本文介绍了复数几何形状中变换扩散过程的数值模拟的通用框架。这项工作遵循了在微观尺度下对多孔系统中有机物微生物降解的微生物降解模拟的先前。我们显着地推广并改善了马赛克方法,从而产生了更通用和有效的数值模拟方案。特别地,关于从图中的扩散过程的模拟,在该研究中,我们提出了一种完全明确的半隐式数值方案,可以显着降低计算复杂性。我们通过将结果与经典格子Boltzmann方法(LBM)提供的结果进行比较来验证了我们的方法。对于相同的数据集,我们在比前的工作(几个小时)上的计算时间(即,10-15分钟)中获得了类似的结果。除了经典的LBM方法需要大约3周的计算时间。
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We propose a novel antialiasing method to increase shift invariance in convolutional neural networks (CNNs). More precisely, we replace the conventional combination "real-valued convolutions + max pooling" ($\mathbb R$Max) by "complex-valued convolutions + modulus" ($\mathbb C$Mod), which produce stable feature representations for band-pass filters with well-defined orientations. In a recent work, we proved that, for such filters, the two operators yield similar outputs. Therefore, $\mathbb C$Mod can be viewed as a stable alternative to $\mathbb R$Max. To separate band-pass filters from other freely-trained kernels, in this paper, we designed a "twin" architecture based on the dual-tree complex wavelet packet transform, which generates similar outputs as standard CNNs with fewer trainable parameters. In addition to improving stability to small shifts, our experiments on AlexNet and ResNet showed increased prediction accuracy on natural image datasets such as ImageNet and CIFAR10. Furthermore, our approach outperformed recent antialiasing methods based on low-pass filtering by preserving high-frequency information, while reducing memory usage.
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Multi-agent artificial intelligence research promises a path to develop intelligent technologies that are more human-like and more human-compatible than those produced by "solipsistic" approaches, which do not consider interactions between agents. Melting Pot is a research tool developed to facilitate work on multi-agent artificial intelligence, and provides an evaluation protocol that measures generalization to novel social partners in a set of canonical test scenarios. Each scenario pairs a physical environment (a "substrate") with a reference set of co-players (a "background population"), to create a social situation with substantial interdependence between the individuals involved. For instance, some scenarios were inspired by institutional-economics-based accounts of natural resource management and public-good-provision dilemmas. Others were inspired by considerations from evolutionary biology, game theory, and artificial life. Melting Pot aims to cover a maximally diverse set of interdependencies and incentives. It includes the commonly-studied extreme cases of perfectly-competitive (zero-sum) motivations and perfectly-cooperative (shared-reward) motivations, but does not stop with them. As in real-life, a clear majority of scenarios in Melting Pot have mixed incentives. They are neither purely competitive nor purely cooperative and thus demand successful agents be able to navigate the resulting ambiguity. Here we describe Melting Pot 2.0, which revises and expands on Melting Pot. We also introduce support for scenarios with asymmetric roles, and explain how to integrate them into the evaluation protocol. This report also contains: (1) details of all substrates and scenarios; (2) a complete description of all baseline algorithms and results. Our intention is for it to serve as a reference for researchers using Melting Pot 2.0.
