组合过滤器的状态最小化是一个基本问题，例如在建造廉价，资源有效的机器人中。但是，已知确切的最小化是NP-HARD。本文比到目前为止对这种硬度进行了更细微的分析，并发现了有助于这种复杂性的两个因素。我们表明，每个因素都是问题硬度的独特来源，因此能够阐明（1）图表的（1）编码兼容性关系的结构的作用，以及（2）确定性 - 实现约束。正如先前的一系列工作试图引入其他假设并确定导致实际状态减少的子类一样，我们接下来使用这种新的，更加清晰的理解来探索特殊情况，以便为哪些确切的最小化是有效的。我们引入了一种用于约束修复的新算法，该算法适用于大型滤波器，其中包含了三种不同的特殊情况，以前已知多项式时间最小化最小化的可能性。尽管这三种情况中的每一个中的效率都以前出现在看似不同的特性中，而当通过本工作的镜头看时，它们的共同点现在变得很清楚。我们还提供有效降低的全新过滤器家族。

假设代理人断言它将以某种方式通过环境。当代理执行其动作时，如何验证索赔？问题出现在一系列上下文中，包括验证有关机器人行为的安全声明，安全性和监视的应用以及科学实验的概念和（物理）设计和物流。给定一套可行的传感器来选择，我们询问如何最佳选择传感器，以确保代理的执行确实适合其预先披露的行程。我们的治疗与两个方面的传感器选择的先前工作区别为：行程所采取的（经常转型语言）以及传感器选择的家庭可以作为单一选择进行分组。两者都密切相关，允许建造产品自动机，因为相同的物理传感器（即相同的选择）可以多次出现。本文建立了该处理内的传感器选择的硬度，并提出了一种基于ILP制剂的精确算法，该算法能够解决中等大小的问题实例。我们展示了对小规模案例研究的疗效，包括野生动物追踪的动机。

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.

当人类与机器人互动时，不可避免地会影响。考虑一辆在人类附近行驶的自动驾驶汽车：自动驾驶汽车的速度和转向将影响人类驾驶方式。先前的作品开发了框架，使机器人能够影响人类对所需行为的影响。但是，尽管这些方法在短期（即前几个人类机器人相互作用）中有效，但我们在这里探索了长期影响（即同一人与机器人之间的重复相互作用）。我们的主要见解是，人类是动态的：人们适应机器人，一旦人类学会预见机器人的行为，现在影响力的行为可能会失败。有了这种见解，我们在实验上证明了一种普遍的游戏理论形式主义，用于产生有影响力的机器人行为，而不是重复互动的有效性降低。接下来，我们为Stackelberg游戏提出了三个修改，这些游戏使机器人的政策具有影响力和不可预测性。我们最终在模拟和用户研究中测试了这些修改：我们的结果表明，故意使他们的行为更难预期的机器人能够更好地维持对长期互动的影响。在此处查看视频：https：//youtu.be/ydo83cgjz2q

多机构增强学习（MARL）是训练在共同环境中独立起作用的自动化系统的强大工具。但是，当个人激励措施和群体激励措施分歧时，它可能导致次优行为。人类非常有能力解决这些社会困境。在MAL中，复制自私的代理商中的这种合作行为是一个开放的问题。在这项工作中，我们借鉴了经济学正式签约的想法，以克服MARL代理商之间的动力分歧。我们提出了对马尔可夫游戏的增强，在预先指定的条件下，代理商自愿同意约束依赖状态依赖的奖励转移。我们的贡献是理论和经验的。首先，我们表明，这种增强使所有完全观察到的马尔可夫游戏的所有子游戏完美平衡都表现出社会最佳行为，并且鉴于合同的足够丰富的空间。接下来，我们通过表明最先进的RL算法学习了我们的增强术，我们将学习社会最佳政策，从而补充我们的游戏理论分析。我们的实验包括经典的静态困境，例如塔格·亨特（Stag Hunt），囚犯的困境和公共物品游戏，以及模拟交通，污染管理和共同池资源管理的动态互动。

机器学习（ML）算法在帮助不同学科和机构的科学社区解决大型和多样化的数据问题方面表现出了增长的趋势。但是，许多可用的ML工具在编程方面要求且计算成本高昂。 MlexChange项目旨在建立一个配备有能力工具的协作平台，该平台使科学家和设施使用者没有深刻的ML背景来使用ML和计算资源进行科学发现。在高水平上，我们针对完整的用户体验，在该体验中，可以通过Web应用程序可以轻松获得管理和交换ML算法，工作流和数据。到目前为止，我们已经构建了四个主要组件，即中央职位管理器，集中式内容注册表，用户门户和搜索引擎，并成功地将这些组件部署到了测试服务器上。由于每个组件都是一个独立的容器，因此可以轻松地在不同尺度的服务器上部署整个平台或其个人服务，从笔记本电脑（通常是单个用户）到高性能群集（HPC）（同时）通过许多用户。因此，MlexChange使用方案使灵活性变得灵活 - 用户可以从远程服务器访问服务和资源，也可以在其本地网络中运行整个平台或其个人服务。

