数据驱动的预测方法可以有效,准确地将蛋白质序列转化为生物活性结构,对于科学研究和治疗发展非常有价值。使用共同进化信息确定准确的折叠格局是现代蛋白质结构预测方法的成功基础。作为最新的状态,AlphaFold2显着提高了准确性,而无需进行明确的共同进化分析。然而,其性能仍然显示出对可用序列同源物的强烈依赖。我们研究了这种依赖性的原因,并提出了一种元生成模型Evogen,以弥补较差的MSA靶标的Alphafold2的表现不佳。 Evogen使我们能够通过降低搜索的MSA或生成虚拟MSA来操纵折叠景观,并帮助Alphafold2在低数据表方面准确地折叠,甚至通过单序预测来实现令人鼓舞的性能。能够用很少的MSA做出准确的预测,不仅可以更好地概括为孤儿序列的Alphafold2,而且使其在高通量应用程序中的使用民主化。此外,Evogen与AlphaFold2结合产生了一种概率结构生成方法,该方法可以探索蛋白质序列的替代构象,并且序列生成的任务意识可区分算法将使包括蛋白质设计在内的其他相关任务受益。
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未校准的光度立体声(UPS)由于未知光带来的固有歧义而具有挑战性。现有的解决方案通过将反射率明确关联到光条件或以监督方式解决光条件来减轻歧义。本文建立了光线线索和光估计之间的隐含关系,并以无监督的方式解决了UPS。关键思想是将反射率表示为四个神经内在字段,即\ ie,位置,光,镜头和阴影,基于神经光场与镜面反射和铸造阴影的光线线索隐含相关联。神经内在字段的无监督,关节优化可以不受训练数据偏差和累积误差,并完全利用所有观察到的像素值的UPS值。我们的方法在常规和具有挑战性的设置下,在公共和自我收集的数据集上获得了优于最先进的UPS方法的优势。该代码将很快发布。
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联合学习(FL)提供了一个有效的范式,可以通过隐私保护训练机器学习模型。但是,最近的研究表明,由于可能是恶意和异质的当地代理商,FL受到各种安全,隐私和公平威胁的约束。例如,它容易受到仅贡献低质量数据的本地对抗药物的攻击,目的是损害具有高质量数据的人的性能。因此,这种攻击破坏了FL中公平性的现有定义,主要集中于某种绩效奇偶校验的概念。在这项工作中,我们旨在解决此限制,并通过对FL(FAA)的代理意识(FAA)提出正式的公平定义,该定义将当地代理的异质数据贡献考虑在内。此外,我们提出了基于代理聚类(焦点)的公平FL培训算法以实现FAA。从理论上讲,我们证明了线性模型的温和条件下的聚焦和最优性,并且具有有界平滑度的一般凸丢失函数。我们还证明,在线性模型和一般凸损耗函数下,与标准的FedAvg协议相比,FAA始终达到FAA衡量的更高公平性。从经验上讲,我们评估对四个数据集的重点,包括不同设置下的合成数据,图像和文本,并且我们表明,与FedAvg相比,基于FAA的焦点基于FAA的公平性显着更高,同时保持相似甚至更高的预测准确性。
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蛋白质是人类生命的重要组成部分,其结构对于功能和机制分析很重要。最近的工作表明了AI驱动方法对蛋白质结构预测的潜力。但是,新模型的开发受到数据集和基准测试培训程序的限制。据我们所知,现有的开源数据集远不足以满足现代蛋白质序列相关研究的需求。为了解决这个问题,我们介绍了具有高覆盖率和多样性的第一个百万级蛋白质结构预测数据集,称为PSP。该数据集由570K真实结构序列(10TB)和745K互补蒸馏序列(15TB)组成。此外,我们还提供了该数据集上SOTA蛋白结构预测模型的基准测试训练程序。我们通过参与客串比赛验证该数据集的实用程序进行培训,我们的模特赢得了第一名。我们希望我们的PSP数据集以及培训基准能够为AI驱动的蛋白质相关研究提供更广泛的AI/生物学研究人员社区。
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尽管Sylvester方程在各种图形挖掘应用程序(例如半监督标签学习和网络对齐)上取得了成功,但仍存在一些限制。Sylvester方程无法建模非线性关系以及对不同任务进行调整的僵化性限制了其绩效。在本文中,我们提出了一个端到端的神经框架Symgnn,该框架由多网络神经聚合模块和先前的多网络协会结合学习模块组成。提出的框架继承了Sylvester方程的关键思想,同时将其推广以克服上述局限性。对现实世界数据集的经验评估表明,Symgnn总体的实例超过了几何矩阵完成任务中的基准,其低级别的实例化可以将记忆消耗降低16.98%\%。
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最近的研究表明,预训练的语言模型(LMS)容易受到文本对抗性攻击的影响。但是,现有的攻击方法要么遭受低攻击成功率,要么无法在指数级的扰动空间中有效搜索。我们提出了一个有效有效的框架Semattack,以通过构建不同的语义扰动函数来生成自然的对抗文本。特别是,Semattack优化了对通用语义空间约束的生成的扰动,包括错字空间,知识空间(例如WordNet),上下文化的语义空间(例如,BERT群集的嵌入空间)或这些空间的组合。因此,生成的对抗文本在语义上更接近原始输入。广泛的实验表明,最新的(SOTA)大规模LMS(例如Deberta-V2)和国防策略(例如Freelb)仍然容易受到Semattack的影响。我们进一步证明,Semattack是一般的,并且能够为具有较高攻击成功率的不同语言(例如英语和中文)生成自然的对抗文本。人类评估还证实,我们产生的对抗文本是自然的,几乎不会影响人类的表现。我们的代码可在https://github.com/ai-secure/semattack上公开获取。
