系外行星的检测为发现新的可居住世界的发现打开了大门,并帮助我们了解行星的形成方式。 NASA的目的是寻找类似地球的宜居行星,推出了开普勒太空望远镜及其后续任务K2。观察能力的进步增加了可用于研究的新鲜数据的范围,并且手动处理它们既耗时又困难。机器学习和深度学习技术可以极大地帮助降低人类以经济和公正的方式处理这些系外行星计划的现代工具所产生的大量数据的努力。但是,应注意精确地检测所有系外行星,同时最大程度地减少对非外界星星的错误分类。在本文中,我们利用了两种生成对抗网络的变体,即半监督的生成对抗网络和辅助分类器生成对抗网络,在K2数据中检测传播系外行星。我们发现,这些模型的用法可能有助于用系外行星的恒星分类。我们的两种技术都能够在测试数据上以召回和精度为1.00的光曲线分类。我们的半监督技术有益于解决创建标签数据集的繁琐任务。
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我们在人类演变的历史上是一个独特的时间表,在那里我们可能能够发现我们的太阳系外的星星周围的地球行星,条件可以支持生活,甚至在那些行星上找到生命的证据。通过NASA,ESA和其他主要空间机构近年来推出了几个卫星,可以使用充足的数据集,可以使用,可用于培训机器学习模型,可以自动化Exoplanet检测的艰巨任务,其识别和居住地确定。自动化这些任务可以节省相当大的时间并导致人工错误最小化由于手动干预。为了实现这一目标,我们首先分析开孔望远镜捕获的恒星的光强度曲线,以检测表现出可能的行星系统存在特性的潜在曲线。对于该检测,以及培训常规模型,我们提出了一种堆叠的GBDT模型,可以同时在光信号的多个表示上培训。随后,我们通过利用几种最先进的机器学习和集合方法来解决EXOPLANET识别和居住地确定的自动化。外产的鉴定旨在将假阳性实例与外产的实际情况区分开,而居住地评估基于其可居住的特征,将外产行动的情况群体分组到不同的集群中。此外,我们提出了一种称为充足的热量充足(ATA)得分的新度量,以建立可居住和不可居住的情况之间的潜在线性关系。实验结果表明,所提出的堆叠GBDT模型优于检测过渡外出的常规模型。此外,在适当的分类中纳入ATA分数增强了模型的性能。
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通过图像差异发现新瞬态的能力而无需直接人类干预是观察天文学的重要任务。对于此类图像分类问题,机器学习技术(例如卷积神经网络(CNN))表现出了显着的成功。在这项工作中,我们介绍了来自Dark Energy Survey Supernova计划(DES-SN)的CNN上的图像上自动瞬态识别的结果,其主要重点是使用IA型超新星用于宇宙学。通过对CNN进行架构搜索,我们可以从工件(图像缺陷,错误分配等)中确定有效选择非艺术的网络(例如,超新星,可变星,AGN等),可实现先前工作的效率在随机的森林中,无需花费任何特征识别的努力。 CNN还可以帮助我们确定一个标记错误的图像的子集。在此子集中对图像进行重新标记,与CNN的结果分类明显优于以前的结果。
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X-ray imaging technology has been used for decades in clinical tasks to reveal the internal condition of different organs, and in recent years, it has become more common in other areas such as industry, security, and geography. The recent development of computer vision and machine learning techniques has also made it easier to automatically process X-ray images and several machine learning-based object (anomaly) detection, classification, and segmentation methods have been recently employed in X-ray image analysis. Due to the high potential of deep learning in related image processing applications, it has been used in most of the studies. This survey reviews the recent research on using computer vision and machine learning for X-ray analysis in industrial production and security applications and covers the applications, techniques, evaluation metrics, datasets, and performance comparison of those techniques on publicly available datasets. We also highlight some drawbacks in the published research and give recommendations for future research in computer vision-based X-ray analysis.
