我们证明，与畴壁（DW）位置的大量随机变化的量化量（名义上是5态）突触的极低分辨率可以是节能的，并且与使用浮动精度相比，与类似尺寸的深度神经网络（DNN）相比具有相当高的测试精度。突触权重。具体地，电压控制的DW器件展示随机性的随机行为，与微磁性模拟严格，并且只能编码有限状态;但是，它们在训练和推论中都可以非常节能。我们表明，通过对学习算法实施合适的修改，我们可以解决随机行为以及减轻其低分辨率的影响，以实现高测试精度。在这项研究中，我们提出了原位和前地训练算法，基于Hubara等人提出的算法的修改。 [1]适用于突触权重的量化。我们使用2个，3和5状态DW设备作为Synapse培训Mnist DataSet上的几个5层DNN。对于原位训练，采用单独的高精度存储器单元来保护和累积重量梯度，然后被量化以编程低精密DW设备。此外，在训练期间使用尺寸的噪声公差余量来解决内部编程噪声。对于前训训练，首先基于所表征的DW设备模型和噪声公差余量进行前体DNN，其类似于原位培训。值得注意的是，对于原位推断，对设备的能量耗散装置仅是每次推断仅13页，因为在整个MNIST数据集上进行10个时期进行训练。

储层计算（RC）已经获得了最近的兴趣，因为无需培训储层权重，从而实现了极低的资源消费实施，这可能会对边缘计算和现场学习的影响有严格的限制。理想情况下，天然硬件储层应被动，最小，表现力和可行性。迄今为止，拟议的硬件水库很难满足所有这些标准。因此，我们建议通过利用偶极耦合，沮丧的纳米磁体的被动相互作用来符合所有这些标准的水库。挫败感大大增加了稳定的储层国家的数量，丰富了储层动力学，因此这些沮丧的纳米磁体满足了天然硬件储层的所有标准。同样，我们提出了具有低功率互补金属氧化物半导体（CMOS）电路的完全沮丧的纳米磁管储层计算（NMRC）系统与储层接口，并且初始实验结果证明了储层的可行性。在三个单独的任务上，通过微磁模拟对储层进行了验证。将所提出的系统与CMOS Echo-State网络（ESN）进行了比较，表明总体资源减少了10,000,000多倍，这表明，由于NMRC自然是被动的，而且最小的可能是具有极高资源效率的潜力。

深度加强学习（DRL）在游戏和机器人控制等应用中彻底改变了学习和致动。数据收集的成本，即从代理环境互动产生转变，仍然是在复杂的现实问题中更广泛的DRL采用的重大挑战。在GPU云平台上培训DRL代理的云原生范例是一个有前途的解决方案。在本文中，我们为云天然深层加固学习提供了一种可扩展和弹性图书馆优雅的钢茶，其有效地支持数百万GPU核心，以便在多个层面进行大规模平行的训练。在一个高级别的优雅普罗拉科尔使用基于锦标赛的集合计划，以协调数百个甚至数千个GPU的培训过程，安排排行榜与培训池与数百个豆荚之间的相互作用。在低级，每个POD通过在单个GPU中充分利用近7,000个GPU CUDA核心，模拟了代理环境的交互。我们的优雅RL-Podracer Library通过遵循集装箱，微服务和MLOPS的开发原则，具有高可扩展性，弹性和可访问性。使用NVIDIA DGX SuperPod Cloud，我们对机器人和股票交易中的各种任务进行了广泛的实验，并表明Elegitrl-Podracer大大优于Rllib。我们的代码可在GitHub上获得。

Achieving artificially intelligent-native wireless networks is necessary for the operation of future 6G applications such as the metaverse. Nonetheless, current communication schemes are, at heart, a mere reconstruction process that lacks reasoning. One key solution that enables evolving wireless communication to a human-like conversation is semantic communications. In this paper, a novel machine reasoning framework is proposed to pre-process and disentangle source data so as to make it semantic-ready. In particular, a novel contrastive learning framework is proposed, whereby instance and cluster discrimination are performed on the data. These two tasks enable increasing the cohesiveness between data points mapping to semantically similar content elements and disentangling data points of semantically different content elements. Subsequently, the semantic deep clusters formed are ranked according to their level of confidence. Deep semantic clusters of highest confidence are considered learnable, semantic-rich data, i.e., data that can be used to build a language in a semantic communications system. The least confident ones are considered, random, semantic-poor, and memorizable data that must be transmitted classically. Our simulation results showcase the superiority of our contrastive learning approach in terms of semantic impact and minimalism. In fact, the length of the semantic representation achieved is minimized by 57.22% compared to vanilla semantic communication systems, thus achieving minimalist semantic representations.

This work addresses the problems of (a) designing utilization measurements of trained artificial intelligence (AI) models and (b) explaining how training data are encoded in AI models based on those measurements. The problems are motivated by the lack of explainability of AI models in security and safety critical applications, such as the use of AI models for classification of traffic signs in self-driving cars. We approach the problems by introducing theoretical underpinnings of AI model utilization measurement and understanding patterns in utilization-based class encodings of traffic signs at the level of computation graphs (AI models), subgraphs, and graph nodes. Conceptually, utilization is defined at each graph node (computation unit) of an AI model based on the number and distribution of unique outputs in the space of all possible outputs (tensor-states). In this work, utilization measurements are extracted from AI models, which include poisoned and clean AI models. In contrast to clean AI models, the poisoned AI models were trained with traffic sign images containing systematic, physically realizable, traffic sign modifications (i.e., triggers) to change a correct class label to another label in a presence of such a trigger. We analyze class encodings of such clean and poisoned AI models, and conclude with implications for trojan injection and detection.

