尽管当前的视觉算法在许多具有挑战性的任务上都表现出色,但尚不清楚他们如何理解现实世界环境的物理动态。在这里,我们介绍了Physion,一种数据集和基准,用于严格评估预测物理场景如何随着时间而发展的能力。我们的数据集具有对各种物理现象的现实模拟,包括刚性和软体体碰撞,稳定的多对象配置,滚动,滑动和弹丸运动,因此比以前的基准提供了更全面的挑战。我们使用Physion来基准一套模型,其体系结构,学习目标,投入输出结构和培训数据各不相同。同时,我们在同一场景上获得了人类预测行为的精确测量,从而使我们能够直接评估任何模型能够近似人类行为的效果。我们发现,学习以对象为中心的表示的视觉算法通常优于那些没有人的表现,但仍未达到人类绩效。另一方面,绘制具有直接访问物理状态信息的神经网络的表现效果更好,并且做出与人类制作的预测更相似。这些结果表明,提取场景的物理表征是在视力算法中实现人类水平和类似人类的物理理解的主要瓶颈。我们已公开发布了所有数据和代码,以促进使用物理以完全可重现的方式对其他模型进行基准测试,从而使对视觉算法的进度进行系统的评估,这些算法像人们一样坚固地了解物理环境。
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Here, we demonstrate how machine learning enables the prediction of comonomers reactivity ratios based on the molecular structure of monomers. We combined multi-task learning, multi-inputs, and Graph Attention Network to build a model capable of predicting reactivity ratios based on the monomers chemical structures.
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In both terrestrial and marine ecology, physical tagging is a frequently used method to study population dynamics and behavior. However, such tagging techniques are increasingly being replaced by individual re-identification using image analysis. This paper introduces a contrastive learning-based model for identifying individuals. The model uses the first parts of the Inception v3 network, supported by a projection head, and we use contrastive learning to find similar or dissimilar image pairs from a collection of uniform photographs. We apply this technique for corkwing wrasse, Symphodus melops, an ecologically and commercially important fish species. Photos are taken during repeated catches of the same individuals from a wild population, where the intervals between individual sightings might range from a few days to several years. Our model achieves a one-shot accuracy of 0.35, a 5-shot accuracy of 0.56, and a 100-shot accuracy of 0.88, on our dataset.
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This paper is about the design of an automated machine to cut turbot fish specimens. Machine vision is a key part of this project as it is used to compute a cutting curve for the specimen head. This task is impossible to be carried out by mechanical means. Machine vision is used to detect head boundary and a robot is used to cut the head. Binarization and mathematical morphology are used to detect fish boundary and this boundary is subsequently analyzed (using Hough transform and convex hull) to detect key points and thus defining the cutting curve. Afterwards, mechanical systems are used to slice fish to get an easy presentation for end consumer (as fish fillets than can be easily marketed and consumed).
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Artificial intelligence methods including deep neural networks (DNN) can provide rapid molecular classification of tumors from routine histology with accuracy that matches or exceeds human pathologists. Discerning how neural networks make their predictions remains a significant challenge, but explainability tools help provide insights into what models have learned when corresponding histologic features are poorly defined. Here, we present a method for improving explainability of DNN models using synthetic histology generated by a conditional generative adversarial network (cGAN). We show that cGANs generate high-quality synthetic histology images that can be leveraged for explaining DNN models trained to classify molecularly-subtyped tumors, exposing histologic features associated with molecular state. Fine-tuning synthetic histology through class and layer blending illustrates nuanced morphologic differences between tumor subtypes. Finally, we demonstrate the use of synthetic histology for augmenting pathologist-in-training education, showing that these intuitive visualizations can reinforce and improve understanding of histologic manifestations of tumor biology.
