Designing efficient and labor-saving prosthetic hands requires powerful hand gesture recognition algorithms that can achieve high accuracy with limited complexity and latency. In this context, the paper proposes a compact deep learning framework referred to as the CT-HGR, which employs a vision transformer network to conduct hand gesture recognition using highdensity sEMG (HD-sEMG) signals. The attention mechanism in the proposed model identifies similarities among different data segments with a greater capacity for parallel computations and addresses the memory limitation problems while dealing with inputs of large sequence lengths. CT-HGR can be trained from scratch without any need for transfer learning and can simultaneously extract both temporal and spatial features of HD-sEMG data. Additionally, the CT-HGR framework can perform instantaneous recognition using sEMG image spatially composed from HD-sEMG signals. A variant of the CT-HGR is also designed to incorporate microscopic neural drive information in the form of Motor Unit Spike Trains (MUSTs) extracted from HD-sEMG signals using Blind Source Separation (BSS). This variant is combined with its baseline version via a hybrid architecture to evaluate potentials of fusing macroscopic and microscopic neural drive information. The utilized HD-sEMG dataset involves 128 electrodes that collect the signals related to 65 isometric hand gestures of 20 subjects. The proposed CT-HGR framework is applied to 31.25, 62.5, 125, 250 ms window sizes of the above-mentioned dataset utilizing 32, 64, 128 electrode channels. The average accuracy over all the participants using 32 electrodes and a window size of 31.25 ms is 86.23%, which gradually increases till reaching 91.98% for 128 electrodes and a window size of 250 ms. The CT-HGR achieves accuracy of 89.13% for instantaneous recognition based on a single frame of HD-sEMG image.
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肺癌是最致命的癌症之一,部分诊断和治疗取决于肿瘤的准确描绘。目前是最常见的方法的人以人为本的分割,须遵守观察者间变异性,并且考虑到专家只能提供注释的事实,也是耗时的。最近展示了有前途的结果,自动和半自动肿瘤分割方法。然而,随着不同的研究人员使用各种数据集和性能指标验证了其算法,可靠地评估这些方法仍然是一个开放的挑战。通过2018年IEEE视频和图像处理(VIP)杯竞赛创建的计算机断层摄影扫描(LOTUS)基准测试的肺起源肿瘤分割的目标是提供唯一的数据集和预定义的指标,因此不同的研究人员可以开发和以统一的方式评估他们的方法。 2018年VIP杯始于42个国家的全球参与,以获得竞争数据。在注册阶段,有129名成员组成了来自10个国家的28个团队,其中9个团队将其达到最后阶段,6队成功完成了所有必要的任务。简而言之,竞争期间提出的所有算法都是基于深度学习模型与假阳性降低技术相结合。三种决赛选手开发的方法表明,有希望的肿瘤细分导致导致越来越大的努力应降低假阳性率。本次竞争稿件概述了VIP-Cup挑战,以及所提出的算法和结果。
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目的:本文侧重于开发鲁棒和准确的加工解决方案,用于连续和较低的血压(BP)监测。在这方面,提出了一种基于深入的基于深度学习的框架,用于计算收缩和舒张BP上的低延迟,连续和无校准的上限和下界。方法:称为BP-Net,所提出的框架是一种新型卷积架构,可提供更长的有效内存,同时实现偶然拨号卷积和残留连接的卓越性能。利用深度学习的实际潜力在提取内在特征(深度特征)并增强长期稳健性,BP-Net使用原始的心电图(ECG)和光电觉体图(PPG)信号而无需提取任何形式的手工制作功能在现有解决方案中很常见。结果:通过利用最近文献中使用的数据集未统一和正确定义的事实,基准数据集由来自PhysoioNet获得的模拟I和MIMIC-III数据库构建。所提出的BP-Net是基于该基准数据集进行评估,展示了有希望的性能并显示出优异的普遍能力。结论:提出的BP-NET架构比规范复发网络更准确,增强了BP估计任务的长期鲁棒性。意义:建议的BP-NET架构解决了现有的BP估计解决方案的关键缺点,即,严重依赖于提取手工制作的特征,例如脉冲到达时间(PAT),以及;缺乏稳健性。最后,构造的BP-Net DataSet提供了一个统一的基础,用于评估和比较基于深度学习的BP估计算法。
