在过去十年中，发光二极管（LED）几乎在每个应用中都取代了常见的灯泡，从智能手机中的手电筒到汽车前灯。照亮夜间街道需要LED发出光谱，被人眼被人眼被视为纯白色。与这种白光谱相关的电力不仅分布在贡献波长上，而且在视觉角度上分布。对于许多应用，可用的光线需要在向前的方向上退出LED，即在小角度到垂直。在这项工作中，我们证明了白色LED顶部的专门设计的多层薄膜增加了向前发射的纯白光的功率。因此，推导的多目标优化问题是通过实质物理引导的目标函数重新重新制定，该函数代表了我们工程问题的层次结构。采用贝叶斯优化的变体基于射线跟踪模拟来最大化这种非确定性目标函数。最终，对合适的多层薄膜的光学性质的研究允许识别白光方向性的增加的机制：角度和波长选择性过滤导致多层薄膜与光线的乒乓球发挥作用。

我们将定量探测作为模型 - 非局部框架，用于在存在定量域知识的情况下验证因果模型。该方法被构造为基于相关的机器学习中火车/测试拆分的类似物，并增强了与科学发现逻辑一致的当前因果验证策略。在进行彻底基于模拟的研究之前，使用Pearl的洒水示例说明了该方法的有效性。通过研究示例性失败方案来识别该技术的限制，这些方案还用于提出一系列主题，以供未来的研究和改进定量探测的版本。在两个单独的开源python软件包中提供了将定量探测的代码以及基于模拟的定量探测有效性的基于仿真的研究的代码。

Quantitative cancer image analysis relies on the accurate delineation of tumours, a very specialised and time-consuming task. For this reason, methods for automated segmentation of tumours in medical imaging have been extensively developed in recent years, being Computed Tomography one of the most popular imaging modalities explored. However, the large amount of 3D voxels in a typical scan is prohibitive for the entire volume to be analysed at once in conventional hardware. To overcome this issue, the processes of downsampling and/or resampling are generally implemented when using traditional convolutional neural networks in medical imaging. In this paper, we propose a new methodology that introduces a process of sparsification of the input images and submanifold sparse convolutional networks as an alternative to downsampling. As a proof of concept, we applied this new methodology to Computed Tomography images of renal cancer patients, obtaining performances of segmentations of kidneys and tumours competitive with previous methods (~84.6% Dice similarity coefficient), while achieving a significant improvement in computation time (2-3 min per training epoch).

Over the last years, topic modeling has emerged as a powerful technique for organizing and summarizing big collections of documents or searching for particular patterns in them. However, privacy concerns arise when cross-analyzing data from different sources is required. Federated topic modeling solves this issue by allowing multiple parties to jointly train a topic model without sharing their data. While several federated approximations of classical topic models do exist, no research has been carried out on their application for neural topic models. To fill this gap, we propose and analyze a federated implementation based on state-of-the-art neural topic modeling implementations, showing its benefits when there is a diversity of topics across the nodes' documents and the need to build a joint model. Our approach is by construction theoretically and in practice equivalent to a centralized approach but preserves the privacy of the nodes.

Some recent pieces of work in the Machine Learning (ML) literature have demonstrated the usefulness of assessing which observations are hardest to have their label predicted accurately. By identifying such instances, one may inspect whether they have any quality issues that should be addressed. Learning strategies based on the difficulty level of the observations can also be devised. This paper presents a set of meta-features that aim at characterizing which instances of a dataset are hardest to have their label predicted accurately and why they are so, aka instance hardness measures. Both classification and regression problems are considered. Synthetic datasets with different levels of complexity are built and analyzed. A Python package containing all implementations is also provided.

先前的工作表明，单词在语音维度上是超级定义的，这些语音将它们与最小对竞争者区分开来。该现象已称为对比度超颗粒（CH）。我们提出了语音发作时间（fot）计划的动态神经场（DNF）模型，该模型从最小对竞争者的抑制作用中得出了CH。我们通过一项新的实验来测试模型的一些预测，该实验研究了伪金中无声的停止辅音CH。结果证明了伪造中的CH效应，这与实时计划和语音生产的效果的基础一致。与CH相比，用真实的词降低了伪金中CH的范围和大小，这与词汇和语音计划之间的互动激活的作用一致。我们讨论了模型统一一组明显不同现象的潜力，从CH到语音邻域效应到语音误差中的语音痕量效应。

