监督的机器学习方法需要在训练阶段最小化损失功能。顺序数据在许多研究领域中无处不在，并且通常通过为表格数据设计的基于欧几里得距离的损失函数处理。对于平滑的振荡数据，这些常规方法缺乏对同时惩罚幅度，频率和相位预测误差的能力，并且倾向于偏向振幅误差。我们将表面相似性参数（SSP）作为一种新型损耗函数引入，对于平滑振荡序列的训练机器学习模型特别有用。我们对混沌时空动力学系统进行的广泛实验表明，SSP有益于塑造梯度，从而加速训练过程，减少最终预测误差，增加重量初始化的鲁棒性以及与使用经典损失功能相比，实施更强的正则化效果。结果表明，新型损失度量的潜力，特别是对于高度复杂和混乱的数据，例如由非线性二维Kuramoto-Sivashinsky方程以及流体中分散表面重力波的线性传播所引起的数据。
translated by 谷歌翻译
运行时执行是指针对运行时正式规范执行正确行为的理论，技术和工具。在本文中，我们对用于构建AI中执行安全性的混凝土应用程序域的运行时执行器的技术感兴趣。我们讨论了传统上如何在AI领域处理安全性，以及如何通过集成运行时执行器来提供自我学习代理的安全性。我们调查了此类执法者的一系列工作，在该工作中，我们区分了离散和连续动作空间的方法。本文的目的是更好地理解不同执法技术的优势和局限性，重点关注由于AI在AI中的应用而引起的特定挑战。最后，我们为未来的工作提出了一些开放的挑战和途径。
translated by 谷歌翻译
为了在工业生产中更广泛地采用AI，足够的基础设施能力至关重要。这包括简化AI与工业设备的集成，对分布式部署，监视和一致的系统配置的支持。现有的IIOT平台仍然缺乏以开放的，基于生态系统的方式灵活整合可重复使用的AI服务和相关标准（例如资产管理壳或OPC UA）的功能。这正是我们采用高度可配置的基于低代码的方法来解决我们下一个级别的智能工业生产生产生产Ecosphere（IIP-Ecosphere）平台所解决的问题。在本文中，我们介绍了该平台的设计，并根据启用AI支持的视觉质量检查的演示者讨论了早期评估。在这项早期评估活动中，学到的见解和教训补充了这一点。
translated by 谷歌翻译
机器人大会发现是一个充满挑战的问题，它生活在资源分配和运动计划的交集中。目的是将一组预定义的对象组合在一起，以形成新事物，同时考虑使用机器人在循环中执行任务。在这项工作中，我们解决了使用一组类似俄罗斯方块的构建块和机器人操纵器完全从头开始构建任意，预定义的目标结构的问题。我们的新型分层方法旨在有效地将整个任务分解为三个可行的水平，这些级别相互受益。在高水平上，我们运行了一个经典的混合企业计划，用于全局优化块类型的选择和块的最终姿势，以重新创建所需的形状。然后利用其输出来有效地指导探索基础强化学习（RL）政策。该RL策略从基于Q的灵活图表中汲取了其概括属性，该属性通过Q-学习学习，可以通过搜索来完善。此外，它说明了结构稳定性和机器人可行性的必要条件，这些条件无法有效地反映在上一层中。最后，掌握和运动计划者将所需的组装命令转换为机器人关节运动。我们证明了我们提出的方法在一组竞争性的模拟RAD环境中的性能，展示现实世界的转移，并与非结构化的端到端方法相比，报告性能和稳健性。视频可从https://sites.google.com/view/rl-meets-milp获得。
translated by 谷歌翻译
对于图像的语义分割，如果该任务限于一组封闭的类，则最先进的深神经网络（DNN）实现高分性精度。然而，截至目前，DNN具有有限的开放世界能够在开放世界中运行，在那里他们任务是识别属于未知对象的像素，最终逐步学习新颖的类。人类有能力说：我不知道那是什么，但我已经看到了这样的东西。因此，希望以无监督的方式执行这种增量学习任务。我们介绍一种基于视觉相似性群集未知对象的方法。这些集群用于定义新课程，并作为无监督增量学习的培训数据。更确切地说，通过分割质量估计来评估预测语义分割的连接组件。具有低估计预测质量的连接组件是随后聚类的候选者。另外，组件明智的质量评估允许获得可能包含未知对象的图像区域的预测分段掩模。这种掩模的各个像素是伪标记的，然后用于重新训练DNN，即，在不使用由人类产生的地面真理。在我们的实验中，我们证明，在没有访问地面真理甚至几个数据中，DNN的类空间可以由新颖的类扩展，实现了相当大的分割精度。
translated by 谷歌翻译
最先进的语义或实例分割深度神经网络（DNN）通常在封闭的语义类上培训。因此，它们的装备不适用于处理以前的未持续的对象。然而，检测和定位这些物体对于安全关键应用至关重要，例如对自动驾驶的感知，特别是如果它们出现在前方的道路上。虽然某些方法已经解决了异常或分发的对象分割的任务，但由于缺乏固体基准，在很大程度上存在进展仍然缓慢;现有数据集由合成数据组成，或遭受标签不一致。在本文中，我们通过介绍“SegmentMeifyOUCAN”基准来弥合这个差距。我们的基准解决了两个任务：异常对象分割，这将考虑任何以前的未持续的对象类别;和道路障碍分割，它侧重于道路上的任何物体，可能是已知的或未知的。我们将两个相应的数据集与执行深入方法分析的测试套件一起提供，考虑到已建立的像素 - 明智的性能度量和最近的组件 - 明智的，这对对象尺寸不敏感。我们凭经验评估了多种最先进的基线方法，包括使用我们的测试套件在我们的数据集和公共数据上专门为异常/障碍分割而设计的多种型号。异常和障碍分割结果表明，我们的数据集有助于数据景观的多样性和难度。
translated by 谷歌翻译
We present an approach for the verification of feed-forward neural networks in which all nodes have a piece-wise linear activation function. Such networks are often used in deep learning and have been shown to be hard to verify for modern satisfiability modulo theory (SMT) and integer linear programming (ILP) solvers.The starting point of our approach is the addition of a global linear approximation of the overall network behavior to the verification problem that helps with SMT-like reasoning over the network behavior. We present a specialized verification algorithm that employs this approximation in a search process in which it infers additional node phases for the non-linear nodes in the network from partial node phase assignments, similar to unit propagation in classical SAT solving. We also show how to infer additional conflict clauses and safe node fixtures from the results of the analysis steps performed during the search. The resulting approach is evaluated on collision avoidance and handwritten digit recognition case studies.
translated by 谷歌翻译