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分布式多智能经纪增强学习(Marl)算法最近引起了兴趣激增,主要是由于深神经网络(DNN)的最新进步。由于利用固定奖励模型来学习基础值函数,传统的基于模型(MB)或无模型(MF)RL算法不可直接适用于MARL问题。虽然涉及单一代理时,基于DNN的解决方案完全良好地表现出,但是这种方法无法完全推广到MARL问题的复杂性。换句话说,尽管最近的基于DNN的DNN用于多种子体环境的方法取得了卓越的性能,但它们仍然容易出现过度,对参数选择的高敏感性,以及样本低效率。本文提出了多代理自适应Kalman时间差(MAK-TD)框架及其继任者表示的基于代表的变体,称为MAK-SR。直观地说,主要目标是利用卡尔曼滤波(KF)的独特特征,如不确定性建模和在线二阶学习。提议的MAK-TD / SR框架考虑了与高维多算法环境相关联的动作空间的连续性,并利用卡尔曼时间差(KTD)来解决参数不确定性。通过利用KTD框架,SR学习过程被建模到过滤问题,其中径向基函数(RBF)估计器用于将连续空间编码为特征向量。另一方面,对于学习本地化奖励功能,我们求助于多种模型自适应估计(MMAE),处理缺乏关于观察噪声协方差和观察映射功能的先前知识。拟议的MAK-TD / SR框架通过多个实验进行评估,该实验通过Openai Gym Marl基准实施。
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由于Covid-19大流行,对远程学习/工作和远程医疗对电信的需求显着增加。 6G网络中的移动边缘缓存(MEC)已被发展为一种有效的解决方案,以满足全球移动数据流量的现象增长,使多媒体内容更接近用户。虽然MEC网络使能的大规模连接将显着提高通信质量,但未来有几个关键挑战。边缘节点的有限存储,大尺寸的多媒体内容以及时变用户的偏好使得能够有效地和动态地预测内容的普及,以存储在被请求之前存储最多即将到来的请求的。深度神经网络(DNN)的最新进展绘制了很多研究,以预测主动缓存方案中的内容普及。然而,在此上下文中存在的现有DNN模型遭受Longterm依赖关系,计算复杂性和不适合并行计算的不适合性。为了解决这些挑战,我们提出了一个边缘缓存框架,其与关注的视觉变压器(VIV)神经网络引入,称为基于变压器的边缘(TEGED)缓存,这是我们所知的最佳知识,正在研究第一次。此外,TEGECACH CACHING框架不需要数据预处理和附加的上下文信息。仿真结果与其对应物相比,证实了提出的TEGECACHING框架的有效性。
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肺癌是全世界癌症死亡的主要原因,具有各种组织学类型,其中肺腺癌(Luac)最近是最普遍的。肺腺癌被归类为预侵入性,微创和侵入性腺癌。及时,准确地了解肺结核的侵袭性导致适当的治疗计划,并降低了不必要或晚期手术的风险。目前,主要成像模型评估和预测Luacs的侵袭性是胸部CT。然而,基于CT图像的结果是主观的并且与手术切除后提供的地面真理审查相比,患有低精度。本文开发了一种基于预测变压器的框架,称为“CAE变压器”,以对Luacs进行分类。 CAE变换器利用卷积自动编码器(CAE)来自动从CT切片中提取信息性功能,然后将其馈送到修改的变压器模型以捕获全局切片关系。我们的内部数据集114个病理证明的副实体结节(SSN)的实验结果证明了CAE变压器在直方图/基于射频的模型上的优越性及其基于深度学习的对应物,实现了87.73%,灵敏度的准确性使用10倍交叉验证,88.67%,特异性为86.33%和0.913的AUC。
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这项研究的目的是开发一个强大的基于深度学习的框架,以区分Covid-19,社区获得的肺炎(CAP)和基于使用各种方案和放射剂量在不同成像中心获得的胸部CT扫描的正常病例和正常情况。我们表明,虽然我们的建议模型是在使用特定扫描协议仅从一个成像中心获取的相对较小的数据集上训练的,但该模型在使用不同技术参数的多个扫描仪获得的异质测试集上表现良好。我们还表明,可以通过无监督的方法来更新模型,以应对火车和测试集之间的数据移动,并在从其他中心接收新的外部数据集时增强模型的鲁棒性。我们采用了合奏体系结构来汇总该模型的多个版本的预测。为了初始培训和开发目的,使用了171 Covid-19、60 CAP和76个正常情况的内部数据集,其中包含使用恒定的标准辐射剂量扫描方案从一个成像中心获得的体积CT扫描。为了评估模型,我们回顾了四个不同的测试集,以研究数据特征对模型性能的转移的影响。在测试用例中,有与火车组相似的CT扫描,以及嘈杂的低剂量和超低剂量CT扫描。此外,从患有心血管疾病或手术病史的患者中获得了一些测试CT扫描。这项研究中使用的整个测试数据集包含51 covid-19、28 CAP和51例正常情况。实验结果表明,我们提出的框架在所有测试集上的表现良好,达到96.15%的总准确度(95%CI:[91.25-98.74]),COVID-119,COVID-96.08%(95%CI:[86.54-99.5],95%),[86.54-99.5],),,),敏感性。帽敏感性为92.86%(95%CI:[76.50-99.19])。
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逆转录 - 聚合酶链反应(RT-PCR)目前是Covid-19诊断中的金标准。然而,它可以花几天来提供诊断,假负率相对较高。成像,特别是胸部计算断层扫描(CT),可以有助于诊断和评估这种疾病。然而,表明标准剂量CT扫描对患者提供了显着的辐射负担,尤其是需要多次扫描的患者。在这项研究中,我们考虑低剂量和超低剂量(LDCT和ULDCT)扫描方案,其减少靠近单个X射线的辐射曝光,同时保持可接受的分辨率以进行诊断目的。由于胸部放射学专业知识可能不会在大流行期间广泛使用,我们使用LDCT / ULDCT扫描的收集的数据集进行人工智能(AI)基础的框架,以研究AI模型可以提供人为级性能的假设。 AI模型使用了两个阶段胶囊网络架构,可以快速对Covid-19,社区获得的肺炎(帽)和正常情况进行分类,使用LDCT / ULDCT扫描。 AI模型实现Covid-19敏感性为89.5%+ - 0.11,帽敏感性为95%+ \ - 0.11,正常情况敏感性(特异性)85.7%+ - 0.16,精度为90%+ \ - 0.06。通过纳入临床数据(人口统计和症状),性能进一步改善了Covid-19敏感性为94.3%+ \ - PM 0.05,帽敏感性为96.7%+ \ - 0.07,正常情况敏感性(特异性)91%+ - 0.09,精度为94.1%+ \ - 0.03。所提出的AI模型基于降低辐射暴露的LDCT / ULDCT扫描来实现人级诊断。我们认为,所提出的AI模型有可能协助放射科医师准确,并迅速诊断Covid-19感染,并帮助控制大流行期间的传输链。