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小儿肌肉骨骼系统的临床诊断依赖于医学成像检查的分析。在医学图像处理管道中,使用深度学习算法的语义分割使人可以自动生成患者特定的三维解剖模型,这对于形态学评估至关重要。但是,小儿成像资源的稀缺性可能导致单个深层分割模型的准确性和泛化性能降低。在这项研究中,我们建议设计一个新型的多任务多任务多域学习框架,在该框架中,单个分割网络对由解剖学的不同部分产生的多个数据集进行了优化。与以前的方法不同,我们同时考虑多个强度域和分割任务来克服小儿数据的固有稀缺性,同时利用成像数据集之间的共享特征。为了进一步提高概括能力,我们从自然图像分类中采用了转移学习方案,以及旨在在共享表示中促进域特异性群集的多尺度对比正则化,以及多连接解剖学先验来执行解剖学上一致的预测。我们评估了使用脚踝,膝盖和肩关节的三个稀缺和小儿成像数据集进行骨分割的贡献。我们的结果表明,所提出的方法在骰子指标中的表现优于个人,转移和共享分割方案,并具有统计学上足够的利润。拟议的模型为智能使用成像资源和更好地管理小儿肌肉骨骼疾病提供了新的观点。
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从自然语言中提取正式知识(本体论)是一个挑战,可以从语义层面上从(半)正式语言表征中受益。我们建议通过在RDF之上实施通用网络语言(UNL)规范来实现这样的代表。因此,任何语言中的陈述的含义都会被声称为RDF-UNL图形,构成自然语言与正式知识之间的中间地面。特别是,我们表明RDF-UNL图表可以使用通用Shacl规则支持内容提取,并且提取的事实上的推理允许检测原始文本中的不一致。这种方法是在UNSELER项目中试验,该项目旨在从系统要求/规格中提取本体论,以检查它们是一致的,完整和明确的。我们的RDF-UNL实施和本文的工作示例的所有代码在HTTPS://gitlab.tetras-libre.fr/unl/rdf-unl上公开可用于Cecill-B许可证下
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在基于模型的医学图像分析中,感兴趣的三个特征是感兴趣的结构,其相对姿势和代表一些物理性质的图像强度谱的形状。通常,这些通过统计模型分别通过统计模型来通过主要测地分析或主成分分析将对象的特征分解成一组基函数。本研究提出了一种统计建模方法,用于在医学图像中自动学习形状,姿势和强度特征,我们称之为动态多特征类高斯过程模型(DMFC-GPM)。 DMFC-GPM是基于高斯过程(GP)的模型,具有编码线性和非线性变化的共享潜在空间。我们的方法在连续域中定义,其具有基于变形字段的线性空间中的形状,姿势和强度特征类。在用于建模形状和强度特征变化的方法以及比较刚性变换(姿势)的方法中,适于变形现场度量。此外,DMFC-GPMS继承了GPS内在的属性,包括边缘化和回归。此外,它们允许在从图像采集过程获得的那些之上增加额外的姿势特征可变性;我们是什么术语作为排列建模。对于使用DMFC-GPMS的图像分析任务,我们适应了Metropolis-Hastings算法,使得具有完全概率的特征预测。我们验证了使用受控合成数据的方法,并且我们在肩部的CT图像上对骨结构进行实验,以说明模型姿势和形状特征预测的功效。模型性能结果表明,这种新的造型范例是强大,准确,可访问的,并且具有潜在的应用,包括肌肉骨骼障碍和临床决策
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我们呈现NESF,一种用于单独从构成的RGB图像中生成3D语义场的方法。代替经典的3D表示,我们的方法在最近的基础上建立了隐式神经场景表示的工作,其中3D结构被点亮功能捕获。我们利用这种方法来恢复3D密度领域,我们然后在其中培训由构成的2D语义地图监督的3D语义分段模型。尽管仅在2D信号上培训,我们的方法能够从新颖的相机姿势生成3D一致的语义地图,并且可以在任意3D点查询。值得注意的是,NESF与产生密度场的任何方法兼容,并且随着密度场的质量改善,其精度可提高。我们的实证分析在复杂的实际呈现的合成场景中向竞争性2D和3D语义分割基线表现出可比的质量。我们的方法是第一个提供真正密集的3D场景分段,需要仅需要2D监督培训,并且不需要任何关于新颖场景的推论的语义输入。我们鼓励读者访问项目网站。
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计算机愿景中的经典问题是推断从几个可用于以交互式速率渲染新颖视图的图像的3D场景表示。以前的工作侧重于重建预定定义的3D表示,例如,纹理网格或隐式表示,例如隐式表示。辐射字段,并且通常需要输入图像,具有精确的相机姿势和每个新颖场景的长处理时间。在这项工作中,我们提出了场景表示变换器(SRT),一种方法,该方法处理新的区域的构成或未铺设的RGB图像,Infers Infers“设置 - 潜在场景表示”,并合成新颖的视图,全部在一个前馈中经过。为了计算场景表示,我们提出了视觉变压器的概括到图像组,实现全局信息集成,从而实现3D推理。一个有效的解码器变压器通过参加场景表示来参加光场以呈现新颖的视图。通过最大限度地减少新型视图重建错误,学习是通过最终到底的。我们表明,此方法在PSNR和Synthetic DataSets上的速度方面优于最近的基线,包括为纸张创建的新数据集。此外,我们展示了使用街景图像支持现实世界户外环境的交互式可视化和语义分割。
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Optimal transport has recently been reintroduced to the machine learning community thanks in part to novel efficient optimization procedures allowing for medium to large scale applications. We propose a Python toolbox that implements several key optimal transport ideas for the machine learning community. The toolbox contains implementations of a number of founding works of OT for machine learning such as Sinkhorn algorithm and Wasserstein barycenters, but also provides generic solvers that can be used for conducting novel fundamental research. This toolbox, named POT for Python Optimal Transport, is open source with an MIT license.
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儿科肌肉骨骼系统的形态学和诊断评价在临床实践中至关重要。但是,大多数分段模型在稀缺的儿科成像数据上都不好。我们提出了一种新的预训练的正则化卷积编码器 - 解码器,用于分割异质儿科磁共振(MR)图像的具有挑战性的任务。在这方面,我们采用转移学习方法以及正规化策略来改善分段模型的概括。为此,我们已经构思了用于分割网络的新颖优化方案,其包括丢失函数的额外正则化术语。为了获得全局一致的预测,我们纳入了基于形状的正则化,从自动编码器学习的非线性形状表示来源。另外,通过鉴别器计算的对抗正规化是集成的,以鼓励合理的描绘。评估来自脚踝和肩部关节的两个稀缺的小儿摄像数据集的多骨分割任务的方法,包括病理和健康检查。所提出的方法与先前提出的骰子,灵敏度,特异性,最大对称表面距离,平均对称表面距离和相对绝对体积差异度量的方法更好或以前的方法进行更好或以前的方法进行比例。我们说明所提出的方法可以很容易地集成到各种骨骼分割策略中,并且可以提高在大型非医学图像数据库上预先培训的模型的预测准确性。获得的结果为小儿肌肉骨骼障碍的管理带来了新的视角。
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