The optimal design of experiments typically involves solving an NP-hard combinatorial optimization problem. In this paper, we aim to develop a globally convergent and practically efficient optimization algorithm. Specifically, we consider a setting where the pre-treatment outcome data is available and the synthetic control estimator is invoked. The average treatment effect is estimated via the difference between the weighted average outcomes of the treated and control units, where the weights are learned from the observed data. {Under this setting, we surprisingly observed that the optimal experimental design problem could be reduced to a so-called \textit{phase synchronization} problem.} We solve this problem via a normalized variant of the generalized power method with spectral initialization. On the theoretical side, we establish the first global optimality guarantee for experiment design when pre-treatment data is sampled from certain data-generating processes. Empirically, we conduct extensive experiments to demonstrate the effectiveness of our method on both the US Bureau of Labor Statistics and the Abadie-Diemond-Hainmueller California Smoking Data. In terms of the root mean square error, our algorithm surpasses the random design by a large margin.

数学推理是人类智力的核心能力，在抽象思维和逻辑推理中对机器提出了独特的挑战。最近的大型预训练的语言模型（例如GPT-3）在以文本形式（例如数学单词问题（MWP））编写的数学推理任务上取得了显着的进步。但是，未知模型是否可以处理更复杂的问题，这些问题涉及数学推理，例如表格数据。为了填补空白，我们提出了表格数学单词问题（TABMWP），这是一个包含38,431个开放域级等级问题的新数据集，这些问题需要在文本和表格数据上进行数学推理。 TABMWP中的每个问题都与表格上下文对齐，该上下文作为图像，半结构化文本和结构化表。有两种类型的问题：自由文本和多选择，每个问题都用金解决方案注释以揭示多步推理过程。我们在TABMWP上评估了不同的预训练模型，包括在几次设置中的GPT-3模型。正如先前的研究所表明的那样，由于很少有GPT-3依赖于内在的示例的选择，因此其性能是不稳定的，并且可能会降解为几乎机会。处理TABMWP等复杂问题时，不稳定的问题更为严重。为了减轻这种情况，我们进一步提出了一种新颖的方法，即PresspG，该方法利用策略梯度学习从少量培训数据中选择中文示例，然后为测试示例构造相应的提示。实验结果表明，与随机选择相比，我们的方法在准确性度量上优于最佳基线，并显着降低了预测方差，这验证了其在选择性上下文示例中的有效性。

在离线增强学习中，加权回归是一种常见方法，可以确保学习的政策与行为策略保持接近并防止选择样本外动作。在这项工作中，我们表明，由于政策模型的分配表达有限，以前的方法可能仍会在培训期间选择看不见的动作，这会偏离其最初动机。为了解决这个问题，我们通过将学习的政策分解为两个部分：表达生成行为模型和动作评估模型，采用生成方法。关键见解是，这种去耦避免学习具有封闭形式表达式的明确参数化的策略模型。直接学习行为策略使我们能够利用生成建模的现有进步，例如基于扩散的方法，以建模各种行为。至于行动评估，我们将方法与样本中的计划技术相结合，以进一步避免选择样本外动作并提高计算效率。 D4RL数据集的实验结果表明，与最先进的离线RL方法相比，我们提出的方法具有竞争性或卓越的性能，尤其是在诸如Antmaze之类的复杂任务中。我们还经验证明，我们的方法可以从包含多个独特但类似成功策略的异质数据集中成功学习，而以前的单峰政策失败了。

图形神经网络（GNNS）由于其强大的表示能力而广泛用于图形结构化数据处理。通常认为，GNNS可以隐式消除非预测性的噪音。但是，对图神经网络中隐式降解作用的分析仍然开放。在这项工作中，我们进行了一项全面的理论研究，并分析了隐式denoising在GNN中发生的何时以及为什么发生。具体而言，我们研究噪声矩阵的收敛性。我们的理论分析表明，隐式转化很大程度上取决于连接性，图形大小和GNN体系结构。此外，我们通过扩展图形信号降解问题来正式定义并提出对抗图信号denoising（AGSD）问题。通过解决这样的问题，我们得出了一个可靠的图形卷积，可以增强节点表示的平滑度和隐式转化效果。广泛的经验评估验证了我们的理论分析和我们提出的模型的有效性。

无限维功能空间之间的学习映射已在机器学习的许多学科中取得了经验成功，包括生成建模，功能数据分析，因果推理和多方面的增强学习。在本文中，我们研究了在两个无限维sobolev繁殖内核希尔伯特空间之间学习希尔伯特 - 施密特操作员的统计限制。我们根据Sobolev Hilbert-Schmidt规范建立了信息理论的下限，并表明一种正规化学习了偏见轮廓以下的光谱成分，并且忽略了差异高于方差轮廓的频谱成分可以达到最佳学习率。同时，偏置和方差轮廓之间的光谱成分为我们设计计算可行的机器学习算法的灵活性。基于此观察结果，我们开发了一种多级内核操作员学习算法，该算法在无限维函数空间之间学习线性运算符时是最佳的。

