Learning image representations using synthetic data allows training neural networks without some of the concerns associated with real images, such as privacy and bias. Existing work focuses on a handful of curated generative processes which require expert knowledge to design, making it hard to scale up. To overcome this, we propose training with a large dataset of twenty-one thousand programs, each one generating a diverse set of synthetic images. These programs are short code snippets, which are easy to modify and fast to execute using OpenGL. The proposed dataset can be used for both supervised and unsupervised representation learning, and reduces the gap between pre-training with real and procedurally generated images by 38%.
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当前的视觉系统在巨大的数据集上培训，这些数据集具有成本：策良昂贵，他们继承了人类偏见，并且担心隐私和使用权。为了抵消这些成本，利息飙升，从更便宜的数据来源学习，如未标记的图像。在本文中，我们进一步逐步询问我们是否可以完全脱离真实的图像数据集，而是从噪声过程中学习。我们调查一套图像生成模型，从简单随机过程产生图像。然后将这些作为视觉表示学习者的培训数据，具有对比损失。我们在不同随机初始化下研究两种类型的噪声过程，统计图像模型和深度生成模型。我们的调查结果表明，噪声捕获真实数据的某些结构特性是重要的，但即使使用远离现实的过程也可以实现良好的性能。我们还发现多样性是学习良好陈述的关键财产。数据集，模型和代码可在https://mbaradad.github.io/learning_with_noise上获得。
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在许多临床应用中，内窥镜图像之间的特征匹配和查找对应关系是从临床序列中进行快速异常定位的许多临床应用中的关键步骤。尽管如此，由于内窥镜图像中存在较高的纹理可变性，稳健和准确的特征匹配的发展成为一项具有挑战性的任务。最近，通过卷积神经网络（CNN）提取的深度学习技术已在各种计算机视觉任务中获得了吸引力。但是，他们都遵循一个有监督的学习计划，其中需要大量注释的数据才能达到良好的性能，这通常不总是可用于医疗数据数据库。为了克服与标记的数据稀缺性有关的限制，自我监督的学习范式最近在许多应用程序中表现出了巨大的成功。本文提出了一种基于深度学习技术的内窥镜图像匹配的新型自我监督方法。与标准手工制作的本地功能描述符相比，我们的方法在精度和召回方面优于它们。此外，与选择基于精度和匹配分数的基于最先进的基于深度学习的监督方法相比，我们的自我监管的描述符提供了竞争性能。
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本文根据推荐系统社区中当前的关注来研究用户属性：多样性，覆盖范围，校准和数据最小化。在利用侧面信息的传统上下文感知的推荐系统的实验中，我们表明用户属性并不总是改善建议。然后，我们证明用户属性可能会对多样性和覆盖率产生负面影响。最后，我们调查了从培训数据中``生存''到推荐人产生的建议列表中的有关用户的信息量。该信息是一个薄弱的信号，将来可能会被利用进行校准或作为隐私泄漏进一步研究。
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在过去的十年中，深入的强化学习（DRL）算法已经越来越多地使用，以解决各种决策问题，例如自动驾驶和机器人技术。但是，这些算法在部署在安全至关重要的环境中时面临着巨大的挑战，因为它们经常表现出错误的行为，可能导致潜在的关键错误。评估DRL代理的安全性的一种方法是测试它们，以检测可能导致执行过程中严重失败的故障。这就提出了一个问题，即我们如何有效测试DRL政策以确保其正确性和遵守安全要求。测试DRL代理的大多数现有作品都使用扰动代理的对抗性攻击。但是，这种攻击通常会导致环境的不切实际状态。他们的主要目标是测试DRL代理的鲁棒性，而不是测试代理商在要求方面的合规性。由于DRL环境的巨大状态空间，测试执行的高成本以及DRL算法的黑盒性质，因此不可能对DRL代理进行详尽的测试。在本文中，我们提出了一种基于搜索的强化学习代理（Starla）的测试方法，以通过有效地在有限的测试预算中寻找无法执行的代理执行，以测试DRL代理的策略。我们使用机器学习模型和专用的遗传算法来缩小搜索错误的搜索。我们将Starla应用于深Q学习剂，该Qualla被广泛用作基准测试，并表明它通过检测到与代理商策略相关的更多故障来大大优于随机测试。我们还研究了如何使用我们的搜索结果提取表征DRL代理的错误事件的规则。这些规则可用于了解代理失败的条件，从而评估其部署风险。
