结构磁共振成像研究表明,大脑解剖异常与早产儿的认知缺陷有关。脑成熟和几何特征可以与机器学习模型一起使用,以预测以后的神经发育缺陷。但是,传统的机器学习模型将遭受较大的功能比率(即大量功能,但少数实例/样本)。合奏学习是一种范式,从战略上生成和集成了机器学习分类器库,并已成功地用于各种预测性建模问题,以提高模型性能。属性(即功能)包装方法是最常用的特征分区方案,它随机和反复从整个功能集中绘制特征子集。尽管属性装袋方法可以有效地降低特征维度以处理大型功能与实用比率,但它缺乏对域知识和特征之间的潜在关系的考虑。在这项研究中,我们提出了一种新型的本体论引导属性分区(OAP)方法,以通过考虑特征之间的特定于域的关系来更好地绘制特征子集。有了更好的分区功能子集,我们开发了一个合奏学习框架,该框架称为OAP汇总学习(OAP-EL)。我们应用了OAP-EL,以使用定量脑成熟和在非常早产的年龄在期限年龄获得的定量脑成熟和几何特征来预测2岁年龄的认知缺陷。我们证明,提出的OAP-EL方法显着优于同行集合学习和传统的机器学习方法。
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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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我们介绍了一项对自然语言(NL)推理的人类通知,开放域和逻辑上复杂且多样的数据集,配备了一阶逻辑(fol)注释。对开本由1,435个示例(独特的结论)组成,每个示例与487组前提之一搭配,这些场所作为规则,可用于演绎理由,以理解每个结论的有效性。前提和结论的逻辑正确性是通过其平行注释来确保的,这些注释会自动由我们的FOL推理引擎验证。除了主要的NL推理任务外,对开本中的NL-FOL对自动构成了使用FOL作为逻辑形式的新的NL-FOL翻译数据集。我们对广泛的实验系统地评估了对中型语言模型(BERT,ROBERTA)进行微调的FOL推理能力,并且在大型语言模型(GPT-NEOX,OPT,OPT,GPT-3,Codex)上促成了很少的射击。对于NL-FOL翻译,我们尝试使用GPT-3和Codex。我们的结果表明,公开可用的最强大的大语言模型之一(LLM),GPT-3 Davinci,仅比随机结果略好,而在一部分集的一部分中,该模型尤其不好,并且在预测该模型方面尤其不好。纠正虚假和未知结论的真实价值。我们的数据集和代码可在https://github.com/yale-lily/folio上找到。
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我们介绍了一种新颖的深度学习方法,用于使用高分辨率的多光谱空中图像在城市环境中检测单个树木。我们使用卷积神经网络来回归一个置信图,指示单个树的位置,该位置是使用峰查找算法本地化的。我们的方法通过检测公共和私人空间中的树木来提供完整的空间覆盖范围,并可以扩展到很大的区域。在我们的研究区域,跨越南加州的五个城市,我们的F评分为0.735,RMSE为2.157 m。我们使用我们的方法在加利福尼亚城市森林中生产所有树木的地图,这表明我们有可能在前所未有的尺度上支持未来的城市林业研究。
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建筑物中的加热和冷却系统占全球能源使用的31 \%,其中大部分受基于规则的控制器(RBC)调节,这些控制器(RBC)既不通过与电网进行最佳交互来最大化能源效率或最小化排放。通过强化学习(RL)的控制已显示可显着提高建筑能源效率,但是现有的解决方案需要访问世界上每栋建筑物都无法期望的特定建筑模拟器或数据。作为回应,我们表明可以在没有这样的知识的情况下获得减少排放的政策,这是我们称为零射击建筑物控制的范式。我们结合了系统识别和基于模型的RL的想法,以创建PEARL(概率避免发射的增强学习),并表明建立表现模型所需的短期积极探索是所需的。在三个不同的建筑能源模拟的实验中,我们显示珍珠在所有情况下都优于现有的RBC,并且在所有情况下,流行的RL基线,在维持热舒适度的同时,将建筑物排放量减少了31 \%。我们的源代码可通过https://enjeener.io/projects/pearl在线获得。
