In this paper, we elaborate on the design and discuss the results of a multi-agent simulation that we have developed using the PSI cognitive architecture. We demonstrate that imbuing agents with intrinsic needs for group affiliation, certainty and competence will lead to the emergence of social behavior among agents. This behavior expresses itself in altruism toward in-group agents and adversarial tendencies toward out-group agents. Our simulation also shows how parameterization can have dramatic effects on agent behavior. Introducing an out-group bias, for example, not only made agents behave aggressively toward members of the other group, but it also increased in-group cohesion. Similarly, environmental and situational factors facilitated the emergence of outliers: agents from adversarial groups becoming close friends. Overall, this simulation showcases the power of psychological frameworks, in general, and the PSI paradigm, in particular, to bring about human-like behavioral patterns in an emergent fashion.
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This paper considers a combination of actuation tendons and measurement strings to achieve accurate shape sensing and direct kinematics of continuum robots. Assuming general string routing, a methodical Lie group formulation for the shape sensing of these robots is presented. The shape kinematics is expressed using arc-length-dependent curvature distributions parameterized by modal functions, and the Magnus expansion for Lie group integration is used to express the shape as a product of exponentials. The tendon and string length kinematic constraints are solved for the modal coefficients and the configuration space and body Jacobian are derived. The noise amplification index for the shape reconstruction problem is defined and used for optimizing the string/tendon routing paths, and a planar simulation study shows the minimal number of strings/tendons needed for accurate shape reconstruction. A torsionally stiff continuum segment is used for experimental evaluation, demonstrating mean (maximal) end-effector absolute position error of less than 2% (5%) of total length. Finally, a simulation study of a torsionally compliant segment demonstrates the approach for general deflections and string routings. We believe that the methods of this paper can benefit the design process, sensing and control of continuum and soft robots.
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Image super-resolution is a common task on mobile and IoT devices, where one often needs to upscale and enhance low-resolution images and video frames. While numerous solutions have been proposed for this problem in the past, they are usually not compatible with low-power mobile NPUs having many computational and memory constraints. In this Mobile AI challenge, we address this problem and propose the participants to design an efficient quantized image super-resolution solution that can demonstrate a real-time performance on mobile NPUs. The participants were provided with the DIV2K dataset and trained INT8 models to do a high-quality 3X image upscaling. The runtime of all models was evaluated on the Synaptics VS680 Smart Home board with a dedicated edge NPU capable of accelerating quantized neural networks. All proposed solutions are fully compatible with the above NPU, demonstrating an up to 60 FPS rate when reconstructing Full HD resolution images. A detailed description of all models developed in the challenge is provided in this paper.
