提出了一种基于竞争行为的社会影响的新颖强化学习机制。我们提出的模型汇总了客观和社会感知机制，以得出用于调节人造药物学习的竞争得分。为了调查我们提出的模型，我们使用厨师的帽子卡游戏设计了一个互动游戏场景，并研究竞争调制如何改变代理商的比赛风格，以及这如何影响游戏中人类玩家的体验。我们的结果表明，与普通代理人相比，与竞争对手的代理人相比，人类可以检测到特定的社会特征，这直接影响了后续游戏中人类玩家的表现。我们通过讨论构成人工竞争得分的不同社会和客观特征如何有助于我们的结果来结束我们的工作。

本文提出了一种从示威（LFD）中进行深度机器人学习的新型概率方法。深度运动原语（DMP）是确定性的LFD模型，可直接将视觉信息映射到机器人轨迹中。本文扩展了DMP，并提出了一个深层概率模型，该模型将视觉信息映射到有效的机器人轨迹的分布中。提出了导致轨迹精度最高水平的结构，并与现有方法进行了比较。此外，本文介绍了一种用于学习域特异性潜在特征的新型培训方法。我们展示了在实验室的草莓收集任务中提出的概率方法和新颖的潜在空间学习的优势。实验结果表明，潜在空间学习可以显着改善模型预测性能。提出的方法允许从分布中采样轨迹并优化机器人轨迹以满足次级目标，例如避免碰撞。

当前的面部表情识别系统需要与受过培训不同的情况下部署到不同的情况时进行昂贵的重新训练。将它们偏向学习特定的面部特征，而不是执行典型的转移学习方法，可能会帮助这些系统在不同任务中保持高性能，但要减少培训工作。在本文中，我们提出了对比度的抑制作用（CIAO），该机制适应了最后一层面部编码器以描述不同数据集中的特定情感特征。 CIAO在六个具​​有非常独特的情感表示形式的不同数据集上提高了面部表达识别性能的改善，特别是与最先进的模型相比。在我们的讨论中，我们深入分析了如何代表学习的高级面部特征，以及它们如何为每个数据集的特征做出贡献。我们通过讨论CIAO如何在非普遍面部表情感知的最新发现范围内定位自己来最终完成研究，及其对面部表达识别研究的影响。

人类具有非凡的能力来传达和阅读对象的属性，只需看到它们被别人带走即可。人类可用的这种沟通技巧和解释水平对于协作机器人可以自然和有效的互动对于协作机器人至关重要。例如，假设机器人正在移交一个脆弱的对象。在这种情况下，应通过直接和隐性的信息，即通过直接调节机器人的行动来告知其脆弱性的人。这项工作调查了两个具有不同实施方案的机器人（一个ICUB类人体机器人和Baxter机器人）进行交流意图执行的对象操作的感知。我们设计了机器人的动作，以传达对象运输过程中的谨慎性。我们发现，人类观察者不仅可以正确地感知此功能，而且可以在随后的人类物体操纵中引起运动适应的一种形式。此外，我们可以深入了解哪些运动功能可能会或多或少地谨慎地操纵物体。