Quadruped robots are currently used in industrial robotics as mechanical aid to automate several routine tasks. However, presently, the usage of such a robot in a domestic setting is still very much a part of the research. This paper discusses the understanding and virtual simulation of such a robot capable of detecting and understanding human emotions, generating its gait, and responding via sounds and expression on a screen. To this end, we use a combination of reinforcement learning and software engineering concepts to simulate a quadruped robot that can understand emotions, navigate through various terrains and detect sound sources, and respond to emotions using audio-visual feedback. This paper aims to establish the framework of simulating a quadruped robot that is emotionally intelligent and can primarily respond to audio-visual stimuli using motor or audio response. The emotion detection from the speech was not as performant as ERANNs or Zeta Policy learning, still managing an accuracy of 63.5%. The video emotion detection system produced results that are almost at par with the state of the art, with an accuracy of 99.66%. Due to its "on-policy" learning process, the PPO algorithm was extremely rapid to learn, allowing the simulated dog to demonstrate a remarkably seamless gait across the different cadences and variations. This enabled the quadruped robot to respond to generated stimuli, allowing us to conclude that it functions as predicted and satisfies the aim of this work.

在大多数领域，从人工智能和游戏到人类计算机互动（HCI）和心理学，面部表情识别是一个重要的研究主题。本文提出了一个用于面部表达识别的混合模型，该模型包括深度卷积神经网络（DCNN）和HAAR级联深度学习体系结构。目的是将实时和数字面部图像分类为所考虑的七个面部情感类别之一。这项研究中使用的DCNN具有更多的卷积层，恢复激活功能以及多个内核，以增强滤波深度和面部特征提取。此外，HAAR级联模型还相互用于检测实时图像和视频帧中的面部特征。来自Kaggle存储库（FER-2013）的灰度图像，然后利用图形处理单元（GPU）计算以加快培训和验证过程。预处理和数据增强技术用于提高培训效率和分类性能。实验结果表明，与最先进的实验和研究相比，分类性能有了显着改善的分类性能。同样，与其他常规模型相比，本文验证了所提出的体系结构在分类性能方面表现出色，提高了6％，总计高达70％的精度，并且执行时间较小，为2098.8S。

公开演讲期间的压力很普遍，会对绩效和自信产生不利影响。已经进行了广泛的研究以开发各种模型以识别情绪状态。但是，已经进行了最少的研究，以实时使用语音分析来检测公众演讲期间的压力。在这种情况下，当前的审查表明，算法的应用未正确探索，并有助于确定创建合适的测试环境的主要障碍，同时考虑当前的复杂性和局限性。在本文中，我们介绍了我们的主要思想，并提出了一个应力检测计算算法模型，该模型可以集成到虚拟现实（VR）应用程序中，以创建一个智能的虚拟受众，以提高公开讲话技能。当与VR集成时，开发的模型将能够通过分析与指示压力的生理参数相关的语音功能来实时检测过度压力，并帮助用户逐渐控制过度的压力并改善公众演讲表现

我们提出了一种新的四管齐下的方法，在文献中首次建立消防员的情境意识。我们构建了一系列深度学习框架，彼此之叠，以提高消防员在紧急首次响应设置中进行的救援任务的安全性，效率和成功完成。首先，我们使用深度卷积神经网络（CNN）系统，以实时地分类和识别来自热图像的感兴趣对象。接下来，我们将此CNN框架扩展了对象检测，跟踪，分割与掩码RCNN框架，以及具有多模级自然语言处理（NLP）框架的场景描述。第三，我们建立了一个深入的Q学习的代理，免受压力引起的迷失方向和焦虑，能够根据现场消防环境中观察和存储的事实来制定明确的导航决策。最后，我们使用了一种低计算无监督的学习技术，称为张量分解，在实时对异常检测进行有意义的特征提取。通过这些临时深度学习结构，我们建立了人工智能系统的骨干，用于消防员的情境意识。要将设计的系统带入消防员的使用，我们设计了一种物理结构，其中处理后的结果被用作创建增强现实的投入，这是一个能够建议他们所在地的消防员和周围的关键特征，这对救援操作至关重要在手头，以及路径规划功能，充当虚拟指南，以帮助迷彩的第一个响应者恢复安全。当组合时，这四种方法呈现了一种新颖的信息理解，转移和综合方法，这可能会大大提高消防员响应和功效，并降低寿命损失。

