在这项研究中，我们将人工智力的普遍增强学习（URL）代理模型扩展到量子环境。经典探索随机知识寻求代理，KL-KSA的实用功能是从密度矩阵上量子信息理论的距离措施。量子处理断层扫描（QPT）算法形成了用于建模环境动态的易解的程序。基于基于算法复杂度以及计算资源复杂性的可变成本函数来选择最佳QPT策略。我们而不是提供机器，我们估计了高级语言的成本指标，以允许现实的实验。整个代理设计封装在自我复制Quine中，基于最佳策略选择方案的预测值突变成本函数。因此，具有帕累托 - 最佳QPT政策的多个代理商使用遗传编程而发展，模仿各种资源权衡的物理理论的发展。这一正式框架被称为量子知识寻求代理（QKSA）。尽管其重要性，但很少有量子强化学习模型与量子机器学习中的电流推力相反。 QKSA是类似于古典URL模型的框架的第一个提议。类似于AIXI-TL如何是SOLOMONOFF通用归纳的资源有限的活动版本，QKSA是一个资源有限的参与观察者框架，用于最近提出的基于量子力学的基于量子学的算法的重建。 QKSA可以应用于仿真和研究量子信息理论的方面。具体地，我们证明它可以用于加速量子变分算法，该算法包括断层重建作为其积分子程序。
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We introduce M-VADER: a diffusion model (DM) for image generation where the output can be specified using arbitrary combinations of images and text. We show how M-VADER enables the generation of images specified using combinations of image and text, and combinations of multiple images. Previously, a number of successful DM image generation algorithms have been introduced that make it possible to specify the output image using a text prompt. Inspired by the success of those models, and led by the notion that language was already developed to describe the elements of visual contexts that humans find most important, we introduce an embedding model closely related to a vision-language model. Specifically, we introduce the embedding model S-MAGMA: a 13 billion parameter multimodal decoder combining components from an autoregressive vision-language model MAGMA and biases finetuned for semantic search.
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This article focuses on the control center of each human body: the brain. We will point out the pivotal role of the cerebral vasculature and how its complex mechanisms may vary between subjects. We then emphasize a specific acute pathological state, i.e., acute ischemic stroke, and show how medical imaging and its analysis can be used to define the treatment. We show how the core-penumbra concept is used in practice using mismatch criteria and how machine learning can be used to make predictions of the final infarct, either via deconvolution or convolutional neural networks.
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The clinical interest is often to measure the volume of a structure, which is typically derived from a segmentation. In order to evaluate and compare segmentation methods, the similarity between a segmentation and a predefined ground truth is measured using popular discrete metrics, such as the Dice score. Recent segmentation methods use a differentiable surrogate metric, such as soft Dice, as part of the loss function during the learning phase. In this work, we first briefly describe how to derive volume estimates from a segmentation that is, potentially, inherently uncertain or ambiguous. This is followed by a theoretical analysis and an experimental validation linking the inherent uncertainty to common loss functions for training CNNs, namely cross-entropy and soft Dice. We find that, even though soft Dice optimization leads to an improved performance with respect to the Dice score and other measures, it may introduce a volume bias for tasks with high inherent uncertainty. These findings indicate some of the method's clinical limitations and suggest doing a closer ad-hoc volume analysis with an optional re-calibration step.
