Background and Purpose: Colorectal cancer is a common fatal malignancy, the fourth most common cancer in men, and the third most common cancer in women worldwide. Timely detection of cancer in its early stages is essential for treating the disease. Currently, there is a lack of datasets for histopathological image segmentation of rectal cancer, which often hampers the assessment accuracy when computer technology is used to aid in diagnosis. Methods: This present study provided a new publicly available Enteroscope Biopsy Histopathological Hematoxylin and Eosin Image Dataset for Image Segmentation Tasks (EBHI-Seg). To demonstrate the validity and extensiveness of EBHI-Seg, the experimental results for EBHI-Seg are evaluated using classical machine learning methods and deep learning methods. Results: The experimental results showed that deep learning methods had a better image segmentation performance when utilizing EBHI-Seg. The maximum accuracy of the Dice evaluation metric for the classical machine learning method is 0.948, while the Dice evaluation metric for the deep learning method is 0.965. Conclusion: This publicly available dataset contained 5,170 images of six types of tumor differentiation stages and the corresponding ground truth images. The dataset can provide researchers with new segmentation algorithms for medical diagnosis of colorectal cancer, which can be used in the clinical setting to help doctors and patients.
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In recent years, multi-scale generative adversarial networks (GANs) have been proposed to build generalized image processing models based on single sample. Constraining on the sample size, multi-scale GANs have much difficulty converging to the global optimum, which ultimately leads to limitations in their capabilities. In this paper, we pioneered the introduction of PAC-Bayes generalized bound theory into the training analysis of specific models under different adversarial training methods, which can obtain a non-vacuous upper bound on the generalization error for the specified multi-scale GAN structure. Based on the drastic changes we found of the generalization error bound under different adversarial attacks and different training states, we proposed an adaptive training method which can greatly improve the image manipulation ability of multi-scale GANs. The final experimental results show that our adaptive training method in this paper has greatly contributed to the improvement of the quality of the images generated by multi-scale GANs on several image manipulation tasks. In particular, for the image super-resolution restoration task, the multi-scale GAN model trained by the proposed method achieves a 100% reduction in natural image quality evaluator (NIQE) and a 60% reduction in root mean squared error (RMSE), which is better than many models trained on large-scale datasets.
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通过恢复(实体瘤的响应评估标准)自动测量病变/肿瘤大小,直径和分割对于计算机辅助诊断很重要。尽管近年来已经研究了它,但仍有空间可以提高其准确性和鲁棒性,例如(1)通过合并丰富的上下文信息来增强功能,同时保持高空间分辨率,(2)涉及新任务和损失以进行关节优化。为了实现这一目标,本文提出了一个基于变压器的网络(Meaformer,测量变压器),用于病变恢复直径预测和分割(LRDPS)。它被配制为三个相关和互补任务:病变分割,热图预测和关键点回归。据我们所知,这是首次使用按键重点回归进行恢复直径预测。 MeaeFormer可以通过使用变压器来捕获其远程依赖性来增强高分辨率功能。引入了两个一致性损失,以明确建立这些任务之间的关系,以更好地优化。实验表明,MeAformer实现了LRDP在大规模深层数据集上的最新性能,并在纵向研究中产生了两个下游诊所的任务,即3D病变细分和恢复评估。
