一场堆放堡拥堵游戏(SCG)是一个双重计划,领导者的目标是通过预测和操纵均衡状态来最大程度地提高自己的收益,在该状态下,追随者通过玩拥堵游戏而定居。大规模的SCG以其顽固性和复杂性而闻名。这项研究通过可区分的编程来处理SCG,该编程将机器学习的最新发展与常规方法结合在一起。核心思想以模仿logit动力学形成的进化路径代表低级平衡问题。它可以在朝着平衡的演化路径上使用自动分化,从而导致双环梯度下降算法。我们进一步表明,对低级平衡的固定可能是一个自我强加的计算障碍。取而代之的是,领导者只能沿着追随者的演变路径向前看几个步骤,同时通过共同进化过程更新其决策。启示产生了一种单循环算法,该算法在记忆消耗和计算时间方面都更有效。通过涵盖广泛基准问题的数值实验,我们发现单循环算法始终达到解决方案质量和效率之间的良好平衡,不仅优于标准的双环实现,而且优于文献中的其他方法。重要的是,我们的结果既突出了“充分期待”的浪费和“零预期”的危险。如果需要快速启发术来解决一个非常大的SCG,则提议的单环算法具有一步的外观,使其成为理想的候选人。
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准确的牙齿体积分割是计算机辅助牙齿分析的先决条件。基于深度学习的牙齿分割方法已经达到了令人满意的表现,但需要大量的牙齿数据。公开可用的牙科数据是有限的,这意味着无法在临床实践中复制,评估和应用现有方法。在本文中,我们建立了一个3D Dental CBCT数据集Ctooth+,具有22个完全注释的卷和146个未标记的体积。我们进一步评估了基于完全监督的学习,半监督学习和积极学习的几种最先进的牙齿量细分策略,并定义了绩效原则。这项工作为牙齿体积分割任务提供了新的基准,该实验可以作为未来基于AI的牙科成像研究和临床应用开发的基线。
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在本文中,我们引入了一个无监督的组织学图像癌症分割框架。该框架涉及一种有效的对比度学习方案,用于提取独特的视觉表示以进行分割。编码器是一个深的U-NET(DU-NET)结构,与正常的U-NET相比包含一个额外的完全卷积层。开发了一种对比学习方案,以解决缺乏对肿瘤边界高质量注释的训练集的问题。采用了一组特定的数据增强技术来提高对比度学习的学习颜色特征的可区分性。使用卷积条件随机场进行平滑和消除噪声。该实验表明,比某些受欢迎的监督网络更好地表明了分割的竞争性能。
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3D牙齿分割是计算机辅助牙齿诊断和治疗的先决条件。但是,将所有牙齿区域分割为主观且耗时。最近,基于深度学习的细分方法产生了令人信服的结果并减少了手动注释的工作,但是它需要大量的基础真相进行培训。据我们所知,3D分割研究几乎没有牙齿数据。在本文中,我们建立了带有牙齿金标准的完全注释的锥束计算机断层扫描数据集。该数据集包含22卷(7363片),并带有经验丰富的射线照相解释者注释的精细牙齿标签。为了确保相对的数据采样分布,数据方差包括在牙齿中,包括缺失的牙齿和牙齿修复。在此数据集上评估了几种最新的分割方法。之后,我们进一步总结并应用了一系列基于3D注意的UNET变体以分割牙齿。这项工作为牙齿体积分割任务提供了新的基准。实验证据证明,3D UNET结构的注意力模块增强了牙齿区域中的反应,并抑制背景和噪声的影响。 3D UNET使用SKNET注意模块实现了最佳性能,分别为88.04 \%骰子和78.71 \%IOU。基于注意力的UNET框架的表现优于Ctooth数据集上的其他最新方法。代码库和数据集已发布。
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在癌症诊断和病理研究中,组织病理学图像的分类均具有巨大的价值。但是,多种原因(例如由放大因素和阶级失衡引起的变化)使其成为一项艰巨的任务,在许多情况下,从图像标签数据集中学习的常规方法在许多情况下都无法令人满意。我们观察到同一类的肿瘤通常具有共同的形态学模式。为了利用这一事实,我们提出了一种方法,该方法可以学习基于相似性的多尺度嵌入(SMSE),以实现非放大依赖性的组织病理学图像分类。特别是,利用了一对损失和三胞胎损失,以从图像对或图像三联体中学习基于相似性的嵌入。学到的嵌入提供了对图像之间相似性的准确测量,这被认为是组织病理学形态比正常图像特征更有效的表示形式。此外,为了确保生成的模型独立于放大,以不同放大因素获取的图像在学习多尺度嵌入过程中同时被馈送到网络中。除了SMSE之外,我们还消除了类不平衡的影响,而不是使用凭直觉丢弃一些简单样品的硬采矿策略,我们引入了新的增强局灶性损失,以同时惩罚硬误分类的样品,同时抑制了容易分类良好的样品。实验结果表明,与以前的方法相比,SMSE改善了乳腺癌和肝癌的组织病理图像分类任务的性能。特别是,与使用传统功能相比,SMSE在Breakhis基准测试中取得了最佳性能,其改善范围从5%到18%。
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Massive collection and explosive growth of the huge amount of medical data, demands effective compression for efficient storage, transmission and sharing. Readily available visual data compression techniques have been studied extensively but tailored for nature images/videos, and thus show limited performance on medical data which are of different characteristics. Emerging implicit neural representation (INR) is gaining momentum and demonstrates high promise for fitting diverse visual data in target-data-specific manner, but a general compression scheme covering diverse medical data is so far absent. To address this issue, we firstly derive a mathematical explanation for INR's spectrum concentration property and an analytical insight on the design of compression-oriented INR architecture. Further, we design a funnel shaped neural network capable of covering broad spectrum of complex medical data and achieving high compression ratio. Based on this design, we conduct compression via optimization under given budget and propose an adaptive compression approach SCI, which adaptively partitions the target data into blocks matching the concentrated spectrum envelop of the adopted INR, and allocates parameter with high representation accuracy under given compression ratio. The experiments show SCI's superior performance over conventional techniques and wide applicability across diverse medical data.