自动图像分析中的不确定性定量在许多应用中高度满足。通常，分类或细分中的机器学习模型仅用于提供二进制答案。但是，量化模型的不确定性可能在主动学习或机器人类互动中起关键作用。当使用基于深度学习的模型时，不确定性量化尤其困难，这是许多成像应用中最新的。当前的不确定性量化方法在高维实际问题中不能很好地扩展。可扩展的解决方案通常依赖于具有不同随机种子的相同模型的推理或训练集合过程中的经典技术，以获得后验分布。在本文中，我们表明这些方法无法近似分类概率。相反，我们提出了一个可扩展和直观的框架来校准深度学习模型的合奏，以产生近似分类概率的不确定性定量测量。在看不见的测试数据上，我们证明了与标准方法进行比较时的校准，灵敏度（三种情况中的两种）以及精度。我们进一步激发了我们在积极学习中的方法的用法，创建了伪标签，以从未标记的图像和人机合作中学习。

心室心动过速（VT）可能是全世界425万人心脏死亡的原因之一。治疗方法是导管消融，以使异常触发区域失活。为了促进和加快消融过程中的定位，我们提出了基于卷积神经网络（CNN）的两种新型定位技术。与现有方法相反，例如使用ECG成像，我们的方法被设计为独立于患者特异性的几何形状，直接适用于表面ECG信号，同时还提供了二元透射位置。一种方法输出排名的替代解决方案。可以在通用或患者的几何形状上可视化结果。对CNN进行了仅包含模拟数据的数据集培训，并在模拟和临床测试数据上进行了评估。在模拟数据上，中值测试误差低于3mm。临床数据上的中位定位误差低至32mm。在所有临床病例中，多达82％的透壁位置被正确检测到。使用排名的替代溶液，在临床数据上，前3个中值误差下降到20mm。这些结果证明了原理证明使用CNN来定位激活源，而无需固有的患者特定的几何信息。此外，提供多种解决方案可以帮助医生在多个可能的位置中找到实际激活源。通过进一步的优化，这些方法具有加快临床干预措施的高潜力。因此，他们可以降低程序风险并改善VT患者的结局。

医学图像中的自动对象识别可以促进医学诊断和治疗。在本文中，我们自动对超声图像中的锁骨神经进行了分割，以帮助注入周围神经块。神经块通常用于手术后的疼痛治疗，其中使用超声指导在靶神经旁边注入局部麻醉药。这种治疗可以阻止疼痛信号向大脑的传播，这可以帮助提高手术中的恢复速率，并显着减少术后阿片类药物的需求。但是，超声引导的区域麻醉（UGRA）要求麻醉师在视觉上识别超声图像中的实际神经位置。鉴于超声图像中神经的无视觉效果以及它们与许多相邻组织的视觉相似性，这是一项复杂的任务。在这项研究中，我们使用了自动神经检测系统进行UGRA神经阻滞治疗。该系统可以使用深度学习技术识别神经在超声图像中的位置。我们开发了一个模型来捕获神经的特征，通过训练两个具有跳过连接的深神经网络：两种扩展的U-NET体系结构，有或没有扩张的卷积。该溶液可能会导致区域麻醉中靶向神经的封锁。

葡萄牙人战士（PMW）是一种凝胶生物体，具有长长的触手，能够造成严重的燃烧，从而导致对人类活动（例如旅游和捕鱼）的负面影响。缺乏有关该物种的时空动力学的信息。因此，使用替代方法收集数据可以有助于其监视。鉴于社交网络的广泛使用和PMW的引人注目的外观，Instagram帖子可能是监视的有前途的数据源。遵循此方法的第一个任务是识别指向PMW的帖子。本文报告了使用卷积神经网络进行PMW图像分类，以自动识别Instagram帖子。我们创建了一个合适的数据集，并训练了三个不同的神经网络：VGG-16，RESNET50和InceptionV3，并在Imagenet数据集中进行了预先训练的步骤。我们使用准确性，精度，召回和F1评分指标分析了他们的结果。预先训练的RESNET50网络提供了最佳结果，获得了94％的精度和95％的精度，召回和F1分数。这些结果表明，卷积神经网络对于识别Instagram社交媒体的PMW图像非常有效。