放射学报告含有在其解释图像中被放射科学家记录的多样化和丰富的临床异常。放射发现的综合语义表示将使广泛的次要使用应用来支持诊断,分类,结果预测和临床研究。在本文中,我们提出了一种新的放射学报告语料库,注释了临床调查结果。我们的注释模式捕获了可观察到的病理发现的详细说明(“病变”)和其他类型的临床问题(“医学问题”)。该模式使用了基于事件的表示来捕获细粒细节,包括断言,解剖学,特征,大小,计数等。我们的黄金标准语料库包含总共500个注释的计算机断层扫描(CT)报告。我们利用两个最先进的深度学习架构提取了触发器和论证实体,包括伯特。然后,我们使用基于BERT的关系提取模型预测触发器和参数实体(称为参数角色)之间的连接。我们使用预先从我们的机构的300万放射学报告预先培训的BERT模型实现了最佳提取性能:90.9%-93.4%f1用于查找触发器的触发器72.0%-85.6%f1,用于参数角色。为了评估型号的概括性,我们使用了从模拟胸部X射线(MIMIC-CXR)数据库中随机采样的外部验证。该验证集的提取性能为95.6%,用于发现触发器和参数角色的79.1%-89.7%,表明模型与具有不同的成像模型的跨机构数据一致。我们从模拟CXR数据库中的所有放射学报告中提取了查找事件,并为研究界提供了提取。
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The number of international benchmarking competitions is steadily increasing in various fields of machine learning (ML) research and practice. So far, however, little is known about the common practice as well as bottlenecks faced by the community in tackling the research questions posed. To shed light on the status quo of algorithm development in the specific field of biomedical imaging analysis, we designed an international survey that was issued to all participants of challenges conducted in conjunction with the IEEE ISBI 2021 and MICCAI 2021 conferences (80 competitions in total). The survey covered participants' expertise and working environments, their chosen strategies, as well as algorithm characteristics. A median of 72% challenge participants took part in the survey. According to our results, knowledge exchange was the primary incentive (70%) for participation, while the reception of prize money played only a minor role (16%). While a median of 80 working hours was spent on method development, a large portion of participants stated that they did not have enough time for method development (32%). 25% perceived the infrastructure to be a bottleneck. Overall, 94% of all solutions were deep learning-based. Of these, 84% were based on standard architectures. 43% of the respondents reported that the data samples (e.g., images) were too large to be processed at once. This was most commonly addressed by patch-based training (69%), downsampling (37%), and solving 3D analysis tasks as a series of 2D tasks. K-fold cross-validation on the training set was performed by only 37% of the participants and only 50% of the participants performed ensembling based on multiple identical models (61%) or heterogeneous models (39%). 48% of the respondents applied postprocessing steps.
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Plastic shopping bags that get carried away from the side of roads and tangled on cotton plants can end up at cotton gins if not removed before the harvest. Such bags may not only cause problem in the ginning process but might also get embodied in cotton fibers reducing its quality and marketable value. Therefore, it is required to detect, locate, and remove the bags before cotton is harvested. Manually detecting and locating these bags in cotton fields is labor intensive, time-consuming and a costly process. To solve these challenges, we present application of four variants of YOLOv5 (YOLOv5s, YOLOv5m, YOLOv5l and YOLOv5x) for detecting plastic shopping bags using Unmanned Aircraft Systems (UAS)-acquired RGB (Red, Green, and Blue) images. We also show fixed effect model tests of color of plastic bags as well as YOLOv5-variant on average precision (AP), mean average precision (mAP@50) and accuracy. In addition, we also demonstrate the effect of height of plastic bags on the detection accuracy. It was found that color of bags had significant effect (p < 0.001) on accuracy across all the four variants while it did not show any significant effect on the AP with YOLOv5m (p = 0.10) and YOLOv5x (p = 0.35) at 95% confidence level. Similarly, YOLOv5-variant did not show any significant effect on the AP (p = 0.11) and accuracy (p = 0.73) of white bags, but it had significant effects on the AP (p = 0.03) and accuracy (p = 0.02) of brown bags including on the mAP@50 (p = 0.01) and inference speed (p < 0.0001). Additionally, height of plastic bags had significant effect (p < 0.0001) on overall detection accuracy. The findings reported in this paper can be useful in speeding up removal of plastic bags from cotton fields before harvest and thereby reducing the amount of contaminants that end up at cotton gins.
