本文研究了具有对抗性误差的强大一位压缩感应的二进制分类。假设该模型过度分配,并且感兴趣的参数有效稀疏。adaboost被考虑,并且通过其与MAX - $ \ ell_1 $ -Margin-Scressifir的关系,派生预测错误界限。开发的理论是一般的,并且允许重型的特征分布,只需要一个薄弱的时刻假设和抗浓缩条件。当特征满足小偏差下限时,示出了改善的收敛速率。特别是,结果提供了解释为什么内插对抗性噪声对于分类问题可以是无害的。模拟说明了所提出的理论。
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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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Agriculture is at the heart of the solution to achieve sustainability in feeding the world population, but advancing our understanding on how agricultural output responds to climatic variability is still needed. Precision Agriculture (PA), which is a management strategy that uses technology such as remote sensing, Geographical Information System (GIS), and machine learning for decision making in the field, has emerged as a promising approach to enhance crop production, increase yield, and reduce water and nutrient losses and environmental impacts. In this context, multiple models to predict agricultural phenotypes, such as crop yield, from genomics (G), environment (E), weather and soil, and field management practices (M) have been developed. These models have traditionally been based on mechanistic or statistical approaches. However, AI approaches are intrinsically well-suited to model complex interactions and have more recently been developed, outperforming classical methods. Here, we present a Natural Language Processing (NLP)-based neural network architecture to process the G, E and M inputs and their interactions. We show that by modeling DNA as natural language, our approach performs better than previous approaches when tested for new environments and similarly to other approaches for unseen seed varieties.
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病变分割是放射线工作流程的关键步骤。手动分割需要长时间的执行时间,并且容易发生可变性,从而损害了放射线研究及其鲁棒性的实现。在这项研究中,对非小细胞肺癌患者的计算机断层扫描图像进行了深入学习的自动分割方法。还评估了手动与自动分割在生存放射模型的性能中的使用。方法总共包括899名NSCLC患者(2个专有:A和B,1个公共数据集:C)。肺部病变的自动分割是通过训练先前开发的建筑NNU-NET进行的,包括2D,3D和级联方法。用骰子系数评估自动分割的质量,以手动轮廓为参考。通过从数据集A的手动和自动轮廓中提取放射性的手工制作和深度学习特征来探索自动分割对患者生存的放射素模型对患者生存的性能的影响。评估并比较模型的精度。结果通过平均2D和3D模型的预测以及应用后处理技术来提取最大连接的组件,可以实现具有骰子= 0.78 +(0.12)的自动和手动轮廓之间的最佳一致性。当使用手动或自动轮廓,手工制作或深度特征时,在生存模型的表现中未观察到统计差异。最好的分类器显示出0.65至0.78之间的精度。结论NNU-NET在自动分割肺部病变中的有希望的作用已得到证实,从而大大降低了时必的医生的工作量,而不会损害基于放射线学的生存预测模型的准确性。
