远程运行是一种广泛采用的策略,用于控制需要高度灵巧运动和关键高级智力的复杂任务的机器人操纵器。经典的远程操作方案基于操纵杆的控制,或基于更直观的接口,这些界面将用户臂运动直接映射到一个机器人臂的运动中。当执行给定任务需要可重新配置的多个机器人ARM系统时,这些方法会限制。实际上,两个或多个机器人臂的同时进行近距离运行可以扩展操纵单元的工作空间,或增加其总有效载荷或提供其他优势。在可重新配置的多臂系统的不同阶段中,每个机器人可以充当独立的手臂,也可以充当一对合作的手臂,或者是虚拟大型机器人手的手指之一。该手稿提出了一个新型的远程注射框架,可以使个人和组合任何数量的机器人臂控制。多亏了设计的控制体系结构,人类操作员可以直观地选择提出的控制方式和操纵器,以使任务方便地通过用户界面执行。此外,通过Tele-Tele-Inverance范式,该系统可以通过让机器人模仿人类操作员的手臂阻抗和位置参考来解决需要物理互动的复杂任务。拟议的框架已通过8个主题,控制4个弗兰卡·埃米卡·熊猫机器人,并用7多杆执行远程触发任务。实验的定性结果向我们展示了我们框架的有希望的适用性。
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本文介绍了BRL/PISA/IIT(BPI)SOFTHAND:单个执行器驱动的,低成本,3D打印,肌腱驱动的机器人手,可用于执行一系列掌握任务。基于PISA/IIT SOFTHAND的自适应协同作用,我们设计了一种新的关节系统和肌腱路由,以促进软化和适应性的协同作用,这有助于我们平衡手的耐用性,负担能力和握住手的性能。这项工作的重点在于该杂种的设计,仿真,协同作用和抓握测试。新颖的小块是根据连锁,齿轮对和几何约束机制设计和印刷的,可以应用于大多数肌腱驱动的机器人手。我们表明,机器人手可以成功地掌握和提起各种目标对象并适应复杂的几何形状,从而反映了软化和适应性协同的成功采用。我们打算为手的设计开放源,以便可以在家用3D打印机上廉价地构建。有关更多详细信息:https://sites.google.com/view/bpi-softhandtactile-group-bri/brlpisaiit-softhand-design
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图形神经网络(GNN)正在化学工程中出现,以基于分子图的物理化学特性端到端学习。 GNNS的一个关键要素是合并函数,将原子矢量结合到分子指纹中。大多数以前的作品都使用标准池功能来预测各种属性。但是,不合适的合并功能会导致概括不佳的非物理GNN。我们根据有关学习特性的物理知识比较并选择有意义的GNN合并方法。通过量子机械计算计算出的分子特性证明了物理池函数的影响。我们还将结果与最近的SET2Set合并方法进行了比较。我们建议使用总和池来预测取决于分子大小的性能并比较分子大小无关的属性的池函数。总体而言,我们表明物理池功能的使用显着增强了概括。
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离子液体(ILS)是可持续过程的重要溶剂,并且需要预测IL中溶质的活性系数(AC)。最近,矩阵完成方法(MCM),变压器和图神经网络(GNN)在预测二元混合物的AC方面表现出很高的精度,例如宇宙RS和UNIFAC优于公认的模型。 GNN在这里特别有希望,因为他们学习了分子图到特性的关系,而无需预处理,通常是变压器所需的,并且与MCMS不同,适用于不包括训练中不包括的分子。但是,对于ILS,目前缺少GNN应用程序。在此,我们提出了一个GNN,以预测IL中溶质的温度依赖性无限稀释液。我们在包括40,000多个AC值的数据库上训练GNN,并将其与最先进的MCM进行比较。 GNN和MCM实现了类似的高预测性能,GNN还可以对培训期间未考虑的IL和溶质的AC进行高质量的预测。
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自动生物医学图像分析的领域至关重要地取决于算法验证的可靠和有意义的性能指标。但是,当前的度量使用通常是不明智的,并且不能反映基本的域名。在这里,我们提出了一个全面的框架,该框架指导研究人员以问题意识的方式选择绩效指标。具体而言,我们专注于生物医学图像分析问题,这些问题可以解释为图像,对象或像素级别的分类任务。该框架首先编译域兴趣 - 目标结构 - ,数据集和算法与输出问题相关的属性的属性与问题指纹相关,同时还将其映射到适当的问题类别,即图像级分类,语义分段,实例,实例细分或对象检测。然后,它指导用户选择和应用一组适当的验证指标的过程,同时使他们意识到与个人选择相关的潜在陷阱。在本文中,我们描述了指标重新加载推荐框架的当前状态,目的是从图像分析社区获得建设性的反馈。当前版本是在由60多个图像分析专家的国际联盟中开发的,将在社区驱动的优化之后公开作为用户友好的工具包提供。
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我们研究了科学计算的数值算法的元学习,它将一般算法结构的数学驱动,手工设计与特定的任务类的数据驱动的适应相结合。这表示从数值分析中的经典方法的偏离,这通常不具有这种基于学习的自适应。作为一个案例研究,我们开发了一种机器学习方法,基于Runge-Kutta(RK)Integrator架构,自动学习用于常用方程式(ODES)形式的初始值问题的有效求解器。通过组合神经网络近似和元学习,我们表明我们可以获得针对目标差分方程系的高阶集成商,而无需手头计算积分器系数。此外,我们证明,在某些情况下,我们可以获得古典RK方法的卓越性能。这可以归因于通过该方法识别和利用ode系列的某些属性。总的来说,这项工作展示了基于学习的基于学习的方法,用于设计差分方程的数值解的算法,一种方法可以容易地扩展到其他数值任务。
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尽管自动图像分析的重要性不断增加,但最近的元研究揭示了有关算法验证的主要缺陷。性能指标对于使用的自动算法的有意义,客观和透明的性能评估和验证尤其是关键,但是在使用特定的指标进行给定的图像分析任务时,对实际陷阱的关注相对较少。这些通常与(1)无视固有的度量属性,例如在存在类不平衡或小目标结构的情况下的行为,(2)无视固有的数据集属性,例如测试的非独立性案例和(3)无视指标应反映的实际生物医学领域的兴趣。该动态文档的目的是说明图像分析领域通常应用的性能指标的重要局限性。在这种情况下,它重点介绍了可以用作图像级分类,语义分割,实例分割或对象检测任务的生物医学图像分析问题。当前版本是基于由全球60多家机构的国际图像分析专家进行的关于指标的Delphi流程。
