在医学图像分析中,皮质区域的自动分割一直是长期以来的挑战。皮质的复杂几何形状通常表示为多边形网格,其分割可以通过基于图的学​​习方法来解决。当对受试者之间的皮质网格对齐时,当前方法会产生明显较差的分割结果,从而限制了它们处理多域数据的能力。在本文中,我们研究了E(n) - 等级图神经网络(EGNN)的实用性,将其性能与普通图神经网络(GNNS)进行了比较。我们的评估表明,由于GNN的能力利用全球坐标系的存在,GNNS在对齐网格上的表现要优于对齐网格。在未对准的网格上,普通GNN的性能大大下降,而e(n) - 等级消息传递通过相同的分割结果。也可以通过在重新调整数据(全球坐标系中的共注册网格)上使用普通GNN来获得最佳结果。
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Remote sensing images are useful for a wide variety of environmental and earth monitoring tasks, including tracking deforestation, illegal fishing, urban expansion, and natural disasters. The earth is extremely diverse -- the amount of potential tasks in remote sensing images is massive, and the sizes of features range from several kilometers to just tens of centimeters. However, creating generalizable computer vision methods is a challenge in part due to the lack of a large-scale dataset that captures these diverse features for many tasks. In this paper, we present Satlas, a remote sensing dataset and benchmark that is large in both breadth, featuring all of the aforementioned applications and more, as well as scale, comprising 290M labels under 137 categories and seven label modalities. We evaluate eight baselines and a proposed method on Satlas, and find that there is substantial room for improvement in addressing research challenges specific to remote sensing, including processing image time series that consist of images from very different types of sensors, and taking advantage of long-range spatial context. We also find that pre-training on Satlas substantially improves performance on downstream tasks with few labeled examples, increasing average accuracy by 16% over ImageNet and 5% over the next best baseline.
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软机器人操纵器对于在受限环境中的医疗干预或工业检查等一系列应用都具有吸引力。文献中已经提出了无数的软机器人操纵器,但是它们的设计往往相对相似,并且通常提供相对较低的力。这限制了他们可以携带的有效载荷,因此限制了它们的可用性。在公共框架下不可用不同设计的力的比较,并且设计具有不同的直径和功能,使它们难以比较。在本文中,我们介绍了一种软机器人操纵器的设计,该设计的优化为最大化其力,同时尊重典型的应用程序约束,例如大小,工作区,有效负载能力和最大压力。此处介绍的设计具有一个优势,即它变为最佳设计,因为它被加压到朝不同方向移动,这会导致较高的横向力。该机器人是使用一组原理设计的,因此可以适应其他应用程序。我们还为软机器人操纵器提供了非二维分析,并将其应用于此处提出的设计的性能与文献中其他设计的性能。我们表明,我们的设计比同一类别中的其他设计具有更高的力量。实验结果证实了我们提出的设计的较高力量。