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最近显示外部眼睛照片显示出糖尿病性视网膜疾病和HBA1C升高的迹象。在本文中,我们评估外部眼睛照片是否包含有关其他系统性医疗状况的信息。我们开发了一个深度学习系统(DLS),该系统将外部眼睛的照片作为输入,并预测多个全身参数,例如与肝脏有关的参数(白蛋白,AST);肾脏(EGFR使用无种族的2021 CKD-EPI肌酐方程,尿液ACR);骨与矿物质(钙);甲状腺(TSH);和血数(HGB,WBC,血小板)。开发利用了49,015例糖尿病患者的151,237张图像,在加利福尼亚州洛杉矶县的11个地点接受糖尿病眼镜筛查。评估重点是9个预先指定的全身参数,并利用了3个验证集(a,b,c),涵盖了28,869名患有和没有糖尿病的患者,在加利福尼亚州洛杉矶县和大亚特兰大地区的3个独立地点进行了眼睛筛查。我们将结合了可用临床人口统计学变量的基线模型(例如年龄,性别,种族/种族,糖尿病年)进行了比较。相对于基线,DLS在检测AST> 36,钙<8.6,egfr <60,HGB <11,血小板<150,ACR> = 300和WBC <4时,在检测AST> 36,钙<8.6,Egfr <60,HGB <60,HGB <60,calcium <8.6,Egfr <60,calcium <8.6和wbc <4时,达到了统计学上的显着性能,并且类似于开发集的人口),其中DLS的AUC超过基线的AUC,增长了5.2-19.4%。在验证集B和C方面,与开发集相比,患者人群的差异很大,DLS的表现优于ACR> = 300的基线,而HGB <11升至7.3-13.2%。我们的发现提供了进一步的证据,表明外部眼睛照片包含跨越多器官系统的全身健康生物标志物。需要进一步的工作来研究这些生物标志物是否以及如何转化为临床影响。
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近年来,在诸如denoing,压缩感应,介入和超分辨率等反问题中使用深度学习方法的使用取得了重大进展。尽管这种作品主要是由实践算法和实验驱动的,但它也引起了各种有趣的理论问题。在本文中,我们调查了这一作品中一些突出的理论发展,尤其是生成先验,未经训练的神经网络先验和展开算法。除了总结这些主题中的现有结果外,我们还强调了一些持续的挑战和开放问题。
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建筑物中的供暖和冷却系统占全球能源使用的31%,其中大部分受基于规则的控制器(RBC)调节,这些控制器(RBC)既不通过与网格最佳交互来最大程度地提高能源效率或最小化排放。通过增强学习(RL)的控制已显示可显着提高建筑能源效率,但是现有的解决方案需要在模拟器中进行预训练,这些模拟器对世界上每栋建筑物的获得非常昂贵。作为回应,我们表明可以通过结合系统识别和基于模型的RL的想法来对建筑物进行安全,零射击的控制。我们称这种组合珍珠(概率避免施加加固的增强学习),并表明它可以减少排放而无需预先培训,只需要三个小时的调试期。在三个不同的建筑能源模拟的实验中,我们显示珍珠在所有情况下都胜过现有的RBC,并且在所有情况下,流行的RL基线,在维持热舒适度的同时,将建筑物排放量降低了31%。
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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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超越地球轨道的人类空间勘探将涉及大量距离和持续时间的任务。为了有效减轻无数空间健康危害,数据和空间健康系统的范式转移是实现地球独立性的,而不是Earth-Reliance所必需的。有希望在生物学和健康的人工智能和机器学习领域的发展可以解决这些需求。我们提出了一个适当的自主和智能精密空间健康系统,可以监控,汇总和评估生物医学状态;分析和预测个性化不良健康结果;适应并响应新累积的数据;并提供对其船员医务人员的个人深度空间机组人员和迭代决策支持的预防性,可操作和及时的见解。在这里,我们介绍了美国国家航空航天局组织的研讨会的建议摘要,以便在太空生物学和健康中未来的人工智能应用。在未来十年,生物监测技术,生物标志科学,航天器硬件,智能软件和简化的数据管理必须成熟,并编织成精确的空间健康系统,以使人类在深空中茁壮成长。
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