Recently, attempts have been made to reduce annotation requirements in feature-based self-explanatory models for lung nodule diagnosis. As a representative, cRedAnno achieves competitive performance with considerably reduced annotation needs by introducing self-supervised contrastive learning to do unsupervised feature extraction. However, it exhibits unstable performance under scarce annotation conditions. To improve the accuracy and robustness of cRedAnno, we propose an annotation exploitation mechanism by conducting semi-supervised active learning with sparse seeding and training quenching in the learned semantically meaningful reasoning space to jointly utilise the extracted features, annotations, and unlabelled data. The proposed approach achieves comparable or even higher malignancy prediction accuracy with 10x fewer annotations, meanwhile showing better robustness and nodule attribute prediction accuracy under the condition of 1% annotations. Our complete code is open-source available: https://github.com/diku-dk/credanno.
translated by 谷歌翻译
准确的几何表示对于开发有限元模型至关重要。尽管通常只有很少的数据在准确细分精美特征,例如缝隙和薄结构方面,虽然只有很少的数据就有良好的深度学习分割方法。随后,分段的几何形状需要劳动密集型手动修改,以达到可用于模拟目的的质量。我们提出了一种使用转移学习来重复使用分段差的数据集的策略,并结合了交互式学习步骤,其中数据对数据进行微调导致解剖上精确的分割适合模拟。我们使用改良的多平台UNET,该UNET使用下髋关节分段和专用损耗函数进行预训练,以学习间隙区域和后处理,以纠正由于旋转不变性而在对称类别上的微小不准确性。我们证明了这种可靠但概念上简单的方法,采用了临床验证的髋关节扫描扫描的临床验证结果。代码和结果3D模型可在以下网址提供:\ url {https://github.com/miccai2022-155/autoseg}
translated by 谷歌翻译
基于特征的自我解释方法解释了他们的分类,从人类可行的特征方面。在医学成像社区中,这种临床知识的语义匹配大大增加了AI的可信度。但是,功能附加注释的成本仍然是一个紧迫的问题。我们通过提出Credanno来解决这个问题,这是一种用于肺结核诊断的数据/注释有效的自我解释方法。 Credanno通过引入自我保护的对比学习来大大减少注释需求,以减轻从注释中学习大多数参数的负担,从而通过两阶段的培训代替端到端的培训。当使用数百个结节样本和仅1%的注释训练时,Credanno在预测恶性肿瘤方面取得了竞争力的准确性,同时,在预测结节属性方面大多数以前的作品都显着超过了。学习空间的可视化进一步表明,恶性肿瘤和结节属性的聚类与临床知识一致。我们的完整代码可用:https://github.com/ludles/credanno。
translated by 谷歌翻译
Model-Based Reinforcement Learning (RL) is widely believed to have the potential to improve sample efficiency by allowing an agent to synthesize large amounts of imagined experience. Experience Replay (ER) can be considered a simple kind of model, which has proved extremely effective at improving the stability and efficiency of deep RL. In principle, a learned parametric model could improve on ER by generalizing from real experience to augment the dataset with additional plausible experience. However, owing to the many design choices involved in empirically successful algorithms, it can be very hard to establish where the benefits are actually coming from. Here, we provide theoretical and empirical insight into when, and how, we can expect data generated by a learned model to be useful. First, we provide a general theorem motivating how learning a model as an intermediate step can narrow down the set of possible value functions more than learning a value function directly from data using the Bellman equation. Second, we provide an illustrative example showing empirically how a similar effect occurs in a more concrete setting with neural network function approximation. Finally, we provide extensive experiments showing the benefit of model-based learning for online RL in environments with combinatorial complexity, but factored structure that allows a learned model to generalize. In these experiments, we take care to control for other factors in order to isolate, insofar as possible, the benefit of using experience generated by a learned model relative to ER alone.
