在过去的十年中，我们看到了工业数据，计算能力的巨大改善以及机器学习的重大理论进步。这为在大规模非线性监控和控制问题上使用现代机器学习工具提供了机会。本文对过程行业的应用进行了对最新结果的调查。

元学习是机器学习的一个分支，旨在将相关任务分布的数据合成以有效地解决新的数据。在过程控制中，许多系统具有相似且充分理解的动力学，这表明可以通过元学习创建可推广的控制器是可行的。在这项工作中，我们制定了一种元加强学习（META-RL）控制策略，该策略利用已知的离线信息进行培训，例如模型结构。对模型参数的分布而不是单个模型，对元RL代理进行了训练，从而使代理能够自动适应过程动力学的变化，同时保持性能。一个关键的设计元素是能够在培训期间离线利用基于模型的信息，同时保持与新环境交互的无模型策略结构。我们以前的工作已经证明了如何将这种方法应用于调整比例综合控制器以控制一阶过程的与工业相关的问题。在这项工作中，我们简要地重新引入了我们的方法，并证明了如何将其扩展到比例综合衍生的控制器和二阶系统。

元学习是机器学习的一个分支，它训练神经网络模型以合成各种数据，以快速解决新问题。在过程控制中，许多系统具有相似且充分理解的动力学，这表明可以通过元学习创建可推广的控制器是可行的。在这项工作中，我们制定了一种元加强学习（META-RL）控制策略，该策略可用于调整比例的整体控制器。我们的Meta-RL代理具有复发结构，该结构累积了“上下文”，以通过闭环中的隐藏状态变量学习系统的动力学。该体系结构使代理能够自动适应过程动力学的变化。在此处报告的测试中，对元RL代理完全离线训练了一阶和时间延迟系统，并从相同的训练过程动力学分布中得出的新型系统产生了出色的效果。一个关键的设计元素是能够在模拟环境中训练期间离线利用基于模型的信息，同时保持无模型的策略结构，以与真实过程动态不确定性的新过程进行交互。元学习是一种构建样品有效智能控制器的有前途的方法。

深度加强学习（RL）是一种优化驱动的框架，用于生产一般动力系统的控制策略，而无明确依赖过程模型。仿真报告了良好的结果。在这里，我们展示了在真实物理系统上实现了艺术深度RL算法状态的挑战。方面包括软件与现有硬件之间的相互作用;实验设计和样品效率;培训受输入限制;和算法和控制法的解释性。在我们的方法中，我们的方法是使用PID控制器作为培训RL策略。除了简单性之外，这种方法还具有多种吸引力功能：无需将额外的硬件添加到控制系统中，因为PID控制器可以通过标准可编程逻辑控制器轻松实现;控制法可以在参数空间的“安全”区域中很容易初始化;最终产品 - 一个调整良好的PID控制器 - 有一种形式，从业者可以充分推理和部署。

Non-invasive prostate cancer detection from MRI has the potential to revolutionize patient care by providing early detection of clinically-significant disease (ISUP grade group >= 2), but has thus far shown limited positive predictive value. To address this, we present an MRI-based deep learning method for predicting clinically significant prostate cancer applicable to a patient population with subsequent ground truth biopsy results ranging from benign pathology to ISUP grade group~5. Specifically, we demonstrate that mixed supervision via diverse histopathological ground truth improves classification performance despite the cost of reduced concordance with image-based segmentation. That is, where prior approaches have utilized pathology results as ground truth derived from targeted biopsies and whole-mount prostatectomy to strongly supervise the localization of clinically significant cancer, our approach also utilizes weak supervision signals extracted from nontargeted systematic biopsies with regional localization to improve overall performance. Our key innovation is performing regression by distribution rather than simply by value, enabling use of additional pathology findings traditionally ignored by deep learning strategies. We evaluated our model on a dataset of 973 (testing n=160) multi-parametric prostate MRI exams collected at UCSF from 2015-2018 followed by MRI/ultrasound fusion (targeted) biopsy and systematic (nontargeted) biopsy of the prostate gland, demonstrating that deep networks trained with mixed supervision of histopathology can significantly exceed the performance of the Prostate Imaging-Reporting and Data System (PI-RADS) clinical standard for prostate MRI interpretation.

