从降压和嘈杂的测量值(例如MRI和低剂量计算机断层扫描(CT))中重建图像是数学上不良的反问题。我们提出了一种基于期望传播(EP)技术的易于使用的重建方法。我们将蒙特卡洛(MC)方法,马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)和乘数(ADMM)算法的交替方向方法纳入EP方法,以解决EP中遇到的棘手性问题。我们在复杂的贝叶斯模型上演示了图像重建的方法。我们的技术应用于伽马相机扫描中的图像。我们仅将EPMC,EP-MCMC,EP-ADMM方法与MCMC进行比较。指标是更好的图像重建,速度和参数估计。在真实和模拟数据中使用伽马相机成像进行的实验表明,我们提出的方法在计算上比MCMC昂贵,并且产生相对更好的图像重建。
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通过变分贝叶斯近似来提出框架,用于拟合逆问题模型。与标准马尔可夫链蒙特卡罗方法相比,这种方法可确保对广泛的应用,良好的应用,良好的精度性能和降低的模型拟合时间来灵活。我们描述的变分贝叶斯的消息传递和因子图片段方法促进了简化的近似推理算法的实现,并形成软件开发的基础。这种方法允许将许多响应分布和惩罚抑制到逆问题模型中。尽管我们的工作被赋予了一个和二维响应变量,但我们展示了一个基础设施,其中还可以导出基于变量之间的无效弱交互的有效算法更新,以便在更高维度中的逆问题。通过生物医学和考古问题激励的图像处理应用程序作为图示。
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Plastic shopping bags that get carried away from the side of roads and tangled on cotton plants can end up at cotton gins if not removed before the harvest. Such bags may not only cause problem in the ginning process but might also get embodied in cotton fibers reducing its quality and marketable value. Therefore, it is required to detect, locate, and remove the bags before cotton is harvested. Manually detecting and locating these bags in cotton fields is labor intensive, time-consuming and a costly process. To solve these challenges, we present application of four variants of YOLOv5 (YOLOv5s, YOLOv5m, YOLOv5l and YOLOv5x) for detecting plastic shopping bags using Unmanned Aircraft Systems (UAS)-acquired RGB (Red, Green, and Blue) images. We also show fixed effect model tests of color of plastic bags as well as YOLOv5-variant on average precision (AP), mean average precision (mAP@50) and accuracy. In addition, we also demonstrate the effect of height of plastic bags on the detection accuracy. It was found that color of bags had significant effect (p < 0.001) on accuracy across all the four variants while it did not show any significant effect on the AP with YOLOv5m (p = 0.10) and YOLOv5x (p = 0.35) at 95% confidence level. Similarly, YOLOv5-variant did not show any significant effect on the AP (p = 0.11) and accuracy (p = 0.73) of white bags, but it had significant effects on the AP (p = 0.03) and accuracy (p = 0.02) of brown bags including on the mAP@50 (p = 0.01) and inference speed (p < 0.0001). Additionally, height of plastic bags had significant effect (p < 0.0001) on overall detection accuracy. The findings reported in this paper can be useful in speeding up removal of plastic bags from cotton fields before harvest and thereby reducing the amount of contaminants that end up at cotton gins.
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变形金刚在序列建模及以后取得了显着的成功,但相对于输入序列的长度,二次计算和记忆复杂性遭受了损失。利用技术包括稀疏和线性的注意力和哈希技巧;已经提出了有效的变压器来降低变压器的二次复杂性,但会显着降低准确性。作为响应,我们首先将计算注意图的线性注意力和残差连接解释为梯度下降步骤。然后,我们将动量引入这些组件,并提出\ emph {动量变压器},该动量利用动量来提高线性变压器的精度,同时保持线性内存和计算复杂性。此外,我们制定了一种自适应策略,以根据二次优化的最佳动量计算模型的动量值。这种自适应动量消除了寻找最佳动量值的需求,并进一步增强了动量变压器的性能。包括图像生成和机器翻译在内的自回归和非自动回归任务的一系列实验表明,动量变压器在训练效率和准确性方面优于流行的线性变压器。
