COVID-19的大流行造成了毁灭性的经济和社会破坏，使全球医疗机构的资源紧张。这导致全国范围内呼吁模型预测Covid-19患者的住院和严重疾病，以告知有限医疗资源的分配。我们回应针对儿科人群的其中一种。为了应对这一挑战，我们使用电子健康记录研究了针对儿科人群的两项预测任务：1）预测哪些儿童更有可能住院，而2）在住院儿童中，哪些孩子更有可能出现严重的症状。我们通过新颖的机器学习模型MEDML应对国家儿科Covid-19数据挑战。 MEDML根据超过600万个医学概念的医学知识和倾向得分提取了最预测的特征，并通过图神经网络（GNN）结合了异质医学特征之间的功能间关系。我们使用来自国家队列协作（N3C）数据集的数据评估了143,605名患者的MEDML，并在143,605名患者的住院预测任务中评估了严重性预测任务的11,465名患者。我们还报告了详细的小组级和个人级特征的重要性分析，以评估模型的解释性。与最佳的基线机器学习模型相比，MEDML的AUROC得分高达7％，AUPRC得分高达14％，并且自大流行以来的所有九个国家地理区域以及所有三个月的跨度都表现良好。我们的跨学科研究团队开发了一种将临床领域知识纳入新型机器学习模型的框架的方法，该框架比当前最新的数据驱动的功能选择方法更具预测性和可解释。
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This chapter sheds light on the synaptic organization of the brain from the perspective of computational neuroscience. It provides an introductory overview on how to account for empirical data in mathematical models, implement them in software, and perform simulations reflecting experiments. This path is demonstrated with respect to four key aspects of synaptic signaling: the connectivity of brain networks, synaptic transmission, synaptic plasticity, and the heterogeneity across synapses. Each step and aspect of the modeling and simulation workflow comes with its own challenges and pitfalls, which are highlighted and addressed in detail.
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医学图像分割模型的性能指标用于衡量参考注释和预测之间的一致性。在开发此类模型中，使用了一组通用指标，以使结果更具可比性。但是，公共数据集中的分布与临床实践中遇到的案例之间存在不匹配。许多常见的指标无法衡量这种不匹配的影响，尤其是对于包含不确定，小或空参考注释的临床数据集。因此，可能无法通过此类指标来验证模型在临床上有意义的一致性。评估临床价值的维度包括独立于参考注释量的大小，考虑参考注释的不确定性，体积计和/或位置一致性的奖励以及对空参考注释正确分类的奖励。与普通的公共数据集不同，我们的内部数据集更具代表性。它包含不确定的，小或空的参考注释。我们研究了有关深度学习框架的预测的公开度量指标，以确定哪些设置共同指标可提供有意义的结果。我们将公共基准数据集进行比较而没有不确定，小或空参考注释。该代码将发布。
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解释性学者通过手动采样文档，应用代码以及将代码精炼和整理成类别，直到出现有意义的主题，从而从文本语料库中产生知识。鉴于大量的语料库，机器学习可以帮助扩展此数据采样和分析，但先前的研究表明，专家通常关注算法可能破坏或推动解释性奖学金。我们采用以人为本的设计方法来解决围绕机器辅助解释性研究的关注，以构建学术研究，该研究将机器中的集群算法纳入了脚手架解释性文本分析。随着学者将代码应用于文档和完善它们，所得编码的模式用作结构化元数据，该元数据限制了从语料库推断出的层次文档和单词簇。这些集群的交互式可视化可以帮助学者们战略性地对文档进行进一步的洞察力进行洞察力。 Scholastic证明了采用熟悉隐喻的以人为中心的算法设计和可视化如何通过交互式主题建模和文档群集来支持归纳和解释性研究方法。
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大图通常出现在社交网络，知识图，推荐系统，生命科学和决策问题中。通过其高级别属性总结大图有助于解决这些设置中的问题。在光谱聚类中，我们旨在确定大多数边缘落在簇内的节点簇，而在簇之间只有很少的边缘。此任务对于许多下游应用和探索性分析很重要。光谱聚类的核心步骤是执行相应图的拉普拉斯矩阵（或等效地，奇异值分解，SVD）的特征分类。迭代奇异值分解方法的收敛取决于给定矩阵的光谱的特征，即连续特征值之间的差异。对于对应于群集图的图形的图形拉普拉斯，特征值将是非负的，但很小（小于$ 1 $）的减慢收敛性。本文引入了一种可行的方法，用于扩张光谱以加速SVD求解器，然后又是光谱群集。这是通过对矩阵操作的多项式近似来实现的，矩阵操作有利地改变矩阵的光谱而不更改其特征向量。实验表明，这种方法显着加速了收敛，我们解释了如何并行化和随机近似于可用的计算。
