我们描述了与全球结构搜索方法结合使用的局部替代模型。该模型遵循高斯近似电势（GAP）形式主义，并基于原子位置描述符的平滑重叠，而使用Mini Batch $ K $ -MEANS则减少了本地环境的稀疏性。该模型是在原子全局优化X框架中实现的，并用作盆地跳结构搜索中局部放松的部分替代。该方法对于多种原子系统（包括分子，纳米颗粒，表面支撑的簇和表面薄膜）来说是可靠的。展示了本地替代模型的结构搜索环境中的好处。这包括从较小的系统转移学习的能力，以及执行并发多层计量搜索的可能性。
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Due to the unequivocal need for understanding the decision processes of deep learning networks, both modal-dependent and model-agnostic techniques have become very popular. Although both of these ideas provide transparency for automated decision making, most methodologies focus on either using the modal-gradients (model-dependent) or ignoring the model internal states and reasoning with a model's behavior/outcome (model-agnostic) to instances. In this work, we propose a unified explanation approach that given an instance combines both model-dependent and agnostic explanations to produce an explanation set. The generated explanations are not only consistent in the neighborhood of a sample but can highlight causal relationships between image content and the outcome. We use Wireless Capsule Endoscopy (WCE) domain to illustrate the effectiveness of our explanations. The saliency maps generated by our approach are comparable or better on the softmax information score.
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Data heterogeneity across clients is a key challenge in federated learning. Prior works address this by either aligning client and server models or using control variates to correct client model drift. Although these methods achieve fast convergence in convex or simple non-convex problems, the performance in over-parameterized models such as deep neural networks is lacking. In this paper, we first revisit the widely used FedAvg algorithm in a deep neural network to understand how data heterogeneity influences the gradient updates across the neural network layers. We observe that while the feature extraction layers are learned efficiently by FedAvg, the substantial diversity of the final classification layers across clients impedes the performance. Motivated by this, we propose to correct model drift by variance reduction only on the final layers. We demonstrate that this significantly outperforms existing benchmarks at a similar or lower communication cost. We furthermore provide proof for the convergence rate of our algorithm.
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Purpose: This study aims to explore training strategies to improve convolutional neural network-based image-to-image registration for abdominal imaging. Methods: Different training strategies, loss functions, and transfer learning schemes were considered. Furthermore, an augmentation layer which generates artificial training image pairs on-the-fly was proposed, in addition to a loss layer that enables dynamic loss weighting. Results: Guiding registration using segmentations in the training step proved beneficial for deep-learning-based image registration. Finetuning the pretrained model from the brain MRI dataset to the abdominal CT dataset further improved performance on the latter application, removing the need for a large dataset to yield satisfactory performance. Dynamic loss weighting also marginally improved performance, all without impacting inference runtime. Conclusion: Using simple concepts, we improved the performance of a commonly used deep image registration architecture, VoxelMorph. In future work, our framework, DDMR, should be validated on different datasets to further assess its value.
