Most multimodal multi-objective evolutionary algorithms (MMEAs) aim to find all global Pareto optimal sets (PSs) for a multimodal multi-objective optimization problem (MMOP). However, in real-world problems, decision makers (DMs) may be also interested in local PSs. Also, searching for both global and local PSs is more general in view of dealing with MMOPs, which can be seen as a generalized MMOP. In addition, the state-of-the-art MMEAs exhibit poor convergence on high-dimension MMOPs. To address the above two issues, in this study, a novel coevolutionary framework termed CoMMEA for multimodal multi-objective optimization is proposed to better obtain both global and local PSs, and simultaneously, to improve the convergence performance in dealing with high-dimension MMOPs. Specifically, the CoMMEA introduces two archives to the search process, and coevolves them simultaneously through effective knowledge transfer. The convergence archive assists the CoMMEA to quickly approaching the Pareto optimal front (PF). The knowledge of the converged solutions is then transferred to the diversity archive which utilizes the local convergence indicator and the $\epsilon$-dominance-based method to obtain global and local PSs effectively. Experimental results show that CoMMEA is competitive compared to seven state-of-the-art MMEAs on fifty-four complex MMOPs.
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二进制矩阵优化通常是在现实世界中出现的,例如多微晶网络结构设计问题(MGNSDP),即在某些约束下最小化电源线的总长度。为这些问题找到全球最佳解决方案面临着一个巨大的挑战,因为此类问题可能是大规模,稀疏和多模式。传统的线性编程是耗时的,无法解决非线性问题。为了解决这个问题,提出了一种新颖的可行性规则基于差异进化算法,称为LBMDE。具体来说,首先提出了一种通用启发式溶液初始化方法来生成高质量的解决方案。然后,引入了基于二进制的DE操作员以生产后代。为了处理约束,我们提出了改进的基于可行性规则的环境选择策略。通过一组基准问题来检查LBMDE的性能和搜索行为。
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多模式的多目标问题(MMOP)通常在现实世界中出现,而决策空间中遥远的解决方案对应于非常相似的目标值。为了获得MMOP的所有溶液,已经提出了许多多模式多模式的多模型进化算法(MMEAS)。目前,很少有研究涵盖了最近提出的大多数代表性MMEAS,并进行了比较。在这项研究中,我们首先回顾了过去二十年中相关作品。然后,我们选择了12种利用不同多样性维护技术的最先进的算法,并比较了它们在现有测试套件上的性能。实验结果表明,不同类型的MMOP上不同技术的优势和劣势,从而为如何在特定情况下选择/设计MMEAS提供指导。
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多目标定向运动问题(MO-OPS)是经典的多目标路由问题,在过去几十年中,人们一直受到很多关注。这项研究旨在通过问题分解框架解决MO-OPS,即MO-OP分解为多目标背包问题(MOKP)和旅行推销员问题(TSP)。然后,MOKP和TSP分别通过多目标进化算法(MOEA)和深钢筋学习(DRL)方法来解决。虽然MOEA模块用于选择城市,但DRL模块用于计划这些城市的哈密顿路径。这两个模块的迭代使用将人口驱动到Mo-ops的帕累托前沿。在各种类型的MO-OP实例上,将提出方法的有效性与NSGA-II和NSGA-III进行了比较。实验结果表明,我们的方法几乎在所有测试实例上表现出最佳性能,并且表现出强大的概括能力。
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遥感图像的更改检测(CD)是通过分析两个次时图像之间的差异来检测变化区域。它广泛用于土地资源规划,自然危害监测和其他领域。在我们的研究中,我们提出了一个新型的暹罗神经网络,用于变化检测任务,即双UNET。与以前的单独编码BITEMAL图像相反,我们设计了一个编码器差分注意模块,以关注像素的空间差异关系。为了改善网络的概括,它计算了咬合图像之间的任何像素之间的注意力权重,并使用它们来引起更具区别的特征。为了改善特征融合并避免梯度消失,在解码阶段提出了多尺度加权方差图融合策略。实验表明,所提出的方法始终优于流行的季节性变化检测数据集最先进的方法。
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卷积神经网络(CNN)的违反直觉性能是它们对对抗性示例的固有敏感性,这严重阻碍了CNN在安全至关重要的领域中的应用。对抗性示例类似于原始示例,但包含恶意扰动。对抗训练是一种简单有效的训练方法,可以提高CNN对对抗性例子的鲁棒性。对抗性实例和对抗训练的机制值得探索。因此,这项工作通过观察相互信息的趋势来研究信息提取中两种类型的CNN(正常和强大)之间的相似性和差异。我们表明,1)CNN从原始和对抗性示例中提取的CNN的互助数量几乎相似,无论CNN是在正常训练中还是对抗性训练;对抗性示例误导CNN的原因可能是它们包含有关其他类别的更多基于纹理的信息; 2)与正常训练相比,对抗训练更加困难,并且强大的CNN提取的信息量较小; 3)接受不同方法训练的CNN对某些类型的信息具有不同的偏好;通常,受过训练的CNN倾向于从输入中提取基于纹理的信息,而受对抗训练的模型则喜欢基于基于基于的信息。此外,我们还分析了这项工作中使用的共同信息估计器,内核密度估计和固定方法,并发现这些估计器在一定程度上概述了中间层输出的几何特性。
