我们考虑一个设置机器人团队的任务是跟踪以下属性的多个目标:接近目标可以实现更准确的目标位置估计,同时也增加了传感器故障的风险。因此,要解决跟踪质量最大化和风险最小化之间的权衡至关重要。在我们以前的工作中,开发了一个集中式控制器来规划所有机器人的动作 - 但是,这不是可扩展的方法。在这里,我们提出了一个分散且具有风险的多目标跟踪框架,在该框架中,每个机器人都计划其运动交易的跟踪准确性最大化和厌恶风险,同时仅依靠其与邻居交流的信息和信息。我们使用控制屏障函数来保证整个跟踪过程中的网络连接。广泛的数值实验表明,我们的系统可以达到与集中式同行相似的跟踪准确性和风险意识。
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Search and Rescue (SAR) missions in remote environments often employ autonomous multi-robot systems that learn, plan, and execute a combination of local single-robot control actions, group primitives, and global mission-oriented coordination and collaboration. Often, SAR coordination strategies are manually designed by human experts who can remotely control the multi-robot system and enable semi-autonomous operations. However, in remote environments where connectivity is limited and human intervention is often not possible, decentralized collaboration strategies are needed for fully-autonomous operations. Nevertheless, decentralized coordination may be ineffective in adversarial environments due to sensor noise, actuation faults, or manipulation of inter-agent communication data. In this paper, we propose an algorithmic approach based on adversarial multi-agent reinforcement learning (MARL) that allows robots to efficiently coordinate their strategies in the presence of adversarial inter-agent communications. In our setup, the objective of the multi-robot team is to discover targets strategically in an obstacle-strewn geographical area by minimizing the average time needed to find the targets. It is assumed that the robots have no prior knowledge of the target locations, and they can interact with only a subset of neighboring robots at any time. Based on the centralized training with decentralized execution (CTDE) paradigm in MARL, we utilize a hierarchical meta-learning framework to learn dynamic team-coordination modalities and discover emergent team behavior under complex cooperative-competitive scenarios. The effectiveness of our approach is demonstrated on a collection of prototype grid-world environments with different specifications of benign and adversarial agents, target locations, and agent rewards.
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Next-generation sequencing technologies have enhanced the scope of Internet-of-Things (IoT) to include genomics for personalized medicine through the increased availability of an abundance of genome data collected from heterogeneous sources at a reduced cost. Given the sheer magnitude of the collected data and the significant challenges offered by the presence of highly similar genomic structure across species, there is a need for robust, scalable analysis platforms to extract actionable knowledge such as the presence of potentially zoonotic pathogens. The emergence of zoonotic diseases from novel pathogens, such as the influenza virus in 1918 and SARS-CoV-2 in 2019 that can jump species barriers and lead to pandemic underscores the need for scalable metagenome analysis. In this work, we propose MG2Vec, a deep learning-based solution that uses the transformer network as its backbone, to learn robust features from raw metagenome sequences for downstream biomedical tasks such as targeted and generalized pathogen detection. Extensive experiments on four increasingly challenging, yet realistic diagnostic settings, show that the proposed approach can help detect pathogens from uncurated, real-world clinical samples with minimal human supervision in the form of labels. Further, we demonstrate that the learned representations can generalize to completely unrelated pathogens across diseases and species for large-scale metagenome analysis. We provide a comprehensive evaluation of a novel representation learning framework for metagenome-based disease diagnostics with deep learning and provide a way forward for extracting and using robust vector representations from low-cost next generation sequencing to develop generalizable diagnostic tools.
