可解释性和鲁棒性必须在临床应用中整合加速磁共振成像（MRI）重建的机器学习方法。这样做会允许快速高质量的解剖和病理学成像。数据一致性（DC）对于多模态数据的泛化至关重要，以及检测病理学的鲁棒性。这项工作提出了独立复发推理机（CIRIM）的级联，通过展开优化来评估DC，通过梯度下降，并通过设计的术语明确地明确。我们对CIRIM与其他展开的优化方法进行广泛的比较，是端到端变分网络（E2EVN）和轮辋，以及UNET和压缩感测（CS）。评估是分两个阶段完成的。首先，评估关于多次训练的MRI模型的学习，即用{t_1} $ - 加权和平凡对比，以及$ {t_2} $ - 加权膝盖数据。其次，在通过3D Flair MRI数据中重建依赖多发性硬化（MS）患者的3D Flair MRI数据来测试鲁棒性。结果表明，CIRIM在隐式强制执行DC时表现最佳，而E2EVN需要明确制定的DC。 CIRIM在重建临床MS数据时显示出最高病变对比度分辨率。与CS相比，性能提高了大约11％，而重建时间是二十次减少。

Three main points: 1. Data Science (DS) will be increasingly important to heliophysics; 2. Methods of heliophysics science discovery will continually evolve, requiring the use of learning technologies [e.g., machine learning (ML)] that are applied rigorously and that are capable of supporting discovery; and 3. To grow with the pace of data, technology, and workforce changes, heliophysics requires a new approach to the representation of knowledge.

The findable, accessible, interoperable, and reusable (FAIR) data principles have provided a framework for examining, evaluating, and improving how we share data with the aim of facilitating scientific discovery. Efforts have been made to generalize these principles to research software and other digital products. Artificial intelligence (AI) models -- algorithms that have been trained on data rather than explicitly programmed -- are an important target for this because of the ever-increasing pace with which AI is transforming scientific and engineering domains. In this paper, we propose a practical definition of FAIR principles for AI models and create a FAIR AI project template that promotes adherence to these principles. We demonstrate how to implement these principles using a concrete example from experimental high energy physics: a graph neural network for identifying Higgs bosons decaying to bottom quarks. We study the robustness of these FAIR AI models and their portability across hardware architectures and software frameworks, and report new insights on the interpretability of AI predictions by studying the interplay between FAIR datasets and AI models. Enabled by publishing FAIR AI models, these studies pave the way toward reliable and automated AI-driven scientific discovery.

Purpose: Trans-oral robotic surgery (TORS) using the da Vinci surgical robot is a new minimally-invasive surgery method to treat oropharyngeal tumors, but it is a challenging operation. Augmented reality (AR) based on intra-operative ultrasound (US) has the potential to enhance the visualization of the anatomy and cancerous tumors to provide additional tools for decision-making in surgery. Methods: We propose and carry out preliminary evaluations of a US-guided AR system for TORS, with the transducer placed on the neck for a transcervical view. Firstly, we perform a novel MRI-transcervical 3D US registration study. Secondly, we develop a US-robot calibration method with an optical tracker and an AR system to display the anatomy mesh model in the real-time endoscope images inside the surgeon console. Results: Our AR system reaches a mean projection error of 26.81 and 27.85 pixels for the projection from the US to stereo cameras in a water bath experiment. The average target registration error for MRI to 3D US is 8.90 mm for the 3D US transducer and 5.85 mm for freehand 3D US, and the average distance between the vessel centerlines is 2.32 mm. Conclusion: We demonstrate the first proof-of-concept transcervical US-guided AR system for TORS and the feasibility of trans-cervical 3D US-MRI registration. Our results show that trans-cervical 3D US is a promising technique for TORS image guidance.

目标：探索深度学习算法进一步简化和优化尿道板（UP）质量评估的能力，使用板客观评分工具（POST），旨在提高Hypospadias修复中提高评估的客观性和可重复性。方法：五个关键的邮政地标是由专家在691图像数据集中的专家标记，该数据集接受了原发性杂质修复的青春期前男孩。然后，该数据集用于开发和验证基于深度学习的地标检测模型。提出的框架始于瞥见和检测，其中输入图像是使用预测的边界框裁剪的。接下来，使用深层卷积神经网络（CNN）体系结构来预测五个邮政标记的坐标。然后，这些预测的地标用于评估远端催化性远端的质量。结果：所提出的模型准确地定位了gan区域，平均平均精度（地图）为99.5％，总体灵敏度为99.1％。在预测地标的坐标时，达到了0.07152的归一化平均误差（NME），平均平方误差（MSE）为0.001，在0.1 nme的阈值下为20.2％的故障率。结论：此深度学习应用程序在使用邮政评估质量时表现出鲁棒性和高精度。使用国际多中心基于图像的数据库进行进一步评估。外部验证可以使深度学习算法受益，并导致更好的评估，决策和对手术结果的预测。

