深层神经网络(DNN)在各种任务中的应用需要应对这些架构的复杂和不透明性质的方法。当有黄金标准可用时,性能评估将DNN视为黑匣子,并根据将预测与地面真相的比较进行计算标准指标。对性能的更深入的了解需要超越此类评估指标来诊断模型行为和预测错误。可以通过两种互补的方式实现此目标。一方面,模型解释技术“打开框”并评估输入,内层和输出之间的关系,以识别最有可能导致性能损失的体系结构模块。另一方面,黑框错误诊断技术研究了模型响应与未用于训练的输入的某些属性之间的相关性,以确定使模型失败的输入的特征。两种方法都提供了有关如何改善体系结构和/或培训过程的提示。本文着重于将DNNS应用于计算机视觉(CV)任务,并介绍了支持Black-Box性能诊断范式的工具的调查。它说明了当前建议的特征和空白,讨论了相关的研究方向,并简要概述了CV以外的其他部门的诊断工具。
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Hawkes processes have recently risen to the forefront of tools when it comes to modeling and generating sequential events data. Multidimensional Hawkes processes model both the self and cross-excitation between different types of events and have been applied successfully in various domain such as finance, epidemiology and personalized recommendations, among others. In this work we present an adaptation of the Frank-Wolfe algorithm for learning multidimensional Hawkes processes. Experimental results show that our approach has better or on par accuracy in terms of parameter estimation than other first order methods, while enjoying a significantly faster runtime.
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Predicting drug side-effects before they occur is a key task in keeping the number of drug-related hospitalizations low and to improve drug discovery processes. Automatic predictors of side-effects generally are not able to process the structure of the drug, resulting in a loss of information. Graph neural networks have seen great success in recent years, thanks to their ability of exploiting the information conveyed by the graph structure and labels. These models have been used in a wide variety of biological applications, among which the prediction of drug side-effects on a large knowledge graph. Exploiting the molecular graph encoding the structure of the drug represents a novel approach, in which the problem is formulated as a multi-class multi-label graph-focused classification. We developed a methodology to carry out this task, using recurrent Graph Neural Networks, and building a dataset from freely accessible and well established data sources. The results show that our method has an improved classification capability, under many parameters and metrics, with respect to previously available predictors.
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深度学习的可解释性被广泛用于评估医学成像模型的可靠性,并降低患者建议不准确的风险。对于超过人类绩效的模型,例如从显微镜图像中预测RNA结构,可解释的建模可以进一步用于发现高度非平凡的模式,而这些模式原本是人眼无法察觉的。我们表明,可解释性可以揭示癌组织的微观外观与其基因表达分析之间的联系。尽管从组织学图像中对所有基因进行详尽的分析仍然具有挑战性,但我们估计了癌症分子亚型,生存和治疗反应的众所周知的基因子集的表达值。我们的方法成功地从图像幻灯片中确定了有意义的信息,突出了高基因表达的热点。我们的方法可以帮助表征基因表达如何塑造组织形态,这可能对病理单位中的患者分层有益。该代码可在GitHub上找到。
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在过去的几年中,霍克斯流程的在线学习受到了越来越多的关注,尤其是用于建模演员网络。但是,这些作品通常会模拟事件或参与者的潜在群集之间的丰富相互作用,或者是参与者之间的网络结构。我们建议对参与者网络的潜在结构进行建模,以及在现实世界中的医疗和财务应用环境中进行的丰富互动。合成和现实世界数据的实验结果展示了我们方法的功效。
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Hawkes流程最近从机器学习社区中引起了人们对建模事件序列数据的多功能性的越来越多的关注。尽管它们具有丰富的历史可以追溯到几十年前,但其某些属性(例如用于学习参数的样本复杂性和释放差异化私有版本的样本复杂性)尚未得到彻底的分析。在这项工作中,我们研究了具有背景强度$ \ mu $和激发功能$ \ alpha e^{ - \ beta t} $的标准霍克斯进程。我们提供$ \ mu $和$ \ alpha $的非私人和差异私人估计器,并在两种设置中获得样本复杂性结果以量化隐私成本。我们的分析利用了霍克斯过程的强大混合特性和经典的中央限制定理的结果,结果较弱的随机变量。我们在合成数据集和真实数据集上验证了我们的理论发现。
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共形预测(CP)是一种多功能的非参数框架,用于量化预测问题中的不确定性。在这项工作中,我们通过首次提出可以应用于时间不断发展的表面,将这种方法扩展到在双变量域上定义的时间序列函数的情况。为了获得有意义有效的预测区域,CP必须与准确的预测算法结合使用,因此,我们扩展了希尔伯特空间中自回旋过程的理论理论,以允许具有双变量域的功能。考虑到该主题的新颖性,我们提出了功能自回旋模型(FAR)的估计技术。实施了仿真研究,以研究不同的点预测因子如何影响所得的预测频段。最后,我们探索了真正数据集中拟议方法的利益和限制,在过去的二十年中,每天都会观察到黑海的海平面异常。
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