Contrastive learning (CL), which can extract the information shared between different contrastive views, has become a popular paradigm for vision representation learning. Inspired by the success in computer vision, recent work introduces CL into graph modeling, dubbed as graph contrastive learning (GCL). However, generating contrastive views in graphs is more challenging than that in images, since we have little prior knowledge on how to significantly augment a graph without changing its labels. We argue that typical data augmentation techniques (e.g., edge dropping) in GCL cannot generate diverse enough contrastive views to filter out noises. Moreover, previous GCL methods employ two view encoders with exactly the same neural architecture and tied parameters, which further harms the diversity of augmented views. To address this limitation, we propose a novel paradigm named model augmented GCL (MA-GCL), which will focus on manipulating the architectures of view encoders instead of perturbing graph inputs. Specifically, we present three easy-to-implement model augmentation tricks for GCL, namely asymmetric, random and shuffling, which can respectively help alleviate high- frequency noises, enrich training instances and bring safer augmentations. All three tricks are compatible with typical data augmentations. Experimental results show that MA-GCL can achieve state-of-the-art performance on node classification benchmarks by applying the three tricks on a simple base model. Extensive studies also validate our motivation and the effectiveness of each trick. (Code, data and appendix are available at https://github.com/GXM1141/MA-GCL. )
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In the field of antibody engineering, an essential task is to design a novel antibody whose paratopes bind to a specific antigen with correct epitopes. Understanding antibody structure and its paratope can facilitate a mechanistic understanding of its function. Therefore, antibody structure prediction from its sequence alone has always been a highly valuable problem for de novo antibody design. AlphaFold2, a breakthrough in the field of structural biology, provides a solution to predict protein structure based on protein sequences and computationally expensive coevolutionary multiple sequence alignments (MSAs). However, the computational efficiency and undesirable prediction accuracy of antibodies, especially on the complementarity-determining regions (CDRs) of antibodies limit their applications in the industrially high-throughput drug design. To learn an informative representation of antibodies, we employed a deep antibody language model (ALM) on curated sequences from the observed antibody space database via a transformer model. We also developed a novel model named xTrimoABFold to predict antibody structure from antibody sequence based on the pretrained ALM as well as efficient evoformers and structural modules. The model was trained end-to-end on the antibody structures in PDB by minimizing the ensemble loss of domain-specific focal loss on CDR and the frame-aligned point loss. xTrimoABFold outperforms AlphaFold2 and other protein language model based SOTAs, e.g., OmegaFold, HelixFold-Single, and IgFold with a large significant margin (30+\% improvement on RMSD) while performing 151 times faster than AlphaFold2. To the best of our knowledge, xTrimoABFold achieved state-of-the-art antibody structure prediction. Its improvement in both accuracy and efficiency makes it a valuable tool for de novo antibody design and could make further improvements in immuno-theory.
