电负载预测已成为电力系统操作的组成部分。深入学习模型为此目的被发现。然而,为了达到期望的预测准确性,它们需要大量的培训数据。分享负载预测的各个家庭的电力消耗数据可能会损害用户隐私,并且在通信资源方面可能是昂贵的。因此,诸如联邦学习的边缘计算方法正在为此目的获得更多重要性。这些方法可以利用数据,而无需集中存储它。本文评估了联合学习对单个房屋负荷的短期预测以及总负荷的表现。它通过将其与集中和局部学习方案进行比较来讨论该方法的优点和缺点。此外,提出了一种新的客户端聚类方法,以减少联合学习的收敛时间。结果表明,联合学习具有良好的性能,具有0.117kWh的最小根均匀误差(RMSE),为单独的负载预测。
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Automated decision support systems promise to help human experts solve tasks more efficiently and accurately. However, existing systems typically require experts to understand when to cede agency to the system or when to exercise their own agency. Moreover, if the experts develop a misplaced trust in the system, their performance may worsen. In this work, we lift the above requirement and develop automated decision support systems that, by design, do not require experts to understand when each of their recommendations is accurate to improve their performance. To this end, we focus on multiclass classification tasks and consider an automated decision support system that, for each data sample, uses a classifier to recommend a subset of labels to a human expert. We first show that, by looking at the design of such a system from the perspective of conformal prediction, we can ensure that the probability that the recommended subset of labels contains the true label matches almost exactly a target probability value with high probability. Then, we develop an efficient and near-optimal search method to find the target probability value under which the expert benefits the most from using our system. Experiments on synthetic and real data demonstrate that our system can help the experts make more accurate predictions and is robust to the accuracy of the classifier it relies on.
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使用社交媒体网站和应用程序已经变得非常受欢迎,人们在这些网络上分享他们的照片。在这些网络上自动识别和标记人们的照片已经提出了隐私保存问题,用户寻求隐藏这些算法的方法。生成的对抗网络(GANS)被证明是非常强大的在高多样性中产生面部图像以及编辑面部图像。在本文中,我们提出了一种基于GAN的生成掩模引导的面部图像操纵(GMFIM)模型,以将无法察觉的编辑应用于输入面部图像以保护图像中的人的隐私。我们的模型由三个主要组件组成:a)面罩模块将面积从输入图像中切断并省略背景,b)用于操纵面部图像并隐藏身份的GaN的优化模块,并覆盖身份和c)用于组合输入图像的背景和操纵的去识别的面部图像的合并模块。在优化步骤的丢失功能中考虑了不同的标准,以产生与输入图像一样类似的高质量图像,同时不能通过AFR系统识别。不同数据集的实验结果表明,与最先进的方法相比,我们的模型可以实现对自动面部识别系统的更好的性能,并且它在大多数实验中捕获更高的攻击成功率。此外,我们提出的模型的产生图像具有最高的质量,更令人愉悦。
