Obtaining a dynamic population distribution is key to many decision-making processes such as urban planning, disaster management and most importantly helping the government to better allocate socio-technical supply. For the aspiration of these objectives, good population data is essential. The traditional method of collecting population data through the census is expensive and tedious. In recent years, statistical and machine learning methods have been developed to estimate population distribution. Most of the methods use data sets that are either developed on a small scale or not publicly available yet. Thus, the development and evaluation of new methods become challenging. We fill this gap by providing a comprehensive data set for population estimation in 98 European cities. The data set comprises a digital elevation model, local climate zone, land use proportions, nighttime lights in combination with multi-spectral Sentinel-2 imagery, and data from the Open Street Map initiative. We anticipate that it would be a valuable addition to the research community for the development of sophisticated approaches in the field of population estimation.
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Perceptual speech quality is an important performance metric for teleconferencing applications. The mean opinion score (MOS) is standardized for the perceptual evaluation of speech quality and is obtained by asking listeners to rate the quality of a speech sample. Recently, there has been increasing research interest in developing models for estimating MOS blindly. Here we propose a multi-task framework to include additional labels and data in training to improve the performance of a blind MOS estimation model. Experimental results indicate that the proposed model can be trained to jointly estimate MOS, reverberation time (T60), and clarity (C50) by combining two disjoint data sets in training, one containing only MOS labels and the other containing only T60 and C50 labels. Furthermore, we use a semi-supervised framework to combine two MOS data sets in training, one containing only MOS labels (per ITU-T Recommendation P.808), and the other containing separate scores for speech signal, background noise, and overall quality (per ITU-T Recommendation P.835). Finally, we present preliminary results for addressing individual rater bias in the MOS labels.
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Graph neural networks (GNNs) are the primary tool for processing graph-structured data. Unfortunately, the most commonly used GNNs, called Message Passing Neural Networks (MPNNs) suffer from several fundamental limitations. To overcome these limitations, recent works have adapted the idea of positional encodings to graph data. This paper draws inspiration from the recent success of Laplacian-based positional encoding and defines a novel family of positional encoding schemes for graphs. We accomplish this by generalizing the optimization problem that defines the Laplace embedding to more general dissimilarity functions rather than the 2-norm used in the original formulation. This family of positional encodings is then instantiated by considering p-norms. We discuss a method for calculating these positional encoding schemes, implement it in PyTorch and demonstrate how the resulting positional encoding captures different properties of the graph. Furthermore, we demonstrate that this novel family of positional encodings can improve the expressive power of MPNNs. Lastly, we present preliminary experimental results.