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社会过程的持续数字化转化为时间序列数据的扩散，这些数据涵盖了诸如欺诈检测，入侵检测和能量管理等应用，在这种应用程序中，异常检测通常对于启用可靠性和安全性至关重要。许多最近的研究针对时间序列数据的异常检测。实际上，时间序列异常检测的特征是不同的数据，方法和评估策略，现有研究中的比较仅考虑了这种多样性的一部分，这使得很难为特定问题设置选择最佳方法。为了解决这一缺点，我们介绍了有关数据，方法和评估策略的分类法，并使用分类法提供了无监督时间序列检测的全面概述，并系统地评估和比较了最先进的传统以及深度学习技术。在使用九个公开可用数据集的实证研究中，我们将最常用的性能评估指标应用于公平实施标准下的典型方法。根据分类法提供的结构化，我们报告了经验研究，并以比较表的形式提供指南，以选择最适合特定应用程序设置的方法。最后，我们为这个动态领域提出了研究方向。
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近年来，用深击的图像和视频操纵已成为安全和社会的严重关注。因此，已经提出了许多检测模型和数据库来可靠地检测DeepFake数据。但是，人们越来越担心这些模型和培训数据库可能会有偏见，从而导致深泡检测器失败。在这项工作中，我们通过（a）为五个流行的DeepFake数据集提供41个不同属性的大规模人口统计学和非人口统计学注释，以及（b）全面分析多个最先进的ART的AI偏见这些数据库上的DeepFake检测模型。调查分析了各种独特属性（从6500万标签）对检测性能的影响，包括人口统计学（年龄，性别，种族）和非人口统计学（头发，皮肤，配件等）信息。结果表明，研究的数据库缺乏多样性，更重要的是表明，使用的深层检测模型对许多研究的属性有很大偏见。此外，结果表明，模型的决策可能基于几个可疑（偏见）的假设，例如，如果一个人在微笑或戴上帽子。根据这种深泡检测方法的应用，这些偏见可能导致普遍性，公平性和安全性问题。我们希望这项研究的发现和注释数据库将有助于评估和减轻未来深层检测技术的偏见。我们的注释数据集可公开使用。
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没有全面的指标来描述多对象跟踪（MOT）序列的复杂性。缺乏指标可降低解释性，使数据集的比较变得复杂，并将跟踪器绩效的对话降低到排行榜位置的问题。作为一种补救措施，我们介绍了新型的MOT数据集复杂度度量（MOTCOM），该度量是由MOT中的关键问题启发的三个子计量学的组合：闭塞，运动不稳定和视觉相似性。MOTCOM的见解可以开放有关跟踪器性能的细微讨论，并可能导致对鲜为人知的数据集或旨在解决子问题的新颖贡献的更广泛认可。我们在综合MOT17，MOT20和Motsynth数据集上评估了MOTCOM，并表明MOTCOM在描述与传统密度和轨道数量相比描述MOT序列的复杂性要好得多。项目页面https://vap.aau.dk/motcom
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我们基于功能分析中的分类结构开发了一种自动和符号分化的组成方法，其中衍生物是抽象向量上的线性函数，而不是限于标量，向量，矩阵或张力器，表示为多维阵列。我们表明，可以使用差分计算来实现符号和自动分化，以生成基于原始，恒定，线性和双线性函数的规则以及其顺序和并行组成的线性函数。线性函数以组合域特异性语言表示。最后，我们提供了一个微积分，用于象征性地计算衍生物的伴随，而无需使用矩阵，而矩阵过于效率低，无法在高维空间上使用。衍生物的最终符号表示保留了输入程序的数据并行操作。组合分化和计算形式的伴随的组合在行为上等同于反向模式自动分化。特别是，它为矩阵过于效率而无法表示线性功能的优化提供了机会。
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深度学习方法缺乏无线胶囊内窥镜检查（WCE）自动诊断的可普遍性，这阻止了任何显着优势降低到真实的临床实践。结果，使用WCE的疾病管理继续依赖医学专家的详尽手动调查。尽管有几个优势，但这解释了其有限的用途。先前的工作已经考虑使用更高质量和数量的标签作为解决缺乏概括的一种方式，但是考虑到病理多样性，这几乎是无法扩展的，更不用说标记大型数据集的标签还会支持医务人员。我们建议使用免费可用的域知识作为先验，以学习更多可靠和可推广的表示。我们通过实验表明，领域先验可以通过在标签的代理中作用来使表示形式受益，从而大大减少了标签要求，同时仍可以完全无监督而又感知的学习。我们在预处理过程中使用对比度目标以及先前的指导观点，在此观点选择激发了对病理信息的敏感性。在三个数据集上进行的广泛实验表明，我们的方法的性能要比（或与）域中的最新技术更好，在病理分类和跨数据库概括方面建立了新的基准，并扩展到不看病的病理学类别。
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行为互联网（IOB）将人类行为放在工程智能连接系统的核心。 IOB将数字世界与人类行为联系起来建立人类驱动的设计，开发和适应过程。本文根据与软件工程师，人机互动科学家，社会科学家和认知科学社区互动的集体努力来定义IOB模型的新颖概念。基于IOB的模型，基于探索性研究，综合最先进的分析和专家访谈。真正的行业4.0制造基础设施的架构有助于解释IOB模型及其应用。概念模型用于成功为Uffizi画廊，意大利佛罗伦萨的人群监测和队列管理系统成功实施社会技术基础设施。该实验始于2016年秋季，并在2018年秋季进行运营，使用了一种数据驱动方法来使用实时感官数据来提供系统。它还在游客的移动行为上注入了预测模型。该系统的主要目标是捕捉人类行为，模型，并建立一种考虑变化，实时适应变化的机制，并不断从重复行为中学习。除了概念模型和现实生活评价外，本文还提供专家的建议，并为未来几年成为IOB成为一个重要的技术进步的未来指导。
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