Multilingual end-to-end models have shown great improvement over monolingual systems. With the development of pre-training methods on speech, self-supervised multilingual speech representation learning like XLSR has shown success in improving the performance of multilingual automatic speech recognition (ASR). However, similar to the supervised learning, multilingual pre-training may also suffer from language interference and further affect the application of multilingual system. In this paper, we introduce several techniques for improving self-supervised multilingual pre-training by leveraging auxiliary language information, including the language adversarial training, language embedding and language adaptive training during the pre-training stage. We conduct experiments on a multilingual ASR task consisting of 16 languages. Our experimental results demonstrate 14.3% relative gain over the standard XLSR model, and 19.8% relative gain over the no pre-training multilingual model.
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机器学习在数据通信网络中信息流动的动态分析的各种模型中获得了增长的势头。这些初步模型通常依赖于货架上的学习模型来预测历史统计,同时忽视管理这些流动的产生行为的物理。本文介绍了流动神经网络(FlONNN),以改善具有学习物理偏差的特征表示。这由在嵌入层上工作的感应层来实现,以施加物理连接的数据相关,以及具有停止梯度的自我监督的学习策略,以使学习的物理通用。对于短时间性的网络预测任务,Flownn实现了17% - 71%的损失减少,而不是合成和现实世界网络数据集的最先进的基线,这表明了这种新方法的强度。代码将可用。
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关于对比学习的最新研究仅通过在医学图像分割的背景下利用很少的标签来实现出色的性能。现有方法主要关注实例歧视和不变映射。但是,他们面临三个常见的陷阱:(1)尾巴:医疗图像数据通常遵循隐式的长尾分配。盲目利用训练中的所有像素会导致数据失衡问题,并导致性能恶化; (2)一致性:尚不清楚分割模型是否由于不同解剖学特征之间的类内变化而学会了有意义但一致的解剖学特征; (3)多样性:整个数据集中的切片内相关性已得到明显降低的关注。这促使我们寻求一种有原则的方法来战略利用数据集本身,以发现不同解剖学观点的类似但不同的样本。在本文中,我们介绍了一种新型的半监督医学图像分割框架,称其为您自己的解剖结构(MONA),并做出了三个贡献。首先,先前的工作认为,每个像素对模型培训都同样重要。我们从经验上观察到,仅此单单就不太可能定义有意义的解剖特征,这主要是由于缺乏监督信号。我们通过使用更强大的数据增强和最近的邻居展示了学习不变的两个简单解决方案。其次,我们构建了一组目标,鼓励模型能够以无监督的方式将医学图像分解为解剖特征的集合。最后,我们在具有不同标记设置的三个基准数据集上的广泛结果验证了我们提出的MONA的有效性,该数据在不同的标签设置下实现了新的最新设置。
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基因本体论(GO)是能够在生物医学中实现计算任务的主要基因功能知识基础。 GO的基本元素是一个术语,其中包括一组具有相同功能的基因。 GO的现有研究工作主要集中于预测基因术语关联。很少追求其他任务,例如生成新术语的描述。在本文中,我们提出了一项新颖的任务:GO术语描述生成。该任务旨在自动生成一个句子,该句子描述了属于这三个类别之一的GO术语的功能,即分子功能,生物过程和细胞分量。为了解决此任务,我们提出了一个可以有效利用GO结构信息的图形网络。提出的网络引入了两层图:第一层是GO术语的图形,每个节点也是一个图(基因图)。这样的图形网络可以得出GO术语的生物学功能并生成适当的描述。为了验证拟议网络的有效性,我们构建了三个大规模基准数据集。通过合并所提出的图形网络,可以在所有评估指标中显着提高七个不同序列与序列模型的性能,其中BLEU,Rouge-rouge-相对改善高达34.7%,14.5%和39.1% L和流星。
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基于骨架的动作识别方法受到时空骨骼图的语义提取的限制。但是,当前方法在有效地结合时间和空间图尺寸的特征方面很难,一侧往往厚度厚,另一侧较薄。在本文中,我们提出了一个时间通道聚合图卷积网络(TCA-GCN),以动态有效地学习基于骨架动作识别的不同时间和通道维度中的空间和时间拓扑。我们使用时间聚合模块来学习时间维特征和通道聚合模块,以有效地将空间动态通道拓扑特征与时间动态拓扑特征相结合。此外,我们在时间建模上提取多尺度的骨骼特征,并将其与注意机制融合。广泛的实验表明,在NTU RGB+D,NTU RGB+D 120和NW-UCLA数据集上,我们的模型结果优于最先进的方法。
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Transformers have made remarkable progress towards modeling long-range dependencies within the medical image analysis domain. However, current transformer-based models suffer from several disadvantages: (1) existing methods fail to capture the important features of the images due to the naive tokenization scheme; (2) the models suffer from information loss because they only consider single-scale feature representations; and (3) the segmentation label maps generated by the models are not accurate enough without considering rich semantic contexts and anatomical textures. In this work, we present CASTformer, a novel type of adversarial transformers, for 2D medical image segmentation. First, we take advantage of the pyramid structure to construct multi-scale representations and handle multi-scale variations. We then design a novel class-aware transformer module to better learn the discriminative regions of objects with semantic structures. Lastly, we utilize an adversarial training strategy that boosts segmentation accuracy and correspondingly allows a transformer-based discriminator to capture high-level semantically correlated contents and low-level anatomical features. Our experiments demonstrate that CASTformer dramatically outperforms previous state-of-the-art transformer-based approaches on three benchmarks, obtaining 2.54%-5.88% absolute improvements in Dice over previous models. Further qualitative experiments provide a more detailed picture of the model's inner workings, shed light on the challenges in improved transparency, and demonstrate that transfer learning can greatly improve performance and reduce the size of medical image datasets in training, making CASTformer a strong starting point for downstream medical image analysis tasks.
