In this study, we propose a lung nodule detection scheme which fully incorporates the clinic workflow of radiologists. Particularly, we exploit Bi-Directional Maximum intensity projection (MIP) images of various thicknesses (i.e., 3, 5 and 10mm) along with a 3D patch of CT scan, consisting of 10 adjacent slices to feed into self-distillation-based Multi-Encoders Network (MEDS-Net). The proposed architecture first condenses 3D patch input to three channels by using a dense block which consists of dense units which effectively examine the nodule presence from 2D axial slices. This condensed information, along with the forward and backward MIP images, is fed to three different encoders to learn the most meaningful representation, which is forwarded into the decoded block at various levels. At the decoder block, we employ a self-distillation mechanism by connecting the distillation block, which contains five lung nodule detectors. It helps to expedite the convergence and improves the learning ability of the proposed architecture. Finally, the proposed scheme reduces the false positives by complementing the main detector with auxiliary detectors. The proposed scheme has been rigorously evaluated on 888 scans of LUNA16 dataset and obtained a CPM score of 93.6\%. The results demonstrate that incorporating of bi-direction MIP images enables MEDS-Net to effectively distinguish nodules from surroundings which help to achieve the sensitivity of 91.5% and 92.8% with false positives rate of 0.25 and 0.5 per scan, respectively.
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近年来,全球医学事物(IOMT)行业已经以极大的速度发展。由于IOMT网络的庞大规模和部署,安全和隐私是IOMT的关键问题。机器学习(ML)和区块链(BC)技术已大大提高了Healthcare 5.0的功能和设施,并产生了一个名为“ Smart Healthcare”的新领域。通过早期确定问题,智能医疗保健系统可以帮助避免长期损害。这将提高患者的生活质量,同时减少压力和医疗保健费用。 IOMT在信息技术领域中启用了一系列功能,其中之一是智能和互动的医疗保健。但是,将医疗数据合并到单个存储位置以训练强大的机器学习模型,这引起了人们对隐私,所有权和更加集中的遵守的担忧。联合学习(FL)通过利用集中式聚合服务器来传播全球学习模型,从而克服了前面的困难。同时,本地参与者可以控制患者信息,从而确保数据机密性和安全性。本文对与医疗保健中联邦学习纠缠的区块链技术的发现进行了全面分析。 5.0。这项研究的目的是利用区块链技术和入侵检测系统(IDS)在医疗保健5.0中构建安全的健康监测系统,以检测医疗保健网络中的任何恶意活动,并使医生能够通过医疗传感器监控患者并采取必要的措施。定期通过预测疾病。
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在与人共享环境中运行的自主系统需要能够遵循他们所占据的社会的规则。尽管法律对于一个社会是独一无二的,但不同的人和机构可能会使用不同的规则来指导其行为。我们研究了可能不一致的行为规则中达到共同基础的问题。我们正式定义了共同基础的概念,并讨论了该概念的主要特性。然后,我们确定了保证存在共同点的喇叭表达式的三个足够条件。我们提供了在这些条件下计算共同基础的多项式时间算法。我们还表明,如果删除了这三个条件中的任何一个,则可能不存在结果(较大)类的共同点。
