Human civilization has an increasingly powerful influence on the earth system. Affected by climate change and land-use change, natural disasters such as flooding have been increasing in recent years. Earth observations are an invaluable source for assessing and mitigating negative impacts. Detecting changes from Earth observation data is one way to monitor the possible impact. Effective and reliable Change Detection (CD) methods can help in identifying the risk of disaster events at an early stage. In this work, we propose a novel unsupervised CD method on time series Synthetic Aperture Radar~(SAR) data. Our proposed method is a probabilistic model trained with unsupervised learning techniques, reconstruction, and contrastive learning. The change map is generated with the help of the distribution difference between pre-incident and post-incident data. Our proposed CD model is evaluated on flood detection data. We verified the efficacy of our model on 8 different flood sites, including three recent flood events from Copernicus Emergency Management Services and six from the Sen1Floods11 dataset. Our proposed model achieved an average of 64.53\% Intersection Over Union(IoU) value and 75.43\% F1 score. Our achieved IoU score is approximately 6-27\% and F1 score is approximately 7-22\% better than the compared unsupervised and supervised existing CD methods. The results and extensive discussion presented in the study show the effectiveness of the proposed unsupervised CD method.
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在这项研究中,提出了一种半监督的学习(SSL)方法,用于改善双颞图像对检测的城市变化检测。所提出的方法适应了双任务暹罗差异网络,该网络不仅可以通过差分解码器进行预测,而且还可以通过语义解码器进行两种图像的片段建筑物。首先,对体系结构进行了修改,以产生从语义预测得出的第二个更改预测。其次,采用SSL来改善监督的变更检测。对于未标记的数据,我们引入了一种损失,鼓励网络预测两个变化输出之间的一致变化。使用SpaceNet7数据集对所提出的方法进行了有关城市变化检测的测试。与三个完全监督的基准相比,SSL取得了改善的结果。
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Active learning with strong and weak labelers considers a practical setting where we have access to both costly but accurate strong labelers and inaccurate but cheap predictions provided by weak labelers. We study this problem in the streaming setting, where decisions must be taken \textit{online}. We design a novel algorithmic template, Weak Labeler Active Cover (WL-AC), that is able to robustly leverage the lower quality weak labelers to reduce the query complexity while retaining the desired level of accuracy. Prior active learning algorithms with access to weak labelers learn a difference classifier which predicts where the weak labels differ from strong labelers; this requires the strong assumption of realizability of the difference classifier (Zhang and Chaudhuri,2015). WL-AC bypasses this \textit{realizability} assumption and thus is applicable to many real-world scenarios such as random corrupted weak labels and high dimensional family of difference classifiers (\textit{e.g.,} deep neural nets). Moreover, WL-AC cleverly trades off evaluating the quality with full exploitation of weak labelers, which allows to convert any active learning strategy to one that can leverage weak labelers. We provide an instantiation of this template that achieves the optimal query complexity for any given weak labeler, without knowing its accuracy a-priori. Empirically, we propose an instantiation of the WL-AC template that can be efficiently implemented for large-scale models (\textit{e.g}., deep neural nets) and show its effectiveness on the corrupted-MNIST dataset by significantly reducing the number of labels while keeping the same accuracy as in passive learning.