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脑肿瘤分割是医学图像分析中最具挑战性问题之一。脑肿瘤细分的目标是产生准确描绘脑肿瘤区域。近年来,深入学习方法在解决各种计算机视觉问题时表现出了有希望的性能,例如图像分类,对象检测和语义分割。基于深度学习的方法已经应用于脑肿瘤细分并取得了有希望的结果。考虑到最先进技术所制作的显着突破,我们使用本调查来提供最近开发的深层学习脑肿瘤分割技术的全面研究。在本次调查中选择并讨论了100多篇科学论文,广泛地涵盖了网络架构设计,在不平衡条件下的细分等技术方面,以及多种方式流程。我们还为未来的发展方向提供了富有洞察力的讨论。
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组织病理学癌症诊断是基于对染色组织载玻片的视觉检查。苏木精和曙红(H \&E)是全球常规使用的标准污渍。它很容易获取和成本效益,但是细胞和组织成分与深蓝色和粉红色的色调相对低,从而使视觉评估,数字图像分析和定量变得困难。这些局限性可以通过IHC的靶蛋白的IHC染色来克服。 IHC提供了细胞和组织成分的选择性高对比度成像,但是它们的使用在很大程度上受到了更为复杂的实验室处理和高成本的限制。我们提出了一个条件周期(CCGAN)网络,以将H \&E染色的图像转换为IHC染色图像,从而促进同一幻灯片上的虚拟IHC染色。这种数据驱动的方法仅需要有限的标记数据,但会生成像素级分割结果。提出的CCGAN模型通过添加类别条件并引入两个结构性损失函数,改善了原始网络\ cite {Zhu_unpaired_2017},从而实现多重辅助翻译并提高了翻译精度。 %需要在这里给出理由。实验表明,所提出的模型在不配对的图像翻译中胜过具有多材料的原始方法。我们还探索了未配对的图像对图像翻译方法的潜力,该方法应用于其他组织学图像与不同染色技术相关的任务。
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In this paper, we propose a robust 3D detector, named Cross Modal Transformer (CMT), for end-to-end 3D multi-modal detection. Without explicit view transformation, CMT takes the image and point clouds tokens as inputs and directly outputs accurate 3D bounding boxes. The spatial alignment of multi-modal tokens is performed implicitly, by encoding the 3D points into multi-modal features. The core design of CMT is quite simple while its performance is impressive. CMT obtains 73.0% NDS on nuScenes benchmark. Moreover, CMT has a strong robustness even if the LiDAR is missing. Code will be released at https://github.com/junjie18/CMT.
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Knowledge graphs (KG) have served as the key component of various natural language processing applications. Commonsense knowledge graphs (CKG) are a special type of KG, where entities and relations are composed of free-form text. However, previous works in KG completion and CKG completion suffer from long-tail relations and newly-added relations which do not have many know triples for training. In light of this, few-shot KG completion (FKGC), which requires the strengths of graph representation learning and few-shot learning, has been proposed to challenge the problem of limited annotated data. In this paper, we comprehensively survey previous attempts on such tasks in the form of a series of methods and applications. Specifically, we first introduce FKGC challenges, commonly used KGs, and CKGs. Then we systematically categorize and summarize existing works in terms of the type of KGs and the methods. Finally, we present applications of FKGC models on prediction tasks in different areas and share our thoughts on future research directions of FKGC.
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