$ \ Texit {Fermi} $数据中的银河系中多余(GCE)的两个领先假设是一个未解决的微弱毫秒脉冲条件(MSP)和暗物质(DM)湮灭。这些解释之间的二分法通常通过将它们建模为两个单独的发射组分来反映。然而,诸如MSP的点源(PSS)在超微弱的极限中具有统计变质的泊松发射(正式的位置,预期每个来源平均贡献远低于一个光子),导致可能提出问题的歧义如排放是否是PS样或性质中的泊松人。我们提出了一种概念上的新方法,以统一的方式描述PS和泊松发射,并且刚刚从此获得的结果中获得了对泊松组件的约束。为了实现这种方法,我们利用深度学习技术,围绕基于神经网络的方法,用于直方图回归,其表达量数量的不确定性。我们证明我们的方法对许多困扰先前接近的系统,特别是DM / PS误操作来稳健。在$ \ texit {fermi} $数据中,我们发现由$ \ sim4 \ times 10 ^ {-11} \ \ text {counts} \ {counts} \ text {counts} \ text {counts} \ \ text {cm} ^ { - 2} \ \ text {s} ^ { - 1} $(对应于$ \ sim3 - 4 $每pL期望计数),这需要$ n \ sim \ mathcal {o}( 10 ^ 4)$源来解释整个过剩(中位数价值$ n = \文本{29,300} $横跨天空)。虽然微弱,但这种SCD允许我们获得95%信心的Poissonian比赛的约束$ \ eta_p \ leq 66 \%$。这表明大量的GCE通量是由于PSS 。
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The number of international benchmarking competitions is steadily increasing in various fields of machine learning (ML) research and practice. So far, however, little is known about the common practice as well as bottlenecks faced by the community in tackling the research questions posed. To shed light on the status quo of algorithm development in the specific field of biomedical imaging analysis, we designed an international survey that was issued to all participants of challenges conducted in conjunction with the IEEE ISBI 2021 and MICCAI 2021 conferences (80 competitions in total). The survey covered participants' expertise and working environments, their chosen strategies, as well as algorithm characteristics. A median of 72% challenge participants took part in the survey. According to our results, knowledge exchange was the primary incentive (70%) for participation, while the reception of prize money played only a minor role (16%). While a median of 80 working hours was spent on method development, a large portion of participants stated that they did not have enough time for method development (32%). 25% perceived the infrastructure to be a bottleneck. Overall, 94% of all solutions were deep learning-based. Of these, 84% were based on standard architectures. 43% of the respondents reported that the data samples (e.g., images) were too large to be processed at once. This was most commonly addressed by patch-based training (69%), downsampling (37%), and solving 3D analysis tasks as a series of 2D tasks. K-fold cross-validation on the training set was performed by only 37% of the participants and only 50% of the participants performed ensembling based on multiple identical models (61%) or heterogeneous models (39%). 48% of the respondents applied postprocessing steps.