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深度和自我运动估计对于自主机器人和自主驾驶的本地化和导航至关重要。最近的研究可以从未标记的单像素视频中学习每个像素深度和自我运动。提出了一种新颖的无监督培训框架,使用显式3D几何进行3D层次细化和增强。在该框架中,深度和姿势估计在分层和相互耦合以通过层改进估计的姿势层。通过用估计的深度和粗姿势翘曲图像中的像素来提出和合成中间视图图像。然后,可以从新视图图像和相邻帧的图像估计残差变换以改进粗糙姿势。迭代细化在本文中以可分散的方式实施,使整个框架均匀优化。同时,提出了一种新的图像增强方法来综合新视图图像来施加姿势估计,这创造性地增强了3D空间中的姿势,而是获得新的增强2D图像。 Kitti的实验表明,我们的深度估计能够实现最先进的性能,甚至超过最近利用其他辅助任务的方法。我们的视觉内径术优于所有最近无监督的单眼学习的方法,并实现了基于几何的方法,ORB-SLAM2的竞争性能,具有后端优化。
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深度加固学习(DRL)使机器人能够结束结束地执行一些智能任务。然而,长地平线稀疏奖励机器人机械手任务仍存在许多挑战。一方面,稀疏奖励设置会导致探索效率低下。另一方面,使用物理机器人的探索是高成本和不安全的。在本文中,我们提出了一种学习使用本文中名为基础控制器的一个或多个现有传统控制器的长地平线稀疏奖励任务。基于深度确定性的政策梯度(DDPG),我们的算法将现有基础控制器融入勘探,价值学习和策略更新的阶段。此外,我们介绍了合成不同基础控制器以整合它们的优点的直接方式。通过从堆叠块到杯子的实验,证明学习的国家或基于图像的策略稳定优于基础控制器。与以前的示范中的学习作品相比,我们的方法通过数量级提高了样品效率,提高了性能。总体而言,我们的方法具有利用现有的工业机器人操纵系统来构建更灵活和智能控制器的可能性。
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In this paper, we propose a robust 3D detector, named Cross Modal Transformer (CMT), for end-to-end 3D multi-modal detection. Without explicit view transformation, CMT takes the image and point clouds tokens as inputs and directly outputs accurate 3D bounding boxes. The spatial alignment of multi-modal tokens is performed implicitly, by encoding the 3D points into multi-modal features. The core design of CMT is quite simple while its performance is impressive. CMT obtains 73.0% NDS on nuScenes benchmark. Moreover, CMT has a strong robustness even if the LiDAR is missing. Code will be released at https://github.com/junjie18/CMT.
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Dataset distillation has emerged as a prominent technique to improve data efficiency when training machine learning models. It encapsulates the knowledge from a large dataset into a smaller synthetic dataset. A model trained on this smaller distilled dataset can attain comparable performance to a model trained on the original training dataset. However, the existing dataset distillation techniques mainly aim at achieving the best trade-off between resource usage efficiency and model utility. The security risks stemming from them have not been explored. This study performs the first backdoor attack against the models trained on the data distilled by dataset distillation models in the image domain. Concretely, we inject triggers into the synthetic data during the distillation procedure rather than during the model training stage, where all previous attacks are performed. We propose two types of backdoor attacks, namely NAIVEATTACK and DOORPING. NAIVEATTACK simply adds triggers to the raw data at the initial distillation phase, while DOORPING iteratively updates the triggers during the entire distillation procedure. We conduct extensive evaluations on multiple datasets, architectures, and dataset distillation techniques. Empirical evaluation shows that NAIVEATTACK achieves decent attack success rate (ASR) scores in some cases, while DOORPING reaches higher ASR scores (close to 1.0) in all cases. Furthermore, we conduct a comprehensive ablation study to analyze the factors that may affect the attack performance. Finally, we evaluate multiple defense mechanisms against our backdoor attacks and show that our attacks can practically circumvent these defense mechanisms.
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