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医疗报告生成,旨在自动产生对特定医学形象的长期和连贯的报告,一直受到越来越多的研究兴趣。现有方法主要采用受监督的方式和大量依赖耦合图像报告对。但是,在医疗领域,建立大规模的图像报告配对数据集既耗时又昂贵。为了放宽对配对数据的依赖性,我们提出了一个无人监督的模型知识图形自动编码器(KGAE),它接受独立的图像集和报告。 KGAE由预构建的知识图形,知识驱动的编码器和知识驱动的解码器组成。知识图形作为桥接视觉和文本域的共享潜在空间;知识驱动的编码器将医学图像和报告报告到该潜在空间中的相应坐标,并且知识驱动的解码器在此空间中给出了坐标的医疗报告。由于知识驱动的编码器和解码器可以用独立的图像和报告培训,因此kgae是无监督的。实验表明,未经审计的KGAE在不使用任何图像报告培训对的情况下产生所需的医疗报告。此外,KGAE还可以在半监督和监督的环境中工作,并在培训中接受配对图像和报告。通过使用图像报告对进行进一步微调,KGAE始终如一地优于两个数据集上的当前最先进的模型。
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视频字幕结合了视频理解和语言生成。与图像标题不同,描述具有几乎每个对象的细节的静态图像,视频字幕通常考虑一系列帧和偏置朝向聚焦对象的偏差,例如,保持焦点的对象,无论更改的背景如何。因此,检测和适当地容纳聚焦对象在视频字幕中是至关重要的。为了执行聚焦对象的描述并实现可控制的视频标题,我们提出了一种面向对象的非自动增加方法(O2NA),其执行三个步骤中的标题生成:1)识别聚焦对象并预测其在目标字幕中的位置; 2)生成相关的属性词和这些聚焦对象的关系词来形成标题草案; 3)将视频信息组合以将标题草案精炼到流利的最终标题。由于产生了聚焦的对象并领先于其他单词,因此难以应用逐字的自回归生成过程;相反,我们采用了非自动评级方法。在两个基准数据集,即MSR-VTT和MSVD上的实验证明了O2NA的有效性,这实现了与最先进的结果竞争,但具有更高的多样性和推理速度。
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最近,胸部X射线报告生成,旨在自动生成给定的胸部X射线图像的描述,已得到越来越多的研究兴趣。胸部X射线报告生成的关键挑战是准确捕获和描述异常区域。在大多数情况下,普通区域主导整个胸部X射线图像,并且这些普通区域的相应描述主导了最终报告。由于这种数据偏差,基于学习的模型可能无法参加异常区域。在这项工作中,为了有效地捕获和描述异常区域,我们提出了对比的注意(CA)模型。 CA模型而不是仅专注于电流输入图像,而是将电流输入图像与正常图像进行比较以蒸馏对比信息。获得的对比信息可以更好地代表异常区域的视觉特征。根据公共IU-X射线和模仿-CXR数据集的实验,将我们的CA纳入几个现有型号可以在大多数指标上提升它们的性能。此外,根据分析,CA型号可以帮助现有的模型更好地参加异常区域,并提供更准确的描述,这对可解释的诊断至关重要。具体而言,我们在两个公共数据集上实现最先进的结果。
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在序列到序列学习中,例如,自然语言生成,解码器依赖于注意机制,以有效地从编码器中提取信息。虽然常见的做法是从最后一个编码器层绘制信息,但最近的工作已经提出用于使用来自不同编码器层的表示,以进行多样化的信息。尽管如此,解码器仍然仅获得源序列的单个视图,这可能导致由于层级绕过问题而导致编码器层堆栈的训练不足。在这项工作中,我们提出了层次的多视图解码,其中对于每个解码器层以及来自最后一个编码器层的表示,它作为全局视图,来自其他编码器层的那些是用于立体视图的源序列。系统实验和分析表明,我们成功地解决了层次结构绕过问题,需要几乎可忽略的参数增加,并大大提高了五种不同任务的深度表示的序列到序列学习的性能,即机器翻译,抽象总结,图像标题,视频字幕和医疗报告生成。特别是,我们的方法在八个基准数据集中实现了新的最先进的结果,包括低资源机器转换数据集和两个低资源医疗报告生成数据集。
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