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倾斜的随机生存森林(RSF)是一种用于右翼结果的合奏监督学习方法。斜RSF中的树是使用预测变量的线性组合生长的,以创建分支,而在标准RSF中,使用单个预测变量。倾斜的RSF集合通常比标准RSF合奏具有更高的预测准确性。但是,评估预测变量的所有可能的线性组合会诱导大量的计算开销,从而将应用限制为大规模数据集。此外,几乎没有开发用于解释斜RSF合奏的方法,与基于轴的对应物相比,它们仍然难以解释。我们介绍了一种提高斜力RSF计算效率的方法,以及一种用斜RSF估计单个预测变量重要性的方法。我们减少计算开销的策略是利用牛顿 - 拉夫森评分(Newton-Raphson)评分,这是一种经典的优化技术,我们适用于决策树的每个非叶子节点内的COX部分似然函数。我们通过在线性组合中否定了用于给定预测指标的每个系数,然后计算出降低的降低准确性,从而估计单个预测因子对斜RSF的重要性。通常,在基准测试实验中,我们发现,与现有的斜RSF相比,与现有软件相比,我们对斜RSF的实现速度约为450倍,而较高的Brier得分则要高450倍。我们在模拟研究中发现,“否定重要性”比置换重要性,莎普利添加性解释和先前引入的技术更可靠地区分相关和无关的预测因子,以基于方差分析来衡量斜RSF的可变重要性。当前研究中引入的方法可在AORSF R软件包中获得。
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筛查结肠镜检查是多种3D计算机视觉技术的重要临床应用,包括深度估计,表面重建和缺失区域检测。但是,由于难以获取地面真相数据,因此在实际结肠镜检查视频中对这些技术的开发,评估和比较仍然在很大程度上是定性的。在这项工作中,我们提出了一个带有高清临床结肠镜和高保真结肠模型的结肠镜检查3D视频数据集(C3VD),用于在结肠镜检查中进行基准计算机视觉方法。我们介绍了一种新颖的多模式2D-3D注册技术,以注册光学视频序列,并以地面真实的视图对已知3D模型的视图。通过将光学图像转换为具有生成对抗网络的深度图,并通过进化优化器对齐边缘特征来注册不同的模态。在模拟实验中,这种注册方法达到了0.321毫米的平均翻译误差,平均旋转误差为0.159度,无误地面真相可用。该方法还利用视频信息,将注册精度提高了55.6%以进行翻译,与单帧注册相比,旋转60.4%。 22个简短的视频序列被注册,以生成10,015个总帧,具有配对的地面真实深度,表面正常,光流,遮挡,六个自由度姿势,覆盖范围图和3D模型。该数据集还包括胃肠病学家与配对地面真相姿势和3D表面模型获得的筛选视频。数据集和注册源代码可在urr.jhu.edu/c3vd上获得。
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语言模型既展示了定量的改进,又展示了新的定性功能,随着规模的增加。尽管它们具有潜在的变革性影响,但这些新能力的特征却很差。为了为未来的研究提供信息,为破坏性的新模型能力做准备,并改善社会有害的效果,至关重要的是,我们必须了解目前和近乎未来的能力和语言模型的局限性。为了应对这一挑战,我们介绍了超越模仿游戏基准(Big Bench)。 Big Bench目前由204个任务组成,由132家机构的442位作者贡献。任务主题是多样的,从语言学,儿童发展,数学,常识性推理,生物学,物理学,社会偏见,软件开发等等。 Big-Bench专注于被认为超出当前语言模型的功能的任务。我们评估了OpenAI的GPT型号,Google内部密集变压器体系结构和大型基础上的开关稀疏变压器的行为,跨越了数百万到数十亿个参数。此外,一个人类专家评估者团队执行了所有任务,以提供强大的基准。研究结果包括:模型性能和校准都随规模改善,但绝对的术语(以及与评估者的性能相比);在模型类中的性能非常相似,尽管带有稀疏性。逐渐和预测的任务通常涉及大量知识或记忆成分,而在临界规模上表现出“突破性”行为的任务通常涉及多个步骤或组成部分或脆性指标;社交偏见通常会随着含糊不清的环境而随着规模而增加,但这可以通过提示来改善。
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这封信报告了一种新型手持机器人的设计,构造和实验验证,用于在人声褶皱的办公室激光手术中。办公室内窥镜激光手术是喉咙学的一种新兴趋势:它有望以成本的一小部分提供相同的传统手术治疗(即手术室)的患者结局。不幸的是,办公室程序可能具有挑战性。用于激光输送的光纤只能以视线方式向前发出光,这严重限制了解剖学访问。我们在这封信中提出的机器人旨在克服这些挑战。机器人的最终效应子是可通的激光纤维,通过将薄光纤纤维(0.225 mm)与肌腱驱动的镍氨基烷凹口鞘的组合组合而产生,可提供弯曲。该设备可以与大多数市售的内窥镜无缝使用,因为它足够小(1.1 mm)可以通过工作通道。为了控制纤维,我们提出了一个可以安装在内窥镜手柄顶部的紧凑型致动单元,以便在手术过程中,操作医生可以单手同时操作内窥镜和可驾驶的纤维。我们报告了模拟和幻影实验,表明与当前的临床纤维相比,该提议的设备大大增强了手术通道。