我们介绍了第一个机器学习引力波搜索模拟数据挑战（MLGWSC-1）的结果。在这一挑战中，参与的小组必须从二进制黑洞合并中识别出复杂性和持续时间逐渐嵌入在逐渐更现实的噪声中的引力波信号。 4个提供的数据集中的决赛包含O3A观察的真实噪声，并发出了20秒的持续时间，其中包含进动效应和高阶模式。我们介绍了在提交前从参与者未知的1个月的测试数据中得出的6个输入算法的平均灵敏度距离和运行时。其中4个是机器学习算法。我们发现，最好的基于机器学习的算法能够以每月1个的错误警报率（FAR）的速度（FAR）实现基于匹配过滤的生产分析的敏感距离的95％。相反，对于真实的噪音，领先的机器学习搜索获得了70％。为了更高的范围，敏感距离缩小的差异缩小到某些数据集上选择机器学习提交的范围$ \ geq 200 $以优于传统搜索算法的程度。我们的结果表明，当前的机器学习搜索算法可能已经在有限的参数区域中对某些生产设置有用。为了改善最新的技术，机器学习算法需要降低他们能够检测信号并将其有效性扩展到参数空间区域的虚假警报率，在这些区域中，建模的搜索在计算上很昂贵。根据我们的发现，我们汇编了我们认为，将机器学习搜索提升到重力波信号检测中的宝贵工具，我们认为这是最重要的研究领域。

纳米四轮驱动器是小的，敏捷且廉价的平台，非常适合在狭窄，混乱的环境中部署。由于其有效载荷有限，这些车辆在处理能力方面受到了高度限制，从而使基于常规视觉的方法具有安全性和自主导航不兼容。最近的机器学习发展有望在低潜伏期处高性能感知，而专用的边缘计算硬件有可能增强这些有限设备的处理能力。在这项工作中，我们提出了Nanoflownet，这是一个轻巧的卷积神经网络，用于实时密集的光流估计，对边缘计算硬件。我们从最新的语义细分方面汲取灵感来设计该网络。此外，我们使用运动边界地面真实数据指导学习光流的学习，从而改善了性能而不会影响延迟。 MPI-SINTEL数据集的验证结果显示，鉴于其受限的体系结构，该网络的高性能。此外，我们通过将其部署在超低功率GAP8微处理器上，并将其应用于BitCraze Crazyflie，这是34 G纳米四轮摩托车的BitCraze Crazyflie，并将其应用于34 G Nano Quadcopter的BitCraze Crazyflie，从而成功地证明了纳米滚子的功能。

通用数据模型解决了标准化电子健康记录（EHR）数据的许多挑战，但无法将其集成深度表型所需的资源。开放的生物学和生物医学本体论（OBO）铸造本体论提供了可用于生物学知识的语义计算表示，并能够整合多种生物医学数据。但是，将EHR数据映射到OBO Foundry本体论需要大量的手动策展和域专业知识。我们介绍了一个框架，用于将观察性医学成果合作伙伴关系（OMOP）标准词汇介绍给OBO铸造本体。使用此框架，我们制作了92,367条条件，8,615种药物成分和10,673个测量结果的映射。域专家验证了映射准确性，并且在24家医院进行检查时，映射覆盖了99％的条件和药物成分和68％的测量结果。最后，我们证明OMOP2OBO映射可以帮助系统地识别可能受益于基因检测的未诊断罕见病患者。

ICECUBE是一种用于检测1 GEV和1 PEV之间大气和天体中微子的光学传感器的立方公斤阵列，该阵列已部署1.45 km至2.45 km的南极的冰盖表面以下1.45 km至2.45 km。来自ICE探测器的事件的分类和重建在ICeCube数据分析中起着核心作用。重建和分类事件是一个挑战，这是由于探测器的几何形状，不均匀的散射和冰中光的吸收，并且低于100 GEV的光，每个事件产生的信号光子数量相对较少。为了应对这一挑战，可以将ICECUBE事件表示为点云图形，并将图形神经网络（GNN）作为分类和重建方法。 GNN能够将中微子事件与宇宙射线背景区分开，对不同的中微子事件类型进行分类，并重建沉积的能量，方向和相互作用顶点。基于仿真，我们提供了1-100 GEV能量范围的比较与当前ICECUBE分析中使用的当前最新最大似然技术，包括已知系统不确定性的影响。对于中微子事件分类，与当前的IceCube方法相比，GNN以固定的假阳性速率（FPR）提高了信号效率的18％。另外，GNN在固定信号效率下将FPR的降低超过8（低于半百分比）。对于能源，方向和相互作用顶点的重建，与当前最大似然技术相比，分辨率平均提高了13％-20％。当在GPU上运行时，GNN能够以几乎是2.7 kHz的中位数ICECUBE触发速率的速率处理ICECUBE事件，这打开了在在线搜索瞬态事件中使用低能量中微子的可能性。

基于学习的视觉自我运动估计是有希望的，但尚未准备好在现实世界中浏览敏捷的移动机器人。在本文中，我们提出了Cuahn-Vio，这是一款适用于配备了向下式摄像头的微型航空车（MAVS）的强大而有效的单眼视觉惯性镜（VIO）。视觉前端是一个内容和不确定性的同型同构网络（CUAHN），它对非主体摄影图像内容和网络预测的故障案例非常有力。它不仅可以预测截然变换，还可以估计其不确定性。培训是自学的，因此它不需要通常难以获得的地面真理。该网络具有良好的概括，可以在不进行微调的情况下在新环境中部署“插件”。轻巧的扩展卡尔曼过滤器（EKF）用作VIO后端，并利用网络中的平均预测和方差估计进行视觉测量更新。 Cuahn-Vio在高速公共数据集上进行了评估，并显示出与最先进（SOTA）VIO方法的竞争精度。由于运动模糊，低网络推理时间（〜23ms）和稳定的处理延迟（〜26ms），Cuahn-Vio成功运行了NVIDIA JETSON TX2嵌入式处理器，以导航快速自动驾驶MAV。