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While the capabilities of autonomous systems have been steadily improving in recent years, these systems still struggle to rapidly explore previously unknown environments without the aid of GPS-assisted navigation. The DARPA Subterranean (SubT) Challenge aimed to fast track the development of autonomous exploration systems by evaluating their performance in real-world underground search-and-rescue scenarios. Subterranean environments present a plethora of challenges for robotic systems, such as limited communications, complex topology, visually-degraded sensing, and harsh terrain. The presented solution enables long-term autonomy with minimal human supervision by combining a powerful and independent single-agent autonomy stack, with higher level mission management operating over a flexible mesh network. The autonomy suite deployed on quadruped and wheeled robots was fully independent, freeing the human supervision to loosely supervise the mission and make high-impact strategic decisions. We also discuss lessons learned from fielding our system at the SubT Final Event, relating to vehicle versatility, system adaptability, and re-configurable communications.
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Credit scoring models are the primary instrument used by financial institutions to manage credit risk. The scarcity of research on behavioral scoring is due to the difficult data access. Financial institutions have to maintain the privacy and security of borrowers' information refrain them from collaborating in research initiatives. In this work, we present a methodology that allows us to evaluate the performance of models trained with synthetic data when they are applied to real-world data. Our results show that synthetic data quality is increasingly poor when the number of attributes increases. However, creditworthiness assessment models trained with synthetic data show a reduction of 3\% of AUC and 6\% of KS when compared with models trained with real data. These results have a significant impact since they encourage credit risk investigation from synthetic data, making it possible to maintain borrowers' privacy and to address problems that until now have been hampered by the availability of information.
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Novel topological spin textures, such as magnetic skyrmions, benefit from their inherent stability, acting as the ground state in several magnetic systems. In the current study of atomic monolayer magnetic materials, reasonable initial guesses are still needed to search for those magnetic patterns. This situation underlines the need to develop a more effective way to identify the ground states. To solve this problem, in this work, we propose a genetic-tunneling-driven variance-controlled optimization approach, which combines a local energy minimizer back-end and a metaheuristic global searching front-end. This algorithm is an effective optimization solution for searching for magnetic ground states at extremely low temperatures and is also robust for finding low-energy degenerated states at finite temperatures. We demonstrate here the success of this method in searching for magnetic ground states of 2D monolayer systems with both artificial and calculated interactions from density functional theory. It is also worth noting that the inherent concurrent property of this algorithm can significantly decrease the execution time. In conclusion, our proposed method builds a useful tool for low-dimensional magnetic system energy optimization.
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