无人驾驶飞机(UAV)用作空中基础站,可将时间敏感的包装从物联网设备传递到附近的陆地底站(TBS)。在此类无人产用的物联网网络中安排数据包,以确保TBS在TBS上确保新鲜(或最新的)物联网设备的数据包是一个挑战性的问题,因为它涉及两个同时的步骤(i)(i)在IOT设备上生成的数据包的同时进行样本由UAVS [HOP-1]和(ii)将采样数据包从UAVS更新到TBS [Hop-2]。为了解决这个问题,我们建议针对两跳UAV相关的IoT网络的信息年龄(AOI)调度算法。首先,我们提出了一个低复杂的AOI调度程序,称为MAF-MAD,该计划使用UAV(HOP-1)和最大AOI差异(MAD)策略采样最大AOI(MAF)策略,以更新从无人机到TBS(Hop-2)。我们证明,MAF-MAD是理想条件下的最佳AOI调度程序(无线无线通道和在物联网设备上产生交通生成)。相反,对于一般条件(物联网设备的损失渠道条件和不同的周期性交通生成),提出了深厚的增强学习算法,即近端政策优化(PPO)基于调度程序。仿真结果表明,在所有考虑的一般情况下,建议的基于PPO的调度程序优于MAF-MAD,MAF和Round-Robin等其他调度程序。
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鉴于无线频谱的有限性和对无线通信最近的技术突破产生的频谱使用不断增加的需求,干扰问题仍在继续持续存在。尽管最近解决干涉问题的进步,但干扰仍然呈现出有效使用频谱的挑战。这部分是由于Wi-Fi的无许可和管理共享乐队使用的升高,长期演进(LTE)未许可(LTE-U),LTE许可辅助访问(LAA),5G NR等机会主义频谱访问解决方案。因此,需要对干扰稳健的有效频谱使用方案的需求从未如此重要。在过去,通过使用避免技术以及非AI缓解方法(例如,自适应滤波器)来解决问题的大多数解决方案。非AI技术的关键缺陷是需要提取或开发信号特征的域专业知识,例如CycrationArity,带宽和干扰信号的调制。最近,研究人员已成功探索了AI / ML的物理(PHY)层技术,尤其是深度学习,可减少或补偿干扰信号,而不是简单地避免它。 ML基于ML的方法的潜在思想是学习来自数据的干扰或干扰特性,从而使需要对抑制干扰的域专业知识进行侧联。在本文中,我们审查了广泛的技术,这些技术已经深入了解抑制干扰。我们为干扰抑制中许多不同类型的深度学习技术提供比较和指导。此外,我们突出了在干扰抑制中成功采用深度学习的挑战和潜在的未来研究方向。
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Machine Learning models capable of handling the large datasets collected in the financial world can often become black boxes expensive to run. The quantum computing paradigm suggests new optimization techniques, that combined with classical algorithms, may deliver competitive, faster and more interpretable models. In this work we propose a quantum-enhanced machine learning solution for the prediction of credit rating downgrades, also known as fallen-angels forecasting in the financial risk management field. We implement this solution on a neutral atom Quantum Processing Unit with up to 60 qubits on a real-life dataset. We report competitive performances against the state-of-the-art Random Forest benchmark whilst our model achieves better interpretability and comparable training times. We examine how to improve performance in the near-term validating our ideas with Tensor Networks-based numerical simulations.
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在图像分类中,在检测分布(OOD)数据时发生了许多发展。但是,大多数OOD检测方法是在一组标准数据集上评估的,该数据集与培训数据任意不同。没有明确的定义``好的''ood数据集。此外,最先进的OOD检测方法已经在这些标准基准上取得了几乎完美的结果。在本文中,我们定义了2类OOD数据使用与分布(ID)数据的感知/视觉和语义相似性的微妙概念。我们将附近的OOD样本定义为感知上相似但语义上与ID样本的不同,并将样本转移为视觉上不同但在语义上与ID相似的点数据。然后,我们提出了一个基于GAN的框架,用于从这两个类别中生成OOD样品,给定一个ID数据集。通过有关MNIST,CIFAR-10/100和Imagenet的广泛实验,我们表明A)在常规基准上表现出色的ART OOD检测方法对我们提出的基准测试的稳健性明显较小。 N基准测试,反之亦然,因此表明甚至可能不需要单独的OOD集来可靠地评估OOD检测中的性能。
