聚类是无监督学习中无处不在的工具。大多数现有的自我监督表示方法通常基于视觉上的特征聚类样本。尽管这对于基于图像的自我审视非常有效，但它通常会失败，因为视频需要理解运动而不是专注于背景。将光流作为与RGB的互补信息可以减轻此问题。但是，我们观察到，两种观点的幼稚组合并不能带来有意义的收益。在本文中，我们提出了一种结合两种观点的原则方法。具体而言，我们提出了一种新颖的聚类策略，在该策略中，我们将每个视图的初始群集分配作为指导其他视图的最终群集分配。这个想法将对这两种视图强制执行类似的群集结构，并且形成的簇在语义上是抽象的，并且对来自每个单独视图的嘈杂输入。此外，我们提出了一种新颖的正则化策略来解决特征崩溃问题，这在基于聚类的自学学习方法中很常见。我们的广泛评估表明，我们学到的表示对下游任务的有效性，例如视频检索和动作识别。具体来说，我们在UCF上胜过7％，在HMDB上胜过4％，用于视频检索，而在UCF上的最高状态为5％，而HMDB则在HMDB上进行视频分类6％
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ICECUBE是一种用于检测1 GEV和1 PEV之间大气和天体中微子的光学传感器的立方公斤阵列，该阵列已部署1.45 km至2.45 km的南极的冰盖表面以下1.45 km至2.45 km。来自ICE探测器的事件的分类和重建在ICeCube数据分析中起着核心作用。重建和分类事件是一个挑战，这是由于探测器的几何形状，不均匀的散射和冰中光的吸收，并且低于100 GEV的光，每个事件产生的信号光子数量相对较少。为了应对这一挑战，可以将ICECUBE事件表示为点云图形，并将图形神经网络（GNN）作为分类和重建方法。 GNN能够将中微子事件与宇宙射线背景区分开，对不同的中微子事件类型进行分类，并重建沉积的能量，方向和相互作用顶点。基于仿真，我们提供了1-100 GEV能量范围的比较与当前ICECUBE分析中使用的当前最新最大似然技术，包括已知系统不确定性的影响。对于中微子事件分类，与当前的IceCube方法相比，GNN以固定的假阳性速率（FPR）提高了信号效率的18％。另外，GNN在固定信号效率下将FPR的降低超过8（低于半百分比）。对于能源，方向和相互作用顶点的重建，与当前最大似然技术相比，分辨率平均提高了13％-20％。当在GPU上运行时，GNN能够以几乎是2.7 kHz的中位数ICECUBE触发速率的速率处理ICECUBE事件，这打开了在在线搜索瞬态事件中使用低能量中微子的可能性。
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该手稿解决了预测出院后全因住院再入院或死亡的同时问题，并量化放电放置在防止这些不良事件中的影响。为此，我们开发了一个固有的可解释的多级贝叶斯建模框架，该框架灵感来自重新激活的深神经网络的分段线性。在生存模型中，我们明确调整了混淆，以量化局部平均治疗效果以进行放电的干预措施。从2008年和2011年开始，我们对5％的Medicare受益人样本进行了培训，然后在2012年的索赔中测试了该模型。该模型对30天全因素外的再选中（使用官方CMS方法定义）的分类精度进行了评估，该模型对XGBoost，Logistic回归（功能工程后）和对同一数据进行训练的贝叶斯深神经网络的执行方式相似。该模型对30天的分类任务进行了预测的30天分类任务，该任务是使用剩下的未来数据进行测试，该模型的AUROC约为0.76，AUPRC约为0.50（相对于测试数据中的总体阳性速率），AUPRC的AUPRC达到了约0.76，而AUPRC的AUPRC则达到了AUPRC，则获得了AUPRC。证明人们不需要为准确性而牺牲可解释性。此外，该模型的测试AUROC为0.78，分类为90天全因素外再入院或死亡。我们很容易地凝视着我们固有的可解释模型，总结了其主要发现。此外，我们演示了Black-box Perthoc解释器工具的形状如何生成不受拟合模型支持的解释 - 如果以面值为单位，则没有提供足够的上下文来使模型可操作。
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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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在计算机视觉中，对现实世界图像的自我监督，类别不足的分割是一个具有挑战性的开放问题。在这里，我们通过基于Spelke对象的认知科学概念来展示如何从运动自学学习中学习静态分组先验：一组可以一起移动的物理内容。我们介绍了兴奋性抑制段提取网络（EISEN），该网络学会从基于运动的训练信号中提取成对的亲和力图，以供静态场景。然后，艾森使用新颖的图形传播和竞争网络从亲和力产生细分市场。在训练过程中，进行相关运动的对象（例如机器人臂和移动的对象）被引导过程解耦：Eisen解释了它已经学会了细分的对象的运动。我们表明，艾森（Eisen）在挑战合成和现实世界的机器人数据集上进行了自我监督的图像分割方面取得了重大改进。
