基于自动编码器的降低订购建模(ROM)最近由于其捕获基本非线性特征的能力而引起了极大的关注。但是,两个关键缺点严重破坏了其对各种物理应用的可伸缩性:纠缠和无法解释的潜在变量(LVS)和潜在空间维度的眼罩确定。在这方面,本研究提出了仅使用$ \ beta $ - variational AutoCododer提取的可解释和信息密集型LV的物理感知ROM,在本文中被称为物理意识的LV。为了提取这些LV,它们的独立性和信息强度在二维跨音速基准问题中进行了定量检查。然后,对物理意识的LV的物理含义进行了彻底的研究,我们确认,使用适当的超参数$ \ beta $,它们实际上对应于训练数据集的生成因子,马赫数和攻击角度。据作者所知,我们的工作是第一个实际上确认$ \ beta $ variational自动编码器可以自动提取应用物理领域的物理生成因子。最后,将仅利用物理意识的LVS的物理学意识ROM与常规ROM进行了比较,并且成功验证了其有效性和效率。
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由于指定了所需的目标性能分布,逆方法在空气动力学设计中计算得高效。但是,它具有一些重要的限制,防止其实现全面效率。首先,只要指定的目标分布更改,应重复迭代程序。可以执行目标分布优化以阐明指定该分布的歧义,但在该过程中出现了几个额外问题,例如由于分布的分布参数化而导致的表示容量丢失,对逼真分布的过度约束,感兴趣的数量的不准确性为了理论/经验预测,明确地施加几何限制的不可能性。为了处理这些问题,提出了一种具有两步深度学习方法的新型逆设计优化框架。变形AutoEncoder和多层的Perceptron用于生成现实的目标分布,并分别预测来自生成的分布的感兴趣的数量和形状参数。然后,执行目标分发优化作为逆设计优化。所提出的框架应用主动学习和转移学习技术,以提高准确性和效率。最后,通过风力涡轮机翼型的空气动力学优化验证该框架。它们的结果表明,该框架准确,高效,灵活地应用于其他逆设计工程应用。
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KL-regularized reinforcement learning from expert demonstrations has proved successful in improving the sample efficiency of deep reinforcement learning algorithms, allowing them to be applied to challenging physical real-world tasks. However, we show that KL-regularized reinforcement learning with behavioral reference policies derived from expert demonstrations can suffer from pathological training dynamics that can lead to slow, unstable, and suboptimal online learning. We show empirically that the pathology occurs for commonly chosen behavioral policy classes and demonstrate its impact on sample efficiency and online policy performance. Finally, we show that the pathology can be remedied by non-parametric behavioral reference policies and that this allows KL-regularized reinforcement learning to significantly outperform state-of-the-art approaches on a variety of challenging locomotion and dexterous hand manipulation tasks.
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受数字孪生系统的启发,开发了一个新型的实时数字双框架,以增强机器人对地形条件的感知。基于相同的物理模型和运动控制,这项工作利用了与真实机器人同步的模拟数字双重同步,以捕获和提取两个系统之间的差异信息,这两个系统提供了多个物理数量的高维线索,以表示代表差异建模和现实世界。柔软的,非刚性的地形会导致腿部运动中常见的失败,因此,视觉感知完全不足以估计地形的这种物理特性。我们使用了数字双重来开发可折叠性的估计,这通过动态步行过程中的物理互动来解决此问题。真实机器人及其数字双重双重测量之间的感觉测量的差异用作用于地形可折叠性分析的基于学习的算法的输入。尽管仅在模拟中受过培训,但学习的模型可以在模拟和现实世界中成功执行可折叠性估计。我们对结果的评估表明,对不同方案和数字双重的优势的概括,可在地面条件下可靠地检测到细微差别。
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在本文中,我们将预处理技术应用于具有不同长度的多通道时间序列数据,我们称之为对齐问题,用于下游机器学习。多种原因可能发生多种渠道时间序列数据的未对准,原因有多种原因,例如丢失的数据,变化的采样率或不一致的收集时间。我们考虑从MIT SuperCloud高性能计算(HPC)中心收集的多渠道时间序列数据,其中不同的工作开始时间和HPC作业的运行时间不同,导致数据不对准。这种未对准使得为计算工作负载分类等任务构建AI/ML方法具有挑战性。在先前使用MIT SuperCloud数据集的监督分类工作的基础上,我们通过三种宽阔的低间接空间方法解决了对齐问题:从全职系列中抽样固定子集,在全职系列上执行摘要统计信息,并对系数进行取样。从映射到频域的时间序列。我们最佳性能模型的分类精度大于95%,以先前的方法对MIT SuperCloud数据集的多通道时间序列分类的表现优于5%。这些结果表明,我们的低间接费用方法与标准机器学习技术结合使用,能够达到高水平的分类准确性,并作为解决对齐问题(例如内核方法)的未来方法的基准。