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Boll Weevil(Anthonomus Grandis L.)是一种严重的害虫,主要以棉花为食。由于亚热带气候条件,在德克萨斯州的下里奥格兰德山谷等地方,棉花植物可以全年生长,因此,收获期间上一个季节的剩下的种子可以在玉米中的旋转中继续生长(Zea Mays L.)和高粱(高粱双色L.)。这些野性或志愿棉花(VC)植物到达Pinhead平方阶段(5-6叶阶段)可以充当Boll Weevil Pest的宿主。得克萨斯州的鲍尔象鼻虫根除计划(TBWEP)雇用人们在道路或田野侧面生长的风险投资和消除旋转作物的田间生长,但在田野中生长的植物仍未被发现。在本文中,我们证明了基于您的计算机视觉(CV)算法的应用,仅在三个不同的生长阶段(V3,V6)(V3,V6)中检测出在玉米场中生长的VC植物,以检测在玉米场中生长的VC植物的应用。使用无人飞机系统(UAS)遥感图像。使用Yolov5(S,M,L和X)的所有四个变体,并根据分类精度,平均平均精度(MAP)和F1得分进行比较。发现Yolov5s可以在玉米的V6阶段检测到最大分类精度为98%,地图为96.3%,而Yolov5s和Yolov5m的地图为96.3%,而Yolov5m的分类精度为85%,Yolov5m和Yolov5m的分类准确性最小,而Yolov5L的分类精度最少。在VT阶段,在尺寸416 x 416像素的图像上为86.5%。开发的CV算法有可能有效地检测和定位在玉米场中间生长的VC植物,并加快TBWEP的管理方面。
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为了控制棉花场中的鲍尔象鼻虫(Anthonomus Grandis L.)害虫重新感染,目前的志愿棉花(VC)(VC)(gossypium hirsutum L.)植物检测玉米(Zea Mays L.)和Sorghum等旋转作物中的植物检测(高粱双色L.)涉及在田野边缘的手动田地侦察。这导致许多风险植物在田野中间生长仍未被发现,并继续与玉米和高粱并肩生长。当他们到达Pinhead平方阶段(5-6片叶子)时,它们可以充当鲍尔维尔虫害的宿主。因此,需要检测,定位,然后精确地用化学物质进行斑点。在本文中,我们介绍了Yolov5M在放射线和伽马校正的低分辨率(1.2兆像素)的多光谱图像中的应用,以检测和定位在康沃尔场的流苏中间(VT)生长阶段生长的VC植物。我们的结果表明,可以以平均平均精度(地图)为79%,分类精度为78%,大小为1207 x 923像素的分类精度为78%,平均推理速度在NVIDIA上的平均推理速度接近47帧(FPS) NVIDIA JETSON TX2 GPU上的Tesla P100 GPU-16GB和0.4 fps。我们还证明了基于开发的计算机视觉(CV)算法的定制无人飞机系统(UAS)的应用应用程序应用程序,以及如何将其用于近乎实时检测和缓解玉米领域中VC植物的近乎实时检测和缓解为了有效地管理鲍尔象鼻虫害虫。
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超越地球轨道的人类空间勘探将涉及大量距离和持续时间的任务。为了有效减轻无数空间健康危害,数据和空间健康系统的范式转移是实现地球独立性的,而不是Earth-Reliance所必需的。有希望在生物学和健康的人工智能和机器学习领域的发展可以解决这些需求。我们提出了一个适当的自主和智能精密空间健康系统,可以监控,汇总和评估生物医学状态;分析和预测个性化不良健康结果;适应并响应新累积的数据;并提供对其船员医务人员的个人深度空间机组人员和迭代决策支持的预防性,可操作和及时的见解。在这里,我们介绍了美国国家航空航天局组织的研讨会的建议摘要,以便在太空生物学和健康中未来的人工智能应用。在未来十年,生物监测技术,生物标志科学,航天器硬件,智能软件和简化的数据管理必须成熟,并编织成精确的空间健康系统,以使人类在深空中茁壮成长。
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空间生物学研究旨在了解太空飞行对生物的根本影响,制定支持深度空间探索的基础知识,最终生物工程航天器和栖息地稳定植物,农作物,微生物,动物和人类的生态系统,为持续的多行星寿命稳定。要提高这些目标,该领域利用了来自星空和地下模拟研究的实验,平台,数据和模型生物。由于研究扩展到低地球轨道之外,实验和平台必须是最大自主,光,敏捷和智能化,以加快知识发现。在这里,我们介绍了由美国国家航空航天局的人工智能,机器学习和建模应用程序组织的研讨会的建议摘要,这些应用程序为这些空间生物学挑战提供了关键解决方案。在未来十年中,将人工智能融入太空生物学领域将深化天空效应的生物学理解,促进预测性建模和分析,支持最大自主和可重复的实验,并有效地管理星载数据和元数据,所有目标使生活能够在深空中茁壮成长。
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激光粉末融合期间的局部热史(LPBF)过程中的局部热历史的变化可以引起微孔缺陷。已经提出了原位传感来监测AM过程以最大限度地减少缺陷,但成功需要在感测数据和孔隙率之间建立定量关系,这对于大量变量和计算昂贵尤其具有挑战性。在这项工作中,我们开发了机器学习(ML)型号,可以使用原位热度显数据来预测LPBF不锈钢材料的微孔。这项工作考虑了来自热历史的两个识别的关键特征:高于表观熔化阈值(/ TAU)和最大辐射(T_ {MAX})的时间。计算这些功能,为每个体素存储在内置材料中,用作输入。每个体素的二进制状态,无缺陷或正常,是输出。针对二进制分类任务培训并测试不同的ML模型。除了使用每个体素的热特征来预测其自己的状态之外,还包括相邻体素的热特征作为输入。这被示出了提高预测精度,这与各个体素周围的热传输物理符合其最终状态。在培训的模型中,试验组上的F1分数达到0.96,对于随机森林。基于ML模型的特征重要性分析表明T_ {MAX}对Voxel州比/ Tau更重要。分析还发现本发明体素上方的体素的热历史比它下方的血管素更有影响力。
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长期护理(LTC)居民的一半营养不良的住院治疗,死亡率,发病率较低。当前的跟踪方法是主观和耗时的。本文介绍了专为LTC设计的自动食品成像和营养进气跟踪(AFINI-T)技术。我们提出了一种用于食品分类的新型卷积Automencoder,在我们的模拟LTC食物摄入数据集上培训了用于食品分类,并在我们的模拟LTC食物摄入数据集上进行测试(每种餐路;每次最多15级;前1个分类准确度:88.9%;意味着进气错误: - 0.4 ml $ \ PM $ 36.7毫升)。营养摄入量的估计与质量的营养估计与质量($ ^ 2 $ 0.92至0.99)之间的营养估计与方法之间的良好符合($ \ sigma $ = -2.7至-0.01;零在协议的每一个限制中, 。 AFINI-T方法是深度学习的动力计算营养传感系统,可以提供更准确地和客观地跟踪LTC驻留食物摄入量的新颖手段,以支持和防止营养不良跟踪策略。
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