本文提出了一个算法框架,用于控制符合信号时间逻辑(STL)规范的连续动力系统的合成。我们提出了一种新型算法,以从STL规范中获得时间分配的有限自动机,并引入一个多层框架,该框架利用此自动机以空间和时间上指导基于采样的搜索树。我们的方法能够合成非线性动力学和多项式谓词功能的控制器。我们证明了算法的正确性和概率完整性,并说明了我们在几个案例研究中框架的效率和功效。我们的结果表明,在艺术状态下,速度的速度是一定的。
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多机器人运动计划(MRMP)是在运动动力学约束下针对在环境中作用的多个机器人的非缩进轨迹的基本问题。由于其复杂性,现有算法要么利用简化的假设或不完整。这项工作引入了基于动力学冲突的搜索(K-CB),这是一种分散的(分离)MRMP算法,是一般,可扩展性和概率完成的。该算法从成功的解决方案到MRMP的离散类似物(被称为多试路径查找(MAPF))具有灵感。具体来说,我们将基于冲突的搜索(CBS)(一种流行的分散MAPF算法)调整为MRMP设置。这种适应的新颖性是我们直接在连续领域工作,而无需离散化。特别是,动力动力学的约束在本地进行治疗。 K-CBS计划使用低级规划师分别为每个机器人计划,并通过定义单个机器人的约束来解决机器人之间的冲突树以解决机器人之间的碰撞。低水平的计划者可以是用于运动动力学机器人的任何基于采样的树搜索算法,从而将单个机器人的现有计划者提升为多机器人设置。我们表明,K-CBS继承了低级计划者的(概率)完整性。我们说明了在几个案例研究和基准测试中K-CB的一般性和性能。
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神经网络(NNS)已成功地用于代表复杂动力学系统的状态演变。这样的模型,称为NN动态模型(NNDMS),使用NN的迭代噪声预测来估计随时间推移系统轨迹的分布。尽管它们的准确性,但对NNDMS的安全分析仍然是一个具有挑战性的问题,并且在很大程度上尚未探索。为了解决这个问题,在本文中,我们介绍了一种为NNDM提供安全保证的方法。我们的方法基于随机屏障函数,其与安全性的关系类似于Lyapunov功能的稳定性。我们首先展示了通过凸优化问题合成NNDMS随机屏障函数的方法,该问题又为系统的安全概率提供了下限。我们方法中的一个关键步骤是,NNS的最新凸近似结果的利用是找到零件线性边界,这允许将屏障函数合成问题作为一个方形优化程序的制定。如果获得的安全概率高于所需的阈值,则该系统将获得认证。否则,我们引入了一种生成控制系统的方法,该系统以最小的侵入性方式稳健地最大化安全概率。我们利用屏障函数的凸属性来提出最佳控制合成问题作为线性程序。实验结果说明了该方法的功效。即,他们表明该方法可以扩展到具有多层和数百个神经元的多维NNDM,并且控制器可以显着提高安全性概率。
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在本文中,我们通过概率保证解决了基于采样的运动计划和测量不确定性的问题。我们概括了基于基于树的基于树木的运动计划算法,以确定性系统并提出信念-USHAMCAL {a} $,该框架将任何基于动力学的树的计划者扩展到线性(或可线化)系统的信念空间。我们为信仰空间介绍了适当的抽样技术和距离指标,以保留基础规划师的概率完整性和渐近最佳性能。我们证明了我们在模拟方面对自动化和非全面系统有效和渐近地找到安全低成本路径的疗效。
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在安全关键方案中利用自主系统需要在存在影响系统动态的不确定性和黑匣子组件存在下验证其行为。在本文中,我们开发了一个框架,用于验证部分可观察到的离散时间动态系统,从给定的输入输出数据集中具有针对时间逻辑规范的未暗模式可分散的动态系统。验证框架采用高斯进程(GP)回归,以了解数据集中的未知动态,并将连续空间系统抽象为有限状态,不确定的马尔可夫决策过程(MDP)。这种抽象依赖于通过使用可重复的内核Hilbert空间分析以及通过离散化引起的不确定性来捕获由于GP回归中的错误而捕获不确定性的过渡概率间隔。该框架利用现有的模型检查工具来验证对给定时间逻辑规范的不确定MDP抽象。我们建立将验证结果扩展到潜在部分可观察系统的抽象结果的正确性。我们表明框架的计算复杂性在数据集和离散抽象的大小中是多项式。复杂性分析说明了验证结果质量与处理较大数据集和更精细抽象的计算负担之间的权衡。最后,我们展示了我们的学习和验证框架在具有线性,非线性和切换动力系统的几种案例研究中的功效。
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Recent semi-supervised and self-supervised methods have shown great success in the image and text domain by utilizing augmentation techniques. Despite such success, it is not easy to transfer this success to tabular domains. It is not easy to adapt domain-specific transformations from image and language to tabular data due to mixing of different data types (continuous data and categorical data) in the tabular domain. There are a few semi-supervised works on the tabular domain that have focused on proposing new augmentation techniques for tabular data. These approaches may have shown some improvement on datasets with low-cardinality in categorical data. However, the fundamental challenges have not been tackled. The proposed methods either do not apply to datasets with high-cardinality or do not use an efficient encoding of categorical data. We propose using conditional probability representation and an efficient progressively feature upgrading framework to effectively learn representations for tabular data in semi-supervised applications. The extensive experiments show superior performance of the proposed framework and the potential application in semi-supervised settings.
