自闭症谱系障碍(ASD)是一种脑部疾病,其特征是幼儿时期出现的各种体征和症状。 ASD还与受影响个体的沟通缺陷和重复行为有关。已经开发了各种ASD检测方法,包括神经影像学和心理测试。在这些方法中,磁共振成像(MRI)成像方式对医生至关重要。临床医生依靠MRI方式准确诊断ASD。 MRI模态是非侵入性方法,包括功能(fMRI)和结构(SMRI)神经影像学方法。但是,用fMRI和SMRI诊断为专家的ASD的过程通常很费力且耗时。因此,已经开发了基于人工智能(AI)的几种计算机辅助设计系统(CAD)来协助专家医生。传统的机器学习(ML)和深度学习(DL)是用于诊断ASD的最受欢迎的AI方案。这项研究旨在使用AI审查对ASD的自动检测。我们回顾了使用ML技术开发的几个CAD,以使用MRI模式自动诊断ASD。在使用DL技术来开发ASD的自动诊断模型方面的工作非常有限。附录中提供了使用DL开发的研究摘要。然后,详细描述了使用MRI和AI技术在自动诊断ASD的自动诊断期间遇到的挑战。此外,讨论了使用ML和DL自动诊断ASD的研究的图形比较。最后,我们提出了使用AI技术和MRI神经影像学检测ASD的未来方法。
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由于癫痫发生是由于大脑的异常活性引起的,因此癫痫发作会影响您的大脑处理的任何过程。癫痫发作的一些体征和症状包括混乱,异常凝视以及快速,突然和无法控制的手动运动。癫痫发作检测方法涉及神经检查,血液检查,神经心理学检查和神经影像学方法。其中,神经影像学的方式受到了专业医生的极大关注。一种促进癫痫发作准确,快速诊断的方法是基于深度学习(DL)和神经成像方式采用计算机辅助诊断系统(CADS)。本文研究了利用神经影像学方式利用用于癫痫发作检测和预测的DL方法的全面概述。首先,讨论了用于使用神经影像模式的癫痫发作检测和预测的基于DL的CAD。此外,还包括了用于癫痫发作检测和预测的各种数据集的描述,预处理算法和DL模型。然后,已经介绍了有关康复工具的研究,其中包含脑部计算机接口(BCI),可植入,云计算,物联网(IoT),在现场可编程栅极阵列(FPGA)上的DL技术实现,等等。讨论部分是关于癫痫发作检测和预测研究之间的比较。使用神经影像模式和DL模型的癫痫发作检测和预测中最重要的挑战。此外,已经提出了数据集,DL,康复和硬件模型领域的未来工作建议。最后一部分致力于结论,并在该领域结合了最重要的发现。
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准确诊断自闭症谱系障碍(ASD),随后有效康复对该疾病的管理至关重要。人工智能(AI)技术可以帮助医生应用自动诊断和康复程序。 AI技术包括传统机器学习(ML)方法和深度学习(DL)技术。常规ML方法采用各种特征提取和分类技术,但在DL中,特征提取和分类过程是智能的,一体地完成的。诊断ASD的DL方法已经专注于基于神经影像动物的方法。神经成像技术是无侵入性疾病标志物,可能对ASD诊断有用。结构和功能神经影像技术提供了关于大脑的结构(解剖结构和结构连接)和功能(活性和功能连接)的实质性信息。由于大脑的复杂结构和功能,提出了在不利用像DL这样的强大AI技术的情况下使用神经影像数据进行ASD诊断的最佳程序可能是具有挑战性的。本文研究了借助DL网络进行以区分ASD进行的研究。还评估了用于支持ASD患者的康复工具,用于利用DL网络的支持患者。最后,我们将在ASD的自动检测和康复中提出重要挑战,并提出了一些未来的作品。
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Knowledge Distillation (KD) has been extensively used for natural language understanding (NLU) tasks to improve a small model's (a student) generalization by transferring the knowledge from a larger model (a teacher). Although KD methods achieve state-of-the-art performance in numerous settings, they suffer from several problems limiting their performance. It is shown in the literature that the capacity gap between the teacher and the student networks can make KD ineffective. Additionally, existing KD techniques do not mitigate the noise in the teacher's output: modeling the noisy behaviour of the teacher can distract the student from learning more useful features. We propose a new KD method that addresses these problems and facilitates the training compared to previous techniques. Inspired by continuation optimization, we design a training procedure that optimizes the highly non-convex KD objective by starting with the smoothed version of this objective and making it more complex as the training proceeds. Our method (Continuation-KD) achieves state-of-the-art performance across various compact architectures on NLU (GLUE benchmark) and computer vision tasks (CIFAR-10 and CIFAR-100).