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深度神经网络的学习算法通常基于有误后传播（BackProp）的监督端到端随机梯度下降（SGD）培训。 Backprop算法需要大量标记的训练样本才能获得高性能。但是，在许多现实的应用中，即使有很多图像样本，很少有标签被标记，并且必须使用半监督的样品培训策略。 Hebbian学习代表了一种可能采取样本培训的方法；但是，在当前解决方案中，它不能很好地扩展到大型数据集。在本文中，我们提出了FastheBB，这是HEBBIAN学习的有效且可扩展的解决方案，通过1）合并在一批输入上更新计算和聚集，以及2）利用有效的GPU上的有效矩阵乘法算法。在半监督的学习方案中，我们在不同的计算机视觉基准测试方面验证了我们的方法。 FastheBB在训练速度方面最多优于先前的解决方案，尤其是，我们首次能够将HEBBIAN算法带入ImageNet量表。
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在处理知识时考虑个人，潜在的矛盾观点的重要性已得到广泛认可。许多现有的本体管理方法完全合并了知识的观点，这可能需要削弱以保持一致性；其他人以完全独立的方式代表了独特的观点。作为替代方案，我们提出了观点逻辑，这是一种简单而多功能的多模式逻辑````addon'''，用于现有的KR语言，用于针对域知识的集成表示，相对于多样化的，可能是相互冲突的角度，可以是层次结构化的， ，组合并相互关联。从一阶观点逻辑（FOSL）的通用框架开始，我们随后将注意力集中在句子公式的片段上，为此，我们将poly Time Translation转换为无角度版本。该结果对一阶逻辑的各种高度表达性可决定性片段产生可决定性和有利的复杂性。然后，我们使用一些精心设计的编码技巧，然后为OWL 2 DL本体语言的逻辑SROIQB_S建立类似的翻译。借助此结果，现有高度优化的猫头鹰推理器可用于为通过角度建模扩展的本体学语言提供实用的推理支持。
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自动生物医学图像分析的领域至关重要地取决于算法验证的可靠和有意义的性能指标。但是，当前的度量使用通常是不明智的，并且不能反映基本的域名。在这里，我们提出了一个全面的框架，该框架指导研究人员以问题意识的方式选择绩效指标。具体而言，我们专注于生物医学图像分析问题，这些问题可以解释为图像，对象或像素级别的分类任务。该框架首先编译域兴趣 - 目标结构 - ，数据集和算法与输出问题相关的属性的属性与问题指纹相关，同时还将其映射到适当的问题类别，即图像级分类，语义分段，实例，实例细分或对象检测。然后，它指导用户选择和应用一组适当的验证指标的过程，同时使他们意识到与个人选择相关的潜在陷阱。在本文中，我们描述了指标重新加载推荐框架的当前状态，目的是从图像分析社区获得建设性的反馈。当前版本是在由60多个图像分析专家的国际联盟中开发的，将在社区驱动的优化之后公开作为用户友好的工具包提供。
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在培训机器学习模型期间，它们可能会存储或“了解”有关培训数据的更多信息，而不是预测或分类任务所需的信息。属性推理攻击旨在从给定模型的培训数据中提取统计属性，而无需访问培训数据本身，从而利用了这一点。这些属性可能包括图片的质量，以识别相机模型，以揭示产品的目标受众的年龄分布或在计算机网络中使用恶意软件攻击的随附的主机类型。当攻击者可以访问所有模型参数时，即在白色盒子方案中，此攻击尤其准确。通过捍卫此类攻击，模型所有者可以确保其培训数据，相关的属性以及其知识产权保持私密，即使他们故意共享自己的模型，例如协作培训或模型泄漏。在本文中，我们介绍了属性，这是针对白盒属性推理攻击的有效防御机制，独立于培训数据类型，模型任务或属性数量。属性通过系统地更改目标模型的训练的权重和偏见来减轻属性推理攻击，从而使对手无法提取所选属性。我们在三个不同的数据集（包括表格数据和图像数据）以及两种类型的人工神经网络（包括人造神经网络）上进行了经验评估属性。我们的研究结果表明，以良好的隐私性权衡取舍，可以保护机器学习模型免受财产推理攻击的侵害，既有效又可靠。此外，我们的方法表明该机制也有效地取消了多个特性。
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我们考虑对物体抓住的任务，可以用多种抓握类型的假肢手抓住。在这种情况下，传达预期的抓取类型通常需要高的用户认知负载，可以减少采用共享自主框架。在其中，所谓的眼睛内部系统会根据手腕上的相机的视觉输入自动控制掌握前的手工整形。在本文中，我们提出了一种基于目光的学习方法，用于从RGB序列中进行手部形状分类。与以前的工作不同，我们设计了该系统，以支持以不同的掌握类型掌握每个被认为的对象部分的可能性。为了克服缺乏此类数据并减少对训练系统繁琐的数据收集会话的需求，我们设计了一条呈现手动轨迹合成视觉序列的管道。我们开发了一种传感器的设置，以获取真正的人类握把序列以进行基准测试，并表明，与实际数据相比，使用合成数据集训练的实用案例相比，与对真实数据培训的模型相比，使用合成数据集训练的模型获得了更好的概括性能。我们最终将模型整合到Hannes假肢手中，并显示其实际有效性。我们使代码和数据集公开可用，以复制提出的结果。
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人类表演的法律文件中句子的注释是许多基于机器学习的系统支持法律任务的重要先决条件。通常，注释是按顺序完成的，句子句子通常是耗时的，因此昂贵。在本文中，我们介绍了一个概念验证系统，用于横向注释句子。该方法基于观察到含义类似的句子通常在特定类型系统方面具有相同的标签。我们在允许注释器中使用此观察来快速查看和注释在整个文档语料库中使用与给定句子的语义类似的句子。在这里，我们介绍了系统的界面并经验评估方法。实验表明，横向注释有可能使注释过程更快，更加一致。
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机器学习最近被出现为研究复杂现象的有希望的方法，其特征是丰富的数据集。特别地，以数据为中心的方法为手动检查可能错过的实验数据集中自动发现结构的可能性。在这里，我们介绍可解释的无监督监督的混合机学习方法，混合相关卷积神经网络（Hybrid-CCNN），并将其应用于使用基于Rydberg Atom阵列的可编程量子模拟器产生的实验数据。具体地，我们应用Hybrid-CCNN以通过可编程相互作用分析在方形格子上的新量子阶段。初始无监督的维度降低和聚类阶段首先揭示了五个不同的量子相位区域。在第二个监督阶段，我们通过培训完全解释的CCNN来细化这些相界并通过训练每个阶段提取相关的相关性。在条纹相中的每个相捕获量子波动中专门识别的特征空间加权和相关的相关性并鉴定两个先前未检测到的相，菱形和边界有序相位。这些观察结果表明，具有机器学习的可编程量子模拟器的组合可用作有关相关量子态的详细探索的强大工具。
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