我们提供了证据表明,学到的密度功能理论(``dft')的力场已准备好进行基态催化剂发现。我们的关键发现是,尽管预测的力与地面真相有很大差异,但使用从超过50 \%的评估系统中使用RPBE功能的能量与使用RPBE功能相似或较低能量的力量的力量与使用RPBE功能相似或较低的力量放松。这具有令人惊讶的含义,即学习的潜力可能已经准备好在挑战性的催化系统中替换DFT,例如在Open Catalyst 2020数据集中发现的电位。此外,我们表明,在局部谐波能量表面上具有与目标DFT能量相同的局部谐波能量表面训练的力场也能够在50 \%的情况下找到较低或相似的能量结构。与在真实能量和力量训练的标准模型相比,这种``简易电位''的收敛步骤更少,这进一步加速了计算。它的成功说明了一个关键:即使模型具有高力误差,学到的电位也可以定位能量最小值。结构优化的主要要求仅仅是学到的电位具有正确的最小值。由于学到的电位与系统大小的速度快速且尺寸为线性,因此我们的结果开辟了快速找到大型系统基础状态的可能性。
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语言模型既展示了定量的改进,又展示了新的定性功能,随着规模的增加。尽管它们具有潜在的变革性影响,但这些新能力的特征却很差。为了为未来的研究提供信息,为破坏性的新模型能力做准备,并改善社会有害的效果,至关重要的是,我们必须了解目前和近乎未来的能力和语言模型的局限性。为了应对这一挑战,我们介绍了超越模仿游戏基准(Big Bench)。 Big Bench目前由204个任务组成,由132家机构的442位作者贡献。任务主题是多样的,从语言学,儿童发展,数学,常识性推理,生物学,物理学,社会偏见,软件开发等等。 Big-Bench专注于被认为超出当前语言模型的功能的任务。我们评估了OpenAI的GPT型号,Google内部密集变压器体系结构和大型基础上的开关稀疏变压器的行为,跨越了数百万到数十亿个参数。此外,一个人类专家评估者团队执行了所有任务,以提供强大的基准。研究结果包括:模型性能和校准都随规模改善,但绝对的术语(以及与评估者的性能相比);在模型类中的性能非常相似,尽管带有稀疏性。逐渐和预测的任务通常涉及大量知识或记忆成分,而在临界规模上表现出“突破性”行为的任务通常涉及多个步骤或组成部分或脆性指标;社交偏见通常会随着含糊不清的环境而随着规模而增加,但这可以通过提示来改善。
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Designing experiments often requires balancing between learning about the true treatment effects and earning from allocating more samples to the superior treatment. While optimal algorithms for the Multi-Armed Bandit Problem (MABP) provide allocation policies that optimally balance learning and earning, they tend to be computationally expensive. The Gittins Index (GI) is a solution to the MABP that can simultaneously attain optimality and computationally efficiency goals, and it has been recently used in experiments with Bernoulli and Gaussian rewards. For the first time, we present a modification of the GI rule that can be used in experiments with exponentially-distributed rewards. We report its performance in simulated 2- armed and 3-armed experiments. Compared to traditional non-adaptive designs, our novel GI modified design shows operating characteristics comparable in learning (e.g. statistical power) but substantially better in earning (e.g. direct benefits). This illustrates the potential that designs using a GI approach to allocate participants have to improve participant benefits, increase efficiencies, and reduce experimental costs in adaptive multi-armed experiments with exponential rewards.
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We propose a learning-based robust predictive control algorithm that compensates for significant uncertainty in the dynamics for a class of discrete-time systems that are nominally linear with an additive nonlinear component. Such systems commonly model the nonlinear effects of an unknown environment on a nominal system. We optimize over a class of nonlinear feedback policies inspired by certainty equivalent "estimate-and-cancel" control laws pioneered in classical adaptive control to achieve significant performance improvements in the presence of uncertainties of large magnitude, a setting in which existing learning-based predictive control algorithms often struggle to guarantee safety. In contrast to previous work in robust adaptive MPC, our approach allows us to take advantage of structure (i.e., the numerical predictions) in the a priori unknown dynamics learned online through function approximation. Our approach also extends typical nonlinear adaptive control methods to systems with state and input constraints even when we cannot directly cancel the additive uncertain function from the dynamics. We apply contemporary statistical estimation techniques to certify the system's safety through persistent constraint satisfaction with high probability. Moreover, we propose using Bayesian meta-learning algorithms that learn calibrated model priors to help satisfy the assumptions of the control design in challenging settings. Finally, we show in simulation that our method can accommodate more significant unknown dynamics terms than existing methods and that the use of Bayesian meta-learning allows us to adapt to the test environments more rapidly.
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This paper presents a Neuromorphic Starter Kit, which has been designed to help a variety of research groups perform research, exploration and real-world demonstrations of brain-based, neuromorphic processors and hardware environments. A prototype kit has been built and tested. We explain the motivation behind the kit, its design and composition, and a prototype physical demonstration.