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在因果推理和强盗文献中,基于观察数据的线性功能估算线性功能的问题是规范的。我们分析了首先估计治疗效果函数的广泛的两阶段程序,然后使用该数量来估计线性功能。我们证明了此类过程的均方误差上的非反应性上限:这些边界表明,为了获得非反应性最佳程序,应在特定加权$ l^2 $中最大程度地估算治疗效果的误差。 -规范。我们根据该加权规范的约束回归分析了两阶段的程序,并通过匹配非轴突局部局部最小值下限,在有限样品中建立了实例依赖性最优性。这些结果表明,除了取决于渐近效率方差之外,最佳的非质子风险除了取决于样本量支持的最富有函数类别的真实结果函数与其近似类别之间的加权规范距离。
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Angluin的L*算法使用会员资格和等价查询了解了常规语言的最低(完整)确定性有限自动机(DFA)。它的概率近似正确(PAC)版本用足够大的随机会员查询替换等效查询,以使答案获得高级信心。因此,它可以应用于任何类型的(也是非规范)设备,可以将其视为合成自动机的算法,该算法根据观测值抽象该设备的行为。在这里,我们对Angluin的PAC学习算法对通过引入一些噪音从DFA获得的设备感兴趣。更确切地说,我们研究盎格鲁因算法是否会降低噪声并产生与原始设备更接近原始设备的DFA。我们提出了几种介绍噪声的方法:(1)嘈杂的设备将单词的分类W.R.T.倒置。具有很小概率的DFA,(2)嘈杂的设备在询问其分类W.R.T.之前用小概率修改了单词的字母。 DFA和(3)嘈杂的设备结合了W.R.T.单词的分类。 DFA及其分类W.R.T.柜台自动机。我们的实验是在数百个DFA上进行的。直言不讳地表明,我们的主要贡献表明:(1)每当随机过程产生嘈杂的设备时,盎格鲁因算法的行为都很好,(2)但使用结构化的噪声却很差,并且(3)几乎肯定是随机性的产量具有非竞争性语言的系统。
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通用数据模型解决了标准化电子健康记录(EHR)数据的许多挑战,但无法将其集成深度表型所需的资源。开放的生物学和生物医学本体论(OBO)铸造本体论提供了可用于生物学知识的语义计算表示,并能够整合多种生物医学数据。但是,将EHR数据映射到OBO Foundry本体论需要大量的手动策展和域专业知识。我们介绍了一个框架,用于将观察性医学成果合作伙伴关系(OMOP)标准词汇介绍给OBO铸造本体。使用此框架,我们制作了92,367条条件,8,615种药物成分和10,673个测量结果的映射。域专家验证了映射准确性,并且在24家医院进行检查时,映射覆盖了99%的条件和药物成分和68%的测量结果。最后,我们证明OMOP2OBO映射可以帮助系统地识别可能受益于基因检测的未诊断罕见病患者。
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本文通过讨论参加了为期三年的SubT竞赛的六支球队的不同大满贯策略和成果,报道了地下大满贯的现状。特别是,本文有四个主要目标。首先,我们审查团队采用的算法,架构和系统;特别重点是以激光雷达以激光雷达为中心的SLAM解决方案(几乎所有竞争中所有团队的首选方法),异质的多机器人操作(包括空中机器人和地面机器人)和现实世界的地下操作(从存在需要处理严格的计算约束的晦涩之处)。我们不会回避讨论不同SubT SLAM系统背后的肮脏细节,这些系统通常会从技术论文中省略。其次,我们通过强调当前的SLAM系统的可能性以及我们认为与一些良好的系统工程有关的范围来讨论该领域的成熟度。第三,我们概述了我们认为是基本的开放问题,这些问题可能需要进一步的研究才能突破。最后,我们提供了在SubT挑战和相关工作期间生产的开源SLAM实现和数据集的列表,并构成了研究人员和从业人员的有用资源。