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慢性疾病（例如多发性硬化症（MS））的精密医学涉及选择一种治疗方法，该治疗能够最好地平衡疗效和副作用/偏好。尽早做出这种选择很重要，因为寻找有效疗法的延迟可能会导致不可逆的残疾应计。为此，我们介绍了第一个针对MS患者的基线磁共振成像（MRI）（MRI）（MRI）（MRI）（MRI）的第一个深层神经网络模型。我们的模型（a）预测未来的新和扩大的T2加权（NE-T2）病变对多种治疗的随访MRI进行计数，并且（b）估计有条件的平均治疗效果（CATE），如预测的未来抑制NE所定义-t2病变，相对于安慰剂的不同治疗选择。我们的模型在四个多中心随机临床试验中从MS患者中获得的1817个多序列MRI的专有联合数据集进行了验证。我们的框架在未来NE-T2病变的二进制回归中达到了五种不同治疗的二进制回归，确定了异质治疗效果，并提供了个性化治疗建议，以说明治疗相关风险（例如，副作用，患者偏好，管理困难） 。
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点设置分类旨在建立一个表示学习模型，该模型区分点设置数据的空间和分类配置。此问题是在许多应用领域，如免疫学和微生物生态学的社会重要性。由于不同类别的点之间的相互作用并不总是平等，因此这个问题是具有挑战性的;结果，表示学习模型必须选择性地学习最相关的多分类关系。相关工程有限（1）学习不同多分类关系的重要性，特别是对于高阶相互作用，（2）并不完全利用超出只测量相对距离或应用前馈的点的空间分布神经网络坐标。为了克服这些限制，我们利用动态图形卷积神经网络（DGCNN）架构来设计新的多类别DGCNN（MC-DGCNN），为多分类点设置分类提供位置表示和点对注意层。 MC-DGCNN具有识别每个点对的分类重要性，并将其扩展到N-Way空间关系，同时仍然保留DGCNN（例如，差异性）的所有属性和益处。实验结果表明，该拟议的架构是在计算上有效的，显着优于现实世界数据集上的当前深度学习架构。
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放射造影通常用于探测动态系统中的复杂，不断发展的密度字段，以便在潜在的物理学中实现进入洞察力。该技术已用于许多领域，包括材料科学，休克物理，惯性监禁融合和其他国家安全应用。然而，在许多这些应用中，噪声，散射，复杂光束动力学等的并发症防止了密度的重建足以足以识别具有足够置信度的底层物理。因此，来自静态/动态射线照相的密度重建通常限于在许多这些应用中识别诸如裂缝和空隙的不连续特征。在这项工作中，我们提出了一种从基本上重建密度的基本上新的射线照片序列的密度。仅使用射线照相识别的稳健特征，我们将它们与使用机器学习方法的底层流体动力方程组合，即条件生成对冲网络（CGAN），以从射线照片的动态序列确定密度字段。接下来，我们寻求通过参数估计和投影的过程进一步提高ML的密度重建的流体动力学一致性，并进入流体动力歧管。在这种情况下，我们注意到，训练数据给出的流体动力歧管在被认为的参数空间中给出的测试数据是用于预测的稳定性的诊断，并用于增强培训数据库，期望后者将进一步降低未来的密度重建错误。最后，我们展示了这种方法优于传统的射线照相重建在捕获允许的流体动力学路径中的能力，即使存在相对少量的散射。
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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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2020-07-09
我们介绍了ThreedWorld（TDW），是交互式多模态物理模拟的平台。 TDW能够模拟高保真感官数据和富裕的3D环境中的移动代理和对象之间的物理交互。独特的属性包括：实时近光 - 真实图像渲染;对象和环境库，以及他们定制的例程;有效构建新环境课程的生成程序;高保真音频渲染;各种材料类型的现实物理相互作用，包括布料，液体和可变形物体;可定制的代理体现AI代理商;并支持与VR设备的人类交互。 TDW的API使多个代理能够在模拟中进行交互，并返回一系列表示世界状态的传感器和物理数据。我们在计算机视觉，机器学习和认知科学中的新兴的研究方向上提供了通过TDW的初始实验，包括多模态物理场景理解，物理动态预测，多代理交互，像孩子一样学习的模型，并注意研究人类和神经网络。
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