人工神经网络(ANNS)尽管具有通用的功能近似能力和实践成功,但仍会遭受灾难性的遗忘。灾难性忘记是指学习新任务时的突然学习。这是一种妨碍持续学习的新兴现象。 ANN的现有通用函数近似定理保证功能近似能力,但不能预测灾难性遗忘。本文介绍了仅使用单变量函数和指数函数的多变量函数的新型通用近似定理。此外,我们介绍了Atlas:基于新定理的新颖Ann建筑。结果表明,地图集是能够保留某些内存和持续学习的通用函数近似器。地图集的记忆是不完善的,在持续学习过程中具有一些脱离靶向的效果,但行为良好且可预测。提供了有效的地图集。进行实验以评估Atlas的功能近似和记忆保留能力。
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The number of international benchmarking competitions is steadily increasing in various fields of machine learning (ML) research and practice. So far, however, little is known about the common practice as well as bottlenecks faced by the community in tackling the research questions posed. To shed light on the status quo of algorithm development in the specific field of biomedical imaging analysis, we designed an international survey that was issued to all participants of challenges conducted in conjunction with the IEEE ISBI 2021 and MICCAI 2021 conferences (80 competitions in total). The survey covered participants' expertise and working environments, their chosen strategies, as well as algorithm characteristics. A median of 72% challenge participants took part in the survey. According to our results, knowledge exchange was the primary incentive (70%) for participation, while the reception of prize money played only a minor role (16%). While a median of 80 working hours was spent on method development, a large portion of participants stated that they did not have enough time for method development (32%). 25% perceived the infrastructure to be a bottleneck. Overall, 94% of all solutions were deep learning-based. Of these, 84% were based on standard architectures. 43% of the respondents reported that the data samples (e.g., images) were too large to be processed at once. This was most commonly addressed by patch-based training (69%), downsampling (37%), and solving 3D analysis tasks as a series of 2D tasks. K-fold cross-validation on the training set was performed by only 37% of the participants and only 50% of the participants performed ensembling based on multiple identical models (61%) or heterogeneous models (39%). 48% of the respondents applied postprocessing steps.
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迄今为止,迄今为止,众所周知,对广泛的互补临床相关任务进行了全面比较了医学图像登记方法。这限制了采用研究进展,以防止竞争方法的公平基准。在过去五年内已经探讨了许多新的学习方法,但优化,建筑或度量战略的问题非常适合仍然是开放的。 Learn2reg涵盖了广泛的解剖学:脑,腹部和胸部,方式:超声波,CT,MRI,群体:患者内部和患者内部和监督水平。我们为3D注册的培训和验证建立了较低的入境障碍,这帮助我们从20多个独特的团队中汇编了65多个单独的方法提交的结果。我们的互补度量集,包括稳健性,准确性,合理性和速度,使得能够独特地位了解当前的医学图像登记现状。进一步分析监督问题的转移性,偏见和重要性,主要是基于深度学习的方法的优越性,并将新的研究方向开放到利用GPU加速的常规优化的混合方法。
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我们描述了作为黑暗机器倡议和LES Houches 2019年物理学研讨会进行的数据挑战的结果。挑战的目标是使用无监督机器学习算法检测LHC新物理学的信号。首先,我们提出了如何实现异常分数以在LHC搜索中定义独立于模型的信号区域。我们定义并描述了一个大型基准数据集,由> 10亿美元的Muton-Proton碰撞,其中包含> 10亿美元的模拟LHC事件组成。然后,我们在数据挑战的背景下审查了各种异常检测和密度估计算法,我们在一组现实分析环境中测量了它们的性能。我们绘制了一些有用的结论,可以帮助开发无监督的新物理搜索在LHC的第三次运行期间,并为我们的基准数据集提供用于HTTPS://www.phenomldata.org的未来研究。重现分析的代码在https://github.com/bostdiek/darkmachines-unsupervisedChallenge提供。
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Wireless Sensor Network (WSN) applications reshape the trend of warehouse monitoring systems allowing them to track and locate massive numbers of logistic entities in real-time. To support the tasks, classic Radio Frequency (RF)-based localization approaches (e.g. triangulation and trilateration) confront challenges due to multi-path fading and signal loss in noisy warehouse environment. In this paper, we investigate machine learning methods using a new grid-based WSN platform called Sensor Floor that can overcome the issues. Sensor Floor consists of 345 nodes installed across the floor of our logistic research hall with dual-band RF and Inertial Measurement Unit (IMU) sensors. Our goal is to localize all logistic entities, for this study we use a mobile robot. We record distributed sensing measurements of Received Signal Strength Indicator (RSSI) and IMU values as the dataset and position tracking from Vicon system as the ground truth. The asynchronous collected data is pre-processed and trained using Random Forest and Convolutional Neural Network (CNN). The CNN model with regularization outperforms the Random Forest in terms of localization accuracy with aproximate 15 cm. Moreover, the CNN architecture can be configured flexibly depending on the scenario in the warehouse. The hardware, software and the CNN architecture of the Sensor Floor are open-source under https://github.com/FLW-TUDO/sensorfloor.
