主动学习(al)试图通过标记最少的样本来最大限度地提高模型的性能增益。深度学习(DL)是贪婪的数据,需要大量的数据电源来优化大量参数,因此模型了解如何提取高质量功能。近年来,由于互联网技术的快速发展,我们处于信息种类的时代,我们有大量的数据。通过这种方式,DL引起了研究人员的强烈兴趣,并已迅速发展。与DL相比,研究人员对Al的兴趣相对较低。这主要是因为在DL的崛起之前,传统的机器学习需要相对较少的标记样品。因此,早期的Al很难反映其应得的价值。虽然DL在各个领域取得了突破,但大多数这一成功都是由于大量现有注释数据集的宣传。然而,收购大量高质量的注释数据集消耗了很多人力,这在某些领域不允许在需要高专业知识,特别是在语音识别,信息提取,医学图像等领域中, al逐渐受到适当的关注。自然理念是AL是否可用于降低样本注释的成本,同时保留DL的强大学习能力。因此,已经出现了深度主动学习(DAL)。虽然相关的研究非常丰富,但它缺乏对DAL的综合调查。本文要填补这一差距,我们为现有工作提供了正式的分类方法,以及全面和系统的概述。此外,我们还通过申请的角度分析并总结了DAL的发展。最后,我们讨论了DAL中的混乱和问题,为DAL提供了一些可能的发展方向。
translated by 谷歌翻译
The number of international benchmarking competitions is steadily increasing in various fields of machine learning (ML) research and practice. So far, however, little is known about the common practice as well as bottlenecks faced by the community in tackling the research questions posed. To shed light on the status quo of algorithm development in the specific field of biomedical imaging analysis, we designed an international survey that was issued to all participants of challenges conducted in conjunction with the IEEE ISBI 2021 and MICCAI 2021 conferences (80 competitions in total). The survey covered participants' expertise and working environments, their chosen strategies, as well as algorithm characteristics. A median of 72% challenge participants took part in the survey. According to our results, knowledge exchange was the primary incentive (70%) for participation, while the reception of prize money played only a minor role (16%). While a median of 80 working hours was spent on method development, a large portion of participants stated that they did not have enough time for method development (32%). 25% perceived the infrastructure to be a bottleneck. Overall, 94% of all solutions were deep learning-based. Of these, 84% were based on standard architectures. 43% of the respondents reported that the data samples (e.g., images) were too large to be processed at once. This was most commonly addressed by patch-based training (69%), downsampling (37%), and solving 3D analysis tasks as a series of 2D tasks. K-fold cross-validation on the training set was performed by only 37% of the participants and only 50% of the participants performed ensembling based on multiple identical models (61%) or heterogeneous models (39%). 48% of the respondents applied postprocessing steps.
translated by 谷歌翻译