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预先训练的语言模型在多大程度上了解有关分发性现象的语义知识?在本文中,我们介绍了Distnli,这是一种新的自然语言推理诊断数据集,该数据集针对分布式引起的语义差异,并采用因果中介分析框架来量化模型行为并探索该语义相关任务中的基本机制。我们发现,模型的理解程度与模型大小和词汇大小有关。我们还提供有关模型如何编码这种高级语义知识的见解。
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终身学习旨在学习一系列任务,而无需忘记先前获得的知识。但是,由于隐私或版权原因,涉及的培训数据可能不是终身合法的。例如,在实际情况下,模型所有者可能希望不时启用或禁用特定任务或特定样本的知识。不幸的是,这种灵活的对知识转移的灵活控制在以前的增量或减少学习方法中,即使在问题设定的水平上也被忽略了。在本文中,我们探索了一种新颖的学习方案,称为学习,可回收遗忘(LIRF),该方案明确处理任务或特定于样本的知识去除和恢复。具体而言,LIRF带来了两个创新的方案,即知识存款和撤回,这使用户指定的知识从预先训练的网络中隔离开来,并在必要时将其注入。在知识存款过程中,从目标网络中提取了指定的知识并存储在存款模块中,同时保留了目标网络的不敏感或一般知识,并进一步增强。在知识提取期间,将带走知识添加回目标网络。存款和提取过程仅需在删除数据上对几个时期进行填充时期,从而确保数据和时间效率。我们在几个数据集上进行实验,并证明所提出的LIRF策略具有令人振奋的概括能力。
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本文介绍了DCT-NET,这是一种新颖的图像翻译体系结构,可用于几张肖像风格。给定有限的样式示例($ \ sim $ 100),新的体系结构可以产生高质量的样式转移结果,具有先进的能力,可以合成高保真内容和强大的一般性来处理复杂的场景(例如,遮挡和配件)。此外,它可以通过一个由部分观察(即风格化的头)训练的优雅评估网络启用全身图像翻译。几乎没有基于学习的样式转移是具有挑战性的,因为由于仅由少数几个培训示例形成的偏见分布,学到的模型很容易在目标域中过度拟合。本文旨在通过采用“首先校准,稍后翻译”的关键思想来应对挑战,并以本地注重的翻译探索增强的全球结构。具体而言,所提出的DCT-NET由三个模块组成:一个内容适配器从源照片借用功能的先验来校准目标样本的内容分布;使用仿射变换来释放空间语义约束的几何扩展模块;以及通过校准分布产生的样品的质地翻译模块学习细粒的转换。实验结果证明了所提出的方法在头部风格化方面具有优势及其对具有自适应变形的完整图像翻译的有效性。
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上下文匪徒旨在根据其上下文信息在一组最佳奖励的武器中识别最佳奖励。由于武器通常表现出群体行为和群体之间存在相互影响的事实,我们引入了一个新模型,ARM组图(AGG),节点代表武器组和加权边缘组成组之间的相关性。为了利用丰富的信息,我们提出了一种强盗算法,即ag-ucb,在该算法中,神经网络旨在估计奖励,我们建议利用图形神经网络(GNN)来学习具有相关性的ARM组的表示。为了解决匪徒中的剥削 - 探索困境,我们得出了建立在神经网络(剥削)探索的新的上置信度结合(UCB)。此外,我们证明了Agg-UCB可以实现与过度参数化的神经网络结合的近乎最佳的遗憾,并提供GNN的收敛分析,并具有完全连接的层,这可能具有独立的利益。最后,我们对多个公共数据集的最新基准进行了广泛的实验,显示了拟议算法的有效性。
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通过机器学习学习个性化的癌症治疗,可以提高癌症患者生存的机会。尽管机器学习和精确肿瘤学的最新进展,但这种方法仍然具有挑战性,因为在临床前/临床研究中收集数据以建模多种治疗效率通常是一个昂贵的,耗时的过程。此外,由于某些参与者/样本在试验期间未接受最合适的治疗方法,因此治疗分配的随机分配被证明是次优的。为了应对这一挑战,我们将药物筛查研究作为“上下文匪徒”问题,其中算法根据有关癌细胞系的上下文信息选择抗癌治疗剂,同时调整其治疗策略以最大程度地以“在线”方式以最大化治疗反应。我们建议使用一种新型的深贝叶斯土匪框架,该框架在近似后验之前使用功能,以基于由基因组特征和药物结构组成的多模式信息进行药物反应预测。我们对三个大规模的体外药物基因组学数据集进行了经验评估我们的方法,并表明我们的方法在识别给定细胞系的最佳处理方面优于几个基准。
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虚假信息是指故意传播的虚假信息以影响公众,而虚假信息对社会的负面影响可以在许多问题(例如政治议程和操纵金融市场)中观察到。在本文中,我们确定了从多个方面的自动虚假信息检测相关的普遍挑战和进步,并提出了一个称为迪斯科的全面和可解释的虚假发现检测框架。它利用了虚假信息的异质性,并解决了预测的不透明性。然后,我们以令人满意的检测准确性和解释为现实世界中的假新闻检测任务提供了迪斯科舞厅的演示。迪斯科的演示视频和源代码现已公开可用。我们希望我们的演示可以为解决整体的识别,理解和解释性的局限性铺平道路。
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无奖励强化学习(RL)考虑了代理在探索过程中无法访问奖励功能的设置,但必须提出仅在探索后才揭示的任意奖励功能的近乎最佳的政策。在表格环境中,众所周知,这是一个比奖励意识(PAC)RL(代理在探索过程中访问奖励功能)更困难的问题$ | \ Mathcal {s} | $,状态空间的大小。我们表明,在线性MDP的设置中,这种分离不存在。我们首先在$ d $二维线性MDP中开发了一种计算高效算法,其样品复杂度比例为$ \ widetilde {\ Mathcal {o}}(d^2 H^5/\ epsilon^2)$ 。然后,我们显示出$ \ omega(d^2 h^2/\ epsilon^2)$的匹配尺寸依赖性的下限,该限制为奖励感知的RL设置。据我们所知,我们的方法是第一个在线性MDP中实现最佳$ d $依赖性的计算有效算法,即使在单次奖励PAC设置中也是如此。我们的算法取决于一种新的程序,该过程有效地穿越了线性MDP,在任何给定的``特征方向''中收集样品,并在最大状态访问概率(线性MDP等效)中享受最佳缩放样品复杂性。我们表明,该探索过程也可以应用于解决线性MDP中````良好条件''''协变量的问题。
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