我们将人机协作问题解决的问题视为一项计划任务，再加上自然语言交流。我们的框架由三个组成部分组成 - 一种自然语言引擎，将语言话语解析为正式代表，反之亦然，这是一个概念学习者，该概念学习者基于与用户的有限互动来诱导计划的广义概念，以及解决方案的HTN规划师，以解决该计划。基于人类互动的任务。我们说明了该框架通过在基于Minecraft的Blocksworld域中的协作构建任务中证明协作问题解决的关键挑战的能力。随附的演示视频可在https://youtu.be/q1pwe4aahf0上获得。
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人类行为越来越多地在移动设备上捕获，从而增加了对自动人类活动识别的兴趣。但是，现有数据集通常由脚本运动组成。我们的长期目标是在自然环境中执行移动活动识别。我们收集一个数据集，以支持与下游任务（例如健康监测和干预）相关的活动类别。由于人类行为中存在巨大的差异，因此我们收集了两个不同年龄段的许多参与者的数据。由于人类行为会随着时间的流逝而改变，因此我们还在一个月的时间内收集参与者的数据以捕捉时间漂移。我们假设移动活动识别可以受益于无监督的域适应算法。为了满足这一需求并检验这一假设，我们分析了整个人和整个时间的域适应性的性能。然后，我们通过对比度学习来增强无监督的域适应性，并在可用标签比例时进行弱监督。该数据集可在https://github.com/wsu-casas/smartwatch-data上找到
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尽管深度神经网络（DNNS）的对抗性鲁棒性研究取得了迅速的进展，但对于时间序列领域，几乎没有原则上的工作。由于时间序列数据出现在包括移动健康，金融和智能电网在内的各种应用中，因此验证和改善DNN在时间序列域的鲁棒性很重要。在本文中，我们为时间序列域提出了一个新颖的框架，称为{\ em动态时间扭曲，用于使用动态时间扭曲度量，以实现对抗性鲁棒性（DTW-AR）}。提供了理论和经验证据，以证明DTW对图像结构域的先前方法中采用的标准欧几里得距离度量的有效性。我们通过理论分析开发了一种原则性的算法，可以使用随机比对路径有效地创建各种对抗性示例。对不同现实世界基准的实验表明，DTW-AR对愚弄DNNS的有效性来欺骗时间序列数据，并使用对抗性训练提高其鲁棒性。 DTW-AR算法的源代码可在https://github.com/tahabelkhouja/dtw-ar上获得
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时间序列数据在许多现实世界中（例如，移动健康）和深神经网络（DNNS）中产生，在解决它们方面已取得了巨大的成功。尽管他们成功了，但对他们对对抗性攻击的稳健性知之甚少。在本文中，我们提出了一个通过统计特征（TSA-STAT）}称为时间序列攻击的新型对抗框架}。为了解决时间序列域的独特挑战，TSA-STAT对时间序列数据的统计特征采取限制来构建对抗性示例。优化的多项式转换用于创建比基于加性扰动的攻击（就成功欺骗DNN而言）更有效的攻击。我们还提供有关构建对抗性示例的统计功能规范的认证界限。我们对各种现实世界基准数据集的实验表明，TSA-STAT在欺骗DNN的时间序列域和改善其稳健性方面的有效性。 TSA-STAT算法的源代码可在https://github.com/tahabelkhouja/time-series-series-attacks-via-statity-features上获得
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用于现实世界应用程序的时间序列分类器的安全部署依赖于检测未从与培训数据相同的分布生成的数据的能力。此任务称为离分布（OOD）检测。我们考虑了时间序列域的OOD检测的新问题。我们讨论了时间序列数据带来的独特挑战，并解释了为什么来自图像域的先前方法会表现不佳。受这些挑战的激励，本文提出了一种新颖的{\ em季节性评分（SRS）}方法。 SRS由三个关键算法步骤组成。首先，将每个输入分解为类别的语义组件和余数。其次，使用这种分解来估计输入的阶级条件可能性和使用深层生成模型的条件。从这些估计值中计算出季节性比率得分。第三，从分布数据中确定阈值间隔以检测OOD示例。对不同现实世界基准的实验表明，与基线方法相比，SRS方法非常适合于时间序列OOD检测。 https://github.com/tahabelkhouja/srs提供了SRS方法的开源代码