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背景:基于学习的深度颈部淋巴结水平(HN_LNL)自动纤维与放射疗法研究和临床治疗计划具有很高的相关性,但在学术文献中仍被研究过。方法:使用35个规划CTS的专家划分的队列用于培训NNU-NEN 3D FULLES/2D-ENEBLEN模型,用于自动分片20不同的HN_LNL。验证是在独立的测试集(n = 20)中进行的。在一项完全盲目的评估中,3位临床专家在与专家创建的轮廓的正面比较中对深度学习自动分类的质量进行了评价。对于10个病例的亚组,将观察者内的变异性与深度学习自动分量性能进行了比较。研究了Autocontour与CT片平面方向的一致性对几何精度和专家评级的影响。结果:与专家创建的轮廓相比,对CT SLICE平面调整的深度学习分割的平均盲目专家评级明显好得多(81.0 vs. 79.6,p <0.001),但没有切片平面的深度学习段的评分明显差。专家创建的轮廓(77.2 vs. 79.6,p <0.001)。深度学习分割的几何准确性与观察者内变异性(平均骰子,0.78 vs. 0.77,p = 0.064)的几何准确性无关,并且在提高水平之间的准确性方面差异(p <0.001)。与CT切片平面方向一致性的临床意义未由几何精度指标(骰子,0.78 vs. 0.78 vs. 0.78,p = 0.572)结论:我们表明可以将NNU-NENE-NET 3D-FULLRES/2D-ENEMELBEND用于HN_LNL高度准确的自动限制仅使用有限的培训数据集,该数据集非常适合在研究环境中在HN_LNL的大规模标准化自动限制。几何准确度指标只是盲人专家评级的不完善的替代品。
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常规进行了视频支气管镜检查,以涉嫌癌症,监测COPD患者的肺组织活检以及在重症监护病房中澄清急性呼吸问题。复杂的支气管树中的导航尤其具有挑战性和身体要求,需要医生的长期经验。本文介绍了支气管镜视频中支气管孔的自动分割。由于缺乏易于获取的地面真相分段数据,目前,基于学习的深度方法被阻碍。因此,我们提出了一个由K均值组成的数据驱动管道,然后是基于紧凑的标记的流域算法,该算法能够从给定的深度图像中生成气道实例分割图。通过这种方式,这些传统算法是仅基于Phantom数据集的RGB图像上直接在RGB图像上训练浅CNN的弱监督。我们在两个体内数据集上评估了该模型的概括能力,这些数据集涵盖21个不同的支气管镜上的250帧。我们证明其性能与那些在体内数据中直接训练的模型相当,通过128x128的图像分辨率,对于检测到的气道分割中心的平均误差为11 vs 5像素。我们的定量和定性结果表明,在视频支气管镜检查,幻影数据和弱监督的背景下,使用基于非学习的方法可以获得对气道结构的语义理解。
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为了能够在不怀疑的情况下使用人工智能(AI)在医学中,并认识到和评估其日益增长的潜力,在当前和未来的医务人员中,对该主题的基本理解是必要的。在“通过理解的信任”的前提下,我们在德国Ki校园(AI校园)项目框架内开发了创新的在线课程,这是一个自我指导的课程,它教授AI的基础知识进行分析医疗图像数据。主要目标是提供一个学习环境,以充分了解医学图像分析中的AI,以便通过积极的应用经验来克服对该主题的进一步兴趣,并可以克服对其使用的抑制。重点是医疗应用和机器学习的基础。在线课程分为连续的课程,其中包括以解释性视频的形式,以简化和实践练习和/或测验的形式进行的实践练习,以检查学习进度。在课程的第一次跑步中,参与医学生的一项调查用于定量分析我们的研究假设。
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事实证明,加固学习(RL)的自适应课程有效地制定了稳健的火车和测试环境之间的差异。最近,无监督的环境设计(UED)框架通用RL课程以生成整个环境的序列,从而带来了具有强大的Minimax遗憾属性的新方法。在问题上,在部分观察或随机设置中,最佳策略可能取决于预期部署设置中环境的基本真相分布,而课程学习一定会改变培训分布。我们将这种现象形式化为课程诱导的协变量转移(CICS),并描述了其在核心参数中的发生如何导致次优政策。直接从基本真相分布中采样这些参数可以避免问题,但阻碍了课程学习。我们提出了Samplr,这是一种Minimax遗憾的方法,即使由于CICS偏向基础培训数据,它也优化了基础真相函数。我们证明并验证了具有挑战性的领域,我们的方法在基础上的分布下保留了最佳性,同时促进了整个环境环境的鲁棒性。
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Furigana是日语写作中使用的发音笔记。能够检测到这些可以帮助提高光学特征识别(OCR)性能,或通过正确显示Furigana来制作日本书面媒体的更准确的数字副本。该项目的重点是在日本书籍和漫画中检测Furigana。尽管已经研究了日本文本的检测,但目前尚无提议检测Furigana的方法。我们构建了一个包含日本书面媒体和Furigana注释的新数据集。我们建议对此类数据的评估度量,该度量与对象检测中使用的评估协议类似,除非它允许对象组通过一个注释标记。我们提出了一种基于数学形态和连接组件分析的Furigana检测方法。我们评估数据集的检测,并比较文本提取的不同方法。我们还分别评估了不同类型的图像,例如书籍和漫画,并讨论每种图像的挑战。所提出的方法在数据集上达到76 \%的F1得分。该方法在常规书籍上表现良好,但在漫画和不规则格式的书籍上的表现较少。最后,我们证明所提出的方法可以在漫画109数据集上提高OCR的性能5 \%。源代码可通过\ texttt {\ url {https://github.com/nikolajkb/furiganadetection}}}
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