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机器学习（ML）研究出版物通常在GitHub上提供开源实现，使他们的受众可以复制，验证甚至扩展机器学习算法，数据集和元数据。但是，到目前为止，关于此类ML研究存储库的协作活动程度知之甚少，特别是（1）此类存储库从叉子获得贡献的程度，（2）此类贡献的性质（即类型，变化），以及（3）变更的性质，这些变化未归还给叉子，这可能代表了错过的机会。在本文中，我们对1,346毫升研究存储库及其67,369叉进行了验证，无论是定量还是定性（通过Hindle等人的构建代码更改的开创性分类法）。我们发现，尽管ML研究存储库是大量分叉的，但只有9％的叉子对叉子存储库进行了修改。后者的42％发送给家长存储库的更改，其中一半（52％）被父家存储库接受。我们对539个贡献的定性分析和378个本地（仅叉）变化，扩展了Hindle等人的分类法，其中一个与ML（数据）相关的新顶级变更类别和15个新的子类别，包括9个ML--特定的（输入数据，输出数据，程序数据，共享，变更评估，参数调整，性能，预处理，模型培训）。虽然没有由叉子造成的更改主要是涉及域特定于域的定制和本地实验（例如，参数调整），但原点ML存储库确实错过了不可忽视的15.4％文档更改的13.6％的功能更改，而功能更改的13.6％和11.4％的错误修复更改。本文中的发现将对从业者，研究人员，工具匠和教育者有用。
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深度神经网络（DNN）已广泛用于许多领域，包括图像处理，医疗诊断和自主驾驶。然而，DNN可以表现出可能导致严重错误的错误行为，特别是在安全关键系统中使用时。灵感来自传统软件系统的测试技术，研究人员提出了神经元覆盖标准，作为比喻源代码覆盖率，以指导DNN模型的测试。尽管对DNN覆盖范围非常积极的研究，但最近的几项研究质疑此类标准在指导DNN测试中的有用性。此外，从实际的角度来看，这些标准是白盒，因为它们需要访问DNN模型的内部或培训数据，这在许多情况下不可行或方便。在本文中，我们将黑盒输入分集度量调查为白盒覆盖标准的替代品。为此，我们首先以受控方式选择和适应三个分集指标和学习它们在输入集中测量实际分集的能力。然后，我们使用两个数据集和三个DNN模型分析其与故障检测的统计关联。我们进一步比较了与最先进的白盒覆盖标准的多样性。我们的实验表明，依赖于测试输入集中嵌入的图像特征的多样性是比覆盖标准更可靠的指示，以有效地指导DNN的测试。事实上，我们发现我们选定的黑盒子分集度量的一个远远超出了现有的覆盖范围，以便在发生故障泄露能力和计算时间方面。结果还确认了疑似，最先进的覆盖度量指标不足以指导测试输入集的构建，以检测尽可能多的自然输入的故障。
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缓慢的新兴主题检测是事件检测之间的任务，我们在短时间内聚合不同单词的行为，以及我们监控他们的长期演进的语言演化。在这项工作中，我们解决了早期检测慢慢新兴的问题的问题。为此，我们收集了单词级别的弱信号的证据。我们建议监视嵌入空间中的单词表示的行为，并使用其几何特性之一来表征主题的出现。随着这种任务通常难以评估，我们提出了一种用于定量评估的框架。我们展示了积极的结果，在新闻和科学文章的两种公共数据集上优于最先进的方法。
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多任务高斯流程（MTGP）是高斯流程（GP）框架的多输出回归问题的解决方案，其中在观察值的情况下，回归器的$ T $元素不能被认为是有条件独立的。标准MTGP模型假设同时存在多任务协方差矩阵，该矩阵是插入式矩阵的函数和噪声协方差矩阵。这些矩阵需要通过订单$ p $的低级简化来近似，以减少从$ t^2 $到$ tp $学习的参数数量。在这里，我们介绍了一种新颖的方法，该方法通过将其减少到一组条件的单变量GP来简化了多任务学习，而无需任何低级近似值，因此完全消除了为超参数$ p $选择足够值的要求。同时，通过使用层次结构和近似模型扩展此方法，提出的扩展可以在仅学习$ 2T $参数后能够恢复多任务协方差和噪声矩阵，从而避免对任何模型超参数的验证并减少整体的验证模型的复杂性以及过度拟合的风险。关于合成和实际问题的实验结果证实了这种推论方法在其准确恢复原始噪声和信号矩阵的能力方面的优势，以及与其他最先进的MTGP方法相比，实现的性能提高。我们还将该模型与标准GP工具箱集成在一起，表明它具有与最先进的选项的计算竞争。
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