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随着技术的发展,信用卡欺诈的数量一直在增长,人们可以利用它。因此,实施一种健壮有效的方法来检测此类欺诈非常重要。机器学习算法适合这些任务,因为它们试图最大程度地提高预测的准确性,因此可以依靠。但是,在机器学习模型中存在一个即将到来的缺陷,由于样本集中的类别分布之间存在不平衡的原因,因此可能表现不佳。因此,在许多相关任务中,数据集有少数观察到的欺诈案件(有时发现了1%的正欺诈实例)。因此,这种不平衡的存在可能会通过将所有标签视为多数级别来影响任何学习模型的行为,因此在模型做出的预测中不允许概括概括。我们培训了生成对抗网络(GAN),以产生大量令人信服的(可靠)的少数族裔典范,可用于缓解培训集中的类失衡,从而更有效地学习数据。
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在全球范围内,有实质性的未满足需要有效地诊断各种疾病。不同疾病机制的复杂性和患者人群的潜在症状具有巨大挑战,以发展早期诊断工具和有效治疗。机器学习(ML),人工智能(AI)区域,使研究人员,医师和患者能够解决这些问题的一些问题。基于相关研究,本综述解释了如何使用机器学习(ML)和深度学习(DL)来帮助早期识别许多疾病。首先,使用来自Scopus和Science(WOS)数据库的数据来给予所述出版物的生物计量研究。对1216个出版物的生物计量研究进行了确定,以确定最多产的作者,国家,组织和最引用的文章。此次审查总结了基于机器学习的疾病诊断(MLBDD)的最新趋势和方法,考虑到以下因素:算法,疾病类型,数据类型,应用和评估指标。最后,该文件突出了关键结果,并向未来的未来趋势和机遇提供了解。
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Network intrusion detection systems (NIDSs) play an important role in computer network security. There are several detection mechanisms where anomaly-based automated detection outperforms others significantly. Amid the sophistication and growing number of attacks, dealing with large amounts of data is a recognized issue in the development of anomaly-based NIDS. However, do current models meet the needs of today's networks in terms of required accuracy and dependability? In this research, we propose a new hybrid model that combines machine learning and deep learning to increase detection rates while securing dependability. Our proposed method ensures efficient pre-processing by combining SMOTE for data balancing and XGBoost for feature selection. We compared our developed method to various machine learning and deep learning algorithms to find a more efficient algorithm to implement in the pipeline. Furthermore, we chose the most effective model for network intrusion based on a set of benchmarked performance analysis criteria. Our method produces excellent results when tested on two datasets, KDDCUP'99 and CIC-MalMem-2022, with an accuracy of 99.99% and 100% for KDDCUP'99 and CIC-MalMem-2022, respectively, and no overfitting or Type-1 and Type-2 issues.
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Darknets的匿名性质通常用于非法活动。先前的研究已经采用了机器学习和深度学习技术来自动对暗网流量的检测,以阻止这些犯罪活动。这项研究旨在通过评估支持向量机(SVM),随机森林(RF),卷积神经网络(CNN)和辅助分类器生成对抗网络(AC-GAN)来改善暗网流量检测申请类型。我们发现,我们的RF模型优于与CIC-Darknet2020数据集的先前工作中使用的最新机器学习技术。为了评估RF分类器的鲁棒性,我们混淆选择应用程序类型类,以模拟现实的对抗攻击方案。我们证明,我们表现最好的分类器可能会被这种攻击击败,我们考虑处理这种对抗性攻击的方法。
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As social media grows faster, harassment becomes more prevalent which leads to considered fake detection a fascinating field among researchers. The graph nature of data with the large number of nodes caused different obstacles including a considerable amount of unrelated features in matrices as high dispersion and imbalance classes in the dataset. To deal with these issues Auto-encoders and a combination of semi-supervised learning and the GAN algorithm which is called SGAN were used. This paper is deploying a smaller number of labels and applying SGAN as a classifier. The result of this test showed that the accuracy had reached 91\% in detecting fake accounts using only 100 labeled samples.