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Real-world robotic grasping can be done robustly if a complete 3D Point Cloud Data (PCD) of an object is available. However, in practice, PCDs are often incomplete when objects are viewed from few and sparse viewpoints before the grasping action, leading to the generation of wrong or inaccurate grasp poses. We propose a novel grasping strategy, named 3DSGrasp, that predicts the missing geometry from the partial PCD to produce reliable grasp poses. Our proposed PCD completion network is a Transformer-based encoder-decoder network with an Offset-Attention layer. Our network is inherently invariant to the object pose and point's permutation, which generates PCDs that are geometrically consistent and completed properly. Experiments on a wide range of partial PCD show that 3DSGrasp outperforms the best state-of-the-art method on PCD completion tasks and largely improves the grasping success rate in real-world scenarios. The code and dataset will be made available upon acceptance.
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Research on automated essay scoring has become increasing important because it serves as a method for evaluating students' written-responses at scale. Scalable methods for scoring written responses are needed as students migrate to online learning environments resulting in the need to evaluate large numbers of written-response assessments. The purpose of this study is to describe and evaluate three active learning methods than can be used to minimize the number of essays that must be scored by human raters while still providing the data needed to train a modern automated essay scoring system. The three active learning methods are the uncertainty-based, the topological-based, and the hybrid method. These three methods were used to select essays included as part of the Automated Student Assessment Prize competition that were then classified using a scoring model that was training with the bidirectional encoder representations from transformer language model. All three active learning methods produced strong results, with the topological-based method producing the most efficient classification. Growth rate accuracy was also evaluated. The active learning methods produced different levels of efficiency under different sample size allocations but, overall, all three methods were highly efficient and produced classifications that were similar to one another.
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