尽管过度参数化的模型已经在许多机器学习任务上表现出成功，但与培训不同的测试分布的准确性可能会下降。这种准确性下降仍然限制了在野外应用机器学习的限制。同时，重要的加权是一种处理分配转移的传统技术，已被证明在经验和理论上对过度参数化模型的影响较小甚至没有影响。在本文中，我们提出了重要的回火来改善决策界限，并为过度参数化模型取得更好的结果。从理论上讲，我们证明在标签移位和虚假相关设置下，组温度的选择可能不同。同时，我们还证明正确选择的温度可以解脱出少数群体崩溃的分类不平衡。从经验上讲，我们使用重要性回火来实现最严重的小组分类任务的最新结果。

近年来，与传统方法相比，受监督或无监督的基于学习的MVS方法的性能出色。但是，这些方法仅使用成本量正规化计算的概率量来预测参考深度，这种方式无法从概率量中挖掘出足够的信息。此外，无监督的方法通常尝试使用两步或其他输入进行训练，从而使过程更加复杂。在本文中，我们提出了DS-MVSNET，这是一种具有源深度合成的端到端无监督的MVS结构。为了挖掘概率量的信息，我们通过将概率量和深度假设推向源视图来创造性地综合源深度。同时，我们提出了自适应高斯采样和改进的自适应垃圾箱采样方法，以改善深度假设精度。另一方面，我们利用源深度渲染参考图像，并提出深度一致性损失和深度平滑度损失。这些可以根据不同视图的光度和几何一致性提供其他指导，而无需其他输入。最后，我们在DTU数据集和储罐数据集上进行了一系列实验，这些实验证明了与最先进的方法相比，DS-MVSNET的效率和鲁棒性。

在3D点云的一代任务中，点云完成越来越流行，因为从其部分观察结果中恢复了3D对象的完整形状是一个具有挑战性但必不可少的问题。在本文中，我们提出了一种新型的种子形式，以提高点云完成中细节保存和恢复的能力。与以前的基于全局特征向量的方法不同，我们引入了一种新的形状表示形式，即补丁种子，不仅可以从部分输入中捕获一般结构，而且还保留了本地模式的区域信息。然后，通过将种子特征集成到生成过程中，我们可以以粗到精细的方式恢复忠实的细节，以获取完整的点云。此外，我们通过将变压器结构扩展到点发生器的基本操作来设计上样本变压器，该结构有效地结合了相邻点之间的空间和语义关系。定性和定量评估表明，我们的方法在多个基准数据集上优于最先进的完成网络。我们的代码可从https://github.com/hrzhou2/seedformer获得。

冠状动脉血管造影（CCTA）易受各种扭曲（例如伪影和噪声）的敏感，这严重损害了心血管疾病的确切诊断。适当的CCTA血管级图像质量评估（CCTA VIQA）算法可用于降低错误诊断的风险。 CCTA VIQA的首要挑战是，冠状动脉的本地部分确定最终质量是很难找到的。为了应对挑战，我们将CCTA VIQA作为多种现实学习（MIL）问题，并利用基于变压器的MIL主链（称为T-MIL），以将沿冠状动脉中心线的多个实例汇总为最终质量。但是，并非所有实例都提供最终质量的信息。有一些质量 - 欧元/负面实例介入确切的质量评估（例如，在实例中仅涵盖背景或冠状动脉的实例是无法识别的）。因此，我们提出了一个基于渐进的增强学习的实例丢弃模块（称为PRID），以逐步删除CCTA VIQA的质量 - 欧尔特尔/否定实例。基于上述两个模块，我们根据端到端优化提出了一个加强的变压器网络（RTN），用于自动CCTA VIQA。广泛的实验结果表明，我们提出的方法实现了现实世界中CCTA数据集的最新性能，超过了以前的MIL方法。

在本文中，我们研究了使用一般目标函数类别的嘈杂观测来解决梯度下降的Sobolev规范的统计限制。我们的目标功能类别包括用于内核回归的SOBOLEV培训，深层RITZ方法（DRM）和物理知识的神经网络（PINN），以解决椭圆形偏微分方程（PDES）作为特殊情况。我们考虑使用合适的再现核希尔伯特空间和通过内核积分运算符的定义对问题硬度的连续参数化考虑模型的潜在无限二维参数化。我们证明，该目标函数上的梯度下降也可以实现统计最佳性，并且数据的最佳通过数随样本量增加而增加。基于我们的理论，我们解释了使用SOBOLOLEV标准作为训练的目标函数的隐含加速度，推断出DRM的最佳时期数量在数据大小和任务的硬度增加时，DRM的最佳数量变得大于PINN的数量，尽管DRM和PINN都可以实现统计最佳性。