由于不断增长的计算要求,深度学习(DL)的能源消耗和碳足迹的增加已成为引起人们关注的原因。在这项工作中,我们关注开发医学图像分析模型(MIA)的碳足迹,其中处理了高空间分辨率的体积图像。在这项研究中,我们介绍并比较了文献中四种工具的特征,以量化DL的碳足迹。使用这些工具之一,我们估计了医学图像分割管道的碳足迹。我们选择NNU-NET作为医疗图像分割管道的代理,并在三个常见数据集上进行实验。在我们的工作中,我们希望告知MIA产生的能源成本不断增加。我们讨论了削减环境影响的简单策略,以使模型选择和培训过程更加有效。
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Objective: Imbalances of the electrolyte concentration levels in the body can lead to catastrophic consequences, but accurate and accessible measurements could improve patient outcomes. While blood tests provide accurate measurements, they are invasive and the laboratory analysis can be slow or inaccessible. In contrast, an electrocardiogram (ECG) is a widely adopted tool which is quick and simple to acquire. However, the problem of estimating continuous electrolyte concentrations directly from ECGs is not well-studied. We therefore investigate if regression methods can be used for accurate ECG-based prediction of electrolyte concentrations. Methods: We explore the use of deep neural networks (DNNs) for this task. We analyze the regression performance across four electrolytes, utilizing a novel dataset containing over 290000 ECGs. For improved understanding, we also study the full spectrum from continuous predictions to binary classification of extreme concentration levels. To enhance clinical usefulness, we finally extend to a probabilistic regression approach and evaluate different uncertainty estimates. Results: We find that the performance varies significantly between different electrolytes, which is clinically justified in the interplay of electrolytes and their manifestation in the ECG. We also compare the regression accuracy with that of traditional machine learning models, demonstrating superior performance of DNNs. Conclusion: Discretization can lead to good classification performance, but does not help solve the original problem of predicting continuous concentration levels. While probabilistic regression demonstrates potential practical usefulness, the uncertainty estimates are not particularly well-calibrated. Significance: Our study is a first step towards accurate and reliable ECG-based prediction of electrolyte concentration levels.
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随着物联网,AI和ML/DL算法的出现,数据驱动的医疗应用已成为一种有前途的工具,用于从医学数据设计可靠且可扩展的诊断和预后模型。近年来,这引起了从学术界到工业的广泛关注。这无疑改善了医疗保健提供的质量。但是,由于这些基于AI的医疗应用程序在满足严格的安全性,隐私和服务标准(例如低延迟)方面的困难,因此仍然采用较差。此外,医疗数据通常是分散的和私人的,这使得在人群之间产生强大的结果具有挑战性。联邦学习(FL)的最新发展使得以分布式方式训练复杂的机器学习模型成为可能。因此,FL已成为一个积极的研究领域,尤其是以分散的方式处理网络边缘的医疗数据,以保护隐私和安全问题。为此,本次调查论文重点介绍了数据共享是重大负担的医疗应用中FL技术的当前和未来。它还审查并讨论了当前的研究趋势及其设计可靠和可扩展模型的结果。我们概述了FL将军的统计问题,设备挑战,安全性,隐私问题及其在医疗领域的潜力。此外,我们的研究还集中在医疗应用上,我们重点介绍了全球癌症的负担以及有效利用FL来开发计算机辅助诊断工具来解决这些诊断工具。我们希望这篇评论是一个检查站,以彻底的方式阐明现有的最新最新作品,并为该领域提供开放的问题和未来的研究指示。