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尽管深度神经网络（DNNS）成功地超过了时间序列数据（例如移动健康），但由于与图像和文本数据相比，由于其独特的特征，如何训练如何训练稳健的DNN为时间序列域而言知之甚少。 。在本文中，我们提出了一个新颖的算法框架，称为时间序列（RO-TS）的强大训练，以创建适合时间序列分类任务的强大DNN。具体而言，我们通过根据基于全局对齐内核（GAK）距离测量的时间序列输入来明确推理鲁棒性标准，从而在模型参数上提出了最小值优化问题。我们还使用gak和动态时间扭曲（DTW），使用求和结构比对时间序列对齐的求和结构来展示我们的公式的普遍性和优势。这个问题是一个组成的最低 - 最大优化问题家族的实例，这是具有挑战性的，并且没有明确的理论保证。我们为这个优化问题家族提出了一种原则的随机组成交流梯度下降（SCAGDA）算法。与需要近似距离度量计算的时间序列的传统方法不同，SCAGDA使用移动平均值接近基于GAK的距离。我们理论上分析了SCAGDA的收敛速率，并为基于GAK的距离的估计提供了强有力的理论支持。我们对现实世界基准测试的实验表明，与对抗性训练相比，使用依赖数据增强或损失函数的新定义的对抗训练相比，RO-TS会创建更强大的DNN。我们还证明了GAK在欧几里得距离上对时间序列数据的重要性。 RO-TS算法的源代码可在https://github.com/tahabelkhouja/robust-training-for-time-series上获得
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深度神经网络（DNNS）和数据集的增长不断上升，这激发了对同时选择和培训的有效解决方案的需求。许多迭代学习者的高参数优化方法（HPO）的许多方法，包括DNNS试图通过查询和学习响应表面来解决该问题的最佳表面来解决此问题。但是，这些方法中的许多方法都会产生近视疑问，不考虑有关响应结构的先验知识和/或执行偏见的成本感知搜索，当指定总成本预算时，所有这些都会加剧识别表现最好的模型。本文提出了一种新颖的方法，称为迭代学习者（BAPI），以在成本预算有限的情况下解决HPO问题。 BAPI是一种有效的非洋流贝叶斯优化解决方案，可以说明预算，并利用有关目标功能和成本功能的先验知识来选择更好的配置，并在评估期间（培训）做出更明智的决策。针对迭代学习者的不同HPO基准测试的实验表明，在大多数情况下，BAPI的性能比最先进的基线表现更好。
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优化昂贵以评估黑盒功能在包含D对象的所有排列中的输入空间是许多真实应用的重要问题。例如，在硬件设计中放置功能块以通过仿真优化性能。总体目标是最小化函数评估的数量，以找到高性能的排列。使用贝叶斯优化（BO）框架解决这个问题的关键挑战是折衷统计模型的复杂性和采集功能优化的途径。在本文中，我们提出并评估了博的两个算法（BOPS）。首先，BOPS-T采用高斯工艺（GP）代理模型与KENDALL内核和基于Thompson采样的Trocable采集功能优化方法，以选择评估的排列顺序。其次，BOPS-H采用GP代理模型与锦葵内核和启发式搜索方法，以优化预期的改进采集功能。理论上，从理论上分析BOPS-T的性能，以表明他们的遗憾增加了亚线性。我们对多种综合和现实世界基准测试的实验表明，BOPS-T和BOPS-H均优于组合空间的最先进的BO算法。为了推动未来的对这个重要问题的研究，我们为社区提供了新的资源和现实世界基准。
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我们考虑使用昂贵的黑盒功能评估优化组合空间（例如，序列，树木和图形）的问题。例如，使用物理实验室实验优化用于药物设计的分子。贝叶斯优化（BO）是一种有效的框架，可以通过智能地选择由学习的代理模型引导的高实用程序的输入来解决这些问题。最近用于组合空间的BO方法是通过使用深生成模型（DGMS）学习结构的潜在表示来减少到连续空间。从连续空间的所选输入被解码为用于执行功能评估的离散结构。然而，潜在空间上的代理模型仅使用DGM学习的信息，这可能不具有所需的感应偏压来近似于目标黑盒功能。为了克服这篇缺点，本文提出了一种原则方法，称为梯子。关键的想法是定义一种新颖的结构耦合内核，该内核明确地将结构信息与解码结构与学习的潜空间表示进行了解，以获得更好的代理建模。我们对现实世界基准测试的实验表明，梯子显着改善了纬度的潜伏空间方法，并表现出更好或更好地与最先进的方法。
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我们考虑使用昂贵的功能评估（也称为实验）的黑匣子多目标优化（MOO）的问题，其中目标是通过最小化实验的总资源成本来近似真正的帕累托解决方案。例如，在硬件设计优化中，我们需要使用昂贵的计算模拟找到权衡性能，能量和面积开销的设计。关键挑战是选择使用最小资源揭示高质量解决方案的实验顺序。在本文中，我们提出了一种基于输出空间熵（OSE）搜索原理来解决MOO问题的一般框架：选择最大化每单位资源成本的信息的实验，这是真正的帕累托前线所获得的信息。我们适当地实例化了OSE搜索的原理，以导出以下四个Moo问题设置的高效算法：1）最基本的EM单一保真设置，实验昂贵且准确; 2）处理EM黑匣子约束}在不执行实验的情况下无法进行评估; 3）离散的多保真设置，实验可以在消耗的资源量和评估准确度时变化; 4）EM连续保真设置，其中连续函数近似导致巨大的实验空间。不同综合和现实世界基准测试的实验表明，基于OSE搜索的算法在既有计算效率和MOO解决方案的准确性方面改进了最先进的方法。
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