Graph Neural Networks (GNNs) are prominent in handling sparse and unstructured data efficiently and effectively. Specifically, GNNs were shown to be highly effective for node classification tasks, where labelled information is available for only a fraction of the nodes. Typically, the optimization process, through the objective function, considers only labelled nodes while ignoring the rest. In this paper, we propose novel objective terms for the training of GNNs for node classification, aiming to exploit all the available data and improve accuracy. Our first term seeks to maximize the mutual information between node and label features, considering both labelled and unlabelled nodes in the optimization process. Our second term promotes anisotropic smoothness in the prediction maps. Lastly, we propose a cross-validating gradients approach to enhance the learning from labelled data. Our proposed objectives are general and can be applied to various GNNs and require no architectural modifications. Extensive experiments demonstrate our approach using popular GNNs like GCN, GAT and GCNII, reading a consistent and significant accuracy improvement on 10 real-world node classification datasets.
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估计给定样品的吉布斯密度函数是计算统计和统计学习中的重要问题。尽管普遍使用了良好的最大似然法，但它需要计算分区函数（即密度的归一化）。可以轻松地针对简单的低维问题计算此功能，但是对于一般密度和高维问题，其计算很困难甚至是棘手的。在本文中，我们提出了一种基于最大a-posteriori（MAP）估计器的替代方法，我们命名了最大恢复地图（MR-MAP），以得出不需要计算分区功能的估计器，并将问题重新制定为优化问题。我们进一步提出了一种最小动作类型的潜力，使我们能够快速解决优化问题作为馈送屈曲神经网络。我们证明了我们的方法对某些标准数据集的有效性。
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图形卷积网络（GCN）类似于卷积神经网络（CNN），通常基于两个主要操作 - 空间和点的卷积。在GCN的背景下，与CNN不同，通常选择基于图形laplacian的预定的空间操作员，通常只允许学习点的操作。但是，学习有意义的空间操作员对于开发更具表现力的GCN以提高性能至关重要。在本文中，我们提出了PathGCN，这是一种从图上的随机路径学习空间操作员的新方法。我们分析方法的收敛及其与现有GCN的差异。此外，我们讨论了将我们所学的空间操作员与点卷积相结合的几种选择。我们在众多数据集上进行的广泛实验表明，通过适当地学习空间和角度的卷积，可以固有地避免诸如过度光滑的现象，并实现新的最先进的性能。
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2022-12-20
Despite recent success in large language model (LLM) reasoning, LLMs still struggle with hierarchical multi-step reasoning like generating complex programs. In these cases, humans often start with a high-level algorithmic design and implement each part gradually. We introduce Parsel, a framework enabling automatic implementation and validation of complex algorithms with code LLMs, based on hierarchical function descriptions in natural language. Parsel can be used across domains requiring hierarchical reasoning, e.g. code synthesis, theorem proving, and robotic planning. We demonstrate Parsel's capabilities by using it to generate complex programs that cannot currently be automatically implemented from one description and backtranslating Python programs in the APPS dataset. Beyond modeling capabilities, Parsel allows problem-solving with high-level algorithmic designs, benefiting both students and professional programmers.
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The post-training quantization (PTQ) challenge of bringing quantized neural net accuracy close to original has drawn much attention driven by industry demand. Many of the methods emphasize optimization of a specific degree-of-freedom (DoF), such as quantization step size, preconditioning factors, bias fixing, often chained to others in multi-step solutions. Here we rethink quantized network parameterization in HW-aware fashion, towards a unified analysis of all quantization DoF, permitting for the first time their joint end-to-end finetuning. Our single-step simple and extendable method, dubbed quantization-aware finetuning (QFT), achieves 4-bit weight quantization results on-par with SoTA within PTQ constraints of speed and resource.
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建模多代理系统需要了解代理的相互作用。这样的系统通常很难建模，因为它们可以涉及各种类型的相互作用，以促进丰富的社会行为动态。在这里，我们介绍了一种用于准确建模多代理系统的方法。我们介绍了使用多重注意（IMMA）的相互作用建模，这是一种前向预测模型，该模型使用多重潜在图代表多种独立类型的相互作用，并注意对不同优势的关系。我们还介绍了渐进层培训，这是该体系结构的培训策略。我们表明，我们的方法在轨迹预测和关系推理中的最先进模型优于最先进的模型，涵盖了三个多代理方案：社交导航，合作任务成就和团队运动。我们进一步证明，我们的方法可以改善零拍的概括，并使我们能够探究不同的相互作用如何影响代理行为。
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解剖跟踪数据提供了有关脑电路的详细信息，这些信息对于解决扩散MRI拖拉术中的某些常见误差必不可少。然而，由于截断，噪声和伪影的存在以及强度/对比度变化，因此在跟踪数据上对纤维束的自动检测具有挑战性。在这项工作中，我们提出了一种具有自律损失函数的深度学习方法，该方法将基于解剖的损失函数构成了基于解剖学的约束，以准确地分割了猕猴大脑的示踪剂切片上的纤维束。同样，鉴于手动标签的可用性有限，我们使用半监督的培训技术有效地使用未标记的数据来改善性能和位置限制，以进一步降低误报。对不同猕猴的看不见的方法的评估，产生了令人鼓舞的结果，真正的正速率约为0.90。我们方法的代码可从https://github.com/v-sundaresan/fiberbundle_seg_tracing获得。
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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，每年负责超过50万人死亡。因此，早期和准确的诊断至关重要。人类专业知识是诊断和正确分类乳腺癌并定义适当的治疗，这取决于评价不同生物标志物如跨膜蛋白受体HER2的表达。该评估需要几个步骤，包括免疫组织化学或原位杂交等特殊技术，以评估HER2状态。通过降低诊断中的步骤和人类偏差的次数的目标，赫洛挑战是组织的，作为第16届欧洲数字病理大会的并行事件，旨在自动化仅基于苏木精和曙红染色的HER2地位的评估侵袭性乳腺癌的组织样本。评估HER2状态的方法是在全球21个团队中提出的，并通过一些提议的方法实现了潜在的观点，以推进最先进的。
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2020-07-09
我们介绍了ThreedWorld（TDW），是交互式多模态物理模拟的平台。 TDW能够模拟高保真感官数据和富裕的3D环境中的移动代理和对象之间的物理交互。独特的属性包括：实时近光 - 真实图像渲染;对象和环境库，以及他们定制的例程;有效构建新环境课程的生成程序;高保真音频渲染;各种材料类型的现实物理相互作用，包括布料，液体和可变形物体;可定制的代理体现AI代理商;并支持与VR设备的人类交互。 TDW的API使多个代理能够在模拟中进行交互，并返回一系列表示世界状态的传感器和物理数据。我们在计算机视觉，机器学习和认知科学中的新兴的研究方向上提供了通过TDW的初始实验，包括多模态物理场景理解，物理动态预测，多代理交互，像孩子一样学习的模型，并注意研究人类和神经网络。
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