新的天文任务通常与已经收集的标签的早期任务有关。我们将对比度框架BYOL调整为利用这些标签作为预处理的任务,同时还可以增强不变性。对于大规模预处理,我们介绍了GZ-EVO V0.1,这是552K星系图像的9650万志愿者响应,再加上另外134万个可比较的未标记星系。206 GZ-EVO答案中的大多数对于任何给定的星系都不为人所知,因此我们的预读任务使用了自然处理未知答案的差异损失。在有或没有混合学习的情况下,GZ-EVO预训练即使有很多下游标签(44K标签的精度为+4%)也可以改善直接训练。我们的混合预处理/对比方法进一步提高了下游准确性,而对比度学习或对比度学习,尤其是在低标签转移方案中(具有750个标签的6%精度)。
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在这项工作中,我们使用变分推论来量化无线电星系分类的深度学习模型预测的不确定性程度。我们表明,当标记无线电星系时,个体测试样本的模型后差水平与人类不确定性相关。我们探讨了各种不同重量前沿的模型性能和不确定性校准,并表明稀疏事先产生更良好的校准不确定性估计。使用单个重量的后部分布,我们表明我们可以通过从最低信噪比(SNR)中除去权重来修剪30%的完全连接的层权重,而无需显着损失性能。我们证明,可以使用基于Fisher信息的排名来实现更大程度的修剪,但我们注意到两种修剪方法都会影响Failaroff-Riley I型和II型无线电星系的不确定性校准。最后,我们表明,与此领域的其他工作相比,我们经历了冷的后效,因此后部必须缩小后加权以实现良好的预测性能。我们检查是否调整成本函数以适应模型拼盘可以弥补此效果,但发现它不会产生显着差异。我们还研究了原则数据增强的效果,并发现这改善了基线,而且还没有弥补观察到的效果。我们将其解释为寒冷的后效,因为我们的培训样本过于有效的策划导致可能性拼盘,并将其提高到未来无线电银行分类的潜在问题。
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在这项工作中,我们在现代射频天文学中应用于形态分类时,研究了最先进的半监督学习(SSL)算法的鲁棒性。我们测试SSL是否可以在使用较少的标记数据点时实现与本领域的当前监督状态相当的性能,以及这些结果概括使用真正未标记的数据。我们发现,尽管SSL提供了额外的正常化,但在使用很少的标签时,其性能迅速降低,并且使用真正未标记的数据导致性能显着下降。
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天文学家通常已经着手通过从头开始创建自己的表示来解决监督的机器学习问题。我们表明,经过训练的深度学习模型,可以回答每个星系动物园贴花问题问题,即学习星系的有意义的语义表示,这些语义表示对于从未训练过的新任务很有用。我们利用这些表示形式优于最近对研究大型星系样本至关重要的实际任务的方法。第一个任务是识别与查询星系相似的形态的星系。给定一个星系为人类分配了一个免费文本标签(例如“ #diffuse”),我们可以找到与大多数标签匹配该标签的星系。第二个任务是确定特定研究人员最有趣的异常。我们的方法在识别最有趣的100个异常(由Galaxy Zoo 2志愿者判断)方面是100%准确的。第三个任务是调整模型来仅使用少数新标记的星系解决新任务。与从陆地图像(ImageNet)或从头开始训练的模型相比,从我们的表示形式进行微调的模型可以更好地识别环形星系。我们用很少的新标签解决每个任务;一个(用于相似性搜索)或数百个(用于异常检测或微调)。这挑战了长期以来的观点,即深度监督方法需要新的大型标签数据集,以便在天文学中实际使用。为了帮助社区受益于我们验证的模型,我们发布了我们的微调代码Zoobot。没有先前经验的研究人员可以访问Zoobot。
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We describe a Physics-Informed Neural Network (PINN) that simulates the flow induced by the astronomical tide in a synthetic port channel, with dimensions based on the Santos - S\~ao Vicente - Bertioga Estuarine System. PINN models aim to combine the knowledge of physical systems and data-driven machine learning models. This is done by training a neural network to minimize the residuals of the governing equations in sample points. In this work, our flow is governed by the Navier-Stokes equations with some approximations. There are two main novelties in this paper. First, we design our model to assume that the flow is periodic in time, which is not feasible in conventional simulation methods. Second, we evaluate the benefit of resampling the function evaluation points during training, which has a near zero computational cost and has been verified to improve the final model, especially for small batch sizes. Finally, we discuss some limitations of the approximations used in the Navier-Stokes equations regarding the modeling of turbulence and how it interacts with PINNs.
