The identification of addiction-related circuits is critical for explaining addiction processes and developing addiction treatments. And models of functional addiction circuits developed from functional imaging are an effective tool for discovering and verifying addiction circuits. However, analyzing functional imaging data of addiction and detecting functional addiction circuits still have challenges. We have developed a data-driven and end-to-end generative artificial intelligence(AI) framework to address these difficulties. The framework integrates dynamic brain network modeling and novel network architecture networks architecture, including temporal graph Transformer and contrastive learning modules. A complete workflow is formed by our generative AI framework: the functional imaging data, from neurobiological experiments, and computational modeling, to end-to-end neural networks, is transformed into dynamic nicotine addiction-related circuits. It enables the detection of addiction-related brain circuits with dynamic properties and reveals the underlying mechanisms of addiction.
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相关神经回路的功能改变是在一定时期的药物成瘾中发生的。这些重大变化也通过分析fMRI揭示。然而，由于fMRI的高维度和信噪比差，因此对于图形识别和尼古丁成瘾（NA）和健康控制之间的图形识别和区域级生物标志物检测任务编码有效且健壮的大脑区域嵌入是一项挑战。 HC）组。在这项工作中，我们将大鼠脑的fMRI表示为具有生物学属性的图形，并提出了一种新型特征选择的图形空间注意网络（FGSAN），以提取成瘾的生物标志物并从这些大脑网络中识别。特别是，使用图形空间注意编码器来捕获具有空间信息的时空脑网络的特征。该方法同时采用贝叶斯特征选择策略，以通过约束功能来优化模型并改善分类任务。与成瘾相关的神经成像数据集进行的实验表明，所提出的模型可以获得卓越的性能并检测与成瘾的神经回路相关的可解释的生物标志物。
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超声检查是乳腺癌诊断的重要常规检查，这是由于其无创，无辐射和低成本的特性。但是，由于其固有的局限性，乳腺癌的诊断准确性仍然受到限制。如果我们可以通过乳房超声图像（BUS）精确诊断乳腺癌，那将是一个巨大的成功。已经提出了许多基于学习的计算机辅助诊断方法来实现乳腺癌诊断/病变分类。但是，其中大多数需要预定的ROI，然后对ROI内的病变进行分类。常规的分类骨架，例如VGG16和RESNET50，可以在没有ROI要求的情况下获得有希望的分类结果。但是这些模型缺乏解释性，因此限制了它们在临床实践中的使用。在这项研究中，我们提出了一种具有可解释特征表示的超声图像中乳腺癌诊断的新型无ROI模型。我们利用解剖学的先验知识，即恶性肿瘤和良性肿瘤在不同的组织层之间具有不同的空间关系，并提出了悬停转换器来提出这种先验知识。提出的悬停式跨界块水平和垂直地提取层间和层内空间信息。我们进行并释放一个开放的数据集GDPH＆SYSUCC，以用于公共汽车中的乳腺癌诊断。通过与四个基于CNN的模型和两个Vision Transformer模型进行比较，通过五倍的交叉验证来评估所提出的模型。它通过最佳模型可解释性实现最新的分类性能。同时，我们提出的模型在仅给出一张公交图像时，在乳腺癌诊断方面优于两名高级超声检查员。
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联合时频散射（JTFS）是时频域中的卷积算子，以各种速率和尺度提取光谱调制。它提供了原发性听觉皮层中光谱接收场（STRF）的理想化模型，因此可以作为孤立音频事件规模的人类感知判断的生物学合理替代物。然而，JTFS和STRF的先前实现仍然不在音频生成的知觉相似性度量和评估方法的标准工具包中。我们将此问题追溯到三个局限性：不同的性能，速度和灵活性。在本文中，我们提出了Python中时间频率散射的实现。与先前的实现不同，我们的将Numpy，Pytorch和Tensorflow作为后端可容纳，因此可以在CPU和GPU上移植。我们通过三个应用说明了JTF的有用性：光谱调制的无监督流形学习，乐器的监督分类以及生物声音的质地重新合成。
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组织病理组织分类是病理学癌症研究的基本任务。精确区分不同的组织类型是下游研究的好处，如癌症诊断，预后等。现有的作品主要利用计算机视觉中的流行分类骨干，以实现组织病理组织分类。在本文中，我们提出了一种超级轻型即插即用模块，名为金字塔深广阔的学习（PDBL），对于任何训练有素的分类骨架，以进一步提高分类性能而无需重新培训负担。我们模仿病理学家如何观察不同放大率的病理学幻灯片，并为输入图像构造图像金字塔，以获得金字塔内部信息。对于金字塔中的每个级别，我们通过我们提出的深层块（DB-Block）提取多种深度广泛的功能。我们用三个流行的分类骨干网，Shufflenetv2，EppositionNetB0和Reset50配备了PDBL，以评估我们建议模块在两个数据集（Kather Multiclass DataSet和LC25000数据集）上的提出模块的有效性和效率。实验结果表明，所提出的PDBL可以稳定地改善任何CNN骨架的组织级分类性能，特别是对于在训练样本（小于10％）中的小型时，特别是轻量级模型，这极大地节省了计算时间和注释工作。