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我们提出了MC-CIM,一个计算内存(CIM)框架,用于强大,但低功耗,贝叶斯边缘智能。具有确定性权重的深神经网络(DNN)不能表达他们的预测不确定性,从而对误诊的后果是致命的诸如外科机器人的应用来说,对应用来说造成危急风险。为了解决这个限制,DNN的贝叶斯推论已经受到关注。使用贝叶斯推断,不仅是预测本身,而且还可以提取预测置信度以规划风险感知的动作。然而,DNN的贝叶斯推断是计算昂贵的,不适合实时和/或边缘部署。使用Monte Carlo Dropout(MC-Tropout)的贝叶斯DNN近似值和低计算复杂性具有高的鲁棒性。增强该方法的计算效率,我们讨论了一个新的CIM模块,除了内存重量输入标量产品之外,还可以对内存概率丢弃进行支持,以支持该方法。我们还提出了计算重复使用的MC-Dropout的重新使用,其中每个连续实例可以利用来自之前的迭代的产品和计算。甚至更多,我们讨论如何通过利用组合优化方法来最佳地订购随机实例,以最小化整体MC-Dropout工作负载。讨论了基于CIM的MC-Tropout执行的应用,用于自主无人机的MNIST字符识别和视觉径管(VO)。框架可靠地给出了MC-CIM在很大程度上的非理想中的预测信心。提出了MC-CIM,具有16x31 SRAM阵列,0.85 V电源,16nm低待机电源(LSTP)技术在其最佳计算和外围配置中消耗了30个MC-Dropout实例的30个MC-Dropout实例,节省了43%的能量与典型相比执行。
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这项研究的目的是开发一个强大的基于深度学习的框架,以区分Covid-19,社区获得的肺炎(CAP)和基于使用各种方案和放射剂量在不同成像中心获得的胸部CT扫描的正常病例和正常情况。我们表明,虽然我们的建议模型是在使用特定扫描协议仅从一个成像中心获取的相对较小的数据集上训练的,但该模型在使用不同技术参数的多个扫描仪获得的异质测试集上表现良好。我们还表明,可以通过无监督的方法来更新模型,以应对火车和测试集之间的数据移动,并在从其他中心接收新的外部数据集时增强模型的鲁棒性。我们采用了合奏体系结构来汇总该模型的多个版本的预测。为了初始培训和开发目的,使用了171 Covid-19、60 CAP和76个正常情况的内部数据集,其中包含使用恒定的标准辐射剂量扫描方案从一个成像中心获得的体积CT扫描。为了评估模型,我们回顾了四个不同的测试集,以研究数据特征对模型性能的转移的影响。在测试用例中,有与火车组相似的CT扫描,以及嘈杂的低剂量和超低剂量CT扫描。此外,从患有心血管疾病或手术病史的患者中获得了一些测试CT扫描。这项研究中使用的整个测试数据集包含51 covid-19、28 CAP和51例正常情况。实验结果表明,我们提出的框架在所有测试集上的表现良好,达到96.15%的总准确度(95%CI:[91.25-98.74]),COVID-119,COVID-96.08%(95%CI:[86.54-99.5],95%),[86.54-99.5],),,),敏感性。帽敏感性为92.86%(95%CI:[76.50-99.19])。
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逆转录 - 聚合酶链反应(RT-PCR)目前是Covid-19诊断中的金标准。然而,它可以花几天来提供诊断,假负率相对较高。成像,特别是胸部计算断层扫描(CT),可以有助于诊断和评估这种疾病。然而,表明标准剂量CT扫描对患者提供了显着的辐射负担,尤其是需要多次扫描的患者。在这项研究中,我们考虑低剂量和超低剂量(LDCT和ULDCT)扫描方案,其减少靠近单个X射线的辐射曝光,同时保持可接受的分辨率以进行诊断目的。由于胸部放射学专业知识可能不会在大流行期间广泛使用,我们使用LDCT / ULDCT扫描的收集的数据集进行人工智能(AI)基础的框架,以研究AI模型可以提供人为级性能的假设。 AI模型使用了两个阶段胶囊网络架构,可以快速对Covid-19,社区获得的肺炎(帽)和正常情况进行分类,使用LDCT / ULDCT扫描。 AI模型实现Covid-19敏感性为89.5%+ - 0.11,帽敏感性为95%+ \ - 0.11,正常情况敏感性(特异性)85.7%+ - 0.16,精度为90%+ \ - 0.06。通过纳入临床数据(人口统计和症状),性能进一步改善了Covid-19敏感性为94.3%+ \ - PM 0.05,帽敏感性为96.7%+ \ - 0.07,正常情况敏感性(特异性)91%+ - 0.09,精度为94.1%+ \ - 0.03。所提出的AI模型基于降低辐射暴露的LDCT / ULDCT扫描来实现人级诊断。我们认为,所提出的AI模型有可能协助放射科医师准确,并迅速诊断Covid-19感染,并帮助控制大流行期间的传输链。
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多条证据表明预测模型可能受益于算法分类。在算法分类下,预测模型不会预测所有情况,而是将其中一些人迁移到人类专家。然而,在算法分类下模型的预测准确性与人类专家之间的相互作用并不充分理解。在这项工作中,我们首先正式表征在这种情况下,在这种情况下,预测模型可能受益于算法分类。在这样做时,我们还证明了用于完整自动化培训的模型可能是在分类下的次优。然后,给定任何模型和所需的分类级别,我们示出了最佳分类策略是确定性阈值规则,其中通过在每个实例级别上的模型和人为错误之间的差异来确定分类决策。建立这些结果,我们介绍了一种实用的基于梯度的算法,保证找到一系列分类策略和提高性能的预测模型。来自两个重要应用的合成和实际数据的各种监督学习任务的实验 - 内容调度和科学发现 - 说明了我们的理论结果,并表明我们的梯度基算法提供的模型和分类策略优于所提供的算法几个竞争的基线。
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