本次调查绘制了用于分析社交媒体数据的生成方法的研究状态的广泛的全景照片（Sota）。它填补了空白，因为现有的调查文章在其范围内或被约会。我们包括两个重要方面，目前正在挖掘和建模社交媒体的重要性：动态和网络。社会动态对于了解影响影响或疾病的传播，友谊的形成，友谊的形成等，另一方面，可以捕获各种复杂关系，提供额外的洞察力和识别否则将不会被注意的重要模式。

口吃是一种言语障碍，在此期间，语音流被非自愿停顿和声音重复打断。口吃识别是一个有趣的跨学科研究问题，涉及病理学，心理学，声学和信号处理，使检测很难且复杂。机器和深度学习的最新发展已经彻底彻底改变了语音领域，但是对口吃的识别受到了最小的关注。这项工作通过试图将研究人员从跨学科领域聚集在一起来填补空白。在本文中，我们回顾了全面的声学特征，基于统计和深度学习的口吃/不足分类方法。我们还提出了一些挑战和未来的指示。

最近的语音情绪识别分析与使用MFCCS频谱图特征和实现诸如卷积神经网络（CNNS）的神经网络方法的实施进行了相当大的进展。胶囊网络（CAPSNET）对CNN的替代品感谢其具有较大容量的分层表示。为了解决这些问题，本研究介绍了独立于文本和独立的讲话者独立的SER新颖体系结构，其中基于结构特征提出了双通道长短短期内存压缩帽（DC-LSTM Compsnet）算法Capsnet。我们所提出的新型分类器可以确保语音情感识别中模型和足够的压缩方法的能效，这不会通过彩铃的原始结构提供。此外，网格搜索方法用于获得最佳解决方案。结果目睹了培训和测试运行时间的性能和减少。用于评估我们的算法的语音数据集是：阿拉伯语Emirati-Egrented语料库，模拟和实际压力语料库下的英语演讲，情感语音和歌曲语料库的英语Ryerson Audio-Visual数据库，以及人群源性情绪多模式演员数据集。这项工作揭示了与其他已知方法相比的最佳特征提取方法是MFCCS Delta-Delta。使用四个数据集和MFCCS Delta-Delta，DC-LSTM CompsNet超越了所有最先进的系统，古典分类器，CNN和原始帽。我们的结果表明，基于Capsnet的拟议工作产生了89.3％的平均情绪识别准确性，其结果表明，拟议的工作产生了89.3％的89.3％。 CNN，支持向量机，多层Perceptron，K-最近邻居，径向基函数和幼稚贝叶斯。

视觉和听力是两种在人类交流和场景理解中起着至关重要的作用的感觉。为了模仿人类的感知能力，旨在开发从音频和视觉方式学习的计算方法的视听学习一直是一个蓬勃发展的领域。预计可以系统地组织和分析视听领域的研究的全面调查。从对视听认知基础的分析开始，我们介绍了几个关键发现，这些发现激发了我们的计算研究。然后，我们系统地回顾了最近的视听学习研究，并将其分为三类：视听，跨模式感知和视听合作。通过我们的分析，我们发现，跨语义，空间和时间支持上述研究的视听数据的一致性。为了重新审视视听学习领域的当前发展，我们进一步提出了关于视听场景理解的新观点，然后讨论和分析视听学习领域的可行未来方向。总体而言，这项调查从不同方面审查并展示了当前视听学习领域。我们希望它可以为研究人员提供对这一领域的更好理解。发布了包括不断更新的调查在内的网站：\ url {https://gewu-lab.github.io/audio-visual-learning/}。

We present a retrospective on the state of Embodied AI research. Our analysis focuses on 13 challenges presented at the Embodied AI Workshop at CVPR. These challenges are grouped into three themes: (1) visual navigation, (2) rearrangement, and (3) embodied vision-and-language. We discuss the dominant datasets within each theme, evaluation metrics for the challenges, and the performance of state-of-the-art models. We highlight commonalities between top approaches to the challenges and identify potential future directions for Embodied AI research.