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对于大型小分子的大型库,在考虑一系列疾病模型,测定条件和剂量范围时,详尽的组合化学筛选变得不可行。深度学习模型已实现了硅的最终技术,以预测协同得分。但是,药物组合的数据库对协同剂有偏见,这些结果不一定会概括分布不足。我们采用了使用深度学习模型的顺序模型优化搜索来快速发现与癌细胞系相比的协同药物组合,而与详尽的评估相比,筛查要少得多。在仅3轮ML引导的体外实验(包括校准圆圈)之后,我们发现,对高度协同组合进行了查询的一组药物对。进行了另外两轮ML引导实验,以确保趋势的可重复性。值得注意的是,我们重新发现药物组合后来证实将在临床试验中研究。此外,我们发现仅使用结构信息生成的药物嵌入开始反映作用机理。
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制定了具有机器学习模拟(骆驼)项目的宇宙学和天体物理学,通过数千名宇宙的流体动力模拟和机器学习将宇宙学与天体物理学结合起来。骆驼包含4,233个宇宙学仿真,2,049个n-body和2,184个最先进的流体动力模拟,在参数空间中采样巨大的体积。在本文中,我们介绍了骆驼公共数据发布,描述了骆驼模拟的特性和由它们产生的各种数据产品,包括光环,次麦,银河系和空隙目录,功率谱,Bispectra,Lyman - $ \ Alpha $光谱,概率分布函数,光环径向轮廓和X射线光子列表。我们还释放了超过骆驼 - 山姆的数十亿个星系的目录:与Santa Cruz半分析模型相结合的大量N身体模拟。我们释放包含350多个Terabytes的所有数据,并包含143,922个快照,数百万光环,星系和摘要统计数据。我们提供有关如何访问,下载,读取和处理数据AT \ URL {https://camels.readthedocs.io}的进一步技术详细信息。
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解释在人类学习中发挥着相当大的作用,特别是在仍然在形成抽象的主要挑战,以及了解世界的关系和因果结构的地区。在这里,我们探索强化学习代理人是否同样可以从解释中受益。我们概述了一系列关系任务,涉及选择一个在一个集合中奇数一个的对象(即,沿许多可能的特征尺寸之一的唯一)。奇数一张任务要求代理在一组对象中的多维关系上推理。我们展示了代理商不会仅从奖励中学习这些任务,但是当它们也培训以生成语言解释对象属性或选择正确或不正确时,实现> 90%的性能。在进一步的实验中,我们展示了预测的解释如何使代理能够从模糊,因果困难的训练中适当地推广,甚至可以学习执行实验干预以识别因果结构。我们表明解释有助于克服代理人来解决简单特征的趋势,并探讨解释的哪些方面使它们成为最有益的。我们的结果表明,从解释中学习是一种强大的原则,可以为培训更强大和一般机器学习系统提供有希望的道路。
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目前,由精确的径向速度(RV)观察结果受到恒星活性引入的虚假RV信号的限制。我们表明,诸如线性回归和神经网络之类的机器学习技术可以有效地从RV观测中删除活动信号(由于星形/张图引起的)。先前的工作着重于使用高斯工艺回归等建模技术仔细地过滤活性信号(例如Haywood等人,2014年)。取而代之的是,我们仅使用对光谱线平均形状的更改进行系统地删除活动信号,也没有有关收集观测值的信息。我们对模拟数据(使用SOAP 2.0软件生成; Dumusque等人,2014年生成)和从Harps-N太阳能望远镜(Dumusque等,2015; Phillips等人2015; 2016; Collier训练)培训了机器学习模型。 Cameron等人2019)。我们发现,这些技术可以从模拟数据(将RV散射从82 cm/s提高到3 cm/s)以及从HARPS-N太阳能望远镜中几乎每天进行的600多种真实观察结果来预测和消除恒星活动(将RV散射从82 cm/s提高到3 cm/s)。 (将RV散射从1.753 m/s提高到1.039 m/s,提高了约1.7倍)。将来,这些或类似的技术可能会从太阳系以外的恒星观察中去除活动信号,并最终有助于检测到阳光状恒星周围可居住的区域质量系外行星。
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