现有的数据驱动和反馈流量控制策略不考虑实时数据测量的异质性。此外,对于缺乏数据效率,传统的加固学习方法(RL)方法通常会缓慢收敛。此外,常规的最佳外围控制方案需要对系统动力学的精确了解,因此对内源性不确定性会很脆弱。为了应对这些挑战,这项工作提出了一种基于不可或缺的增强学习(IRL)的方法来学习宏观交通动态,以进行自适应最佳周边控制。这项工作为运输文献做出了以下主要贡献:(a)开发连续的时间控制,并具有离散增益更新以适应离散时间传感器数据。 (b)为了降低采样复杂性并更有效地使用可用数据,将体验重播(ER)技术引入IRL算法。 (c)所提出的方法以“无模型”方式放松模型校准的要求,该方式可以稳健地进行建模不确定性,并通过数据驱动的RL算法增强实时性能。 (d)通过Lyapunov理论证明了基于IRL的算法和受控交通动力学的稳定性的收敛性。最佳控制定律被参数化,然后通过神经网络(NN)近似,从而缓解计算复杂性。在不需要模型线性化的同时,考虑了状态和输入约束。提出了数值示例和仿真实验,以验证所提出方法的有效性和效率。
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A "heart attack" or myocardial infarction (MI), occurs when an artery supplying blood to the heart is abruptly occluded. The "gold standard" method for imaging MI is Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging (MRI), with intravenously administered gadolinium-based contrast (late gadolinium enhancement). However, no "gold standard" fully automated method for the quantification of MI exists. In this work, we propose an end-to-end fully automatic system (MyI-Net) for the detection and quantification of MI in MRI images. This has the potential to reduce the uncertainty due to the technical variability across labs and inherent problems of the data and labels. Our system consists of four processing stages designed to maintain the flow of information across scales. First, features from raw MRI images are generated using feature extractors built on ResNet and MoblieNet architectures. This is followed by the Atrous Spatial Pyramid Pooling (ASPP) to produce spatial information at different scales to preserve more image context. High-level features from ASPP and initial low-level features are concatenated at the third stage and then passed to the fourth stage where spatial information is recovered via up-sampling to produce final image segmentation output into: i) background, ii) heart muscle, iii) blood and iv) scar areas. New models were compared with state-of-art models and manual quantification. Our models showed favorable performance in global segmentation and scar tissue detection relative to state-of-the-art work, including a four-fold better performance in matching scar pixels to contours produced by clinicians.
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Three main points: 1. Data Science (DS) will be increasingly important to heliophysics; 2. Methods of heliophysics science discovery will continually evolve, requiring the use of learning technologies [e.g., machine learning (ML)] that are applied rigorously and that are capable of supporting discovery; and 3. To grow with the pace of data, technology, and workforce changes, heliophysics requires a new approach to the representation of knowledge.
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Automatic colorization of anime line drawing has attracted much attention in recent years since it can substantially benefit the animation industry. User-hint based methods are the mainstream approach for line drawing colorization, while reference-based methods offer a more intuitive approach. Nevertheless, although reference-based methods can improve feature aggregation of the reference image and the line drawing, the colorization results are not compelling in terms of color consistency or semantic correspondence. In this paper, we introduce an attention-based model for anime line drawing colorization, in which a channel-wise and spatial-wise Convolutional Attention module is used to improve the ability of the encoder for feature extraction and key area perception, and a Stop-Gradient Attention module with cross-attention and self-attention is used to tackle the cross-domain long-range dependency problem. Extensive experiments show that our method outperforms other SOTA methods, with more accurate line structure and semantic color information.
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Some recent pieces of work in the Machine Learning (ML) literature have demonstrated the usefulness of assessing which observations are hardest to have their label predicted accurately. By identifying such instances, one may inspect whether they have any quality issues that should be addressed. Learning strategies based on the difficulty level of the observations can also be devised. This paper presents a set of meta-features that aim at characterizing which instances of a dataset are hardest to have their label predicted accurately and why they are so, aka instance hardness measures. Both classification and regression problems are considered. Synthetic datasets with different levels of complexity are built and analyzed. A Python package containing all implementations is also provided.
