人类能够在鲁棒性,多功能性和学习各种运动中的新任务方面超越机器人。我们假设高度非线性的肌肉动力学在提供固有的稳定性方面起着重要作用,这有利于学习。虽然在模拟和机器人技术中将现代学习技术应用于肌肉动态系统方面取得了最新进展,但到目前为止,尚未进行详细的分析以在这种情况下显示肌肉的好处。我们的研究通过研究核心机器人技术的挑战并比较不同执行器形态的性能,从数据效率,超参数灵敏度和鲁棒性进行比较。
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Antrophonegic pressure (i.e. human influence) on the environment is one of the largest causes of the loss of biological diversity. Wilderness areas, in contrast, are home to undisturbed ecological processes. However, there is no biophysical definition of the term wilderness. Instead, wilderness is more of a philosophical or cultural concept and thus cannot be easily delineated or categorized in a technical manner. With this paper, (i) we introduce the task of wilderness mapping by means of machine learning applied to satellite imagery (ii) and publish MapInWild, a large-scale benchmark dataset curated for that task. MapInWild is a multi-modal dataset and comprises various geodata acquired and formed from a diverse set of Earth observation sensors. The dataset consists of 8144 images with a shape of 1920 x 1920 pixels and is approximately 350 GB in size. The images are weakly annotated with three classes derived from the World Database of Protected Areas - Strict Nature Reserves, Wilderness Areas, and National Parks. With the dataset, which shall serve as a testbed for developments in fields such as explainable machine learning and environmental remote sensing, we hope to contribute to a deepening of our understanding of the question "What makes nature wild?".
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在深度学习时代,注释的数据集已成为遥感社区的关键资产。在过去的十年中,发表了许多不同的数据集,每个数据集都为特定的数据类型以及特定的任务或应用程序设计。在遥感数据集的丛林中,很难跟踪已经可用的内容。在本文中,我们介绍了EOD -IEEE GRSS地球观察数据库(EOD) - 一个交互式在线平台,用于分类不同类型的数据集利用遥感图像。
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多目标优化问题的目标在现实世界中通常会看到不同的评估成本。现在,此类问题被称为异质目标(HE-MOPS)的多目标优化问题。然而,到目前为止,只有少数研究来解决HE-MOPS,其中大多数专注于一个快速目标和一个缓慢目标的双向目标问题。在这项工作中,我们旨在应对具有两个以上黑盒和异质目标的He-mops。为此,我们通过利用He-Mops中廉价且昂贵的目标的不同数据集来减轻因评估不同目标而导致的搜索偏见,从而减轻了廉价且昂贵的目标,从而为HE-MOPS开发了多目标贝叶斯进化优化方法。为了充分利用两个不同的培训数据集,一种对所有目标进行评估的解决方案,另一个与仅在快速目标上进行评估的解决方案,构建了两个单独的高斯过程模型。此外,提出了一种新的采集函数,以减轻对快速目标的搜索偏见,从而在收敛与多样性之间达到平衡。我们通过对广泛使用的多/多目标基准问题进行测试来证明该算法的有效性,这些问题被认为是异质昂贵的。
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为了经济部署机器人操纵器,机器人动作的编程和执行必须迅速。为此,我们提出了一种基于新颖的,基于约束的方法,以直观地指定顺序操作任务,并为这种任务规范计算时间优势的机器人运动。我们的方法遵循基于约束的任务规范的思想,目的是建立最小和以对象为中心的任务描述,该描述在很大程度上与基础机器人运动学无关。我们将此任务描述转换为非线性优化问题。通过解决此问题,我们获得了(本地)最佳的机器人运动,而不仅仅是用于单个运动,还用于整个操作序列。我们在一系列涉及五个不同的机器人模型(包括高度冗余的移动操纵器)的实验中证明了我们方法的功能。