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光学成像通常用于行业和学术界的科学和技术应用。在图像传感中,通过数字化图像的计算分析来执行一个测量,例如对象的位置。新兴的图像感应范例通过设计光学组件来执行不进行成像而是编码,从而打破了数据收集和分析之间的描述。通过将图像光学地编码为适合有效分析后的压缩,低维的潜在空间,这些图像传感器可以以更少的像素和更少的光子来工作,从而可以允许更高的直通量,较低的延迟操作。光学神经网络(ONNS)提供了一个平台,用于处理模拟,光学域中的数据。然而,基于ONN的传感器仅限于线性处理,但是非线性是深度的先决条件,而多层NNS在许多任务上的表现都大大优于浅色。在这里,我们使用商业图像增强器作为平行光电子,光学到光学非线性激活函数,实现用于图像传感的多层预处理器。我们证明,非线性ONN前处理器可以达到高达800:1的压缩率,同时仍然可以在几个代表性的计算机视觉任务中高精度,包括机器视觉基准测试,流程度图像分类以及对对象中对象的识别,场景。在所有情况下,我们都会发现ONN的非线性和深度使其能够胜过纯线性ONN编码器。尽管我们的实验专门用于ONN传感器的光线图像,但替代ONN平台应促进一系列ONN传感器。这些ONN传感器可能通过在空间,时间和/或光谱尺寸中预处处理的光学信息来超越常规传感器,并可能具有相干和量子质量,所有这些都在光学域中。
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Majorana示威者是一项领先的实验,寻找具有高纯净锗探测器(HPGE)的中性s中性双β衰变。机器学习提供了一种最大化这些检测器提供的信息量的新方法,但是与传统分析相比,数据驱动的性质使其不可解释。一项可解释性研究揭示了机器的决策逻辑,使我们能够从机器中学习以反馈传统分析。在这项工作中,我们介绍了Majorana演示者数据的第一个机器学习分析。这也是对任何锗探测器实验的第一个可解释的机器学习分析。训练了两个梯度增强的决策树模型,以从数据中学习,并进行了基于游戏理论的模型可解释性研究,以了解分类功率的起源。通过从数据中学习,该分析识别重建参数之间的相关性,以进一步增强背景拒绝性能。通过从机器中学习,该分析揭示了新的背景类别对相互利用的标准Majorana分析的重要性。该模型与下一代锗探测器实验(如传说)高度兼容,因为它可以同时在大量探测器上进行训练。
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语言模型既展示了定量的改进,又展示了新的定性功能,随着规模的增加。尽管它们具有潜在的变革性影响,但这些新能力的特征却很差。为了为未来的研究提供信息,为破坏性的新模型能力做准备,并改善社会有害的效果,至关重要的是,我们必须了解目前和近乎未来的能力和语言模型的局限性。为了应对这一挑战,我们介绍了超越模仿游戏基准(Big Bench)。 Big Bench目前由204个任务组成,由132家机构的442位作者贡献。任务主题是多样的,从语言学,儿童发展,数学,常识性推理,生物学,物理学,社会偏见,软件开发等等。 Big-Bench专注于被认为超出当前语言模型的功能的任务。我们评估了OpenAI的GPT型号,Google内部密集变压器体系结构和大型基础上的开关稀疏变压器的行为,跨越了数百万到数十亿个参数。此外,一个人类专家评估者团队执行了所有任务,以提供强大的基准。研究结果包括:模型性能和校准都随规模改善,但绝对的术语(以及与评估者的性能相比);在模型类中的性能非常相似,尽管带有稀疏性。逐渐和预测的任务通常涉及大量知识或记忆成分,而在临界规模上表现出“突破性”行为的任务通常涉及多个步骤或组成部分或脆性指标;社交偏见通常会随着含糊不清的环境而随着规模而增加,但这可以通过提示来改善。
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