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大型视力模型的无监督预训练方法已显示出可以提高下游监督任务的性能。为卫星图像开发类似的技术带来了重要的机会,因为未标记的数据很丰富,并且固有的时间和多光谱结构提供了途径,以进一步改善现有的训练策略。在本文中,我们提出了Satmae,这是基于蒙面自动编码器(MAE)的时间或多光谱卫星图像的预训练框架。为了利用时间信息,我们包括一个时间嵌入以及跨时间独立掩盖图像贴片。此外,我们证明将多光谱数据编码为具有不同光谱位置编码的频段组是有益的。我们的方法在基准数据集(最高$ \ uparrow $ 7 \%)上的监督学习绩效方面都对先前最先前的技术产生了强大的改进,以及在下游遥感任务(包括土地)上的转移学习绩效封面分类(最多$ \ uparrow $ 14 \%)和语义细分。
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无线系统应用中深度学习(DL)的成功出现引起了人们对与安全有关的新挑战的担忧。一个这样的安全挑战是对抗性攻击。尽管已经有很多工作证明了基于DL的分类任务对对抗性攻击的敏感性,但是从攻击的角度来看,尚未对无线系统的基于回归的问题进行基于回归的问题。本文的目的是双重的:(i)我们在无线设置中考虑回归问题,并表明对抗性攻击可以打破基于DL的方法,并且(ii)我们将对抗性训练作为对抗性环境中的防御技术的有效性分析并表明基于DL的无线系统对攻击的鲁棒性有了显着改善。具体而言,本文考虑的无线应用程序是基于DL的功率分配,以多细胞大量多输入 - 销售输出系统的下行链路分配,攻击的目的是通过DL模型产生不可行的解决方案。我们扩展了基于梯度的对抗性攻击:快速梯度标志方法(FGSM),动量迭代FGSM和预计的梯度下降方法,以分析具有和没有对抗性训练的考虑的无线应用的敏感性。我们对这些攻击进行了分析深度神经网络(DNN)模型的性能,在这些攻击中,使用白色框和黑盒攻击制作了对抗性扰动。
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ICML表达性发声(EXVO)的竞争重点是理解和产生声音爆发:笑声,喘息,哭泣和其他非语言发声,这是情感表达和交流至关重要的。 EXVO 2022,包括三个竞赛曲目,使用来自1,702位扬声器的59,201个发声的大规模数据集。首先是Exvo-Multitask,要求参与者训练多任务模型,以识别声音爆发中表达的情绪和人口特征。第二个,即exvo生成,要求参与者训练一种生成模型,该模型产生声音爆发,传达了十种不同的情绪。第三个exvo-fewshot要求参与者利用少量的学习融合说话者身份来训练模型,以识别声音爆发传达的10种情感。本文描述了这三个曲目,并使用最先进的机器学习策略为基线模型提供了绩效指标。每个曲目的基线如下,对于exvo-multitask,一个组合得分,计算一致性相关系数的谐波平均值(CCC),未加权的平均召回(UAR)和反向平均绝对错误(MAE)(MAE)($ s_ {mtl) } $)充其量是0.335 $ s_ {mtl} $;对于exvo生成,我们报告了Fr \'Echet Inception距离(FID)的得分范围为4.81至8.27(取决于情绪),在训练集和生成的样品之间。然后,我们将倒置的FID与生成样品的感知评级($ s_ {gen} $)相结合,并获得0.174 $ s_ {gen} $;对于Exvo-Fewshot,获得平均CCC为0.444。
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我们根据生态毒理学风险评估中使用的主要数据来源创建了知识图表。我们已经将这种知识图表应用于风险评估中的重要任务,即化学效果预测。我们已经评估了在该预测任务的各种几何,分解和卷积模型中嵌入模型的九个知识图形嵌入模型。我们表明,使用知识图形嵌入可以提高与神经网络的效果预测的准确性。此外,我们已经实现了一种微调架构,它将知识图形嵌入到效果预测任务中,并导致更好的性能。最后,我们评估知识图形嵌入模型的某些特征,以阐明各个模型性能。
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心电图(ECG)是一种有效且无侵入性诊断工具,可测量心脏的电活动。解释ECG信号检测各种异常是一个具有挑战性的任务,需要专业知识。最近,利用深度神经网络的ECG分类来帮助医疗从业者变得流行,但他们的黑匣子自然妨碍了临床实施。已经提出了几种基于显着性的可解释性技术,但它们仅表明重要特征的位置而不是实际功能。我们提出了一种名为QLST的新型解释性技术,一种基于查询的潜空间遍历技术,可以提供对任何ECG分类模型的解释。使用QLST,我们训练一个神经网络,该网络网络学习在大学医院数据集训练的变分性AutoEncoder的潜在空间中,超过80万家ECG为28个疾病。我们通过实验证明我们可以通过通过这些遍历来解释不同的黑匣子分类器。
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对联合国可持续发展目标的进展(SDGS)因关键环境和社会经济指标缺乏数据而受到阻碍,其中历史上有稀疏时间和空间覆盖率的地面调查。机器学习的最新进展使得可以利用丰富,频繁更新和全球可用的数据,例如卫星或社交媒体,以向SDGS提供洞察力。尽管有希望的早期结果,但到目前为止使用此类SDG测量数据的方法在很大程度上在不同的数据集或使用不一致的评估指标上进行了评估,使得难以理解的性能是改善,并且额外研究将是最丰富的。此外,处理卫星和地面调查数据需要域知识,其中许多机器学习群落缺乏。在本文中,我们介绍了3个SDG的3个基准任务的集合,包括与经济发展,农业,健康,教育,水和卫生,气候行动和陆地生命相关的任务。 15个任务中的11个数据集首次公开发布。我们为Acceptandbench的目标是(1)降低机器学习界的进入的障碍,以促进衡量和实现SDGS; (2)提供标准基准,用于评估各种SDG的任务的机器学习模型; (3)鼓励开发新颖的机器学习方法,改进的模型性能促进了对SDG的进展。
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尽管近期因因果推断领域的进展,迄今为止没有关于从观察数据的收集治疗效应估算的方法。对临床实践的结果是,当缺乏随机试验的结果时,没有指导在真实情景中似乎有效的指导。本文提出了一种务实的方法,以获得从观察性研究的治疗效果的初步但稳健地估算,为前线临床医生提供对其治疗策略的信心程度。我们的研究设计适用于一个公开问题,估算Covid-19密集护理患者的拳击机动的治疗效果。
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