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在双胞胎输血综合征(TTTS)中,单座管胎盘中的异常血管吻合可能会在两个胎儿之间产生不均匀的流量。在当前的实践中,通过使用激光消融闭合异常吻合来对TTT进行手术治疗。该手术在最小的侵入性中依赖于胎儿镜检查。有限的视野使吻合术识别成为外科医生的具有挑战性的任务。为了应对这一挑战,我们提出了一个基于学习的框架,用于视野扩展的体内胎儿镜框架注册。该框架的新颖性依赖于基于学习的关键点提案网络以及基于胎儿镜图像细分和(ii)不一致的同符的编码策略(i)无关的关键点。我们在来自6个不同女性的6个TTT手术的6个术中序列的数据集中验证了我们的框架,这是根据最新的最新算法状态,该算法依赖于胎盘血管的分割。与艺术的状态相比,提出的框架的性能更高,为稳健的马赛克在TTTS手术期间提供背景意识铺平了道路。
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科学出版物的产出成倍增长。因此,跟踪趋势和变化越来越具有挑战性。了解科学文档是下游任务的重要一步,例如知识图构建,文本挖掘和纪律分类。在这个研讨会中,我们从科学出版物的摘要中可以更好地理解关键字和键形酶提取。
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腔内器官内部的导航是一项艰巨的任务,需要在操作员的手的运动与从内窥镜视频获得的信息之间进行非直觉的协调。开发自动化某些任务的工具可以减轻干预期间医生的身体和精神负担,从而使他们专注于诊断和决策任务。在本文中,我们提出了一种用于腔内导航的协同解决方案,该解决方案由3D打印的内窥镜软机器人组成,该机器人可以在腔内结构内安全移动。基于卷积神经网络(CNN)的Visual Servoing用于完成自主导航任务。 CNN经过幻象和体内数据训练以分割管腔,并提出了一种无模型的方法来控制受约束环境中的运动。在不同的路径配置中,在解剖幻像中验证了所提出的机器人。我们使用不同的指标分析机器人的运动,例如任务完成时间,平滑度,稳态中的误差以及均值和最大误差。我们表明,我们的方法适合在空心环境和条件下安全导航,这些环境和条件与最初对网络训练的条件不同。
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胎儿镜检查激光​​光凝是一种广泛采用的方法,用于治疗双胞胎输血综合征(TTTS)。该过程涉及光凝病理吻合术以调节双胞胎之间的血液交换。由于观点有限,胎儿镜的可操作性差,可见性差和照明的可变性,因此该程序尤其具有挑战性。这些挑战可能导致手术时间增加和消融不完全。计算机辅助干预措施(CAI)可以通过识别场景中的关键结构并通过视频马赛克来扩展胎儿镜观景领域,从而为外科医生提供决策支持和背景意识。由于缺乏设计,开发和测试CAI算法的高质量数据,该领域的研究受到了阻碍。通过作为MICCAI2021内窥镜视觉挑战组织的胎儿镜胎盘胎盘分割和注册(FETREG2021)挑战,我们发布了第一个Largescale Multencentre TTTS数据集,用于开发广义和可靠的语义分割和视频摩擦质量algorithms。对于这一挑战,我们发布了一个2060张图像的数据集,该数据集是从18个体内TTTS胎儿镜检查程序和18个简短视频剪辑的船只,工具,胎儿和背景类别的像素通道。七个团队参与了这一挑战,他们的模型性能在一个看不见的测试数据集中评估了658个从6个胎儿镜程序和6个短剪辑的图像的图像。这项挑战为创建通用解决方案提供了用于胎儿镜面场景的理解和摩西式解决方案的机会。在本文中,我们介绍了FETREG2021挑战的发现,以及报告TTTS胎儿镜检查中CAI的详细文献综述。通过这一挑战,它的分析和多中心胎儿镜数据的发布,我们为该领域的未来研究提供了基准。
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水下操纵是机器人中最卓越的正在进行的研究科目之一。\ acp {i-i-auv}不仅要应对与传统操纵任务相关的技术挑战,而且电流和波浪扰乱车辆的稳定性,以及低光,浑浊的水条件妨碍感知周围环境。当然,动态性质和对海洋环境的有限理解阻碍了水下机器人操纵的自主性能。该手稿讨论了以前的研究和限制因素,施加了对自治水下操纵的长期展示前景,最后突出了有可能提高I-AUV的自治能力的研究方向。
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合成数据和模拟器有可能显着提高推荐系统的性能和稳健性。这些方法已经在其他机器学习驱动领域具有有益的影响。我们识别并讨论过去关于建议系统的合成数据和模拟器的数据保真度和隐私之间的关键权衡。对于从合成数据的真实数据上预测算法排名的重要用例,我们提供动机和当前的成功与限制。最后,我们概述了一些令人兴奋的未来方向,我们认为我们认为应该得到进一步的关注和工作,包括混合实际和合成数据,在数据集生成,强大的模拟和隐私保留方法中的反馈。
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