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语义分割是开发医学图像诊断系统的重要任务。但是,构建注释的医疗数据集很昂贵。因此,在这种情况下,半监督方法很重要。在半监督学习中,标签的质量在模型性能中起着至关重要的作用。在这项工作中,我们提出了一种新的伪标签策略,可提高用于培训学生网络的伪标签的质量。我们遵循多阶段的半监督训练方法,该方法在标记的数据集上训练教师模型,然后使用训练有素的老师将伪标签渲染用于学生培训。通过这样做,伪标签将被更新,并且随着培训的进度更加精确。上一个和我们的方法之间的关键区别在于,我们在学生培训过程中更新教师模型。因此,在学生培训过程中,提高了伪标签的质量。我们还提出了一种简单但有效的策略,以使用动量模型来提高伪标签的质量 - 训练过程中原始模型的慢复制版本。通过应用动量模型与学生培训期间的重新渲染伪标签相结合,我们在五个数据集中平均达到了84.1%的骰子分数(即Kvarsir,CVC-ClinicdB,Etis-laribpolypdb,cvc-colondb,cvc-colondb,cvc-colondb和cvc-300)和CVC-300)只有20%的数据集用作标记数据。我们的结果超过了3%的共同实践,甚至在某些数据集中取得了完全监督的结果。我们的源代码和预培训模型可在https://github.com/sun-asterisk-research/online学习SSL上找到
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尽管两阶段矢量量化(VQ)生成模型允许合成高保真性和高分辨率图像,但其量化操作员将图像中的相似贴片编码为相同的索引,从而为相似的相邻区域重复使用现有的解码器体系结构的相似相似区域的重复伪像。为了解决这个问题,我们建议将空间条件的归一化结合起来,以调节量化的向量,以便将空间变体信息插入嵌入式索引图中,从而鼓励解码器生成更真实的图像。此外,我们使用多通道量化来增加离散代码的重组能力,而无需增加模型和代码簿的成本。此外,为了在第二阶段生成离散令牌,我们采用掩盖的生成图像变压器(MaskGit)来学习压缩潜在空间中的基础先验分布,该分布比常规自动回归模型快得多。两个基准数据集的实验表明,我们提出的调制VQGAN能够大大提高重建的图像质量,并提供高保真图像的产生。
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套件是指准备和分组必要的零件和工具(或“套件”)以在制造环境中组装。自动化此过程可简化人工工人的组装任务,并提高效率。现有的自动化套件系统遵守脚本指示和预定义的启发式方法。但是,鉴于零件和逻辑延迟的可用性差异,现有系统的僵化性可以限制装配线的整体效率。在本文中,我们提出了一个双重优化框架,以使机器人能够执行基于任务分割的零件选择,套件布置和交付计划,以及时提供定制的套件 - 即在需要时正确。我们通过人类主题研究(n = 18)评估了提出的方法,涉及基于研究的数据构建平板家具桌和购物流仿真。我们的结果表明,与使用由任务图本身定义的刚性任务分割边界定义的基线方法相比,与基线方法相比,与基线方法相比,即将到来的套件系统更有效,对上游商店流量延迟有弹性,并且比较更好地优选。单个套件,包括组装单个单元所需的所有零件。
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现有的最新3D点云实例分割方法依赖于基于分组的方法,该方法指向获得对象实例。尽管产生准确的分割结果方面有所改善,但这些方法缺乏可扩展性,通常需要将大量输入分为多个部分。为了处理数百万点的场景,现有的最快方法软组\ cite {vu2022222222222222222222222222222222222222ggroup}需要数十秒钟,这是满意的。我们的发现是,$ k $ neart的邻居($ k $ -nn)是分组的先决条件,是计算瓶颈。这种瓶颈严重使现场的推理时间恶化了很多。本文提出了软组++来解决此计算瓶颈,并进一步优化了整个网络的推理速度。 SoftGroup ++建立在软组上,这在三个重要方面有所不同:(1)执行OCTREE $ K $ -NN而不是Vanilla $ k $ -nn,以将时间复杂性从$ \ Mathcal {o}(n^2)缩短到$ \ Mathcal {o}(n \ log n)$,(2)执行金字塔缩放,适应性下降样本骨干输出以减少$ k $ -nn和分组的搜索空间,并且(3)执行后期的Devoxelization,延迟了Voxels的转换指向模型的结束,以使中间组件以低计算成本运行。在各种室内和室外数据集上进行了广泛的实验,证明了拟议的软组++的功效。值得注意的是,SoftGroup ++在一个前方的情况下通过单个前方进行了大量的场景,而无需将输入分为多个部分,从而丰富了上下文信息。特别是,SoftGroup ++达到2.4点AP $ _ {50} $改进,而$ 6 \ $ 6 \ times $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $。代码和训练有素的模型将公开可用。
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当有足够的训练数据时,在某些视力任务中,基于变压器的模型(例如Vision Transformer(VIT))可以超越跨趋化神经网络(CNN)。然而,(CNN)对视力任务(即翻译均衡和局部性)具有强大而有用的归纳偏见。在这项工作中,我们开发了一种新颖的模型架构,我们称之为移动鱼类地标检测网络(MFLD-NET)。我们已经使用基于VIT的卷积操作(即斑块嵌入,多层感知器)制作了该模型。 MFLD-NET可以在轻巧的同时获得竞争性或更好的结果,同时轻巧,因此适用于嵌入式和移动设备。此外,我们表明MFLD-NET可以在PAR上获得关键点(地标)估计精度,甚至比FISH图像数据集上的某些最先进的(CNN)更好。此外,与VIT不同,MFLD-NET不需要预训练的模型,并且在小型数据集中训练时可以很好地概括。我们提供定量和定性的结果,以证明该模型的概括能力。这项工作将为未来开发移动但高效的鱼类监测系统和设备的努力奠定基础。
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