背景和客观的高医学多样性一直是处方的重大挑战,在医师的决策过程中引起混乱或怀疑。本文旨在通过提供有关其他医生开处方的药物的信息,并弄清楚除所讨论的一种药物外还推荐了哪些其他药物,以开发一种称为推荐的药物推荐系统,以帮助医生进行高血压处方。方法有两个步骤开发的方法:首先,采用了协会规则挖掘算法来查找医学协会规则。第二步需要图形挖掘和聚类,以通过ATC代码提供丰富的建议,该建议本身包括多个步骤。首先,初始图是根据历史处方数据构建的。然后,在第二步中进行数据修剪,此后,由普通医生酌情裁定具有高重复率的药物。接下来,将药物与称为ATC代码的著名医学分类系统相匹配,以提供丰富的建议。最后,DBSCAN和Louvain算法在最后一步中群集药物。结果作为系统的输出,提供了推荐药物的清单,医生可以根据患者的临床症状选择一种或多种药物。仅使用与高血压药物有关的2级药物用于评估系统的性能。从该系统获得的结果已由该领域的专家进行了审查和确认。
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Designing a local planner to control tractor-trailer vehicles in forward and backward maneuvering is a challenging control problem in the research community of autonomous driving systems. Considering a critical situation in the stability of tractor-trailer systems, a practical and novel approach is presented to design a non-linear MPC(NMPC) local planner for tractor-trailer autonomous vehicles in both forward and backward maneuvering. The tractor velocity and steering angle are considered to be control variables. The proposed NMPC local planner is designed to handle jackknife situations, avoiding multiple static obstacles, and path following in both forward and backward maneuvering. The challenges mentioned above are converted into a constrained problem that can be handled simultaneously by the proposed NMPC local planner. The direct multiple shooting approach is used to convert the optimal control problem(OCP) into a non-linear programming problem(NLP) that IPOPT solvers can solve in CasADi. The controller performance is evaluated through different backup and forward maneuvering scenarios in the Gazebo simulation environment in real-time. It achieves asymptotic stability in avoiding static obstacles and accurate tracking performance while respecting path constraints. Finally, the proposed NMPC local planner is integrated with an open-source autonomous driving software stack called AutowareAi.
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Machine learning algorithms have revolutionized different fields, including natural language processing, computer vision, signal processing, and medical data processing. Despite the excellent capabilities of machine learning algorithms in various tasks and areas, the performance of these models mainly deteriorates when there is a shift in the test and training data distributions. This gap occurs due to the violation of the fundamental assumption that the training and test data are independent and identically distributed (i.i.d). In real-world scenarios where collecting data from all possible domains for training is costly and even impossible, the i.i.d assumption can hardly be satisfied. The problem is even more severe in the case of medical images and signals because it requires either expensive equipment or a meticulous experimentation setup to collect data, even for a single domain. Additionally, the decrease in performance may have severe consequences in the analysis of medical records. As a result of such problems, the ability to generalize and adapt under distribution shifts (domain generalization (DG) and domain adaptation (DA)) is essential for the analysis of medical data. This paper provides the first systematic review of DG and DA on functional brain signals to fill the gap of the absence of a comprehensive study in this era. We provide detailed explanations and categorizations of datasets, approaches, and architectures used in DG and DA on functional brain images. We further address the attention-worthy future tracks in this field.