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低光环境对强大的无人驾驶汽车（UAV）跟踪也构成了巨大的挑战，即使使用最新的（SOTA）跟踪器，由于潜在的图像特征在不利的光条件下很难提取。此外，由于可见性较低，人类监视器的准确在线选择也极为难以在地面控制站中初始化无人机跟踪。为了解决这些问题，这项工作提出了一个新颖的增强剂，即凸线网，以点燃人类操作员和无人机跟踪器的潜在对象。通过采用变压器，LightlightNet可以根据全局特征调整增强参数，因此可以适应照明变化。引入了像素级范围掩模，以使光明网络更加专注于没有光源的跟踪对象和区域的增强。此外，建立了一种软截断机制，以防止背景噪声被误认为关键特征。对图像增强基准测试的评估表明，光明网络在促进人类感知方面具有优势。公共Uavdark135基准进行的实验表明，HightlightNet比其他SOTA低光增强剂更适合无人机跟踪任务。此外，在典型的无人机平台上进行的现实世界测试验证了HightlightNet在夜间航空跟踪相关应用中的实用性和效率。代码和演示视频可在https://github.com/vision4robotics/highlightnet上找到。
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基于变压器的视觉对象跟踪已广泛使用。但是，变压器结构缺乏足够的电感偏差。此外，仅专注于编码全局功能会损害建模本地细节，这限制了航空机器人中跟踪的能力。具体而言，通过局部模型为全球搜索机制，提出的跟踪器将全局编码器替换为新型的局部识别编码器。在使用的编码器中，仔细设计了局部识别的关注和局部元素校正网络，以减少全局冗余信息干扰和增加局部归纳偏见。同时，后者可以通过详细信息网络准确地在空中视图下对本地对象详细信息进行建模。所提出的方法在几种权威的空中基准中实现了竞争精度和鲁棒性，总共有316个序列。拟议的跟踪器的实用性和效率已通过现实世界测试得到了验证。
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磁共振图像（MRI）中的脑肿瘤分割（BTS）对于脑肿瘤诊断，癌症管理和研究目的至关重要。随着十年小型挑战的巨大成功以及CNN和Transformer算法的进步，已经提出了许多出色的BTS模型来解决BTS在不同技术方面的困难。但是，现有研究几乎没有考虑如何以合理的方式融合多模式图像。在本文中，我们利用了放射科医生如何从多种MRI模态诊断脑肿瘤的临床知识，并提出了一种称为CKD-TRANSBTS的临床知识驱动的脑肿瘤分割模型。我们没有直接串联所有模式，而是通过根据MRI的成像原理将输入方式分为两组来重新组织输入方式。具有拟议模态相关的跨意义块（MCCA）的双支支混合式编码器旨在提取多模式图像特征。所提出的模型以局部特征表示能力的能力来继承来自变压器和CNN的强度，以提供精确的病变边界和3D体积图像的远程特征提取。为了弥合变压器和CNN功能之间的间隙，我们提出了解码器中的反式和CNN功能校准块（TCFC）。我们将提出的模型与五个基于CNN的模型和六个基于Transformer的模型在Brats 2021挑战数据集上进行了比较。广泛的实验表明，与所有竞争对手相比，所提出的模型可实现最先进的脑肿瘤分割性能。
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基于无人机（UAV）基于无人机的视觉对象跟踪已实现了广泛的应用，并且由于其多功能性和有效性而引起了智能运输系统领域的越来越多的关注。作为深度学习革命性趋势的新兴力量，暹罗网络在基于无人机的对象跟踪中闪耀，其准确性，稳健性和速度有希望的平衡。由于开发了嵌入式处理器和深度神经网络的逐步优化，暹罗跟踪器获得了广泛的研究并实现了与无人机的初步组合。但是，由于无人机在板载计算资源和复杂的现实情况下，暹罗网络的空中跟踪仍然在许多方面都面临严重的障碍。为了进一步探索基于无人机的跟踪中暹罗网络的部署，这项工作对前沿暹罗跟踪器进行了全面的审查，以及使用典型的无人机板载处理器进行评估的详尽无人用分析。然后，进行板载测试以验证代表性暹罗跟踪器在现实世界无人机部署中的可行性和功效。此外，为了更好地促进跟踪社区的发展，这项工作分析了现有的暹罗跟踪器的局限性，并进行了以低弹片评估表示的其他实验。最后，深入讨论了基于无人机的智能运输系统的暹罗跟踪的前景。领先的暹罗跟踪器的统一框架，即代码库及其实验评估的结果，请访问https://github.com/vision4robotics/siamesetracking4uav。
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As a crucial robotic perception capability, visual tracking has been intensively studied recently. In the real-world scenarios, the onboard processing time of the image streams inevitably leads to a discrepancy between the tracking results and the real-world states. However, existing visual tracking benchmarks commonly run the trackers offline and ignore such latency in the evaluation. In this work, we aim to deal with a more realistic problem of latency-aware tracking. The state-of-the-art trackers are evaluated in the aerial scenarios with new metrics jointly assessing the tracking accuracy and efficiency. Moreover, a new predictive visual tracking baseline is developed to compensate for the latency stemming from the onboard computation. Our latency-aware benchmark can provide a more realistic evaluation of the trackers for the robotic applications. Besides, exhaustive experiments have proven the effectiveness of the proposed predictive visual tracking baseline approach.
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