我们研究了在不确定的环境中运行的机器人面临的计划问题，对状态不完整，嘈杂和/或不精确的行动。本文确定了一个新的问题子类，该阶级模拟了设置信息，在该设置中，只有通过某些外源过程，该过程会间歇性地揭示信息，该过程定期提供状态信息。几个实用领域符合该模型，包括激发我们研究的特定情况：远程成像增强行星探索的自主导航。为了注视着有效的专业解决方案方法，我们检查了该子类实例的结构。它们导致马尔可夫的决策过程具有指数较大的动作空间，但由于这些动作包括更多原子元素的序列，因此可以通过比较不同信息假设下的策略来建立绩效界限。这提供了一种系统地构建性能界限的方法。这样的界限很有用，因为与它们赋予的见解结合在一起，它们可以采用基于边界的方法来有效地获得高质量的解决方案。我们提出的经验结果证明了它们对所考虑的问题的有效性。上述内容还提到了时间时间为这些问题所扮演的独特作用 - 更具体地说：直到信息揭示的时间 - 我们在这方面发现并讨论了几个有趣的微妙之处。

机器学习的最后十年的规模和能力大幅增加，深层神经网络（DNN）越来越多地在各种领域中部署。但是，DNN的内部运作通常很难理解，这引起了人们对使用这些系统的安全性的担忧，而无需严格了解它们的功能。在这项调查中，我们回顾了有关解释DNN内部组成部分的技术的文献，我们称之为“内部”可解释性方法。具体而言，我们审查了解释权重，神经元，子网和潜在表示的方法，重点是这些技术如何与设计更安全，更值得信赖的AI系统的目标相关联。我们还强调了可解释性与工作之间的联系，对抗性鲁棒性，持续学习，网络压缩以及研究人类视觉系统。最后，我们讨论了关键的挑战，并争辩说未来的工作，以解释性为AI安全性，重点放在诊断，基准测试和鲁棒性上。

人类可以利用身体互动来教机器人武器。这种物理互动取决于任务，用户以及机器人到目前为止所学的内容。最先进的方法专注于从单一模态学习，或者假设机器人具有有关人类预期任务的先前信息，从而结合了多个互动类型。相比之下，在本文中，我们介绍了一种算法形式主义，该算法从演示，更正和偏好中学习。我们的方法对人类想要教机器人的任务没有任何假设。取而代之的是，我们通过将人类的输入与附近的替代方案进行比较，从头开始学习奖励模型。我们首先得出损失函数，该功能训练奖励模型的合奏，以匹配人类的示范，更正和偏好。反馈的类型和顺序取决于人类老师：我们使机器人能够被动地或积极地收集此反馈。然后，我们应用受约束的优化将我们学习的奖励转换为所需的机器人轨迹。通过模拟和用户研究，我们证明，与现有基线相比，我们提出的方法更准确地从人体互动中学习了操纵任务，尤其是当机器人面临新的或意外的目标时。我们的用户研究视频可在以下网址获得：https：//youtu.be/fsujstyveku

人类可以利用身体互动来教机器人武器。当人类的动力学通过示范引导机器人时，机器人学习了所需的任务。尽管先前的工作重点是机器人学习方式，但对于人类老师来说，了解其机器人正在学习的内容同样重要。视觉显示可以传达此信息；但是，我们假设仅视觉反馈就错过了人与机器人之间的物理联系。在本文中，我们介绍了一类新颖的软触觉显示器，这些显示器包裹在机器人臂上，添加信号而不会影响相互作用。我们首先设计一个气动驱动阵列，该阵列在安装方面保持灵活。然后，我们开发了这种包裹的触觉显示的单一和多维版本，并在心理物理测试和机器人学习过程中探索了人类对渲染信号的看法。我们最终发现，人们以11.4％的韦伯（Weber）分数准确区分单维反馈，并以94.5％的精度确定多维反馈。当物理教授机器人臂时，人类利用单维反馈来提供比视觉反馈更好的演示：我们包装的触觉显示会降低教学时间，同时提高演示质量。这种改进取决于包裹的触觉显示的位置和分布。您可以在此处查看我们的设备和实验的视频：https：//youtu.be/ypcmgeqsjdm