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从分区的输入空间中生成不安全的子要求,以支持验证引导的测试案例以正式验证黑盒模型,这对研究人员来说是一个具有挑战性的问题。搜索空间的大小使详尽的搜索在计算上是不切实际的。本文调查了一种元热疗法方法,以在分区的输入空间中搜索不安全的候选子要求。我们提出了一种负选择算法(NSA),用于识别给定安全性质内候选人的不安全区域。 NSA算法的元效力能力使得在验证这些区域的一部分时估算庞大的不安全区域成为可能。我们利用分区空间的并行执行来生产安全区域。基于安全区域的先验知识的NSA用于识别候选不安全区域,然后使用Marabou框架来验证NSA结果。我们的初步实验和评估表明,该程序在用Marabou框架验证的高精度验证时发现候选人不安全的子裁定。
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我们研究数据近似和优化中的关键工具之一:低分配颜色。正式地,给定有限集系统$(x,\ nathcal s)$,两颜色的$ \ chi的\ emph {vrionpancy}:x \ to \ to \ to \ { - 1,1 \} $定义为$ \ max_ {s \ in \ Mathcal s} | {\ chi(s)} | $,其中$ \ chi(s)= \ sum \ limits_ {x \ in s} \ chi(x)$。我们提出了一种随机算法,对于任何$ d> 0 $和$(x,\ mathcal s)$,带有双重粉碎功能$ \ pi^*(k)= o(k^d)$,返回带有预期的着色差异$ o \ left({\ sqrt {| x |^{1-1/d} \ log | \ mathcal s |}}}} \ right)$(此绑定是紧密的)时间$ \ tilde o \ left({{ | \ Mathcal S | \ CDOT | X |^{1/d}+| X |^{2+1/d}}} \ right)$,在$ o \ left的先前最佳时间(| \ Mathcal)改进s | \ cdot | x |^3 \ right)$至少为$ | x |^{2-1/d} $时,当$ | \ | \ Mathcal S | \ geq | x | $。该设置包括许多几何类别,有界双VC维度的家庭等。直接的结果,我们获得了一种改进的算法来构建子分数大小的$ \ varepsilon $ approximations。我们的方法使用原始偶重新升高,通过对随机更新的权重进行了改进的分析,并通过匹配度的匹配数低 - 计算几何形状的基本结构。特别是,我们获得了相同的$ | x |^{2-1/d} $ factor factor factor factor facter intherting the Match of crotsing number $ o \ left的施工时间({| x |^{1-1/d} } \ right)$,这是自1980年代以来的第一个改进。所提出的算法非常简单,这使得首次有可能具有近乎最佳差异的颜色,并且在高于$ 2 $的尺寸的抽象和几何套装系统中,对于抽象和几何设置系统的近似近似值。
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自2015年首次介绍以来,深入增强学习(DRL)方案的使用已大大增加。尽管在许多不同的应用中使用了使用,但他们仍然存在缺乏可解释性的问题。面包缺乏对研究人员和公众使用DRL解决方案的使用。为了解决这个问题,已经出现了可解释的人工智能(XAI)领域。这是各种不同的方法,它们希望打开DRL黑框,范围从使用可解释的符号决策树到诸如Shapley值之类的数值方法。这篇评论研究了使用哪些方法以及使用了哪些应用程序。这样做是为了确定哪些模型最适合每个应用程序,或者是否未充分利用方法。
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在核成像中,有限的分辨率会导致影响图像清晰度和定量准确性的部分体积效应(PVE)。已证明来自CT或MRI的高分辨率解剖信息的部分体积校正(PVC)已被证明是有效的。但是,这种解剖学引导的方法通常需要乏味的图像注册和分割步骤。由于缺乏具有高端CT和相关运动伪像的混合体SPECT/CT扫描仪,因此很难获得准确的分段器官模板,尤其是在心脏SPECT成像中。轻微的错误注册/错误分段将导致PVC后的图像质量严重降解。在这项工作中,我们开发了一种基于深度学习的方法,用于快速心脏SPECT PVC,而无需解剖信息和相关的器官分割。所提出的网络涉及密集连接的多维动态机制,即使网络经过充分训练,也可以根据输入图像对卷积内核进行调整。引入了心脏内血容量(IMBV)作为网络优化的附加临床损失函数。提出的网络表明,使用Technetium-99M标记的红细胞在GE发现NM/CT 570C专用心脏SPECT扫描仪上获得的28个犬类研究表现有希望的表现。这项工作表明,与没有这种机制的同一网络相比,具有密集连接的动态机制的提议网络产生了较高的结果。结果还表明,没有解剖信息的提出的网络可以与解剖学引导的PVC方法产生的图像产生具有统计上可比的IMBV测量的图像,这可能有助于临床翻译。
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在公共场合开展业务的未受保护的未受保护的无飞机特工(UAV)的对抗性攻击的危险正在增长。采用基于AI的技术和更具体的深度学习(DL)方法来控制和指导这些无人机可能在性能方面有益,但对这些技术的安全性及其对对抗性攻击的脆弱性增加了更多的担忧,从而导致碰撞的机会增加随着代理人变得困惑。本文提出了一种基于DL方法的解释性来建立有效检测器的创新方法,该方法将保护这些DL方案,从而使它们采用它们免受潜在攻击。代理商正在采用深入的强化学习(DRL)计划进行指导和计划。它是由深层确定性政策梯度(DDPG)组成和培训的,并具有优先的经验重播(PER)DRL计划,该计划利用人工潜在领域(APF)来改善训练时间和避免障碍的绩效。对抗性攻击是通过快速梯度标志方法(FGSM)和基本迭代方法(BIM)算法产生的,并将障碍物课程的完成率从80 \%降低至35 \%。建立了无人机基于无人体DRL的计划和指导的现实合成环境,包括障碍和对抗性攻击。提出了两个对抗攻击探测器。第一个采用卷积神经网络(CNN)体系结构,并实现了80 \%的检测准确性。第二个检测器是根据长期记忆(LSTM)网络开发的,与基于CNN的检测器相比,计算时间更快地达到了91 \%的精度。
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由于传感器,社交媒体等,过去几十年来,数据流的分析已经受到相当大的关注。它旨在识别无序,无限和不断发展的观察流中的模式。聚类此类数据需要一些时间和内存的限制。本文介绍了一种新的数据流群集方法(IMOC流)。与其他聚类算法不同,这种方法使用两个不同的目标函数来捕获数据的不同方面。 IMOC流的目标是:1)通过使用空闲时间来减少计算时间以应用遗传操作并增强解决方案。 2)通过引入新的树概要来减少内存分配。 3)通过使用多目标框架查找任意形状的群集。我们对高维流数据集进行了实验研究,并将其与众所周知的流聚类技术进行了比较。实验表明我们的方法在优化时间和内存的同时在任意形状,紧凑且分开的群集中分区数据流的能力。我们的方法在NMI和Arand测量方面也表现出大部分流算法。
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肺癌是最致命的癌症之一,部分诊断和治疗取决于肿瘤的准确描绘。目前是最常见的方法的人以人为本的分割,须遵守观察者间变异性,并且考虑到专家只能提供注释的事实,也是耗时的。最近展示了有前途的结果,自动和半自动肿瘤分割方法。然而,随着不同的研究人员使用各种数据集和性能指标验证了其算法,可靠地评估这些方法仍然是一个开放的挑战。通过2018年IEEE视频和图像处理(VIP)杯竞赛创建的计算机断层摄影扫描(LOTUS)基准测试的肺起源肿瘤分割的目标是提供唯一的数据集和预定义的指标,因此不同的研究人员可以开发和以统一的方式评估他们的方法。 2018年VIP杯始于42个国家的全球参与,以获得竞争数据。在注册阶段,有129名成员组成了来自10个国家的28个团队,其中9个团队将其达到最后阶段,6队成功完成了所有必要的任务。简而言之,竞争期间提出的所有算法都是基于深度学习模型与假阳性降低技术相结合。三种决赛选手开发的方法表明,有希望的肿瘤细分导致导致越来越大的努力应降低假阳性率。本次竞争稿件概述了VIP-Cup挑战,以及所提出的算法和结果。
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