这项工作对最近的努力进行了系统的综述（自2010年以来），旨在自动分析面对面共同关联的人类社交互动中显示的非语言提示。专注于非语言提示的主要原因是，这些是社会和心理现象的物理，可检测到的痕迹。因此，检测和理解非语言提示至少在一定程度上意味着检测和理解社会和心理现象。所涵盖的主题分为三个：a）建模社会特征，例如领导力，主导，人格特质，b）社会角色认可和社会关系检测以及c）群体凝聚力，同情，rapport和so的互动动态分析向前。我们针对共同的相互作用，其中相互作用的人永远是人类。该调查涵盖了各种各样的环境和场景，包括独立的互动，会议，室内和室外社交交流，二元对话以及人群动态。对于他们每个人，调查都考虑了非语言提示分析的三个主要要素，即数据，传感方法和计算方法。目的是突出显示过去十年的主要进步，指出现有的限制并概述未来的方向。

The International Workshop on Reading Music Systems (WoRMS) is a workshop that tries to connect researchers who develop systems for reading music, such as in the field of Optical Music Recognition, with other researchers and practitioners that could benefit from such systems, like librarians or musicologists. The relevant topics of interest for the workshop include, but are not limited to: Music reading systems; Optical music recognition; Datasets and performance evaluation; Image processing on music scores; Writer identification; Authoring, editing, storing and presentation systems for music scores; Multi-modal systems; Novel input-methods for music to produce written music; Web-based Music Information Retrieval services; Applications and projects; Use-cases related to written music. These are the proceedings of the 3rd International Workshop on Reading Music Systems, held in Alicante on the 23rd of July 2021.

机器人和与世界相互作用或互动的机器人和智能系统越来越多地被用来自动化各种任务。这些系统完成这些任务的能力取决于构成机器人物理及其传感器物体的机械和电气部件，例如，感知算法感知环境，并计划和控制算法以生产和控制算法来生产和控制算法有意义的行动。因此，通常有必要在设计具体系统时考虑这些组件之间的相互作用。本文探讨了以端到端方式对机器人系统进行任务驱动的合作的工作，同时使用推理或控制算法直接优化了系统的物理组件以进行任务性能。我们首先考虑直接优化基于信标的本地化系统以达到本地化准确性的问题。设计这样的系统涉及将信标放置在整个环境中，并通过传感器读数推断位置。在我们的工作中，我们开发了一种深度学习方法，以直接优化信标的放置和位置推断以达到本地化精度。然后，我们将注意力转移到了由任务驱动的机器人及其控制器优化的相关问题上。在我们的工作中，我们首先提出基于多任务增强学习的数据有效算法。我们的方法通过利用能够在物理设计的空间上概括设计条件的控制器，有效地直接优化了物理设计和控制参数，以直接优化任务性能。然后，我们对此进行跟进，以允许对离散形态参数（例如四肢的数字和配置）进行优化。最后，我们通过探索优化的软机器人的制造和部署来得出结论。

深度学习属于人工智能领域，机器执行通常需要某种人类智能的任务。类似于大脑的基本结构，深度学习算法包括一种人工神经网络，其类似于生物脑结构。利用他们的感官模仿人类的学习过程，深入学习网络被送入（感官）数据，如文本，图像，视频或声音。这些网络在不同的任务中优于最先进的方法，因此，整个领域在过去几年中看到了指数增长。这种增长在过去几年中每年超过10,000多种出版物。例如，只有在医疗领域中的所有出版物中覆盖的搜索引擎只能在Q3 2020中覆盖所有出版物的子集，用于搜索术语“深度学习”，其中大约90％来自过去三年。因此，对深度学习领域的完全概述已经不可能在不久的将来获得，并且在不久的将来可能会难以获得难以获得子场的概要。但是，有几个关于深度学习的综述文章，这些文章专注于特定的科学领域或应用程序，例如计算机愿景的深度学习进步或在物体检测等特定任务中进行。随着这些调查作为基础，这一贡献的目的是提供对不同科学学科的深度学习的第一个高级，分类的元调查。根据底层数据来源（图像，语言，医疗，混合）选择了类别（计算机愿景，语言处理，医疗信息和其他工程）。此外，我们还审查了每个子类别的常见架构，方法，专业，利弊，评估，挑战和未来方向。