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从观察数据中恢复基本的定向无环形结构(DAG),由于DAG受限的优化问题的组合性质,因此极具挑战性。最近,通过将DAG约束将DAG的限制定义为平滑的平等性,通常基于邻接矩阵上的多项式,将DAG学习作为连续优化问题。现有方法将非常小的系数放在高阶多项式术语上以进行稳定,因为它们认为由于数字爆炸而导致高阶项上的大系数有害。相反,我们发现,高阶术语上的大系数对DAG学习有益,当邻接矩阵的光谱辐射小时,高阶术语的较大系数可以比小尺寸近似于小的限制。同行。基于此,我们提出了一种具有有效截短的矩阵功率迭代的新型DAG学习方法,以近似于基于几何序列的DAG约束。从经验上讲,我们的DAG学习方法在各种环境中的表现优于先前的最新方法,在结构锤距离上通常以3倍或以上的倍数。
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多源域适应(MSDA)学会了预测目标域数据中的标签,在标记来自多个源域的所有数据并且来自目标域的所有数据的设置下。为了解决这个问题,大多数方法都集中在跨域中学习不变表示。但是,他们的成功严重依赖于标签分布在跨域保持不变的假设。为了减轻它,我们提出了一个新的假设,潜在的协变量移位,其中潜在内容变量的边际分布跨域变化,并且给定标签的条件分布在跨域之间保持不变。我们引入了一个潜在样式变量,以补充潜在因果图作为数据和标签生成过程的潜在内容变量。我们表明,尽管潜在样式变量由于潜在空间中的传输性能而无法识别,但在某些温和条件下,可以将潜在内容变量识别为简单缩放。这激发了我们为MSDA提出一种新颖的方法,该方法在潜在内容变量上学习了不变标签的分布,而不是学习不变表示。与基于不变表示的许多最新方法相比,对模拟和真实数据的经验评估证明了该方法的有效性。
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因果代表学习揭示了低级观察背后的潜在高级因果变量,这对于一组感兴趣的下游任务具有巨大的潜力。尽管如此,从观察到的数据中确定真正的潜在因果表示是一个巨大的挑战。在这项工作中,我们专注于确定潜在的因果变量。为此,我们分析了潜在空间中的三个固有特性,包括传递性,置换和缩放。我们表明,传递性严重阻碍了潜在因果变量的可识别性,而排列和缩放指导指导了识别潜在因果变量的方向。为了打破传递性,我们假设潜在的潜在因果关系是线性高斯模型,其中高斯噪声的权重,平均值和方差受到额外观察到的变量的调节。在这些假设下,我们从理论上表明,潜在因果变量可以识别为微不足道的置换和缩放。基于这个理论结果,我们提出了一种新型方法,称为结构性因果变异自动编码器,该方法直接学习潜在因果变量,以及从潜在因果变量到观察到的映射。关于合成和实际数据的实验结果证明了可识别的结果以及所提出的学习潜在因果变量的能力。
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鸟眼视图(BEV)语义分割对于具有强大的空间表示能力的自动驾驶至关重要。由于空间间隙而从单眼图像中估算BEV语义图是一项挑战,因为这是隐含的,以实现均可实现透视到bev-bev的转换和分割。我们提出了一个新型的两阶段几何形状的基于GITNET的基于基于的转换框架,由(i)几何引导的预先对准和(ii)基于射线的变压器组成。在第一阶段,我们将BEV分割分解为透视图的图像分割和基于几何的基于几何映射,并通过将BEV语义标签投影到图像平面上,以明确的监督,以学习可见性吸引的特征和可学习的几何形状,以转化为BEV空间。其次,基于射线的变压器将预先一致的粗细BEV特征进一步变形,以考虑可见性知识。 Gitnet在具有挑战性的Nuscenes和Argoverse数据集上实现了领先的表现。
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近年来,人群计数研究取得了重大进展。然而,随着人群中存在具有挑战性的规模变化和复杂的场景,传统的卷积网络和最近具有固定大小的变压器架构都不能良好地处理任务。为了解决这个问题,本文提出了一个场景 - 自适应关注网络,称为Saanet。首先,我们设计了可变形的变压器骨干内的可变形关注,从而了解具有可变形采样位置和动态注意力的自适应特征表示。然后,我们提出了多级特征融合和计数专注特征增强模块,以加强全局图像上下文下的特征表示。学习的陈述可以参加前景,并适应不同的人群。我们对四个具有挑战性的人群计数基准进行广泛的实验,表明我们的方法实现了最先进的性能。特别是,我们的方法目前在NWPU-Crowd基准的公共排行榜上排名第一。我们希望我们的方法可能是一个强大的基线,以支持人群计数的未来研究。源代码将被释放到社区。
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本文旨在解决语义细分中异常发现的问题。我们的主要观察是,语义分类在现有方法中起着关键作用,而错误分类的像素被容易被视为异常。这种现象经常出现并且很少讨论,这显着降低了异常发现的性能。为此,我们提出了一种新颖的蒸馏比较网络(Dicnet)。它包括一个教师分支,该教师分支是一种解除语义分类头的语义分割网络,以及通过分配蒸馏从教师分支蒸馏的学生分支。我们表明蒸馏保证了两个分支的语义特征在已知类别中保持一致性,而在未知课程中反映不一致。因此,我们利用两个分支之间的语义特征差异来发现异常。 DICNET在推理过程中放弃了语义分类头,因此显着减轻了语义分类错误引起的问题。对Streethazards数据集和BDD-Anomaly数据集进行了广泛的实验结果,以验证DicNet的卓越性能。特别是,DICNET在AUPR获得6.3%的改善,并且对血红病患者数据集的FPR95改善了5.2%,在BDD - 异常数据集上达到了4.2%的AUPR和FPR95的6.8%。代码可在https://github.com/zhouhuan-hust/dicnet上获得。
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可控图像合成模型允许根据文本指令或来自示例图像的指导创建不同的图像。最近,已经显示出去噪扩散概率模型比现有方法产生更现实的图像,并且已在无条件和类条件设置中成功展示。我们探索细粒度,连续控制该模型类,并引入了一种新颖的统一框架,用于语义扩散指导,允许语言或图像指导,或两者。使用图像文本或图像匹配分数的梯度将指导注入预训练的无条件扩散模型中。我们探讨基于剪辑的文本指导,以及以统一形式的基于内容和类型的图像指导。我们的文本引导综合方法可以应用于没有相关文本注释的数据集。我们对FFHQ和LSUN数据集进行实验,并显示出细粒度的文本引导图像合成的结果,与样式或内容示例图像相关的图像的合成,以及具有文本和图像引导的示例。
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高效的视频架构是在具有有限计算资源的设备上部署视频识别系统的关键。不幸的是,现有的视频架构通常是计算密集的,不适合这些应用。最近的X3D工作通过沿着多个轴扩展手工制作的图像架构,介绍了一系列高效的视频模型系列,例如空间,时间,宽度和深度。虽然在概念上的大空间中操作,但x3d一次搜索一个轴,并且仅探索了一组总共30个架构,这不足以探索空间。本文绕过了现有的2D架构,并直接搜索了一个细粒度空间中的3D架构,其中共同搜索了块类型,滤波器编号,扩展比和注意力块。采用概率性神经结构搜索方法来有效地搜索如此大的空间。动力学和某事物的评估 - 某事-V2基准确认我们的AutoX3D模型在类似的拖鞋中的准确性高达1.3%的准确性优于现有的模型,并在达到类似的性能时降低计算成本高达X1.74。
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