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2019年12月,一个名为Covid-19的新型病毒导致了迄今为止的巨大因果关系。与新的冠状病毒的战斗在西班牙语流感后令人振奋和恐怖。虽然前线医生和医学研究人员在控制高度典型病毒的传播方面取得了重大进展,但技术也证明了在战斗中的重要性。此外,许多医疗应用中已采用人工智能,以诊断许多疾病,甚至陷入困境的经验丰富的医生。因此,本调查纸探讨了提议的方法,可以提前援助医生和研究人员,廉价的疾病诊断方法。大多数发展中国家难以使用传统方式进行测试,但机器和深度学习可以采用显着的方式。另一方面,对不同类型的医学图像的访问已经激励了研究人员。结果,提出了一种庞大的技术数量。本文首先详细调了人工智能域中传统方法的背景知识。在此之后,我们会收集常用的数据集及其用例日期。此外,我们还显示了采用深入学习的机器学习的研究人员的百分比。因此,我们对这种情况进行了彻底的分析。最后,在研究挑战中,我们详细阐述了Covid-19研究中面临的问题,我们解决了我们的理解,以建立一个明亮健康的环境。
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通过卫星摄像机获取关于地球表面的大面积的信息使我们能够看到远远超过我们在地面上看到的更多。这有助于我们在检测和监测土地使用模式,大气条件,森林覆盖和许多非上市方面的地区的物理特征。所获得的图像不仅跟踪连续的自然现象,而且对解决严重森林砍伐的全球挑战也至关重要。其中亚马逊盆地每年占最大份额。适当的数据分析将有助于利用可持续健康的氛围来限制对生态系统和生物多样性的不利影响。本报告旨在通过不同的机器学习和优越的深度学习模型用大气和各种陆地覆盖或土地使用亚马逊雨林的卫星图像芯片。评估是基于F2度量完成的,而用于损耗函数,我们都有S形跨熵以及Softmax交叉熵。在使用预先训练的ImageNet架构中仅提取功能之后,图像被间接馈送到机器学习分类器。鉴于深度学习模型,通过传输学习使用微调Imagenet预训练模型的集合。到目前为止,我们的最佳分数与F2度量为0.927。
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机器学习模型通常会遇到与训练分布不同的样本。无法识别分布(OOD)样本,因此将该样本分配给课堂标签会显着损害模​​型的可靠性。由于其对在开放世界中的安全部署模型的重要性,该问题引起了重大关注。由于对所有可能的未知分布进行建模的棘手性,检测OOD样品是具有挑战性的。迄今为止,一些研究领域解决了检测陌生样本的问题,包括异常检测,新颖性检测,一级学习,开放式识别识别和分布外检测。尽管有相似和共同的概念,但分别分布,开放式检测和异常检测已被独立研究。因此,这些研究途径尚未交叉授粉,创造了研究障碍。尽管某些调查打算概述这些方法,但它们似乎仅关注特定领域,而无需检查不同领域之间的关系。这项调查旨在在确定其共同点的同时,对各个领域的众多著名作品进行跨域和全面的审查。研究人员可以从不同领域的研究进展概述中受益,并协同发展未来的方法。此外,据我们所知,虽然进行异常检测或单级学习进行了调查,但没有关于分布外检测的全面或最新的调查,我们的调查可广泛涵盖。最后,有了统一的跨域视角,我们讨论并阐明了未来的研究线,打算将这些领域更加紧密地融为一体。
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电子邮件是通信最广泛的方法之一,数以百万计的人和企业每天依靠它来交流和分享知识和信息。然而,近年来,电子邮件用户的增长量增加了垃圾邮件的急剧增加。适当地为个人和公司进行处理和管理电子邮件变得越来越困难。本文提出了一种用于电子邮件垃圾邮件检测的新技术,该技术基于卷积神经网络,封闭式复发单元和注意机制的组合。在系统培训期间,网络选择性地关注电子邮件文本的必要部分。卷积层的用法是通过层次表示提取更有意义,抽象和可推广的特征,这是本研究的主要贡献。此外,此贡献还包括交叉数据集评估,从而使模型培训数据集产生了更多独立的绩效。根据跨数据库评估结果,该提出的技术通过使用时间卷积来推动基于注意力的技术的结果,这使我们使用了更灵活的接收场大小。将建议的技术的发现与最先进的模型的发现进行了比较,并表明我们的方法表现优于它们。
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数据通常以表格格式存储。几个研究领域(例如,生物医学,断层/欺诈检测),容易出现不平衡的表格数据。由于阶级失衡,对此类数据的监督机器学习通常很困难,从而进一步增加了挑战。合成数据生成,即过采样是一种用于提高分类器性能的常见补救措施。最先进的线性插值方法,例如洛拉斯和普罗拉斯,可用于从少数族裔类的凸空间中生成合成样本,以在这种情况下提高分类器的性能。生成的对抗网络(GAN)是合成样本生成的常见深度学习方法。尽管GAN被广泛用于合成图像生成,但在不平衡分类的情况下,它们在表格数据上的范围没有充分探索。在本文中,我们表明,与线性插值方法相比,现有的深层生成模型的性能较差,该方法从少数族裔类的凸空间中生成合成样本,对于小规模的表格数据集中的分类问题不平衡。我们提出了一个深厚的生成模型,将凸出空间学习和深层生成模型的思想结合在一起。 Convgen了解了少数族类样品的凸组合的系数,因此合成数据与多数类的不同。我们证明,与现有的深层生成模型相比,我们提出的模型Convgen在与现有的线性插值方法相当的同时,改善了此类小数据集的不平衡分类。此外,我们讨论了如何将模型用于一般的综合表格数据生成,甚至超出了数据不平衡的范围,从而提高了凸空间学习的整体适用性。