尽管深度强化学习（RL）最近取得了许多成功，但其方法仍然效率低下，这使得在数据方面解决了昂贵的许多问题。我们的目标是通过利用未标记的数据中的丰富监督信号来进行学习状态表示，以解决这一问题。本文介绍了三种不同的表示算法，可以访问传统RL算法使用的数据源的不同子集使用：（i）GRICA受到独立组件分析（ICA）的启发，并训练深层神经网络以输出统计独立的独立特征。输入。 Grica通过最大程度地减少每个功能与其他功能之间的相互信息来做到这一点。此外，格里卡仅需要未分类的环境状态。 （ii）潜在表示预测（LARP）还需要更多的上下文：除了要求状态作为输入外，它还需要先前的状态和连接它们的动作。该方法通过预测当前状态和行动的环境的下一个状态来学习状态表示。预测器与图形搜索算法一起使用。 （iii）重新培训通过训练深层神经网络来学习国家表示，以学习奖励功能的平滑版本。该表示形式用于预处理输入到深度RL，而奖励预测指标用于奖励成型。此方法仅需要环境中的状态奖励对学习表示表示。我们发现，每种方法都有其优势和缺点，并从我们的实验中得出结论，包括无监督的代表性学习在RL解决问题的管道中可以加快学习的速度。

通常，基于生物谱系的控制系统可能不依赖于各个预期行为或合作适当运行。相反，这种系统应该了解未经授权的访问尝试的恶意程序。文献中提供的一些作品建议通过步态识别方法来解决问题。这些方法旨在通过内在的可察觉功能来识别人类，尽管穿着衣服或配件。虽然该问题表示相对长时间的挑战，但是为处理问题的大多数技术存在与特征提取和低分类率相关的几个缺点，以及其他问题。然而，最近的深度学习方法是一种强大的一组工具，可以处理几乎任何图像和计算机视觉相关问题，为步态识别提供最重要的结果。因此，这项工作提供了通过步态认可的关于生物识别检测的最近作品的调查汇编，重点是深入学习方法，强调他们的益处，暴露出弱点。此外，它还呈现用于解决相关约束的数据集，方法和体系结构的分类和表征描述。

随着腿部机器人和嵌入式计算都变得越来越有能力，研究人员已经开始专注于这些机器人的现场部署。在非结构化环境中的强大自治需要对机器人周围的世界感知，以避免危害。但是，由于处理机车动力学所需的复杂规划人员和控制器，因此在网上合并在线的同时在线保持敏捷运动对腿部机器人更具挑战性。该报告将比较三种最新的感知运动方法，并讨论可以使用视觉来实现腿部自主权的不同方式。

得益于语音情绪识别（SER），计算机可以以情感智能的方式理解并与人互动。但是，可以显着改善SER在交叉和现实世界中的实时数据供稿方案中的性能。无法将现有模型调整到新域是SER方法的缺点之一。为了应对这一挑战，研究人员开发了域的适应技术，这些技术转移了模型在整个领域中学习的知识。尽管现有的域适应技术已经改善了跨域的性能，但可以改进它们以适应现实世界中的实时数据提要情况，在这种情况下，模型可以在部署时可以自动调整。在本文中，我们提出了一种基于强化的学习策略（RL-DA），用于在与环境互动并收集持续反馈的同时，将预训练的模型调整为现实世界中的实时数据供稿设置。 RL-DA对SER任务进行了评估，包括跨语言和跨语言域自适应模式。评估结果表明，在实时数据供稿设置中，RL-DA在跨科普斯和跨语言场景中的基线策略分别优于基线策略。

