纵向形象注册是具有挑战性的,并且由于深学习,尚未受益于主要的性能改善。通过深映像的启发,本文介绍了不同利用的深层架构作为常规,以解决图像登记问题。我们提出了一种称为MIRRBA的特定主题可变形的登记方法,依赖于深的金字塔架构是限制变形场的现有参数模型。 MIRRBA不需要学习数据库,而是仅登记的图像,以便注册一对图像以优化网络参数并提供变形字段并提供变形字段。我们展示了深度架构的正规化力量,并呈现了新的元素,以了解架构在注册的深度学习方法中的作用。因此,要研究网络参数的影响,我们在110个转移乳腺癌全身宠物图像的私有数据集中运行了不同的架构配置,具有大脑,膀胱和转移性病变的手动分割。我们将其与传统的迭代登记方法进行比较和监督基于深度学习的模型。使用检测率和骰子分数评估全局和局部注册准确性,而使用雅加诺的决定因素评估登记现实。此外,我们计算了不同方法以消失的速率缩小消失的病变的能力。 MIRRBA显着改善了监督模型的器官和病变骰子分数。关于消失率,MIRRBA多倍于最佳性能的传统方法SYNCC得分。因此,我们的工作提出了一种替代方法来弥合常规和深度学习的方法之间的性能差距,并展示了深度架构的规律力量。
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To apply federated learning to drug discovery we developed a novel platform in the context of European Innovative Medicines Initiative (IMI) project MELLODDY (grant n{\deg}831472), which was comprised of 10 pharmaceutical companies, academic research labs, large industrial companies and startups. The MELLODDY platform was the first industry-scale platform to enable the creation of a global federated model for drug discovery without sharing the confidential data sets of the individual partners. The federated model was trained on the platform by aggregating the gradients of all contributing partners in a cryptographic, secure way following each training iteration. The platform was deployed on an Amazon Web Services (AWS) multi-account architecture running Kubernetes clusters in private subnets. Organisationally, the roles of the different partners were codified as different rights and permissions on the platform and administrated in a decentralized way. The MELLODDY platform generated new scientific discoveries which are described in a companion paper.
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在过去的几年中,深度学习用于脑电图(EEG)分类任务一直在迅速增长,但其应用程序受到EEG数据集相对较小的限制。数据扩展包括在培训过程中人为地增加数据集的大小,它一直是在计算机视觉或语音等应用程序中获得最新性能的关键要素。尽管文献中已经提出了一些脑电图数据的增强转换,但它们对跨任务的绩效的积极影响仍然难以捉摸。在这项工作中,我们提出了对主要现有脑电图增强的统一和详尽的分析,该分析在常见的实验环境中进行了比较。我们的结果强调了为睡眠阶段分类和大脑计算机界面界面的最佳数据增强,在某些情况下显示预测功率改善大于10%。
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数值验证是机器学习研究的核心,因为它允许评估新方法的实际影响,并确认理论和实践之间的一致性。然而,该领域的快速发展构成了一些挑战:研究人员面临着大量的方法来比较,有限的透明度和最佳实践的共识以及乏味的重新实施工作。结果,验证通常是非常部分的,这可能会导致错误的结论,从而减慢研究的进展。我们提出了Benchopt,这是一个协作框架,旨在在跨编程语言和硬件体系结构的机器学习中自动化,复制和发布优化基准。 Benchopt通过提供用于运行,共享和扩展实验的现成工具来简化社区的基准测试。为了展示其广泛的可用性,我们在三个标准学习任务上展示基准:$ \ ell_2 $ regulaine的逻辑回归,套索和RESNET18用于图像分类的培训。这些基准强调了关键的实际发现,这些发现对这些问题的最新问题更加细微,这表明在实际评估中,魔鬼在细节上。我们希望Benchopt能在社区中促进合作工作,从而改善研究结果的可重复性。