Aspect Based Sentiment Analysis is a dominant research area with potential applications in social media analytics, business, finance, and health. Prior works in this area are primarily based on supervised methods, with a few techniques using weak supervision limited to predicting a single aspect category per review sentence. In this paper, we present an extremely weakly supervised multi-label Aspect Category Sentiment Analysis framework which does not use any labelled data. We only rely on a single word per class as an initial indicative information. We further propose an automatic word selection technique to choose these seed categories and sentiment words. We explore unsupervised language model post-training to improve the overall performance, and propose a multi-label generator model to generate multiple aspect category-sentiment pairs per review sentence. Experiments conducted on four benchmark datasets showcase our method to outperform other weakly supervised baselines by a significant margin.

基于会话的推荐系统（SBRS）表现出优于常规方法的性能。但是，它们在大规模工业数据集上显示出有限的可伸缩性，因为大多数模型都会学习一个嵌入每个项目。这导致了巨大的记忆要求（每项存储一个矢量），并且在稀疏的会话上具有冷启动或不受欢迎的项目的性能差。使用一个公共和一个大型工业数据集，我们在实验上表明，最先进的SBRS在稀疏项目的稀疏会议上的性能较低。我们提出了M2TREC，这是一种基于会话建议的元数据感知的多任务变压器模型。我们提出的方法学习了从项目元数据到嵌入的转换函数，因此是免费的（即，不需要学习一个嵌入每个项目）。它集成了项目元数据以学习各种项目属性的共享表示。在推论期间，将为与先前在培训期间观察到的项目共享的属性分配新的或不受欢迎的项目，因此将与这些项目具有相似的表示，从而使甚至冷启动和稀疏项目的建议。此外，M2TREC接受了多任务设置的培训，以预测会话中的下一个项目及其主要类别和子类别。我们的多任务策略使该模型收敛更快，并显着改善了整体性能。实验结果表明，使用我们在两个数据集中稀疏项目上提出的方法进行了显着的性能增长。

本文考虑通过模型量化提高联邦学习（FL）的无线通信和计算效率。在提出的Bitwidth FL方案中，Edge设备将其本地FL模型参数的量化版本训练并传输到协调服务器，从而将它们汇总为量化的全局模型并同步设备。目的是共同确定用于本地FL模型量化的位宽度以及每次迭代中参与FL训练的设备集。该问题被视为一个优化问题，其目标是在每卷工具采样预算和延迟要求下最大程度地减少量化FL的训练损失。为了得出解决方案，进行分析表征，以显示有限的无线资源和诱导的量化误差如何影响所提出的FL方法的性能。分析结果表明，两个连续迭代之间的FL训练损失的改善取决于设备的选择和量化方案以及所学模型固有的几个参数。给定基于线性回归的这些模型属性的估计值，可以证明FL训练过程可以描述为马尔可夫决策过程（MDP），然后提出了基于模型的增强学习（RL）方法来优化动作的方法选择迭代。与无模型RL相比，这种基于模型的RL方法利用FL训练过程的派生数学表征来发现有效的设备选择和量化方案，而无需强加其他设备通信开销。仿真结果表明，与模型无RL方法和标准FL方法相比，提出的FL算法可以减少29％和63％的收敛时间。

诸如GPT-3之类的大型审慎模型通过利用自学学习的学习来学习明显的表现，从而对现代自然语言处理产生了巨大影响，这些表现可以轻易地对各种下游任务进行挑剔。我们通过使用微笑语言构建化学基础模型Chemberta-2来研究将这种进步转移到分子机器学习中的可能性。虽然标记的分子预测任务数据通常很少，但微笑字符串的库很容易获得。在这项工作中，我们通过优化预处理过程来建立Chemberta。我们比较了通过不同的超参数和预处理数据集尺寸的多任务和自我监督预训练的预测，来自PubChem最多77m化合物。据我们所知，77m集合构成了迄今为止用于分子预处理的最大数据集之一。我们发现，通过这些预处理的改进，我们与Moleculenet基准套件上现有的最先进的体系结构具有竞争力。我们分析了预读的改进的程度，转化为下游任务的改进。

计算幽默检测系统很少对幽默反应的主观性进行建模，或者考虑对幽默的替代反应 - 即犯罪。我们分析了不同年龄段的男性和女性注释者的大量幽默和犯罪评级数据集。我们发现女性比男性更强烈地联系这两个概念，她们倾向于给出较低的幽默评分和更高的进攻得分。我们还发现，幽默与犯罪之间的相关性随着年龄的增长而增加。尽管幽默发现没有性别或年龄差异，但女性和较旧的注释者表示，她们比男性更频繁地理解笑话文本。我们讨论对计算幽默检测和下游任务的影响。