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This paper presents a multi-agent Deep Reinforcement Learning (DRL) framework for autonomous control and integration of renewable energy resources into smart power grid systems. In particular, the proposed framework jointly considers demand response (DR) and distributed energy management (DEM) for residential end-users. DR has a widely recognized potential for improving power grid stability and reliability, while at the same time reducing end-users energy bills. However, the conventional DR techniques come with several shortcomings, such as the inability to handle operational uncertainties while incurring end-user disutility, which prevents widespread adoption in real-world applications. The proposed framework addresses these shortcomings by implementing DR and DEM based on real-time pricing strategy that is achieved using deep reinforcement learning. Furthermore, this framework enables the power grid service provider to leverage distributed energy resources (i.e., PV rooftop panels and battery storage) as dispatchable assets to support the smart grid during peak hours, thus achieving management of distributed energy resources. Simulation results based on the Deep Q-Network (DQN) demonstrate significant improvements of the 24-hour accumulative profit for both prosumers and the power grid service provider, as well as major reductions in the utilization of the power grid reserve generators.
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与其2D图像对应物相比,3D点云数据上的零射击学习是一个相关的未置换问题。 3D数据由于不可用的预训练特征提取模型而带来了ZSL的新挑战。为了解决这个问题,我们提出了一种及时引导的3D场景生成和监督方法,该方法可以增强3D数据以更好地学习网络,从而探索可见和看不见的对象的复杂相互作用。首先,我们以提示描述的某些方式合并了两个3D模型的点云。提示的行为就像描述每个3D场景的注释一样。后来,我们进行对比学习,以端到端的方式培训我们所提出的建筑。我们认为,与单​​个对象相比,3D场景可以更有效地关联对象,因为当对象出现在上下文中时,流行的语言模型(如Bert)可以实现高性能。我们提出的及时引导场景生成方法封装了数据扩展和基于及时的注释/字幕,以提高3D ZSL性能。我们已经在合成(ModelNet40,ModelNet10)和实扫描(ScanoJbectnn)3D对象数据集上实现了最新的ZSL和广义ZSL性能。
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学习合适的全幻灯片图像(WSIS)表示有效检索系统是一项非平凡的任务。从当前方法中获得的WSI嵌入在欧几里得空间中并不理想有效的WSI检索。此外,由于同时处理多组贴片,因此大多数当前方法都需要高GPU存储器。为了应对这些挑战,我们提出了一个新颖的框架,用于利用深层生成建模和Fisher向量学习二进制和稀疏的WSI表示。我们引入了新的损失功能,以学习稀疏和二进制置换不变的WSI表示,采用基于实例的培训来提高记忆效率。在癌症基因组地图集(​​TCGA)和肝脏-Kidney-Stomach(LKS)数据集上验证了博学的WSI表示。在检索准确性和速度方面,该方法的表现优于Yottixel(最新的组织病理学图像搜索引擎)。此外,我们在公共基准LKS数据集中对SOTA实现了竞争性能,以进行WSI分类。
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在实际执行或基准测试之前预测生产代码的性能是高度挑战的。在本文中,我们提出了一个被称为TEP-GNN的预测模型,该模型表明,对于预测单位测试执行时间的特殊情况,高准确性的性能预测是可能的。 Tep-gnn使用FA-asts或流动的ASTS作为基于图的代码表示方法,并使用强大的图形神经网络(GNN)深度学习模型预测测试执行时间。我们基于从项目公共存储库中开采的922个测试文件,使用四个现实生活中的Java开源程序评估TEP-GNN。我们发现我们的方法达到了0.789的较高的Pearson相关性,表现优于基线深度学习模型。但是,我们还发现,训练有素的模型需要更多的工作来概括看不见的项目。我们的工作表明,FA-asts和GNN是预测绝对性能值的可行方法,并作为能够在执行前预测任意代码的性能的重要中介步骤。
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