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ICECUBE是一种用于检测1 GEV和1 PEV之间大气和天体中微子的光学传感器的立方公斤阵列,该阵列已部署1.45 km至2.45 km的南极的冰盖表面以下1.45 km至2.45 km。来自ICE探测器的事件的分类和重建在ICeCube数据分析中起着核心作用。重建和分类事件是一个挑战,这是由于探测器的几何形状,不均匀的散射和冰中光的吸收,并且低于100 GEV的光,每个事件产生的信号光子数量相对较少。为了应对这一挑战,可以将ICECUBE事件表示为点云图形,并将图形神经网络(GNN)作为分类和重建方法。 GNN能够将中微子事件与宇宙射线背景区分开,对不同的中微子事件类型进行分类,并重建沉积的能量,方向和相互作用顶点。基于仿真,我们提供了1-100 GEV能量范围的比较与当前ICECUBE分析中使用的当前最新最大似然技术,包括已知系统不确定性的影响。对于中微子事件分类,与当前的IceCube方法相比,GNN以固定的假阳性速率(FPR)提高了信号效率的18%。另外,GNN在固定信号效率下将FPR的降低超过8(低于半百分比)。对于能源,方向和相互作用顶点的重建,与当前最大似然技术相比,分辨率平均提高了13%-20%。当在GPU上运行时,GNN能够以几乎是2.7 kHz的中位数ICECUBE触发速率的速率处理ICECUBE事件,这打开了在在线搜索瞬态事件中使用低能量中微子的可能性。
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启用摄像头的移动设备的无处不在导致在边缘生产大量未标记的视频数据。尽管已经提出了各种自我监督学习(SSL)方法来收集其潜在的时空表征,以进行特定于任务的培训,但实际挑战包括隐私问题和沟通成本,可以阻止SSL在大规模上部署。为了减轻这些问题,我们建议将联合学习(FL)用于视频SSL的任务。在这项工作中,我们评估了当前最新ART(SOTA)视频-SSL技术的性能,并确定其在与Kinetics-400数据集模拟的大规模FL设置中集成到大规模的FL设置时的缺陷。我们遵循,为视频(称为FedVSSL)提出了一个新颖的Federated SSL框架,该框架集成了不同的聚合策略和部分重量更新。广泛的实验证明了FEDVSSL的有效性和意义,因为它在UCF-101上优于下游检索任务的集中式SOTA,而HMDB-51的效率为6.66%。
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卷积神经网络(CNN)在翻译下是固有的等分反,但是,它们没有等效的嵌入机制来处理其他变换,例如旋转和规模变化。存在几种方法,使CNN通过设计在其他转换组下变得等效。其中,可操纵的CNN特别有效。然而,这些方法需要将滤波器重新设计标准网络,筛选涉及复杂的分析功能的预定义基的组合。我们通过实验证明,在选择的基础上的这些限制可能导致模型权重,这对主要深度学习任务进行了次优(例如,分类)。此外,这种硬烘焙的显式配方使得难以设计包括异质特征组的复合网络。为了规避此类问题,我们提出了隐含的等级网络(IEN),其通过优化与标准损耗术语相结合的多目标损耗函数来诱导标准CNN模型的不同层的等级。通过在ROT-MNIST上的VGG和RESNET模型的实验,ROT-TINIMAGENET,SCALE-MNIST和STL-10数据集上,我们表明IEN,即使是简单的配方,也要优于可操纵网络。此外,IEN促进了非均相过滤器组的构建,允许CNNS中的通道数量减少超过30%,同时保持与基线的表现。 IEN的功效进一步验证了视觉对象跟踪的难题。我们表明IEN优于最先进的旋转等级跟踪方法,同时提供更快的推理速度。
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声学和视觉感测可以在人操纵时支持容器重量和其内容量的非接触式估计。但是,Opaquent和透明度(包括容器和内容的透明度)以及材料,形状和尺寸的可变性都会使这个问题具有挑战性。在本文中,我们向基准方法提出了一个开放框架,用于估计容器的容量,以及其内容的类型,质量和量。该框架包括数据集,明确定义的任务和性能测量,基线和最先进的方法,以及对这些方法的深入比较分析。使用单独的音频或音频和视觉数据的组合使用具有音频的神经网络的深度学习,用于分类内容的类型和数量,无论是独立的还是共同。具有视觉数据的回归和几何方法是优选的,以确定容器的容量。结果表明,使用仅使用Audio作为输入模块的方法对内容类型和级别进行分类,可分别获得加权平均F1-得分高达81%和97%。估计仅具有视觉视觉的近似接近和填充质量的容器容量,具有视听,多级算法达到65%的加权平均容量和质量分数。
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通过Navier-Stokes方程的数值解决方案的计算流体动力学(CFD)仿真是从工程设计到气候建模的广泛应用中的重要工具。然而,CFD代码所需的计算成本和内存需求对于实际兴趣的流动可能变得非常高,例如在空气动力学形状优化中。该费用与流体流动控制方程的复杂性有关,其包括具有困难的解决方案的非线性部分衍生术语,导致长的计算时间和限制在迭代设计过程中可以测试的假设的数量。因此,我们提出了DeepCFD:基于卷积神经网络(CNN)的模型,其有效地近似于均匀稳态流动问题的解决方案。所提出的模型能够直接从使用最先进的CFD代码生成的地面真实数据的速度和压力场的完整解决方案的完整解决方案。使用DeepCFD,与标准CFD方法以低误差率的成本相比,我们发现高达3个数量级的加速。
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