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冠状质量弹出(CME)是最地理化的空间天气现象,与大型地磁风暴有关,有可能引起电信,卫星网络中断,电网损失和故障的干扰。因此,考虑到这些风暴对人类活动的潜在影响,对CME的地理效果的准确预测至关重要。这项工作着重于在接近太阳CME的白光冠状动脉数据集中训练的不同机器学习方法,以估计这种新爆发的弹出是否有可能诱导地磁活动。我们使用逻辑回归,k-nearest邻居,支持向量机,向前的人工神经网络以及整体模型开发了二进制分类模型。目前,我们限制了我们的预测专门使用太阳能发作参数,以确保延长警告时间。我们讨论了这项任务的主要挑战,即我们数据集中的地理填充和无效事件的数量以及它们的众多相似之处以及可用变量数量有限的极端失衡。我们表明,即使在这种情况下,这些模型也可以达到足够的命中率。
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新的冠状病毒造成了超过一百万的死亡,并继续迅速传播。这种病毒靶向肺部,导致呼吸窘迫,这可以轻度或严重。肺的X射线或计算机断层扫描(CT)图像可以揭示患者是否感染Covid-19。许多研究人员正在尝试使用人工智能改善Covid-19检测。我们的动机是开发一种可以应对的自动方法,该方法可以应对标记数据的方案是耗时或昂贵的。在本文中,我们提出了使用依赖于Sobel边缘检测和生成对冲网络(GANS)的有限标记数据(SCLLD)的半监督分类来自动化Covid-19诊断。 GaN鉴别器输出是一种概率值,用于在这项工作中进行分类。建议的系统使用从Omid Hosparing收集的10,000 CT扫描培训,而公共数据集也用于验证我们的系统。将该方法与其他最先进的监督方法进行比较,例如高斯过程。据我们所知,这是第一次提出了对Covid-19检测的半监督方法。我们的系统能够从有限标记和未标记数据的混合学习,该数据由于缺乏足够量的标记数据而导致的监督学习者失败。因此,我们的半监督训练方法显着优于卷积神经网络(CNN)的监督培训,当标记的训练数据稀缺时。在精度,敏感性和特异性方面,我们的方法的95%置信区间分别为99.56±0.20%,99.88±0.24%和99.40±0.1.18%,而CNN的间隔(训练有素的监督)为68.34 + - 4.11%,91.2 + - 6.15%,46.40 + - 5.21%。
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In recent years, deep learning has infiltrated every field it has touched, reducing the need for specialist knowledge and automating the process of knowledge discovery from data. This review argues that astronomy is no different, and that we are currently in the midst of a deep learning revolution that is transforming the way we do astronomy. We trace the history of astronomical connectionism from the early days of multilayer perceptrons, through the second wave of convolutional and recurrent neural networks, to the current third wave of self-supervised and unsupervised deep learning. We then predict that we will soon enter a fourth wave of astronomical connectionism, in which finetuned versions of an all-encompassing 'foundation' model will replace expertly crafted deep learning models. We argue that such a model can only be brought about through a symbiotic relationship between astronomy and connectionism, whereby astronomy provides high quality multimodal data to train the foundation model, and in turn the foundation model is used to advance astronomical research.