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在过去的几年中,霍克斯流程的在线学习受到了越来越多的关注,尤其是用于建模演员网络。但是,这些作品通常会模拟事件或参与者的潜在群集之间的丰富相互作用,或者是参与者之间的网络结构。我们建议对参与者网络的潜在结构进行建模,以及在现实世界中的医疗和财务应用环境中进行的丰富互动。合成和现实世界数据的实验结果展示了我们方法的功效。
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主动学习是自动化机器学习系统的重要技术。与旨在自动化神经网络体系结构设计的神经体系结构搜索(NAS)相反,主动学习旨在自动化培训数据选择。对于训练长尾巴的任务尤其重要,在该任务中,在该任务中,稀疏的样品分布稀疏。主动学习通过逐步培训模型,以有效的数据选择来减轻昂贵的数据注释问题。它没有注释所有未标记的样本,而是迭代选择并注释最有价值的样本。主动学习在图像分类中很受欢迎,但在对象检测中尚未得到充分探索。当前的大多数对象检测方法都通过不同的设置进行评估,因此很难公平地比较其性能。为了促进该领域的研究,本文贡献了一个活跃的学习基准框架,称为Albench,用于评估对象检测中的主动学习。该Albench框架在自动深层模型训练系统上开发,易于使用,与不同的主动学习算法兼容,并确保使用相同的培训和测试协议。我们希望这种自动化的基准系统能够帮助研究人员轻松复制文学的表现,并与先前的艺术进行客观的比较。该代码将通过GitHub发布。
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随着第五代(5G)无线系统在全球范围内收集动力的部署,6G的可能技术正在积极的研究讨论下。特别是,机器学习(ML)在6G中的作用有望增强和帮助新兴应用,例如虚拟和增强现实,车辆自治和计算机视觉。这将导致大量的无线数据流量包括图像,视频和语音。 ML算法通过位于云服务器上的学习模型来处理这些分类/识别/估计。这需要将数据从边缘设备无线传输到云服务器。与识别步骤分开处理的渠道估计对于准确的学习绩效至关重要。为了结合通道和ML数据的学习,我们引入了隐式渠道学习以执行ML任务而不估计无线通道。在这里,ML模型通过通道腐败的数据集训练,代替名义数据。没有通道估计,该提出的方法在各种情况(例如毫米波和IEEE 802.11p车辆通道)方面的图像和语音分类任务上显示了大约60%的改善。
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从Chaser Spacecraft发射的系绳网提供了有希望的方法,可以在轨道中捕获和处理大型空间碎片。该系绳网络系统受到影响和致动的几种不确定性来源,影响其净爆发和关闭控制的性能。然而,设计控制动作的早期可靠性的优化方法仍然具有挑战性,并计算到相对于追逐者相对于追逐者的不同发射方案和目标(碎片)状态概括。为了搜索一般和可靠的控制策略,本文介绍了一种加强学习框架,它集成了具有净动力学模拟的近端策略优化(PPO2)方法。后者允许评估基于网络的目标捕获的剧集,并估算捕获质量索引,作为PPO2的奖励反馈。在这里,在任何给定的发射方案下,学习的策略旨在根据移动网和目标的状态来模拟网络结束动作的定时。考虑了随机状态转换模型,以便在国家估算和发射致动中纳入合成不确定性。随着培训期间的显着奖励改进,训练有素的策略表明捕获性能(在广泛的发射/目标场景范围内),接近基于可靠性的优化在各个方案上运行。
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开放世界对象检测(OWOD)是一个具有挑战性的计算机视觉问题,其中任务是检测一组已知的对象类别,同时识别未知对象。此外,该模型必须逐步学习在下一个培训集中所知的新类。不同于标准对象检测,OWOD设置会对在潜在的未知物体上生成质量候选建议的质量挑战,将未知物体与背景中的未知物体分开并检测不同的未知物体。在这里,我们介绍了一种新的基于端到端的变换器的框架OW-DETR,用于开放世界对象检测。建议的OW-DETR包括三个专用组成部分,即注意力驱动的伪标签,新颖性分类和对象评分,以明确地解决上述OWOD挑战。我们的OW-DETR明确地编码了多尺度上下文信息,具有较少的归纳偏差,使得从已知类传输到未知类,并且可以更好地区分未知对象和背景之间。综合实验是对两个基准进行的:MS-Coco和Pascal VOC。广泛的消融揭示了我们拟议的贡献的优点。此外,我们的模型优于最近引入的OWOD方法矿石,绝对增益在MS-Coco基准测试中的未知召回方面的1.8%至3.3%。在增量对象检测的情况下,OW-DETR以Pascal VOC基准上的所有设置优于最先进的。我们的代码和模型将公开发布。
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大型ML型号和数据集已经需要使用多GPU系统进行分布式模型培训。为了利用多GPU系统提供的权力,消除GPU间通信中的瓶颈至关重要 - 互连异构性质的问题挑战。在这项工作中,我们呈现TACCL,这是用于大规模多GPU系统的集体通信原语的合成器。 TACCL将异形拓扑和输入大小进行编码为合成问题,以生成优化的通信算法。 TACCL建立在标准的NVIDIA集体通信库(NCCL)之上,允许它成为PYTORCH等框架中GPU通信的替代品,具有最小的变化。 TACCL为全球,AllToAll和ALLERDUCE等通信基元生成算法,该算法高达3美元的速度超过NCCL。使用TACCL的算法加快了专家模型内部混合物的端到端培训,以17 \%$。通过将优化问题分解成零件并利用多GPU拓扑中的对称性,TACCL在不到3分钟内合成高达80-GPU的集体,比其他基于综合的状态快至少两个数量级 - 艺术集体通信图书馆。
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