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Large language models (LLMs) have been shown to be able to perform new tasks based on a few demonstrations or natural language instructions. While these capabilities have led to widespread adoption, most LLMs are developed by resource-rich organizations and are frequently kept from the public. As a step towards democratizing this powerful technology, we present BLOOM, a 176B-parameter open-access language model designed and built thanks to a collaboration of hundreds of researchers. BLOOM is a decoder-only Transformer language model that was trained on the ROOTS corpus, a dataset comprising hundreds of sources in 46 natural and 13 programming languages (59 in total). We find that BLOOM achieves competitive performance on a wide variety of benchmarks, with stronger results after undergoing multitask prompted finetuning. To facilitate future research and applications using LLMs, we publicly release our models and code under the Responsible AI License.
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This work provides a Deep Reinforcement Learning approach to solving a periodic review inventory control system with stochastic vendor lead times, lost sales, correlated demand, and price matching. While this dynamic program has historically been considered intractable, our results show that several policy learning approaches are competitive with or outperform classical methods. In order to train these algorithms, we develop novel techniques to convert historical data into a simulator. On the theoretical side, we present learnability results on a subclass of inventory control problems, where we provide a provable reduction of the reinforcement learning problem to that of supervised learning. On the algorithmic side, we present a model-based reinforcement learning procedure (Direct Backprop) to solve the periodic review inventory control problem by constructing a differentiable simulator. Under a variety of metrics Direct Backprop outperforms model-free RL and newsvendor baselines, in both simulations and real-world deployments.
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北极河口环境中温室气体排放的估计是由于在这些条件下进行现场观测的后勤易于进行现场溶解气体测量所主导的。然而,沿海北极环境中的最新证据表明,溶解的甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)在季节性上有很大的可变,并且在春季新鲜物体期间至少发生了一个重要的气通气事件。北极是否充当温室排放的来源或水槽对建模气候变化及其反馈机制具有重要意义。为了使溶解气体在典型的不足采样条件下进行更高分辨率的时空测量,可以使用远程操作的车辆(ROV)来在春季新鲜材料之前和期间提取冰以下的连续水样品。在这里,我们提出了一个适合于服用冰质地球化学观测值的尺寸,重量和功率约束(交换)水下车辆(UV)和新型的地球化学采样系统,并在北极河口研究的现场 - 肛门设置中演示了所提出的系统。
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通用数据模型解决了标准化电子健康记录(EHR)数据的许多挑战,但无法将其集成深度表型所需的资源。开放的生物学和生物医学本体论(OBO)铸造本体论提供了可用于生物学知识的语义计算表示,并能够整合多种生物医学数据。但是,将EHR数据映射到OBO Foundry本体论需要大量的手动策展和域专业知识。我们介绍了一个框架,用于将观察性医学成果合作伙伴关系(OMOP)标准词汇介绍给OBO铸造本体。使用此框架,我们制作了92,367条条件,8,615种药物成分和10,673个测量结果的映射。域专家验证了映射准确性,并且在24家医院进行检查时,映射覆盖了99%的条件和药物成分和68%的测量结果。最后,我们证明OMOP2OBO映射可以帮助系统地识别可能受益于基因检测的未诊断罕见病患者。
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在这项工作中,我们介绍了亲和力-VAE:基于其相似性在多维图像数据中自动聚类和对象分类的框架。该方法扩展了$ \ beta $ -vaes的概念,其基于亲和力矩阵驱动的知情相似性损失组件。与标准的$ \ beta $ -VAE相比,该亲和力VAE能够在潜在表示中创建旋转不变的,形态上均匀的簇,并具有改进的群集分离。我们探讨了2D和3D图像数据上潜在空间的潜在分离和连续性的程度,包括模拟的生物电子冷冻术(Cryo-ET)体积,作为科学应用的一个例子。
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