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人们使用移动消息传递服务的增加导致了像网络钓鱼一样的社会工程攻击的传播,考虑到垃圾邮件文本是传播网络钓鱼攻击的主要因素之一,以窃取信用卡和密码等敏感数据。此外,关于Covid-19大流行的谣言和不正确的医疗信息在社交媒体上广泛分享,导致人们的恐惧和混乱。因此,过滤垃圾邮件内容对于降低风险和威胁至关重要。以前的研究依赖于机器学习和深入学习的垃圾邮件分类方法,但这些方法有两个限制。机器学习模型需要手动功能工程,而深度神经网络需要高计算成本。本文介绍了一种动态的深度集合模型,用于垃圾邮件检测,调整其复杂性并自动提取功能。所提出的模型利用卷积和汇集层进行特征提取以及基础分类器,如随机森林和极其随机的树木,用于将文本分类为垃圾邮件或合法的树。此外,该模型采用了Boosting和Bagging等集合学习程序。结果,该模型达到了高精度,召回,F1分数和精度为98.38%。
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In recent years, applying deep learning (DL) to assess structural damages has gained growing popularity in vision-based structural health monitoring (SHM). However, both data deficiency and class-imbalance hinder the wide adoption of DL in practical applications of SHM. Common mitigation strategies include transfer learning, over-sampling, and under-sampling, yet these ad-hoc methods only provide limited performance boost that varies from one case to another. In this work, we introduce one variant of the Generative Adversarial Network (GAN), named the balanced semi-supervised GAN (BSS-GAN). It adopts the semi-supervised learning concept and applies balanced-batch sampling in training to resolve low-data and imbalanced-class problems. A series of computer experiments on concrete cracking and spalling classification were conducted under the low-data imbalanced-class regime with limited computing power. The results show that the BSS-GAN is able to achieve better damage detection in terms of recall and $F_\beta$ score than other conventional methods, indicating its state-of-the-art performance.
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不平衡的数据(ID)是阻止机器学习(ML)模型以实现令人满意的结果的问题。 ID是一种情况,即属于一个类别的样本的数量超过另一个类别的情况,这使此类模型学习过程偏向多数类。近年来,为了解决这个问题,已经提出了几种解决方案,该解决方案选择合成为少数族裔类生成新数据,或者减少平衡数据的多数类的数量。因此,在本文中,我们研究了基于深神经网络(DNN)和卷积神经网络(CNN)的方法的有效性,并与各种众所周知的不平衡数据解决方案混合,这意味着过采样和降采样。为了评估我们的方法,我们使用了龙骨,乳腺癌和Z-Alizadeh Sani数据集。为了获得可靠的结果,我们通过随机洗牌的数据分布进行了100次实验。分类结果表明,混合的合成少数族裔过采样技术(SMOTE) - 正态化-CNN优于在24个不平衡数据集上达到99.08%精度的不同方法。因此,提出的混合模型可以应用于其他实际数据集上的不平衡算法分类问题。
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