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在有限的数据分布漂移下证明模型性能的鲁棒性最近引起了分布鲁棒性的保护。但是,现有技术要么对可以认证的模型类别和损失功能做出了强有力的假设,例如通过Lipschitz的梯度连续性表达的平滑度,要么需要解决复杂的优化问题。结果,这些技术的更广泛应用当前受其可伸缩性和灵活性的限制 - 这些技术通常不会扩展到具有现代深神经网络的大规模数据集,或者无法处理可能不太平滑的损失功能,例如0-1损失。在本文中,我们着重于证明黑框模型和有限损失功能的分配鲁棒性的问题,并根据Hellinger距离提出了一个新颖的认证框架。我们的认证技术缩放到Imagenet规模的数据集,复杂的模型以及各种损失功能。然后,我们专注于通过这种可伸缩性和灵活性启用的一个特定应用程序,即,对大型神经网络和损失功能(例如准确性和AUC)的跨域概括进行认证。我们在许多数据集上实验验证了我们的认证方法,从Imagenet(从Imagenet)提供了第一个非易变认证的偏置概括到较小的分类任务,我们能够与最先进的任务进行比较艺术并表明我们的方法的性能要好得多。
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自动视觉解对我们多样化和开放的世界需要计算机视觉模型,以概括为特定任务的最小定制,类似于人类视力。计算机视觉基础型号培训,培训多样化,大型数据集,可以适应各种下游任务,对该任务来解决现实世界计算机视觉应用而言至关重要。虽然现有的视觉基础模型如剪辑,对齐和吴道2.0主要集中在映射图像和文本表示到跨模型共享表示,我们介绍了一台新的计算机视觉基础模型,佛罗伦萨,扩大粗糙的表示(现场)到精细(对象),从静态(图像)到动态(视频),以及从RGB到多个模态(标题,深度)。通过从Web级图像文本数据中纳入通用视觉语言表示,我们的佛罗伦萨模型可以很容易地适应各种计算机视觉任务,例如分类,检索,对象检测,VQA,图像标题,视频检索和动作识别。此外,佛罗伦萨在许多类型的转移学习中表现出出色的表现:全面采样的微调,线性探测,几次射击传输和用于新颖图像和物体的零拍摄传输。所有这些属性对于我们的视觉基础模型至关重要,以提供通用视觉任务。佛罗伦萨实现了新的最先进的导致44个代表性基准,例如Imagenet-1K零射击分类,最高1精度为83.74,最高5个精度为97.18,62.4地图上的Coco微调, 80.36在VQA上,动力学-600上的87.8。
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大规模的预训练语言模型在广泛的自然语言理解(NLU)任务中取得了巨大的成功,甚至超过人类性能。然而,最近的研究表明,这些模型的稳健性可能受到精心制作的文本对抗例子的挑战。虽然已经提出了几个单独的数据集来评估模型稳健性,但仍缺少原则和全面的基准。在本文中,我们呈现对抗性胶水(AdvGlue),这是一个新的多任务基准,以定量和彻底探索和评估各种对抗攻击下现代大规模语言模型的脆弱性。特别是,我们系统地应用14种文本对抗的攻击方法来构建一个粘合的援助,这是由人类进一步验证的可靠注释。我们的调查结果总结如下。 (i)大多数现有的对抗性攻击算法容易发生无效或暧昧的对手示例,其中大约90%的含量改变原始语义含义或误导性的人的注册人。因此,我们执行仔细的过滤过程来策划高质量的基准。 (ii)我们测试的所有语言模型和强大的培训方法在AdvGlue上表现不佳,差价远远落后于良性准确性。我们希望我们的工作能够激励开发新的对抗攻击,这些攻击更加隐身,更加统一,以及针对复杂的对抗性攻击的新强大语言模型。 Advglue在https://adversarialglue.github.io提供。
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深度神经网络(DNNS)铰接对大型数据集的可用性的最新成功;但是,对此类数据集的培训经常为敏感培训信息构成隐私风险。在本文中,我们的目标是探讨生成模型和梯度稀疏性的力量,并提出了一种可扩展的隐私保留生成模型数据标准。与标准展示隐私保留框架相比,允许教师对一维预测进行投票,在高维梯度向量上投票在隐私保存方面具有挑战性。随着需要尺寸减少技术,我们需要在(1)之间的改进之间导航精致的权衡空间,并进行SGD收敛的放缓。为了解决这一点,我们利用通信高效学习,并通过将顶-K压缩与相应的噪声注入机构相结合,提出一种新的噪声压缩和聚集方法TopAGG。理论上,我们证明了DataLens框架保证了其生成数据的差异隐私,并提供了其收敛性的分析。为了展示DataLens的实际使用情况,我们对不同数据集进行广泛的实验,包括Mnist,Fashion-Mnist和高维Celeba,并且我们表明,DataLens显着优于其他基线DP生成模型。此外,我们改进了所提出的Topagg方法,该方法是DP SGD培训的主要构建块之一,并表明它能够在大多数情况下实现比最先进的DP SGD方法更高的效用案件。我们的代码在HTTPS://github.com/ai-secure/datalens公开提供。
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