为了分析多维数据的丰富,已经开发了张量的框架。传统上,矩阵奇异值分解(SVD)用于从包含矢量化数据的矩阵中提取最主导的特征。虽然SVD对可以适当表示为矩阵的数据非常有用,但是矢量化步骤导致我们丢失了数据内在的高维关系。为了便于高效的多维特征提取,我们利用了使用基于投影的分类算法,使用T-SVDM,矩阵SVD的张量模拟。我们的作品扩展了T-SVDM框架和分类算法,最初提出了所有数量的尺寸。然后,我们使用Starplus FMRI DataSet将此算法应用于分类任务。我们的数值实验表明,基于张于FMRI分类的卓越方法,而不是基于最佳的等效矩阵的方法。我们的结果说明了我们选择的张量框架的优势,提供了对参数的有益选择的洞察力,并且可以进一步开发用于分类更复杂的成像数据。我们在https://github.com/elizabethnewman/tensor-fmri提供我们的Python实现。
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In multi-agent systems with large number of agents, typically the contribution of each agent to the value of other agents is minimal (e.g., aggregation systems such as Uber, Deliveroo). In this paper, we consider such multi-agent systems where each agent is self-interested and takes a sequence of decisions and represent them as a Stochastic Non-atomic Congestion Game (SNCG). We derive key properties for equilibrium solutions in SNCG model with non-atomic and also nearly non-atomic agents. With those key equilibrium properties, we provide a novel Multi-Agent Reinforcement Learning (MARL) mechanism that minimizes variance across values of agents in the same state. To demonstrate the utility of this new mechanism, we provide detailed results on a real-world taxi dataset and also a generic simulator for aggregation systems. We show that our approach reduces the variance in revenues earned by taxi drivers, while still providing higher joint revenues than leading approaches.
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Foveated imaging provides a better tradeoff between situational awareness (field of view) and resolution and is critical in long-wavelength infrared regimes because of the size, weight, power, and cost of thermal sensors. We demonstrate computational foveated imaging by exploiting the ability of a meta-optical frontend to discriminate between different polarization states and a computational backend to reconstruct the captured image/video. The frontend is a three-element optic: the first element which we call the "foveal" element is a metalens that focuses s-polarized light at a distance of $f_1$ without affecting the p-polarized light; the second element which we call the "perifoveal" element is another metalens that focuses p-polarized light at a distance of $f_2$ without affecting the s-polarized light. The third element is a freely rotating polarizer that dynamically changes the mixing ratios between the two polarization states. Both the foveal element (focal length = 150mm; diameter = 75mm), and the perifoveal element (focal length = 25mm; diameter = 25mm) were fabricated as polarization-sensitive, all-silicon, meta surfaces resulting in a large-aperture, 1:6 foveal expansion, thermal imaging capability. A computational backend then utilizes a deep image prior to separate the resultant multiplexed image or video into a foveated image consisting of a high-resolution center and a lower-resolution large field of view context. We build a first-of-its-kind prototype system and demonstrate 12 frames per second real-time, thermal, foveated image, and video capture in the wild.
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In this paper, we propose and showcase, for the first time, monocular multi-view layout estimation for warehouse racks and shelves. Unlike typical layout estimation methods, MVRackLay estimates multi-layered layouts, wherein each layer corresponds to the layout of a shelf within a rack. Given a sequence of images of a warehouse scene, a dual-headed Convolutional-LSTM architecture outputs segmented racks, the front and the top view layout of each shelf within a rack. With minimal effort, such an output is transformed into a 3D rendering of all racks, shelves and objects on the shelves, giving an accurate 3D depiction of the entire warehouse scene in terms of racks, shelves and the number of objects on each shelf. MVRackLay generalizes to a diverse set of warehouse scenes with varying number of objects on each shelf, number of shelves and in the presence of other such racks in the background. Further, MVRackLay shows superior performance vis-a-vis its single view counterpart, RackLay, in layout accuracy, quantized in terms of the mean IoU and mAP metrics. We also showcase a multi-view stitching of the 3D layouts resulting in a representation of the warehouse scene with respect to a global reference frame akin to a rendering of the scene from a SLAM pipeline. To the best of our knowledge, this is the first such work to portray a 3D rendering of a warehouse scene in terms of its semantic components - Racks, Shelves and Objects - all from a single monocular camera.