面部情感识别是识别心理学用来诊断患者的重要工具之一。面部和面部情感识别是机器学习卓越的领域。由于不同的环境，例如照明条件，姿势变化，偏航运动和遮挡，面部情绪识别是对数字图像处理的开放挑战。深度学习方法已显示出图像识别的显着改善。但是，准确性和时间仍然需要改进。这项研究旨在在训练期间提高面部情绪识别的准确性，并使用Extreme Learning Machine（CNNeelm）增强的修改后的卷积神经网络减少处理时间。该系统需要（CNNeelm）提高培训期间图像注册的准确性。此外，该系统通过拟议的CNNeelm模型认识到六种面部情绪快乐，悲伤，厌恶，恐惧，惊喜和中立。研究表明，与经过改进的随机梯度下降（SGD）技术相比，总体面部情绪识别精度的提高了2％。借助Extreme Learning Machine（ELM）分类器，处理时间从113ms中降至65ms，可以从20fps的视频剪辑中平滑地对每个帧进行分类。使用预先训练的InceptionV3模型，建议使用JAFFE，CK+和FER2013表达数据集训练所提出的CNNeelm模型。仿真结果显示出准确性和处理时间的显着改善，使该模型适合视频分析过程。此外，该研究解决了处理面部图像所需的大量处理时间的问题。

Imitation learning techniques aim to mimic human behavior in a given task. An agent (a learning machine) is trained to perform a task from demonstrations by learning a mapping between observations and actions. The idea of teaching by imitation has been around for many years, however, the field is gaining attention recently due to advances in computing and sensing as well as rising demand for intelligent applications. The paradigm of learning by imitation is gaining popularity because it facilitates teaching complex tasks with minimal expert knowledge of the tasks. Generic imitation learning methods could potentially reduce the problem of teaching a task to that of providing demonstrations; without the need for explicit programming or designing reward functions specific to the task. Modern sensors are able to collect and transmit high volumes of data rapidly, and processors with high computational power allow fast processing that maps the sensory data to actions in a timely manner. This opens the door for many potential AI applications that require real-time perception and reaction such as humanoid robots, self-driving vehicles, human computer interaction and computer games to name a few. However, specialized algorithms are needed to effectively and robustly learn models as learning by imitation poses its own set of challenges. In this paper, we survey imitation learning methods and present design options in different steps of the learning process. We introduce a background and motivation for the field as well as highlight challenges specific to the imitation problem. Methods for designing and evaluating imitation learning tasks are categorized and reviewed. Special attention is given to learning methods in robotics and games as these domains are the most popular in the literature and provide a wide array of problems and methodologies. We extensively discuss combining imitation learning approaches using different sources and methods, as well as incorporating other motion learning methods to enhance imitation. We also discuss the potential impact on industry, present major applications and highlight current and future research directions.

本文提出了一个多模式的情感识别系统，即视觉口语文本添加剂网（Vista Net），以将包含图像，语音和文本的多模式输入反映的情绪分类为离散类。还开发了一种新的可解释性技术，即K平均添加剂解释（KAAP），以确定重要的视觉，口语和文本特征，从而预测特定的情感类别。 Vista Net使用早期和晚期融合的混合体从图像，语音和文本方式融合信息。它会自动调整其中间输出的权重，同时在不干预的情况下计算加权平均值。 KAAP技术计算每种方式和相应特征在预测特定情绪类别的贡献。为了减轻带有离散情绪类别标记的多模式情感数据集的不足，我们构建了一个大规模的IIT-R MMEMOREC数据集，该数据集由现实生活中的图像，相应的语音和文本和情感标签（“愤怒，'快乐，''happy，''快乐，'' “恨，”和“悲伤”。）。 Vista Net在考虑图像，语音和文本方式上导致了95.99％的情绪识别精度，这比考虑任何一种或两种方式的输入的表现要好。