子格式微型航空车（MAV）中的准确而敏捷的轨迹跟踪是具有挑战性的，因为机器人的小规模会引起大型模型不确定性，要求强大的反馈控制器，而快速的动力学和计算约束则阻止了计算上昂贵的策略的部署。在这项工作中，我们提出了一种在MIT SoftFly（一个子）MAV（0.7克）上进行敏捷和计算有效轨迹跟踪的方法。我们的策略采用了级联的控制方案，在该方案中，自适应态度控制器与受过训练的神经网络政策相结合，以模仿轨迹跟踪可靠的管模型模型预测控制器（RTMPC）。神经网络政策是使用我们最近的工作获得的，这使该政策能够保留RTMPC的稳健性，但以其计算成本的一小部分。我们通过实验评估我们的方法，即使在更具挑战性的操作中，达到均方根误差也低于1.8 cm，与我们先前的工作相比，最大位置误差减少了60％，并证明了对大型外部干扰的稳健性

分析运动表现或预防伤害需要捕获人体在某些运动中施加的地面反作用力（GRF）。标准实践在受控环境中使用与力板配对的物理标记，但这是由于高成本，冗长的实现时间和重复实验中的差异所破坏。因此，我们提出了视频中的GRF推论。尽管最近的工作使用LSTM从2D观点估算GRF，但它们的建模和表示能力可能受到限制。首先，我们建议使用变压器体系结构从视频任务中解决GRF，这是第一个这样做的。然后，我们引入了新的损失，以最大程度地减少回归曲线中的高影响峰。我们还表明，对2D到3D人类姿势估计的训练和多任务学习可以提高对看不见动作的概括。在此不同的任务上进行预训练时，在较小（稀有）GRF数据集上进行填充时，可以提供良好的初始权重。我们评估了Laas Parkour和新收集的钳子数据集；与先前的方法相比，我们出现的误差降低了19％。

在对机器学习研究的可靠性和可信度的越来越关注的越来越关注的情况下，我们提出了一个有原则的框架，用于提出可靠和可推广的主张：多元宇宙分析。我们的框架建立在多元宇宙分析（Steegen等，2016）的基础上，该框架是为了应对心理学自身的可重复性危机而引入的。为了有效地探索高维且经常连续的ML搜索空间，我们用高斯工艺替代品对多元宇宙进行建模，并应用贝叶斯实验设计。我们的框架旨在促进有关模型性能的强大科学结论，因此我们的方法着重于探索而不是常规优化。在两个案例研究中的第一个中，我们研究了关于自适应优化者相对优点的有争议的主张。其次，我们综合了关于学习率对大批次培训概括差距的影响的矛盾研究。对于机器学习社区而言，多元宇宙分析是一种简单有效的技术，用于识别稳定的主张，提高透明度以及迈向改善可重复性的一步。

由于数据保护法和机构内的官方程序，在实践中很难在机构之间共享医疗数据。因此，大多数现有的算法经过相对较小的脑电图（EEG）数据集的培训，这可能会损害预测准确性。在这项工作中，我们通过将公开可用的数据集分配到代表各个机构中数据的不相交集中来共享数据时模拟了一个情况。我们建议在每个机构中培训一个（本地）检测器，并将其个人预测汇总为最终预测。比较了四个集合计划，即多数投票，平均值，加权平均值和Dawid-Skene方法。该方法仅使用EEG通道的一个子集在独立的数据集上进行了验证。当每个机构提供足够数量的数据时，合奏的精度与对所有数据进行训练的单个检测器相当。加权平均聚合方案表现出最佳性能，当局部检测器接近对所有可用数据训练的单个检测器的性能时，它只能用DAWID-SKENE方法略有优于。

近年来已经看到了最终（E2E）口语理解（SLU）系统的重要进展，它直接从口头音频预测意图和插槽。虽然对话历史被利用以改善基于传统的基于文本的自然语言理解系统，但是当前的E2E SLU方法尚未在多转义和面向任务的对话中尚未结合这种关键的上下文信号。在这项工作中，我们提出了一个上下文E2E SLU模型架构，它使用多针关注机制来通过编码的先前的话语和对话框（语音助手所采取的动作）进行多转对对话。我们详细介绍了将这些上下文集成到最先进的复制和转换器的模型中的替代方法。当应用于由语音助理收集的大型识别的话语数据集时，我们的方法分别将平均单词和语义误差率降低10.8％和12.6％。我们还在公开可用的数据集中呈现结果，并显示我们的方法显着提高了非联盟基线的性能