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跨域多式分类是一个具有挑战性的问题,要求快速域适应以处理在永无止境和快速变化的环境中的不同但相关的流。尽管现有的多式分类器在目标流中没有标记的样品,但它们仍然会产生昂贵的标签成本,因为它们需要完全标记的源流样品。本文旨在攻击跨域多发行分类问题中极端标签短缺问题的问题,在过程运行之前,仅提供了很少的标记源流样品。我们的解决方案,即从部分地面真理(Leopard)中学习的流流过程,建立在一个灵活的深度聚类网络上,在该网络中,其隐藏的节点,层和簇被添加并在不同的数据分布方面动态删除。同时的特征学习和聚类技术为群集友好的潜在空间提供了同时的特征学习和聚类技术的基础。域的适应策略依赖于对抗域的适应技术,在该技术中,训练特征提取器以欺骗域分类器对源和目标流进行分类。我们的数值研究证明了豹子的功效,在24例中,与突出算法相比,它可以提高性能的改善。豹子的源代码在\ url {https://github.com/wengweng001/leopard.git}中共享。
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这项研究受到人类行为的启发,提议使用探测策略,并将其整合到遍布性分析框架中,以解决未知的粗糙地形上的安全导航。我们的框架将可折叠信息整合到我们现有的遍历性分析中,因为仅视力和几何信息可能会被不可预测的非刚性地形(例如柔软的土壤,灌木丛或水坑)误导。通过新的遍历性分析框架,我们的机器人对不可预测的地形进行了更全面的评估,这对于其在室外环境中的安全至关重要。该管道首先使用RGB-D摄像头确定地形的几何和语义性能,并在可疑地形上探测位置。使用力传感器对这些区域进行探测,以确定机器人在其上面时崩溃的风险。该风险被称为可折叠度度量,该指标估计了不可预测的区域的地面可折叠性。此后,将可折叠性度量以及几何和语义空间数据结合在一起,并分析以产生全局和局部穿术网格图。这些遍历性网格地图告诉机器人是否可以安全地跨越地图的不同区域。然后使用网格图来生成机器人的最佳路径,以安全地导航其目标。在模拟和现实世界实验中,我们的方法已在四足动物的机器人上成功验证。
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大型语言模型已经证明了能够在自然语言和编程语言文本上进行条件和生成的能力。这样的模型打开了多语言代码生成的可能性:代码生成模型是否可以将知识从一种语言推广到另一种语言?尽管当代代码生成模型可以生成语义上正确的Python代码,但对它们使用其他语言的能力知之甚少。我们通过提出Multipl-E来促进该主题的探索,这是自然语言到代码生成的第一个多语言平行基准。 Multipl-E扩展了HumaneVal基准(Chen等,2021),以支持另外18种编程语言,涵盖了一系列编程范式和受欢迎程度。我们在Multipl-E:Codex和Incoder上评估了两个最先进的代码生成模型。我们发现,在几种语言上,法典匹配,甚至超过了其在Python上的性能。在多型E中表示的编程语言范围使我们能够探索语言频率和语言功能对模型性能的影响。最后,将代码生成基准分配给新编程语言的多重方法既可扩展又可扩展。我们描述了一种通用方法,可以轻松地增加对新基准和语言的支持。
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心血管疾病(CVD)是全球死亡的第一大原因。尽管有越来越多的证据表明心房颤动(AF)与各种CVD有着密切的关联,但这种心律不齐通常是使用心电图(ECG)诊断的,这是一种无风险,无侵入性和具有成本效益的工具。在任何威胁生命的疾病/疾病发展之前,不断和远程监视受试者的心电图信息迅速诊断和及时对AF进行预处理的潜力。最终,可以降低CVD相关的死亡率。在此手稿中,展示了体现可穿戴心电图设备,移动应用程序和后端服务器的个性化医疗系统的设计和实施。该系统不断监视用户的心电图信息,以提供个性化的健康警告/反馈。用户能够通过该系统与他们的配对健康顾问进行远程诊断,干预措施等。已经评估了实施的可穿戴ECG设备,并显示出极好的一致性(CVRMS = 5.5%),可接受的一致性(CVRMS = CVRMS = CVRMS = 12.1%),可忽略不计的RR间隙错误(<1.4%)。为了提高可穿戴设备的电池寿命,提出了使用ECG信号的准周期特征来实现压缩的有损压缩模式。与公认的架构相比,它在压缩效率和失真方面优于其他模式,并在MIT-BIH数据库中以ECG信号的某个PRD或RMSE达到了至少2倍的Cr。为了在拟议系统中实现自动化AF诊断/筛查,开发了基于重新系统的AF检测器。对于2017年Physionet CINC挑战的ECG记录,该AF探测器获得了平均测试F1 = 85.10%和最佳测试F1 = 87.31%,表现优于最先进。
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基于得分的生成模型在密度估计和生成建模任务上表现出最新的性能。这些模型通常假设数据几何形状是平坦的,但已开发出最近的扩展来合成生活在Riemannian歧管上的数据。现有的加速扩散模型采样方法通常不适用于Riemannian设置,基于Riemannian得分的方法尚未适应数据集插值的重要任务。为了克服这些问题,我们介绍了\ emph {riemannian扩散schr \“ odinger桥}。我们提出的方法概括了扩散的schr \“ \ cite {debortoli2021neurips}中引入的odinger桥,向非欧国性分数设置超出了Riemannian Score的模型,并扩展第一次逆转。我们验证我们提出的关于合成数据以及真实地球和气候数据的方法。
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