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随着自主系统成为我们日常生活的一部分,确保其信任度至关重要。有许多用于证明可信赖性的技术。所有这些技术的共同点是需要阐明规格。在本文中,我们对规格进行了广泛的看法,专注于顶级要求,包括但不限于功能,安全性,安全性和其他非功能性属性。本文的主要贡献是对于与指定可信度相关的自主系统社区的一系列高级智力挑战。我们还描述了有关自主系统的许多应用程序域的独特规范挑战。
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如今,算法在控制或影响我们生活的各个方面的许多技术系统中起着关键作用。结果,提供解释以满足用户和组织的需求,越来越多地受到法律法规,行为准则和公众的期望。但是,由于法律和法规没有规定如何满足这种期望,因此通常会留下组织来设计自己的解释性方法,不可避免地增加合规性和良好的治理成本。因此,我们提出了“通过设计的解释性”,这是一种以主动措施为特征的整体方法,包括在决策系统设计中的解释能力。本文介绍了软件工程工作流程中解释性方法的技术步骤,以实现域专家针对特定应用程序上下文提出的要求的解释能力。解释性逐设计方法的输出是一组配置,允许可重复使用的服务(称为解释助手)利用应用程序提供的日志并创建可以查询以提取相关数据点的出处痕迹,而这又可以是用于解释计划,以构建向消费者个性化的解释。遵循这些步骤,组织将能够设计其决策系统,以产生满足指定要求的解释,无论是根据法律,法规或业务需求而设计的。我们将方法应用于两个应用程序,从而部署了解释助理,展示了解释功能。最后,测量了相关的开发成本,表明构建解释的方法在开发时间方面是可以探讨的,每个解释句子可能低至两个小时。
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鉴于一些观察到的数据和概率生成模型,贝叶斯推论的目的是获得可能产生数据的模型潜在参数的分布。对于大型人群研究,这项任务是具有挑战性的,在大量人群研究中,在数百名受试者的队列中进行了数千次测量,从而产生了大规模的潜在参数空间。这种较大的基数使现成的变异推理(VI)在计算上是不切实际的。在这项工作中,我们设计了可以有效解决大型人口研究的结构化VI家族。为此,我们的主要思想是在不同的I.I.D.上共享参数化和学习。由模型板拟合的生成模型中的变量。我们将此概念板摊销命名,并说明了其权利的强大协同作用,从而导致表达性,简短的参数化和更快的数量级,以训练大型层次分布分布。我们通过一个充满挑战的神经影像学示例来说明PAVI的实际实用性,该示例具有一百万个潜在参数,这表明了朝着可扩展和表现力的变异推理迈出的重要一步。
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随着自动决策解决方案越来越多地应用于日常生活的各个方面,因此为各种利益相关者(即决策者,决策者,审计师,监管机构...)产生有意义的解释能力变得至关重要。在本文中,我们提出了一种解释的分类法,该分类是作为该项目目的的整体“解释性划分”方法的一部分。该分类法的建立是为了为在组织层面设定的各种监管框架或政策所引起的广泛要求提供解释,以转化高级合规性要求或满足业务需求。分类法包括九个维度。它被用作被认为是侦探控制的解释的独立分类器,以帮助支持性自动化的合规策略。通过一系列示例证明了分类法的可机械性格式,并以轻度本体的形式提供了使用这种分类法的解释性的好处。
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设计对某些数据转换不变的学习系统对于机器学习至关重要。从业人员通常可以通过选择网络体系结构(例如使用卷积进行翻译或使用数据扩展。但是,在网络中实现真正的不变性可能很困难,并且并不总是知道数据不变。学习数据增强策略的最新方法需要持有数据,并且基于双重优化问题,这些问题很复杂,可以解决并且通常在计算上要求。在这项工作中,我们仅从培训数据中研究了学习不断增长的新方法。使用直接在网络中构建的可学习的增强层,我们证明我们的方法非常通用。它可以结合任何类型的可区分扩展,并应用于计算机视觉之外的广泛学习问题。我们提供的经验证据表明,基于二线优化的现代自动数据增强技术比现代自动数据增强技术更容易,更快,同时取得了可比的结果。实验表明,虽然通过自动数据增强传递到模型的不传导受到模型表达性的限制,但我们方法所产生的不变性对设计不敏感。
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Bilevel优化是在机器学习的许多领域中最小化涉及另一个功能的价值函数的问题。在大规模的经验风险最小化设置中,样品数量很大,开发随机方法至关重要,而随机方法只能一次使用一些样品进行进展。但是,计算值函数的梯度涉及求解线性系统,这使得很难得出无偏的随机估计。为了克服这个问题,我们引入了一个新颖的框架,其中内部问题的解决方案,线性系统的解和主要变量同时发展。这些方向是作为总和写成的,使其直接得出无偏估计。我们方法的简单性使我们能够开发全球差异算法,其中所有变量的动力学都会降低差异。我们证明,萨巴(Saba)是我们框架中著名的传奇算法的改编,具有$ o(\ frac1t)$收敛速度,并且在polyak-lojasciewicz的假设下实现了线性收敛。这是验证这些属性之一的双光线优化的第一种随机算法。数值实验验证了我们方法的实用性。
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