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大多数现有的基于深度学习的单图像动态场景盲目脱毛(SIDSBD)方法通常设计深网络,以直接从一个输入的运动模糊图像中直接删除空间变化的运动模糊,而无需模糊的内核估计。在本文中,受投射运动路径模糊(PMPB)模型和可变形卷积的启发,我们提出了一个新颖的约束可变形的卷积网络(CDCN),以进行有效的单图像动态场景,同时实现了准确的空间变化,以及仅观察到的运动模糊图像的高质量图像恢复。在我们提出的CDCN中,我们首先构建了一种新型的多尺度多级多输入多输出(MSML-MIMO)编码器架构,以提高功能提取能力。其次,与使用多个连续帧的DLVBD方法不同,提出了一种新颖的约束可变形卷积重塑(CDCR)策略,其中首先将可变形的卷积应用于输入的单运动模糊图像的模糊特征,用于学习学习的抽样点,以学习学习的采样点每个像素的运动模糊内核类似于PMPB模型中摄像机震动的运动密度函数的估计,然后提出了一种基于PMPB的新型重塑损耗函数来限制学习的采样点收敛,这可以使得可以使得可以使其产生。学习的采样点与每个像素的相对运动轨迹匹配,并促进空间变化的运动模糊内核估计的准确性。
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许多顺序决策问题可以作为自适应的下管最大化问题。但是,该领域中的大多数现有研究都集中在基于池的设置上,在该设置中,人们可以按任何顺序选择项目,而对于基于流的设置,项目以任意顺序到达,并且必须立即确定是否可以立即决定在到达时选择或不选择项目。在本文中,我们介绍了一类新的实用程序功能,即半准时函数。我们开发了一系列有效的算法,以最大程度地提高基于流的设置下的半脉冲下函数。
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非平行的多与众不同的语音转换仍然是一项有趣但具有挑战性的语音处理任务。最近,基于有条件的自动编码器的方法AutoVC通过使用信息限制的瓶颈来删除说话者身份和语音内容,从而实现了出色的转换结果。但是,由于纯粹的自动编码器训练方法,很难评估内容和说话者身份的分离效果。在本文中,一个新颖的语音转换框架,名为$ \ boldsymbol t $ ext $ \ boldsymbol g $ uided $ \ boldsymbol a $ utovc(tgavc),提议更有效地将内容和音色与语音分开,其中预期的内容嵌入其中根据文本转录生产的旨在指导语音内容的提取。此外,对对抗性训练将用于消除从语音中提取的估计内容中的说话者身份信息。在预期内容嵌入和对抗培训的指导下,对内容编码器进行了培训,以从语音中提取嵌入说话者的内容。 Aishell-3数据集的实验表明,所提出的模型在自然性和转换语音的相似性方面优于AUTOVC。
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主流对象检测器通常由两个子任务组成,包括由两个并行头部实现的分类和回归任务。这种经典的设计范式不可避免地会导致分类得分和本地化质量(IOU)之间的空间分布不一致。因此,本文从知识蒸馏的角度来减轻这种错位。首先,我们观察到,与轻量级学生相比,庞大的老师获得的和谐预测比例更高。基于这个有趣的观察,设计了一种新颖的和谐评分(HS),以估计分类和回归质量的一致性。 HS对两个子任务之间的关系进行建模,并被视为先验知识,以促进学生的和谐预测。其次,这种空间未对准将在提炼特征时会导致选择性区域的选择。为了减轻这个问题,通过灵活平衡分类和回归任务的贡献,提出了一种新颖的任务功能蒸馏(TFD)。最终,HD和TFD构成了所提出的方法,称为任务均衡蒸馏(TBD)。广泛的实验证明了该方法的巨大潜力和概括。具体而言,当配备TBD时,带有Resnet-50的视网膜在可可基准下获得41.0地图,表现优于最近的FGD和FRS。
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许多顺序决策问题,包括基于池的主动学习和自适应病毒营销,可以作为适应性的下调性最大化问题。关于自适应下调优化的大多数研究都集中在单调病例或非单调性病例上。具体而言,如果实用程序函数是单调的,并且自适应子管道,则\ cite {golovin2011Adaptive}制定了一种贪婪的策略,该策略可以达到$(1-1/e)$近似值,但要受到基数约束。如果实用程序函数是非单调性的,并且自适应子模块,则\ cite {tang2021beyond}表明,随机贪婪的策略达到了$ 1/e $ $ $的近似比,但受到基数约束。在这项工作中,我们旨在通过研究部分超声酮自适应下调最大化问题来概括上述结果。为此,我们介绍了[0,1] $中自适应单调性比率$ m \的表示法,以测量功能的单调性程度。我们的主要结果是表明,如果实用程序功能为$ M $ - 适应性单调和自适应子管道。值得注意的是,当$ m = 0 $和$ m = 1 $时,此结果将恢复上述$(1-1/e)$和$ 1/e $的近似值。我们进一步扩展了结果,以考虑背包约束。我们表明,如果实用程序功能为$ M $ $ - 适应性单调和自适应子模型,则基于抽样的策略的近似值为$(M+1)/10 $。我们结果的一个重要含义是,即使对于非马可分子实用程序函数,如果此函数与单调函数``clote'',我们仍然可以达到接近$(1-1/e)$的近似值。对于许多机器学习应用程序,其实用程序功能几乎是自适应单调的,这会改善性能界限。
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在本文中,我们研究了经典的少量最大化问题,但在非自适应和适应性环境下都受到群体公平限制。已经表明,许多机器学习应用程序的效用函数,包括数据汇总,影响社交网络中的最大化和个性化建议,都满足了子义的属性。因此,在许多应用程序的核心中可以找到受到各种限制的最大化函数。在高水平上,少量最大化旨在选择一组大多数代表性项目(例如,数据点)。但是,大多数现有算法的设计并未包含公平的约束,从而导致某些特定组的不足或过分代表。这激发了我们研究公平的supsodular最大化问题,我们旨在选择一组项目,以最大化(可能是非单调的)suppodular效用功能,但要受群体公平约束。为此,我们为此问题开发了第一个常数因子近似算法。我们的算法的设计足够强大,可以扩展到更复杂的自适应设置下解决suppodular的最大化问题。此外,我们将研究进一步扩展到整合全球基础性约束。
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在药物发现中,具有所需生物活性的新分子的合理设计是一项至关重要但具有挑战性的任务,尤其是在治疗新的靶家庭或研究靶标时。在这里,我们提出了PGMG,这是一种用于生物活化分子产生的药效团的深度学习方法。PGMG通过药理的指导提供了一种灵活的策略,以使用训练有素的变异自动编码器在各种情况下生成具有结构多样性的生物活性分子。我们表明,PGMG可以在给定药效团模型的情况下生成匹配的分子,同时保持高度的有效性,独特性和新颖性。在案例研究中,我们证明了PGMG在基于配体和基于结构的药物从头设计以及铅优化方案中生成生物活性分子的应用。总体而言,PGMG的灵活性和有效性使其成为加速药物发现过程的有用工具。
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