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通常根据历史崩溃数据来实践道路的风险评估。有时缺少有关驾驶员行为和实时交通情况的信息。在本文中,安全的路线映射(SRM)模型是一种开发道路动态风险热图的方法,可扩展在做出预测时考虑驾驶员行为。 Android应用程序旨在收集驱动程序的信息并将其上传到服务器。在服务器上,面部识别提取了驱动程序的数据,例如面部地标,凝视方向和情绪。检测到驾驶员的嗜睡和分心,并评估驾驶性能。同时,动态的流量信息由路边摄像头捕获并上传到同一服务器。采用基于纵向扫描的动脉交通视频分析来识别视频中的车辆以建立速度和轨迹概况。基于这些数据,引入了LightGBM模型,以预测接下来一两秒钟的驾驶员的冲突指数。然后,使用模糊逻辑模型合并了多个数据源,包括历史崩溃计数和预测的交通冲突指标,以计算道路细分的风险评分。使用从实际的交通交叉点和驾驶模拟平台收集的数据来说明所提出的SRM模型。预测结果表明该模型是准确的,并且增加的驱动程序行为功能将改善模型的性能。最后,为可视化目的而生成风险热图。当局可以使用动态热图来指定安全的走廊,并调度执法部门以及驱动程序,以预警和行程计划。
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计算机视觉技术可以帮助自动化或部分自动化口面损伤的临床检查,以提供准确和客观的评估。为了开发此类自动化系统,我们评估了两种在口面评估视频中检测和时间分段(分析)重复的方法。从多伦多神经曲面数据集获得了患有肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和健康对照(HC)个体的参与者的录制视频。检查了两种重复检测和解析方法:一种基于轨迹地标的工程特征和上嘴唇和下唇的朱红色 - 二连交界之间的距离(基线分析)的峰值检测(基线分析),另一种是使用预训练的变压器 - 基于repnet的基于深度学习模型(Dwibedi等,2020),该模型自动检测周期性,并在视频数据中解析周期性和半周期重复。在对两项口面评估任务的实验评估中 - 重复最大的口腔张开(打开)并重复“购买Bobby a Puppy”(BBP)(BBP) - repnet提供了比基于具有里程碑意义的方法更好的解析,并通过较高的平均相交量化的方法来量化。联合(IOU)关于地面真理手动解析。使用Repnet自动解析还根据BBP重复的持续时间清楚地分离了HC和ALS参与者,而基于里程碑的方法则不能。
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通信网络中的时间延迟是通过边缘部署机器人的主要关注点之一。本文提出了一个多阶段的非线性模型预测控制(NMPC),该控制能够处理不同的网络引起的时间延迟,以建立控制框架,以确保无碰撞的无碰撞微型航空车(MAVS)导航。这项研究介绍了一种新颖的方法,该方法通过与现有的典型多阶段NMPC相反的离散化场景树来考虑不同的采样时间,在这种情况下,系统不确定性是由场景树建模的。此外,该方法根据通信链接中时间延迟的概率考虑了多阶段NMPC方案的自适应权重。由于多阶段NMPC,获得的最佳控制动作对于多个采样时间有效。最后,在各种测试和不同的模拟环境中证明了所提出的新型控制框架的总体有效性。
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识别,跟踪和预测伤口愈合阶段的进展是正确诊断,有效治疗,促进愈合和减轻疼痛的基本任务。传统上,医学专家可能会观察到伤口,以确定当前的愈合状态并建议治疗。但是,可以通过视觉指标从视觉指标中产生此类诊断的专家可能会耗时且昂贵。此外,病变可能需要数周的时间才能进行康复过程,要求资源不断监测和诊断。自动执行此任务可能具有挑战性;遵循伤口从发作到成熟的伤口进展的数据集很小,很少,并且通常没有计算机视觉。为了应对这些挑战,我们引入了一种自我监督的学习计划,该计划由(a)学习伤口的时间动态的学习嵌入,(b)自动阶段发现的聚类以及(c)微调分类。拟议的自我监督和灵活的学习框架是在生物学上启发和培训的,并在人类标签为零的小数据集上进行了培训。 HealNet框架达到了高文本和下游分类精度。当对持有的测试数据进行评估时,HealNet获得了94.2%的文本准确性和93.8%的愈合阶段分类精度。
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在许多研究中已经表明,考虑相关股票数据预测股票价格变动的重要性,但是,用于建模,嵌入和分析相互关联股票行为的先进图形技术尚未被广泛利用,以预测股票价格变动。该领域的主要挑战是找到一种建模任意股票之间现有关系的方法,并利用这种模型来改善这些股票的预测绩效。该领域中的大多数现有方法都取决于基本的图形分析技术,预测能力有限,并且缺乏通用性和灵活性。在本文中,我们介绍了一个名为GCNET的新颖框架,该框架将任意股票之间的关系建模为称为“影响网络”的图形结构,并使用一组基于历史的预测模型来推断出股票子集的合理初始标签图中的节点。最后,GCNET使用图形卷积网络算法来分析此部分标记的图形,并预测图中每个库存的下一个运动价格方向。 GCNET是一个一般预测框架,可以根据其历史数据来预测相互作用股票的价格波动。我们对纳斯达克指数一组股票的实验和评估表明,GCNET在准确性和MCC测量方面显着提高了SOTA的性能。
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虽然最先进的视觉变压器模型实现了图像分类的有希望的结果,但它们是非常昂贵的并且需要许多GFLOPS。尽管可以通过减少网络中的令牌数量来降低视觉变压器的GFLOPS,但是没有对所有输入图像的最佳设置。因此,在这项工作中,我们引入了可分辨率的无参数自适应令牌采样(ATS)模块,可以插入任何现有的视觉变压器架构。通过评分和自适应采样重要令牌,在视觉变压器上实现视觉变压器。结果,令牌的数量不再静态,但是每个输入图像都变化。通过将ATS集成为当前变压器块内的附加层,我们可以将它们转换为具有自适应令牌的更高效的视觉变压器。由于ATS是一种无参数模块,因此它可以作为即插即用模块添加到从货架上的预制视觉变压器中,从而在没有任何额外训练的情况下减少他们的GFLOP。但是,由于其可分辨动的设计,人们还可以培训配有ATS的视觉变压器。通过将其添加到多个最先进的视觉变压器,我们在想象成数据集上进行评估。我们的评估表明,通过将计算成本(GFLOPS)降低37%,在保留准确性时,该模块通过降低了37%,提高了最先进的模块。
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