我们从一组稀疏的光谱时间序列中构建了一个物理参数化的概率自动编码器(PAE),以学习IA型超新星(SNE IA)的内在多样性。 PAE是一个两阶段的生成模型,由自动编码器(AE)组成,该模型在使用归一化流(NF)训练后概率地解释。我们证明,PAE学习了一个低维的潜在空间,该空间可捕获人口内存在的非线性特征范围,并且可以直接从数据直接从数据中准确地对整个波长和观察时间进行精确模拟SNE IA的光谱演化。通过引入相关性惩罚项和多阶段训练设置以及我们的物理参数化网络,我们表明可以在训练期间分离内在和外在的可变性模式,从而消除了需要进行额外标准化的其他模型。然后,我们在SNE IA的许多下游任务中使用PAE进行越来越精确的宇宙学分析,包括自动检测SN Outliers,与数据分布一致的样本的产生以及在存在噪音和不完整数据的情况下解决逆问题限制宇宙距离测量。我们发现,与以前的研究相一致的最佳固有模型参数数量似乎是三个,并表明我们可以用$ 0.091 \ pm 0.010 $ mag标准化SNE IA的测试样本,该样本对应于$ 0.074 \ pm。 0.010 $ mag如果删除了特殊的速度贡献。训练有素的模型和代码在\ href {https://github.com/georgestein/supaernova} {github.com/georgestein/supaernova}上发布
translated by 谷歌翻译
表达性和计算便宜的两分图神经网络(GNN)已被证明是基于深度学习的混合成分线性程序(MILP)求解器的重要组成部分。最近的工作证明了此类GNN在分支结合(B&B)求解器中取代分支(可变选择)启发式方面的有效性。这些GNN经过训练,离线和集合,以模仿一个非常好但计算昂贵的分支启发式,强大的分支。鉴于B&B会导致子隔间树,我们问(a)目标启发式启发式在B&B树的邻近节点之间是否存在很强的依赖性,并且(b)如果是这样,我们是否可以将它们合并到我们的培训程序。具体来说,我们发现,有了强大的分支启发式,孩子节点的最佳选择通常是父母的第二好的选择。我们将其称为“回顾”现象。令人惊讶的是,Gasse等人的典型分支GNN。 (2019年)经常错过这个简单的“答案”。为了通过将回顾现象纳入GNN来更紧密地模仿目标行为,我们提出了两种方法:(a)标准跨凝性损失函数的目标平滑,(b)添加父级(PAT)target(PAT)回顾量学期。最后,我们提出了一个模型选择框架,以结合更难构建的目标,例如在最终模型中解决时间。通过对标准基准实例进行广泛的实验,我们表明我们的提案导致B&B树大小的22%减少,并且在解决时间的解决方案中提高了15%。
translated by 谷歌翻译
语言模型既展示了定量的改进,又展示了新的定性功能,随着规模的增加。尽管它们具有潜在的变革性影响,但这些新能力的特征却很差。为了为未来的研究提供信息,为破坏性的新模型能力做准备,并改善社会有害的效果,至关重要的是,我们必须了解目前和近乎未来的能力和语言模型的局限性。为了应对这一挑战,我们介绍了超越模仿游戏基准(Big Bench)。 Big Bench目前由204个任务组成,由132家机构的442位作者贡献。任务主题是多样的,从语言学,儿童发展,数学,常识性推理,生物学,物理学,社会偏见,软件开发等等。 Big-Bench专注于被认为超出当前语言模型的功能的任务。我们评估了OpenAI的GPT型号,Google内部密集变压器体系结构和大型基础上的开关稀疏变压器的行为,跨越了数百万到数十亿个参数。此外,一个人类专家评估者团队执行了所有任务,以提供强大的基准。研究结果包括:模型性能和校准都随规模改善,但绝对的术语(以及与评估者的性能相比);在模型类中的性能非常相似,尽管带有稀疏性。逐渐和预测的任务通常涉及大量知识或记忆成分,而在临界规模上表现出“突破性”行为的任务通常涉及多个步骤或组成部分或脆性指标;社交偏见通常会随着含糊不清的环境而随着规模而增加,但这可以通过提示来改善。
translated by 谷歌翻译
数据增强是自然语言处理(NLP)模型的鲁棒性评估的重要组成部分,以及增强他们培训的数据的多样性。在本文中,我们呈现NL-Cogmenter,这是一种新的参与式Python的自然语言增强框架,它支持创建两个转换(对数据的修改)和过滤器(根据特定功能的数据拆分)。我们描述了框架和初始的117个变换和23个过滤器,用于各种自然语言任务。我们通过使用其几个转换来分析流行自然语言模型的鲁棒性来证明NL-Upmenter的功效。基础架构,Datacards和稳健性分析结果在NL-Augmenter存储库上公开可用(\ url {https://github.com/gem-benchmark/nl-augmenter})。
translated by 谷歌翻译
人类在感知幻觉纲要方面非常出色。我们随时能够在提供包含连接外观的破碎碎片的图像时完成轮廓,形状,场景,甚至不均匀的对象。在视觉科学中,这种能力在很大程度上通过感知分组解释:人类视觉中的基础集进程,描述了如何分组分离的元素。在本文中,我们重新审视了一种称为随机完成领域(SCFS)的算法,该算法机械化一套这样的工艺 - 良好的连续性,闭合和接近 - 通过轮廓完成。本文实现了SCF算法的现代化模型,并在图像编辑框架中使用它提出了新的方法来完成碎片的轮廓。我们展示了SCF算法如何合理地模仿人类感知。我们使用SCF完成的轮廓作为染色的指南,并表明我们的指南提高了最先进的模型的性能。此外,我们表明SCF有助于在高噪声环境中找到边缘。总体而言,我们所描述的算法类似于人类视觉系统中的一个重要机制,并提供了一种新颖的计算机视觉模型可以从中受益的新框架。
translated by 谷歌翻译
我们描述了作为黑暗机器倡议和LES Houches 2019年物理学研讨会进行的数据挑战的结果。挑战的目标是使用无监督机器学习算法检测LHC新物理学的信号。首先,我们提出了如何实现异常分数以在LHC搜索中定义独立于模型的信号区域。我们定义并描述了一个大型基准数据集,由> 10亿美元的Muton-Proton碰撞,其中包含> 10亿美元的模拟LHC事件组成。然后,我们在数据挑战的背景下审查了各种异常检测和密度估计算法,我们在一组现实分析环境中测量了它们的性能。我们绘制了一些有用的结论,可以帮助开发无监督的新物理搜索在LHC的第三次运行期间,并为我们的基准数据集提供用于HTTPS://www.phenomldata.org的未来研究。重现分析的代码在https://github.com/bostdiek/darkmachines-unsupervisedChallenge提供。