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我们通过实验验证一个实时机器学习框架,能够控制拉曼放大器的泵功率值以在二维(2D)中塑造信号功率演变:频率和光纤距离。在我们的设置中,优化了四个一阶反向传输泵的功率值,以实现所需的2D功率配置文件。泵功率优化框架包括一个卷积神经网络(CNN),然后是差分进化(DE)技术,在线应用于放大器设置,以自动实现目标2D功率配置文件。可实现的2D配置文件的结果表明,该框架能够确保获得的最大绝对误差(MAE)(<0.5 dB)与获得的目标2D配置文件之间。此外,该框架在多目标设计方案中进行了测试,该方案的目标是在跨度结束时达到固定增益水平的2D配置文件,共同在整个光纤长度上进行最小的光谱游览。在这种情况下,实验结果断言,对于目标扁平增益水平的2D轮廓,当设置在泵功率值中不受物理限制时,DE获得的最大增益偏差小于1 dB。模拟结果还证明,有足够的泵功率可用,可以实现更高的目标增益水平的更好的增益偏差(小于0.6 dB)。
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本文为基于MPC的基于MPC模型的增强学习方法的计划模块提出了一个新的评分功能,以解决使用奖励功能得分轨迹的固有偏见。所提出的方法使用折现价值和折扣价值提高了现有基于MPC的MBRL方法的学习效率。该方法利用最佳轨迹来指导策略学习,并根据现实世界更新其状态行动价值函数,并增强板载数据。在选定的Mujoco健身环境中评估了所提出方法的学习效率,以及在学习的模拟机器人模型中学习运动技能。结果表明,所提出的方法在学习效率和平均奖励回报方面优于当前的最新算法。
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使用增强现实(AR)用于导航目的,这表明在手术手术过程中协助医生有益。这些应用通常需要知道外科手术工具和患者的姿势,以提供外科医生在任务执行过程中可以使用的视觉信息。现有的医学级跟踪系统使用放置在手术室内的红外摄像头(OR)来识别感兴趣的对象附加并计算其姿势的复古反射标记。一些市售的AR头式显示器(HMD)使用类似的摄像头进行自定位,手动跟踪和估算对象的深度。这项工作提出了一个使用AR HMD的内置摄像机来准确跟踪复古反射标记的框架,例如在手术过程中使用的标记,而无需集成任何其他组件。该框架还能够同时跟踪多个工具。我们的结果表明,横向翻译的准确度为0.09 +-0.06毫米,可以实现标记的跟踪和检测,纵向翻译的0.42 +-0.32 mm,绕垂直轴旋转的0.80 +-0.39 ver。此外,为了展示所提出的框架的相关性,我们在手术程序的背景下评估了系统的性能。该用例旨在在骨科过程中复制K-Wire插入的场景。为了进行评估,为两名外科医生和一名生物医学研究人员提供了视觉导航,每次都进行了21次注射。该用例的结果提供了与基于AR的导航程序报告的相当精度。
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预测,预测了大量的机器人和人为辅助任务。 NASA为了解这些天体的地质和构成的努力在很大程度上取决于机器人臂的使用。当人类与机器人探险家一起工作时,安全性和冗余方面至关重要。此外,机器人臂对于卫星维修和计划的轨道碎片缓解任务至关重要。这项工作的目的是创建一个基于自定义的计算机视觉(CV)的人工神经网络(ANN),该神经网络将能够快速识别从单个(RGB-D)的7度自由(DOF)机器人组的姿势图像 - 就像人类可以轻松识别手臂是否指向一定方向一样。 Sawyer机器人臂用于开发和培训这种智能算法。由于Sawyer的关节空间涵盖了7个维度,因此覆盖整个联合配置空间是一项无法克服的任务。在这项工作中,使用类似于Taguchi方法的正交阵列,以有效地跨越关节空间,以最少的训练图像数量。该生成的数据库用于训练自定义ANN,其准确度平均等于数据库生成使用的最小关节位移步骤的两倍。预先训练的ANN将有助于估计在太空站,航天器和流浪者作为辅助工具或应急计划上使用的机器人操纵器的姿势。
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可以使用超分辨率方法改善医学图像的空间分辨率。实际增强的超级分辨率生成对抗网络(Real-Esrgan)是最近用于产生较高分辨率图像的最新有效方法之一,给定较低分辨率的输入图像。在本文中,我们应用这种方法来增强2D MR图像的空间分辨率。在我们提出的方法中,我们稍微修改了从脑肿瘤分割挑战(BRATS)2018数据集中训练2D磁共振图像(MRI)的结构。通过计算SSIM(结构相似性指数量度),NRMSE(归一化根平方误),MAE(平均绝对误差)和VIF(视觉信息保真度)值,通过计算SSIM(结构相似性指数量度)进行定性和定量验证。
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异常检测是要识别在某些方面与训练观察结果不同的样本。这些不符合正常数据分布的样本称为异常值或异常。在现实世界的异常检测问题中,离群值不存在,定义不当或实例非常有限。最近的最新基于深度学习的异常检测方法遭受了高计算成本,复杂性,不稳定的培训程序和非平凡的实施,因此它们很难在现实世界应用中部署。为了解决这个问题,我们利用一个简单的学习程序来训练轻量级的卷积神经网络,在异常检测中达到最先进的表现。在本文中,我们建议将异常检测作为监督回归问题。我们使用连续值的两个可分离分布标记正常和异常数据。为了补偿训练时间中异常样品的不可用,我们利用直接图像增强技术来创建一组不同的样本作为异常。增强集的分布相似,但与正常数据略有偏差,而实际异常将具有进一步的分布。因此,对这些增强样品的训练回归器将导致标签的分布更加可分离,以适应正常和真实的异常数据点。图像和视频数据集的异常检测实验显示了所提出的方法比最新方法的优越性。
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异常检测是确定不符合正常数据分布的样品。由于异常数据的无法获得,培训监督的深神经网络是一项繁琐的任务。因此,无监督的方法是解决此任务的常见方法。深度自动编码器已被广泛用作许多无监督的异常检测方法的基础。但是,深层自动编码器的一个显着缺点是,它们通过概括重建异常值来提供不足的表示异常检测的表示。在这项工作中,我们设计了一个对抗性框架,该框架由两个竞争组件组成,一个对抗性变形者和一个自动编码器。对抗性变形器是一种卷积编码器,学会产生有效的扰动,而自动编码器是一个深层卷积神经网络,旨在重建来自扰动潜在特征空间的图像。这些网络经过相反的目标训练,在这种目标中,对抗性变形者会产生用于编码器潜在特征空间的扰动,以最大化重建误差,并且自动编码器试图中和这些扰动的效果以最大程度地减少它。当应用于异常检测时,该提出的方法会由于对特征空间的扰动应用而学习语义上的富裕表示。所提出的方法在图像和视频数据集上的异常检测中优于现有的最新方法。
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