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开发有效的自动分类器将真实来源与工件分开,对于宽场光学调查的瞬时随访至关重要。在图像差异过程之后,从减法伪像的瞬态检测鉴定是此类分类器的关键步骤,称为真实 - 博格斯分类问题。我们将自我监督的机器学习模型,深入的自组织地图(DESOM)应用于这个“真实的模拟”分类问题。 DESOM结合了自动编码器和一个自组织图以执行聚类,以根据其维度降低的表示形式来区分真实和虚假的检测。我们使用32x32归一化检测缩略图作为底部的输入。我们展示了不同的模型训练方法,并发现我们的最佳DESOM分类器显示出6.6%的检测率,假阳性率为1.5%。 Desom提供了一种更细微的方法来微调决策边界,以确定与其他类型的分类器(例如在神经网络或决策树上构建的)结合使用时可能进行的实际检测。我们还讨论了DESOM及其局限性的其他潜在用法。
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关于使用ML模型的一个基本问题涉及其对提高决策透明度的预测的解释。尽管已经出现了几种可解释性方法,但已经确定了有关其解释可靠性的一些差距。例如,大多数方法都是不稳定的(这意味着它们在数据中提供了截然不同的解释),并且不能很好地应对无关的功能(即与标签无关的功能)。本文介绍了两种新的可解释性方法,即Varimp和Supclus,它们通过使用局部回归拟合的加权距离来克服这些问题,以考虑可变重要性。 Varimp生成了每个实例的解释,可以应用于具有更复杂关系的数据集,而Supclus解释了具有类似说明的实例集群,并且可以应用于可以找到群集的较简单数据集。我们将我们的方法与最先进的方法进行了比较,并表明它可以根据几个指标产生更好的解释,尤其是在具有无关特征的高维问题中,以及特征与目标之间的关系是非线性的。
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ICECUBE是一种用于检测1 GEV和1 PEV之间大气和天体中微子的光学传感器的立方公斤阵列,该阵列已部署1.45 km至2.45 km的南极的冰盖表面以下1.45 km至2.45 km。来自ICE探测器的事件的分类和重建在ICeCube数据分析中起着核心作用。重建和分类事件是一个挑战,这是由于探测器的几何形状,不均匀的散射和冰中光的吸收,并且低于100 GEV的光,每个事件产生的信号光子数量相对较少。为了应对这一挑战,可以将ICECUBE事件表示为点云图形,并将图形神经网络(GNN)作为分类和重建方法。 GNN能够将中微子事件与宇宙射线背景区分开,对不同的中微子事件类型进行分类,并重建沉积的能量,方向和相互作用顶点。基于仿真,我们提供了1-100 GEV能量范围的比较与当前ICECUBE分析中使用的当前最新最大似然技术,包括已知系统不确定性的影响。对于中微子事件分类,与当前的IceCube方法相比,GNN以固定的假阳性速率(FPR)提高了信号效率的18%。另外,GNN在固定信号效率下将FPR的降低超过8(低于半百分比)。对于能源,方向和相互作用顶点的重建,与当前最大似然技术相比,分辨率平均提高了13%-20%。当在GPU上运行时,GNN能够以几乎是2.7 kHz的中位数ICECUBE触发速率的速率处理ICECUBE事件,这打开了在在线搜索瞬态事件中使用低能量中微子的可能性。
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由于Covid-19-19疫苗可用,因此没有研究量化不同的灾难疏散策略如何减轻避难所中的大流行风险。因此,我们应用了一个年龄结构化的流行病学模型,称为易感性暴露感染(SEIR)模型,以研究台湾不同的疫苗摄取水平以及在台湾实施的转移方案在多大程度上降低了感染和延迟流行峰值的情况。台湾的转移协议涉及转移因曝光而自我占用的人,从而阻止了他们与集体庇护所的普通公众融合。转移方案,结合足够的疫苗摄取,可以减少相对于没有这种策略的情况,相对于场景,感染的最大数量和延迟爆发。当所有暴露的人的转移是不可能的,或者疫苗的摄取不足时,转移方案仍然很有价值。此外,一组主要由年轻人人口组成的撤离者往往会早日出现大流行峰值,并且在实施转移方案时,多数老年人组的感染比多数老年人多。但是,当不执行转移方案时,多数老年人群体比大多数年轻成人群体高达20%。
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我们研究了与中央服务器和多个客户的联合学习多臂强盗设置中最佳手臂识别的问题。每个客户都与多臂强盗相关联,其中每个手臂在具有未知均值和已知方差的高斯分布之后,每个手臂都能产生{\ em I.i.d。} \奖励。假定所有客户的武器集相同。我们定义了两个最佳手臂的概念 - 本地和全球。客户的当地最好的手臂是客户本地手臂中最大的手臂,而全球最佳手臂是所有客户平均平均值最大的手臂。我们假设每个客户只能从当地的手臂上观察奖励,从而估计其当地最好的手臂。客户在上行链路上与中央服务器进行通信,该上行链路需要每个上行链路的使用费用为$ C \ ge0 $单位。在服务器上估算了全球最佳手臂。目的是确定当地最佳武器和全球最佳臂,总成本最少,定义为所有客户的ARM选择总数和总通信成本的总和,但在错误概率上取决于上限。我们提出了一种基于连续消除的新型算法{\ sc fedelim},仅在指数时间步骤中进行通信,并获得高概率依赖性实例依赖性上限,以其总成本。我们论文的关键要点是,对于任何$ c \ geq 0 $,错误概率和错误概率足够小,{\ sc fedelim}下的ARM选择总数(分别为\ the总费用)最多为〜$ 2 $(reves 。〜 $ 3 $)乘以其在每个时间步骤中通信的变体下的ARM选择总数的最大总数。此外,我们证明后者在期望最高的恒定因素方面是最佳的,从而证明{\ sc fedelim}中的通信几乎是无成本的。我们从数值验证{\ sc fedelim}的功效。
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