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血管内操作中的自主机器人有可能安全可靠地浏览循环系统,同时降低对人体错误的敏感性。但是,训练机器人的过程涉及许多挑战,例如由于机器学习算法的效率低下而导致的长期培训持续时间以及导管与血管内幻影之间的相互作用引起的安全问题。物理模拟器已在血管内手术的背景下使用,但通常用于员工培训,通常不符合自主插管目标。此外,大多数当前的模拟器都是封闭消息,它阻碍了安全可靠的自主系统的协作开发。在这项工作中,我们介绍了Cathsim,Cathsim是一种开源模拟环境,可加快用于自主内血管内导航的机器学习算法的开发。我们首先使用最先进的血管内机器人模拟高保真导管和主动脉。然后,我们在模拟环境中提供了导管和主动脉之间实时力传感的能力。我们通过使用两种流行的强化学习算法,近端策略优化(PPO)和软参与者(SAC)在两个主要动脉内执行两个不同的导管插入任务来验证我们的模拟器。实验结果表明,使用我们的开源模拟器,我们可以成功训练增强型学习剂以执行不同的自主插管任务。
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深度学习方法的应用加快了挑战性电流问题的分辨率,最近显示出令人鼓舞的结果。但是,电力系统动力学不是快照,稳态操作。必须考虑这些动力学,以确保这些模型提供的最佳解决方案遵守实用的动力约束,避免频率波动和网格不稳定性。不幸的是,由于其高计算成本,基于普通或部分微分方程的动态系统模型通常不适合在控制或状态估计中直接应用。为了应对这些挑战,本文介绍了一种机器学习方法,以近乎实时近似电力系统动态的行为。该拟议的框架基于梯度增强的物理知识的神经网络(GPINNS),并编码有关电源系统的基本物理定律。拟议的GPINN的关键特征是它的训练能力而无需生成昂贵的培训数据。该论文说明了在单机无限总线系统中提出的方法在预测转子角度和频率的前进和反向问题中的潜力,以及不确定的参数,例如惯性和阻尼,以展示其在一系列电力系统应用中的潜力。
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网络修剪是一种广泛使用的压缩技术,能够以最小的准确性损失显着缩小过度参数化模型。本文表明,修剪可能会产生或加剧不同的影响。该论文阐明了导致这种差异的因素,表明梯度规范的差异以及跨组的决策边界的距离造成了这一关键问题。它详细分析了这些因素,提供了理论和经验支持,并提出了一种简单而有效的解决方案,可以减轻修剪造成的不同影响。
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本文调查了差异隐私(DP)与公平性交集中的最新工作。它审查了隐私和公平性可能使目标对准或对比目标的条件,分析了DP如何以及为什么在决策问题和学习任务中加剧偏见和不公平性,并描述了DP系统中出现的公平问题的可用缓解措施。该调查提供了对在公平镜头下部署隐私制度学习或决策任务时,对主要挑战和潜在风险的统一理解。
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深度神经网络近似高度复杂功能的能力是其成功的关键。但是,这种好处是以巨大的模型大小为代价的,这挑战了其在资源受限环境中的部署。修剪是一种用于限制此问题的有效技术,但通常以降低准确性和对抗性鲁棒性为代价。本文解决了这些缺点,并引入了Deadwooding,这是一种新型的全球修剪技术,它利用了Lagrangian双重方法来鼓励模型稀疏性,同时保持准确性并确保鲁棒性。所得模型显示出在鲁棒性和准确性度量方面的最先进研究大大优于最先进的模型。
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最佳功率流(OPF)是电力系统中的一个基本问题。它是计算的具有挑战性,最近的研究已经建议使用深神经网络(DNN)在与通过经典优化方法获得的那些相比时在大大降低的运行时找到OPF近似。虽然这些作品表明,令人鼓舞的准确性和运行时的结果,但对于为什么这些模型可以准确地预测OPF解决方案以及宽大的鲁棒性,而令人愉快的结果。本文提供了解决这种知识差距的前进。该纸张将发电机输出的波动性连接到学习模型近似对象的能力,它阐明了影响DNN模型的特征来学习良好的预测因子,并提出了一种利用此目的观察的新模型纸张生产精确且强大的opf预测。
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学习 - 排名问题旨在排名,以最大限度地曝光与用户查询相关的那些。这种排名系统的理想特性是保证指定项目组之间的一些公平概念。虽然最近在学习排名系统的背景下审议了公平性,但目前的方法无法提供拟议的排名政策的公平性的担保。本文解决了这一差距,并介绍了智能预测,并优化了公平排名(SPOFR),综合优化和学习框架,以便进行公平受限学习。端到端的SPOFR框架包括受约束的优化子模型,并产生保证的排名策略,以满足公平限制,同时允许对公平实用权概况进行精细控制。SPOFR显示出在既定的性能指标方面显着提高当前最先进的公平学习系统。
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