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关于对比学习的最新研究仅通过在医学图像分割的背景下利用很少的标签来实现出色的性能。现有方法主要关注实例歧视和不变映射。但是,他们面临三个常见的陷阱:(1)尾巴:医疗图像数据通常遵循隐式的长尾分配。盲目利用训练中的所有像素会导致数据失衡问题,并导致性能恶化; (2)一致性:尚不清楚分割模型是否由于不同解剖学特征之间的类内变化而学会了有意义但一致的解剖学特征; (3)多样性:整个数据集中的切片内相关性已得到明显降低的关注。这促使我们寻求一种有原则的方法来战略利用数据集本身,以发现不同解剖学观点的类似但不同的样本。在本文中,我们介绍了一种新型的半监督医学图像分割框架,称其为您自己的解剖结构(MONA),并做出了三个贡献。首先,先前的工作认为,每个像素对模型培训都同样重要。我们从经验上观察到,仅此单单就不太可能定义有意义的解剖特征,这主要是由于缺乏监督信号。我们通过使用更强大的数据增强和最近的邻居展示了学习不变的两个简单解决方案。其次,我们构建了一组目标,鼓励模型能够以无监督的方式将医学图像分解为解剖特征的集合。最后,我们在具有不同标记设置的三个基准数据集上的广泛结果验证了我们提出的MONA的有效性,该数据在不同的标签设置下实现了新的最新设置。
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2型糖尿病(T2DM)的早期诊断对于及时的治疗干预措施和生活方式改变至关重要。随着医学成像数据在许多患者群体中变得更广泛可用,我们试图研究是否可以在表格学习分类器模型中利用图像衍生的表型数据来预测T2DM的发病率,而无需使用侵入性血液实验室测量。我们表明,使用图像衍生表型的神经网络和决策树模型都可以预测患者T2DM状态的召回评分高达87.6%。我们还提出了与“ Syntha1c编码器”相同的结构的新颖使用,这些结构能够输出模仿血液血红蛋白A1C经验实验室测量值的可解释值。最后,我们证明了T2DM风险预测模型对输入矢量成分中小扰动的敏感性可用于预测从以前看不见的患者人群中取样的协变量的性能。
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机器学习,特别是深度学习方法在许多模式识别和数据处理问题,游戏玩法中都优于人类的能力,现在在科学发现中也起着越来越重要的作用。机器学习在分子科学中的关键应用是通过使用密度函数理论,耦合群或其他量子化学方法获得的电子schr \“ odinger方程的Ab-Initio溶液中的势能表面或力场。我们回顾了一种最新和互补的方法:使用机器学习来辅助从第一原理中直接解决量子化学问题。具体来说,我们专注于使用神经网络ANSATZ功能的量子蒙特卡洛(QMC)方法,以解决电子SCHR \ “ Odinger方程在第一和第二量化中,计算场和激发态,并概括多个核构型。与现有的量子化学方法相比,这些新的深QMC方法具有以相对适度的计算成本生成高度准确的Schr \“ Odinger方程的溶液。
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强化学习中的固有问题是应对不确定要采取的行动(或状态价值)的政策。模型不确定性,更正式地称为认知不确定性,是指超出采样噪声的模型的预期预测误差。在本文中,我们提出了Q值函数中认知不确定性估计的度量,我们将其称为路线上的认知不确定性。我们进一步开发了一种计算其近似上限的方法,我们称之为f值。我们通过实验将后者应用于深Q-Networks(DQN),并表明增强学习中的不确定性估计是学习进步的有用指标。然后,我们提出了一种新的方法,通过从现有(以前学过的或硬编码)的甲骨文政策中学习不确定性的同时,旨在避免在训练过程中避免非生产性的随机操作,从而提高参与者批评算法的样本效率。我们认为这位评论家的信心指导了探索(CCGE)。我们使用我们的F-Value指标在软演奏者(SAC)上实施CCGE,我们将其应用于少数流行的健身环境,并表明它比有限的背景下的香草囊获得了更好的样本效率和全部情节奖励。
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我们介绍了一种考虑复杂的环境条件,在极地地区介绍了一种在极地地区长距离海上路线计划的方法。该方法允许构建优化的路线,描述了该过程的三个主要阶段:使用不均匀网格对环境条件进行离散建模,网格最佳路径的构建以及路径平滑。为了说明不同的车辆性能,我们构建了一系列数据驱动的功能,这些功能可以应用于环境网格,以确定给定容器和网格单元的速度限制和燃料要求,以图形和地理空间表示这些数量。在描述我们的结果时,我们展示了一个示例用途,用于Polar Research船RRS David Attenborough爵士(SDA)的路线规划,核算冰的性能特征,并验证韦德尔海地区的时空路线构建,南极洲。我们通过证明路线的变化取决于季节性海冰可变性,所使用的路线规划目标函数的差异以及其他环境条件(如电流)的存在来证明这种路线构建方法的多功能性。为了证明我们的方法的普遍性,我们在北极海洋和波罗的海中介绍了例子。本手稿中概述的技术是通用的,因此可以应用于具有不同特征的血管。我们的方法不仅可以拥有一个船只计划程序,而且我们概述了该工作流程如何适用于更广泛的社区,例如商业和乘客运输。
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