translated by 谷歌翻译
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。
translated by 谷歌翻译
胸部计算机断层扫描(CT)成像为肺部传染病(如结核病(TB))的诊断和管理增添了宝贵的见解。但是,由于成本和资源的限制,只有X射线图像可用于初步诊断或在治疗过程中进行后续比较成像。由于其投影性,X射线图像可能更难解释临床医生。缺乏公开配对的X射线和CT图像数据集使训练3D重建模型的挑战。此外,胸部X射线放射学可能依赖具有不同图像质量的不同设备方式,并且潜在的种群疾病谱可能会在输入中产生多样性。我们提出了形状诱导,也就是说,在没有CT监督的情况下从X射线中学习3D CT的形状,作为一种新型技术,可以在训练重建模型的训练过程中结合现实的X射线分布。我们的实验表明,这一过程既提高了产生的CT的感知质量,也可以提高肺传染病的下游分类的准确性。
translated by 谷歌翻译
价值迭代(VI)是一种基础动态编程方法,对于最佳控制和强化学习的学习和计划很重要。 VI分批进行,其中必须完成对每个状态值的更新,然后才能开始下一批更新。如果状态空间较大,完成单批次的昂贵,那么对于许多应用来说,VI不切实际。异步VI通过一次,就地和任意顺序一次更新一个状态来帮助解决大型状态空间问题。但是,异步VI仍然需要在整个动作空间上最大化,这使得对具有较大动作空间的域不切实际。为了解决这个问题,我们提出了双重同步价值迭代(DAVI),这是一种新算法,将异步从各州到州和行动的概念推广。更具体地说,DAVI在可以使用用户定义的大小的采样子集上最大化。使用采样来减少计算的这种简单方法使VI具有类似吸引人的理论属性,而无需等待每个更新中的整个动作空间进行全面扫描。在本文中,我们显示了DAVI收敛到最佳值函数,概率是,以接近几何的速率与概率1-delta收敛,并在计算时间中返回近乎最佳的策略,该策略几乎与先前建立的对VI结合的限制。我们还从经验上证明了Davi在几个实验中的有效性。
translated by 谷歌翻译
我们提出切碎,这是一种3D形状区域分解的方法。 Shred将3D点云作为输入,并使用学习的本地操作来产生近似细粒零件实例的分割。我们将切碎的分解操作赋予了三个分解操作:分裂区域,固定区域之间的边界,并将区域合并在一起。模块经过独立和本地培训,使切碎可以为在培训过程中未见的类别生成高质量的细分。我们通过Partnet的细粒细分进行训练和评估切碎;使用其合并 - 阈值超参数,我们表明,在任何所需的分解粒度下,切碎的分割可以更好地尊重与基线方法相比,更好地尊重地面真相的注释。最后,我们证明切碎对于下游应用非常有用,在零弹药细粒的零件实例分割上的所有基准都超过了所有基准,并且当与学习标记形状区域的方法结合使用时,几乎没有发射细粒的语义分割。
translated by 谷歌翻译
敏捷飞行或穿越不规则地形的激进运动会导致激光扫描中的运动失真,从而降低状态估计和映射。存在一些减轻这种效果的方法,但是对于资源受限的移动机器人来说,它们仍然太简单或计算成本高。为此,本文介绍了直接的激光惯性进程(DLIO),这是一种轻巧的激光惯性射击算法,采用新的粗到精细方法来构建连续的时间轨迹进行精确运动校正。我们方法的关键在于构建一组分析方程,这些方程仅通过时间来参数化,从而实现快速和可行的点。此方法之所以可行,仅仅是因为我们新颖的非线性几何观察者具有强大的收敛性能,该观察者提供了可证明正确的状态估计值来初始化敏感的IMU整合步骤。此外,通过同时执行运动校正和前期,并直接将每次扫描注册到地图并绕过扫描到扫描,DLIO的凝结体系结构在计算上的计算效率比当前最新的ART高20%精度提高12%。我们通过多种公共基准和自收集的数据集进行了广泛的测试,证明了DLIO的出色本地化精度,地图质量和较低的计算开销,与四种最先进的算法相比。
translated by 谷歌翻译
建筑环境中许多物体的形状由他们与人体的关系决定:一个人将如何与这个对象进行互动? 3D形状的现有数据驱动的生成模型产生合理的物体,但不会理由对人体的那些物体的关系。在本文中,我们学习了3D形状的身体感知生成模型。具体而言,我们培养椅子的生成型号,一种无处不在的形状类别,可以在给定的身体形状或坐姿姿势调节。身体形状调节的型号生产椅子,为具有给定体形的人舒适;姿势调节模型生产适应坐姿的椅子。要训​​练这些模型,我们定义了“坐姿匹配”度量标准和小说“坐姿舒适”度量。计算这些指标需要昂贵的优化将身体置于椅子上,这太慢被用作用于训练生成模型的损耗功能。因此,我们训练神经网络以有效地近似这些度量。我们使用我们的方法培训三个身体感知生成形状模型:基于结构的零件的发电机,点云发生器和隐式表面发生器。在所有情况下,我们的方法都生产适应其输出椅形状以输入人体规格的型号。
translated by 谷歌翻译