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医学图像分割模型的性能指标用于衡量参考注释和预测之间的一致性。在开发此类模型中，使用了一组通用指标，以使结果更具可比性。但是，公共数据集中的分布与临床实践中遇到的案例之间存在不匹配。许多常见的指标无法衡量这种不匹配的影响，尤其是对于包含不确定，小或空参考注释的临床数据集。因此，可能无法通过此类指标来验证模型在临床上有意义的一致性。评估临床价值的维度包括独立于参考注释量的大小，考虑参考注释的不确定性，体积计和/或位置一致性的奖励以及对空参考注释正确分类的奖励。与普通的公共数据集不同，我们的内部数据集更具代表性。它包含不确定的，小或空的参考注释。我们研究了有关深度学习框架的预测的公开度量指标，以确定哪些设置共同指标可提供有意义的结果。我们将公共基准数据集进行比较而没有不确定，小或空参考注释。该代码将发布。
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尽管骰子损失是医学图像分割中的主要损失函数之一，但大多数研究都忽略了其导数，即使用梯度下降时优化的真实电动机。在本文中，我们强调了在缺少或空的标签存在下骰子丢失的特殊作用。首先，我们制定一个理论基础，对骰子丢失及其导数进行了一般描述。事实证明，减少尺寸$ \ phi $和平滑项$ \ epsilon $的选择是无处不在的，并且极大地影响了其行为。我们找到并提出了$ \ phi $和$ \ epsilon $的启发式组合，它们在细分设置中使用，带有缺失或空标签。其次，我们使用两个公开可用的数据集在二进制和多类分段设置中验证这些发现。我们确认，$ \ phi $和$ \ epsilon $的选择确实是关键的。选择了$ \ phi $，因此减少的单个元素（和类）元素以及可忽略不计的$ \ epsilon $进行，骰子损失与缺失的标签自然交易，并且与最近缺少标签的最新适应性相似。选择$ \ phi $，以使减少量发生在多个批处理元素上，或以$ \ epsilon $的启发式值进行，骰子损失正确处理空标签。我们认为，这项工作强调了一些基本观点，并希望它鼓励研究人员更好地描述他们对未来工作中骰子损失的确切实施。
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在本文中，我们描述并验证了纵向MRI扫描的全脑分割的纵向方法。它建立在现有的全脑分割方法的基础上，该方法可以处理多对比数据并使用白质病变来鲁棒分析图像。此方法在这里扩展了主题特定的潜在变量，这些变量鼓励其分割结果之间的时间一致性，从而使其能够更好地跟踪数十个神经解剖结构和白质病变的细微形态变化。我们验证了对控制受试者和患有阿尔茨海默氏病和多发性硬化症患者的多个数据集中提出的方法，并将其结果与其原始横截面配方和两种基准测试纵向方法进行比较。结果表明该方法具有更高的测试可靠性，同时对患者组之间的纵向疾病效应差异更为敏感。作为开源神经影像套装FreeSurfer的一部分，公开实施。
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进化机器人技术的领域使用自然进化原理来设计机器人。在本文中，我们研究了在现有的Robogen框架中添加受骨骼肌启发的新模块的效果：线性执行器。此外，我们研究机器人在普通环境中的发展与在粗糙环境中进化的机器人不同。我们考虑了定向运动的任务，以比较进化的机器人形态。结果表明，线性执行器的添加对机器人在普通环境中进化的机器人的性能和形态没有重大影响。但是，我们发现在普通环境中进化的机器人的形态存在显着差异，机器人在粗糙的环境中进化。我们发现，当我们改变环境的地形时，出现了更复杂的行为和形态。
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机器学习驱动的医学图像分割已成为医学图像分析的标准。然而，深度学习模型易于过度自信预测。这导致了重新关注医学成像和更广泛的机器学习社区中的校准预测。校准预测是标签概率的估计，其对应于置信度的标签的真正预期值。这种校准的预测在一系列医学成像应用中具有效用，包括在不确定性和主动学习系统下的手术规划。同时，它通常是对许多医疗应用的实际重视的准确体积测量。这项工作调查了模型校准和体积估计之间的关系。我们在数学上和经验上展示，如果每个图像校准预测器，我们可以通过期望每像素/图像的体素的概率得分来获得正确的体积。此外，我们表明校准分类器的凸组合保持体积估计，但不保留校准。因此，我们得出结论，具有校准的预测因子是足够但不是必需的来获得体积的无偏估计。我们验证了我们对18种不同（校准的）培训策略的主题验证了我们关于Brats 2018的胶质瘤体积估计的任务的集合，以及Isles 2018数据集的缺血性卒中病变估计。
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随着AI系统变得更加强大，普遍存在，越来越多的辩论，关于保持他们的行为与人类更广泛的目标和需求保持一致。这种多学科和多利益相关者辩论必须解决许多问题，在这里我们检查了三个。第一个问题是澄清所需的利益相关者可能有利于AI系统的设计者，因为该技术存在实现它们。我们通过使用认知架构的框架使得这种技术主题更可访问。第二个问题是超越分析框架，将有用智能视为奖励最大化。为了支持这一移动，我们定义了几个AI认知架构，将奖励最大化与旨在改善对齐的其他技术元素组合。第三个问题是利益攸关方应如何校准与现代机器学习研究人员的互动。我们考虑机器学习中的时尚如何创造一个叙事的拉动，即技术和政策讨论的参与者应该意识到，因此他们可以弥补它。我们识别几种技术上易行但目前不合时宜的选择，以改善AI对齐。
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