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对于医疗保健提供者提供适当的患者护理的准确和详细说明,包括患者时​​间表中的药物变化,至关重要。医疗保健提供者或患者本身可能会引发患者药物的改变。用药更改采用多种形式,包括处方药和相关剂量修饰。这些更改提供了有关患者整体健康以及导致当前护理的理由的信息。然后,未来的护理可以基于患者的最终状态。这项工作探讨了从自由文本临床注释中自动提取药物变化信息。上下文药物事件数据集(CMED)是临床注释的语料库,其注释可以通过多种变化相关的属性来表征药物变化,包括更改的类型(启动,停止,增加等),更改,时间性,时间性,时间性,时间性,时间性,时间。改变可能性和否定。使用CMED,我们确定了临床文本中的药物提及,并提出了三个新型的基于BERT的新型基于BERT的系统,以解决注释的药物变化特征。我们证明,我们建议的体系结构改善了对CMED的初始工作改善药物变更分类的性能。我们确定了0.959 F1的高性能的药物提及,我们提出的系统将药物变化及其属性分类为0.827 F1。
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已发表的研究表明,基于性别的性别分类算法在性别竞赛组中存在偏见。具体而言,女性和黑皮肤的人获得了不平等的准确性率。为了减轻性别分类器的偏见,愿景社区已经制定了多种策略。但是,这些缓解策略的功效对于有限数量的种族证明了主要是高加索人和非裔美国人的功效。此外,这些策略通常在偏见和分类准确性之间提供权衡。为了进一步推进最先进的方法,我们利用生成观点,结构化学习和证据学习的力量来减轻性别分类偏见。我们通过广泛的实验验证来证明我们的偏见缓解策略在提高分类准确性和降低性别种族群体之间的偏见方面的优势,从而在内部和交叉数据集评估中取得了最新的性能。
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极端分类(XC)试图用最大的标签集中标记标签的子集标记数据点。通过使用稀疏,手工制作的功能的XC方法优越,用密集,学习的数据来进行深度XC,以数据点和标签的形式吸引了很多关注。负挖掘技术已成为所有深XC方法的关键组成部分,使它们可以扩展到数百万个标签。然而,尽管最近进步,但培训具有大型编码器体系结构(例如变形金刚)的深入XC模型仍然具有挑战性。本文确定,流行负面挖掘技术的内存通常迫使小型批量尺寸保持小且缓慢的训练。作为回应,本文介绍了Ngame,这是一种轻巧的迷你批次创建技术,可证明可证明准确的内部负面样品。这使得与现有负面采样技术相比,具有更大的迷你批次培训,提供更快的收敛性和更高的精度。发现Ngame的准确性比各种基准数据集的最先进方法要高16%,以进行极端分类,并且在回答搜索引擎查询以响应用户网页时检索搜索引擎查询更准确3%显示个性化广告。在流行搜索引擎的实时A/B测试中,Ngame在点击率率中的收益最高可达23%。
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对使用深神经网络(DNN)来求解部分微分方程(PDE)的兴趣越来越大。尽管承诺这种方法成立,但在各个方面都可以改善它们。这两个缺点是(i)相对于经典数值方法的计算效率低下,以及(ii)训练有素的DNN模型的不泄露性。在这项工作中,我们介绍了Aspinn,这是我们早期工作的各向异性扩展,称为Spinn- sparse,物理信息和可解释的神经网络 - 解决解决这两个问题的PDE。 Aspinns概括了径向基函数网络。我们证明,使用涉及椭圆形和双曲线PDE的各种示例表明,我们提出的特殊体系结构比通用DNN更有效,而同时也可以直接解释。此外,由于每个节点的局部影响区域的各向异性,使用Aspinn比使用Spinn捕获溶液所需的较少的节点需要更少的节点来改进我们提出的Spinn模型。阿斯平的解释性转化为对其重量和偏见的现成可视化,从而对训练有素的模型的性质有了更多的了解。反过来,这提供了一个系统的过程,可以根据计算解决方案的质量改进体系结构。因此,Aspinns是经典数值算法与基于现代DNN的方法之间的有效桥梁,以求解PDES。在此过程中,我们还将Aspinns的培训简化为更接近监督学习算法的形式。
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对象检测是自动驾驶中的一个全面研究的问题。但是,在鱼眼相机的情况下,它的探索相对较少。强烈的径向失真破坏了卷积神经网络的翻译不变性电感偏置。因此,我们提出了自动驾驶的木观鱼眼检测挑战,这是CVPR 2022年全向计算机视觉(OMNICV)的一部分。这是针对鱼眼相机对象检测的首批比赛之一。我们鼓励参与者设计在没有纠正的情况下对鱼眼图像的本地工作的模型。我们使用Codalab根据公开可用的Fisheye数据集主持竞争。在本文中,我们提供了有关竞争的详细分析,该分析吸引了120个全球团队的参与和1492份提交的参与。我们简要讨论获胜方法的细节,并分析其定性和定量结果。
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图形神经网络(GNNS)从节点功能和输入图拓扑中利用信号来改善节点分类任务性能。然而,这些模型倾向于在异细胞图上表现不良,其中连接的节点具有不同的标记。最近提出了GNNS横跨具有不同程度的同性恋级别的图表。其中,依赖于多项式图滤波器的模型已经显示了承诺。我们观察到这些多项式图滤波器模型的解决方案也是过度确定的方程式系统的解决方案。它表明,在某些情况下,模型需要学习相当高的多项式。在调查中,我们发现由于其设计而在学习此类多项式的拟议模型。为了缓解这个问题,我们执行图表的特征分解,并建议学习作用于频谱的不同子集的多个自适应多项式滤波器。理论上和经验证明我们所提出的模型学习更好的过滤器,从而提高了分类准确性。我们研究了我们提出的模型的各个方面,包括利用潜在多项式滤波器的依义组分的数量以及节点分类任务上的各个多项式的性能的依赖性。我们进一步表明,我们的模型通过在大图中评估来扩展。我们的模型在最先进的模型上实现了高达5%的性能增益,并且通常优于现有的基于多项式滤波器的方法。
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矩阵正常模型,高斯矩阵变化分布的系列,其协方差矩阵是两个较低尺寸因子的Kronecker乘积,经常用于模拟矩阵变化数据。张量正常模型将该家庭推广到三个或更多因素的Kronecker产品。我们研究了矩阵和张量模型中协方差矩阵的Kronecker因子的估计。我们向几个自然度量中的最大似然估计器(MLE)实现的误差显示了非因素界限。与现有范围相比,我们的结果不依赖于条件良好或稀疏的因素。对于矩阵正常模型,我们所有的所有界限都是最佳的对数因子最佳,对于张量正常模型,我们对最大因数和整体协方差矩阵的绑定是最佳的,所以提供足够的样品以获得足够的样品以获得足够的样品常量Frobenius错误。在与我们的样本复杂性范围相同的制度中,我们表明迭代程序计算称为触发器算法称为触发器算法的MLE的线性地收敛,具有高概率。我们的主要工具是Fisher信息度量诱导的正面矩阵的几何中的测地强凸性。这种强大的凸起由某些随机量子通道的扩展来决定。我们还提供了数值证据,使得将触发器算法与简单的收缩估计器组合可以提高缺乏采样制度的性能。
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