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2022-07-12
推荐系统已被广泛用于各种领域，例如音乐，电影，电子购物。等等。在大多避免数字化之后，由于流行病而最近达到了技术转折点，使在线销售显着增长，并提供定量的定量性。有关艺术家和艺术品的在线数据。在这项工作中，我们提出了一个基于内容的推荐系统，依靠艺术品和艺术家的上下文元数据的图像。我们收集和注释的艺术品提供了高级和特定于艺术的信息，以创建一个完全独特的数据库，该数据库用于培训我们的模型。有了这些信息，我们在艺术品之间构建了一个接近图。同样，我们使用NLP技术来表征艺术家的实践，并从展览和其他活动历史中提取信息，以在艺术家之间创建近距离图。图形分析的力量使我们能够基于艺术品和艺术家的视觉和上下文信息的结合提供艺术品推荐系统。经过一组艺术专家的评估，与他们的专业评估相比，我们的平均最终评分为75％。
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最大化类之间的分离构成了机器学习中众所周知的归纳偏见和许多传统算法的支柱。默认情况下，深网不配备这种电感偏差，因此通过差异优化提出了许多替代解决方案。当前的方法倾向于共同优化分类和分离：将输入与类向量对齐，并角度分离载体。本文提出了一个简单的替代方法：通过在计算SoftMax激活之前添加一个固定的矩阵乘法，将最大分离作为网络中的电感偏差编码。我们方法背后的主要观察结果是，分离不需要优化，可以在训练之前以封闭形式解决并插入网络。我们概述了一种递归方法，以获取由任何数量类别的最大可分离矢量组成的矩阵，可以通过可忽略的工程工作和计算开销添加。尽管它的性质很简单，但这个矩阵乘法提供了真正的影响。我们表明，我们的建议直接提高分类，长尾识别，分布式检测和开放式识别，从CIFAR到Imagenet。我们从经验上发现，最大分离最有效地作为固定偏见。使矩阵可学习不会增加表现。在GitHub上，封闭形式的实现和代码是在GitHub上。
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时间序列异常检测已被认为对现实世界系统的可靠和有效运行至关重要。基于对异常特征的各种假设，已经开发了许多异常检测方法。但是，由于现实世界数据的复杂性质，时间序列中的不同异常通常具有支持不同异常假设的不同曲线。这使得很难找到一个可以始终如一的其他模型的异常检测器。在这项工作中，为了利用不同基本模型的好处，我们提出了一个基于增强学习的模型选择框架。具体而言，我们首先学习了不同异常检测模型的池，然后利用强化学习从这些基本模型中动态选择候选模型。关于现实世界数据的实验表明，就整体绩效而言，提出的策略确实可以超过所有基线模型。
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随着诸如播客的长形话语内容的数量，许多平台希望从完整内容中提取短，有意义的和逻辑上相干段。这些段可以通过用户消耗以在潜水前进行采样内容，以及平台使用以推广和推荐内容。然而，很少发布的工作主要集中在话语内容的分割中，其中自动语音识别（ASR）服务生成的成绩单中的错误（噪声）构成了许多挑战。在这里，我们构建了400多个播客剧集的完整转录的新型数据集，其中我们标记了每个集中的介绍的位置。这些介绍包含有关剧集主题，主机和客人的信息，提供了剧集内容的有价值的摘要，因为它由作者创建。我们进一步使用Word替换增强了我们的数据集以增加可用培训数据的数量。我们根据预先训练的BERT和不同的增强策略训练三种变压器模型，与静态嵌入模型相比，实现了明显更好的性能，表明可以从嘈杂，松散组织的演讲中捕获广义的大规模结构信息数据。通过对模型的内部架构的分析进一步证明了这一点。我们的方法和数据集可用于促进未来的工作基于结构的出言内容的分割。
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包括协调性信息，例如位置，力，速度或旋转在计算物理和化学中的许多任务中是重要的。我们介绍了概括了等级图形网络的可控e（3）的等值图形神经网络（Segnns），使得节点和边缘属性不限于不变的标量，而是可以包含相协同信息，例如矢量或张量。该模型由可操纵的MLP组成，能够在消息和更新功能中包含几何和物理信息。通过可操纵节点属性的定义，MLP提供了一种新的Activation函数，以便与可转向功能字段一般使用。我们讨论我们的镜头通过等级的非线性卷曲镜头讨论我们的相关工作，进一步允许我们引脚点点的成功组件：非线性消息聚集在经典线性（可操纵）点卷积上改善;可操纵的消息在最近发送不变性消息的最近的等价图形网络上。我们展示了我们对计算物理学和化学的若干任务的方法的有效性，并提供了广泛的消融研究。
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