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机器人车使用成本图来规划无碰撞路径。与地图中的每个单元相关的成本表示感知的环境信息,这些信息通常是在经过几次反复试验后手动确定的。在越野环境中,由于存在几种类型的功能,将与每个功能相关的成本值进行手工制作是挑战。此外,不同手工制作的成本值可以导致相同环境的不同路径,而不可取的环境。在本文中,我们解决了从感知的稳健车辆路径计划中学习成本图值的问题。我们使用深度学习方法提出了一个名为“骆驼”的新颖框架,该方法通过演示来学习参数,从而为路径规划提供适应性和强大的成本图。骆驼已接受过多模式数据集的培训,例如Rellis-3D。骆驼的评估是在越野场景模拟器(MAV)和IISER-B校园的现场数据上进行的。我们还在地面流动站上执行了骆驼的现实实施。结果表明,在非结构化的地形上没有碰撞的情况下,车辆的灵活而强大的运动。
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由于需要确保安全可靠的人工智能(AI),因此在过去几年中,机器伦理学受到了越来越多的关注。这两种在机器伦理中使用的主要理论是道义和功利主义伦理。另一方面,美德伦理经常被称为另一种伦理理论。尽管这种有趣的方法比流行的道德理论具有一定的优势,但由于其形式化,编纂和解决道德困境以训练良性剂的挑战,工程人工贤惠的媒介几乎没有努力。我们建议通过使用充满道德困境的角色扮演游戏来弥合这一差距。有几种这样的游戏,例如论文,生活很奇怪,主要角色遇到的情况必须通过放弃对他们所珍视的其他东西来选择正确的行动方案。我们从此类游戏中汲取灵感,以展示如何设计系统的角色扮演游戏来发展人造代理中的美德。使用现代的AI技术,例如基于亲和力的强化学习和可解释的AI,我们激励了扮演这种角色扮演游戏的良性代理,以及通过美德道德镜头对他们的决策进行检查。这种代理和环境的发展是朝着实际上正式化和证明美德伦理在伦理代理发展的价值的第一步。
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随着图形神经网络(GNNS)在科学机器学习中的受欢迎程度的提高,他们的培训和推理效率变得越来越重要。此外,整个深度学习领域正在朝着更广泛和更深的网络趋向于越来越多的数据大小,以至于经常遇到硬件硬件瓶颈。新兴的专业硬件平台为这个问题提供了令人兴奋的解决方案。在本文中,我们系统地介绍并选择了与GNN有关的低级操作,以用于在Pytorch几何软件框架中实施的科学计算。然后,这些在NVIDIA A100 GPU上进行了严格的基准测试,以实现多种输入值组合,包括张量稀疏性。然后,我们为每个操作分析这些结果。在高水平上,我们得出结论,在NVIDIA系统上:(1)混淆瓶颈,例如记忆效率低下通常比单独的数据稀疏性占主导地位,(2)本地Pytorch操作通常比其Pytorch几何相等等等或更具竞争力。在低至中等水平的输入数据稀疏性下,以及(3)最新的GNN体系结构中心的许多操作几乎没有对稀疏性的优化。我们希望这些结果是那些在专门硬件上开发这些操作的人的基准,我们随后的分析有助于促进对这些操作的未来软件和基于硬件的优化,从而促进总体上可扩展的GNN性能。
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我们提出了一种依赖工程点扩散功能(PSF)的紧凑型快照单眼估计技术。微观超分辨率成像中使用的传统方法,例如双螺旋PSF(DHPSF),不适合比稀疏的一组点光源更复杂的场景。我们使用cram \'er-rao下限(CRLB)显示,将DHPSF的两个叶分开,从而捕获两个单独的图像导致深度精度的急剧增加。用于生成DHPSF的相掩码的独特属性是,将相掩码分为两个半部分,导致两个裂片的空间分离。我们利用该属性建立一个基于紧凑的极化光学设置,在该设置中,我们将两个正交线性极化器放在DHPSF相位掩码的每一半上,然后使用极化敏感的摄像机捕获所得图像。模拟和实验室原型的结果表明,与包括DHPSF和Tetrapod PSF在内的最新设计相比,我们的技术达到了高达50美元的深度误差,而空间分辨率几乎没有损失。
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贝叶斯优化(BO)是一种用于计算昂贵的黑盒优化的方法,例如模拟器校准和深度学习方法的超参数优化。在BO中,采用动态更新的计算廉价替代模型来学习黑框函数的投入输出关系。该替代模型用于探索和利用输入空间的有前途的区域。多点BO方法采用单个经理/多个工人策略,以在较短的时间内实现高质量的解决方案。但是,多点生成方案中的计算开销是设计BO方法的主要瓶颈,可以扩展到数千名工人。我们提出了一种异步分配的BO(ADBO)方法,其中每个工人都会运行搜索,并异步地传达所有其他没有经理的工人的黑框评估的输入输出值。我们将方法扩展到4,096名工人,并证明了解决方案质量和更快的收敛质量。我们证明了我们从Exascale计算项目烛台基准调整神经网络超参数的方法的有效性。
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对比性自我监督学习方法学会将图像(例如图像)映射到无需标签的情况下将图像映射到非参数表示空间中。尽管非常成功,但当前方法在训练阶段需要大量数据。在目标训练集规模限制的情况下,已知概括是差的。在大型源数据集和目标样本上进行微调进行预处理,容易在几杆方向上过度拟合,在几个弹药方面,只有少量的目标样本可用。在此激励的情况下,我们提出了一种用于自我监督的对比度学习的域适应方法,称为少数最大的学习方法,以解决对目标分布的适应问题,这些问题在几乎没有射击学习下。为了量化表示质量,我们在包括ImageNet,Visda和FastMRI在内的一系列源和目标数据集上评估了很少的最大最大速度,在这些数据集和FastMRI上,很少有最大最大的最大值始终优于其他方法。
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