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在工程应用程序数据集中找到有意义的概念,这些数据集可以在许多情况下进行明智的设计分组。它允许确定具有相似属性的不同设计组,并在工程决策过程中提供有用的知识。此外,它为进一步的特定设计候选者提供了一条路线,这些候选者表现出某些特征。在这项工作中,提出了一种在现有工程数据集中定义有意义且一致的概念的方法。数据集中的设计的特征是多种功能,例如设计参数,几何特性或设计的设计参数,以适应各种边界条件。在提议的方法中,将完整的功能集分为几个称为描述空间的子集。概念的定义尊重这种分区,这导致了确定概念的几个理想属性,这是通过最先进的聚类或概念识别方法无法实现的。提出了一种新颖的概念质量度量,该度量为数据集中的概念定义提供了客观价值。通过考虑一个由约2500个机翼轮廓组成的现实工程数据集,可以证明该度量的有用性,其中通过计算流体动力学模拟获得了三种不同操作条件的性能值(升力和阻力)。采用了一个数值优化过程,可最大程度地提高概念质量度量,并为描述空间的不同设置找到有意义的概念,同时还结合了用户偏好。已经证明了如何使用这些概念来选择数据集的原型代表,这些代表表现出每个概念的特征。
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由于其数据效率,贝叶斯优化已经出现在昂贵的黑盒优化的最前沿。近年来,关于新贝叶斯优化算法及其应用的发展的研究激增。因此,本文试图对贝叶斯优化的最新进展进行全面和更新的调查,并确定有趣的开放问题。我们将贝叶斯优化的现有工作分为九个主要群体,并根据所提出的算法的动机和重点。对于每个类别,我们介绍了替代模型的构建和采集功能的适应的主要进步。最后,我们讨论了开放的问题,并提出了有希望的未来研究方向,尤其是在分布式和联合优化系统中的异质性,隐私保护和公平性方面。
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Industry 4.0 envisions Cyber-Physical Production Systems (CPPSs) to foster adaptive production of mass-customizable products. Manufacturing approaches based on capabilities and skills aim to support this adaptability by encapsulating machine functions and decoupling them from specific production processes. At the 2022 IEEE conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), a special session on capability- and skill-based manufacturing is hosted for the fourth time. However, an overview on capability- and skill based systems in factory automation and manufacturing systems is missing. This paper aims to provide such an overview and give insights to this particular field of research. We conducted a concise literature survey of papers covering the topics of capabilities and skills in manufacturing from the last ten years of the ETFA conference. We found 247 papers with a notion on capabilities and skills and identified and analyzed 34 relevant papers which met this survey's inclusion criteria. In this paper, we provide (i) an overview of the research field, (ii) an analysis of the characteristics of capabilities and skills, and (iii) a discussion on gaps and opportunities.
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数据流分类是机器学习领域的重要问题。由于数据的非平稳性,其基础分布会随着时间的流逝而变化(概念漂移),因此该模型需要不断适应新的数据统计信息。基于流的主动学习(AL)方法通过交互式查询人类专家以在有限的预算内为最新样本提供新的数据标签来解决此问题。现有的AL策略假设可以立即可用标签,而在现实情况下,专家需要时间提供查询标签(验证延迟),而当请求的标签到达时,它们可能不再相关。在本文中,我们研究了在AL方法上存在概念漂移的情况下,有限,时间变化和未知验证延迟的影响。我们提出了繁殖(PR),这是一种独立的延迟效用估计器,它也预测了所请求但尚不清楚的标签。此外,我们提出了一种依赖漂移的动态预算策略,该策略在检测到的漂移后使用标签预算的可变分布。彻底的实验评估,包括合成和现实世界的非平稳数据集,以及验证延迟和预算的不同设置。我们从经验上表明,所提出的方法始终优于最先进的方法。此外,我们证明,随着时间的及时预算分配,可以提高AL策略的性能,而不会增加整体标签预算。
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由自我发项层组成的大型,预训练的神经网络(变形金刚)最近在几种语音情绪识别(SER)数据集上取得了最新的结果。这些模型通常以自我监督的方式进行预训练,以提高自动语音识别性能,从而了解语言信息。在这项工作中,我们研究了在Ser微调过程中利用此信息的程度。使用基于开源工具的可重现方法,我们在改变文本的情感时综合了韵律中性的语音话语。变压器模型的价预测对正面和负面情绪含量以及否定性非常反应,但对增强剂或还原器不反应,而这些语言特征都没有影响唤醒或优势。这些发现表明,变形金刚可以成功利用语言信息来改善其价预测,并且应将语言分析包括在其测试中。
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