translated by 谷歌翻译
我们考虑在马尔可夫决策过程中的强化学习(RL),其中代理人反复交互与由受控马尔可夫进程建模的环境进行交互。在每次步骤$ $ $时,它赢得了奖励,并招收了由$ M $成本组成的成本矢量。我们设计学习算法,最大限度地提高$ T $时间步长的时间范围内获得的累积奖励,同时确保$ M $成本支出的平均值由代理指定的阈值界限为$ C ^ {UB} _I ,i = 1,2,\ ldots,m $。关于累积成本支出的审议从现有文献中离开,因为代理商此外需要以在线方式平衡成本费用,同时执行通常遇到的RL任务中的勘探开发权衡。为了测量满足平均成本约束的加强学习算法的性能,我们定义了由其奖励后悔组成的$ M + 1 $维度遗憾的载体,而M $费用遗憾。奖励后悔在累计奖励中衡量次级最优性,而成本遗憾的奖励奖励奖励是其$ I $ -Th累计成本费用与预期成本支出之间的差异,而预期的成本支出$ TC ^ {UB} _i $。我们证明,通过高概率,UCRL-CMDP的遗憾矢量是高度限制的(S \ SQRT {AT ^ {1.5} \ log(t)\右)$,其中$ s $状态的数量,$ a $是行动的数量,而$ t $是时间范围。我们进一步展示了如何减少预期奖金的所需子集的遗憾,以牺牲奖励遗憾和剩余成本的牺牲品为代价。据我们所知,我们的是唯一考虑在平均成本限制下的非焦化RL的工作,并且可以根据代理人对其成本遗憾的要求进行〜\ excph {调整后悔向量}的算法。
translated by 谷歌翻译
Existing federated classification algorithms typically assume the local annotations at every client cover the same set of classes. In this paper, we aim to lift such an assumption and focus on a more general yet practical non-IID setting where every client can work on non-identical and even disjoint sets of classes (i.e., client-exclusive classes), and the clients have a common goal which is to build a global classification model to identify the union of these classes. Such heterogeneity in client class sets poses a new challenge: how to ensure different clients are operating in the same latent space so as to avoid the drift after aggregation? We observe that the classes can be described in natural languages (i.e., class names) and these names are typically safe to share with all parties. Thus, we formulate the classification problem as a matching process between data representations and class representations and break the classification model into a data encoder and a label encoder. We leverage the natural-language class names as the common ground to anchor the class representations in the label encoder. In each iteration, the label encoder updates the class representations and regulates the data representations through matching. We further use the updated class representations at each round to annotate data samples for locally-unaware classes according to similarity and distill knowledge to local models. Extensive experiments on four real-world datasets show that the proposed method can outperform various classical and state-of-the-art federated learning methods designed for learning with non-IID data.
translated by 谷歌翻译