Establishing open and general benchmarks has been a critical driving force behind the success of modern machine learning techniques. As machine learning is being applied to broader domains and tasks, there is a need to establish richer and more diverse benchmarks to better reflect the reality of the application scenarios. Graph learning is an emerging field of machine learning that urgently needs more and better benchmarks. To accommodate the need, we introduce Graph Learning Indexer (GLI), a benchmark curation platform for graph learning. In comparison to existing graph learning benchmark libraries, GLI highlights two novel design objectives. First, GLI is designed to incentivize \emph{dataset contributors}. In particular, we incorporate various measures to minimize the effort of contributing and maintaining a dataset, increase the usability of the contributed dataset, as well as encourage attributions to different contributors of the dataset. Second, GLI is designed to curate a knowledge base, instead of a plain collection, of benchmark datasets. We use multiple sources of meta information to augment the benchmark datasets with \emph{rich characteristics}, so that they can be easily selected and used in downstream research or development. The source code of GLI is available at \url{https://github.com/Graph-Learning-Benchmarks/gli}.
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Machine Learning for Source Code (ML4Code) is an active research field in which extensive experimentation is needed to discover how to best use source code's richly structured information. With this in mind, we introduce JEMMA, an Extensible Java Dataset for ML4Code Applications, which is a large-scale, diverse, and high-quality dataset targeted at ML4Code. Our goal with JEMMA is to lower the barrier to entry in ML4Code by providing the building blocks to experiment with source code models and tasks. JEMMA comes with a considerable amount of pre-processed information such as metadata, representations (e.g., code tokens, ASTs, graphs), and several properties (e.g., metrics, static analysis results) for 50,000 Java projects from the 50KC dataset, with over 1.2 million classes and over 8 million methods. JEMMA is also extensible allowing users to add new properties and representations to the dataset, and evaluate tasks on them. Thus, JEMMA becomes a workbench that researchers can use to experiment with novel representations and tasks operating on source code. To demonstrate the utility of the dataset, we also report results from two empirical studies on our data, ultimately showing that significant work lies ahead in the design of context-aware source code models that can reason over a broader network of source code entities in a software project, the very task that JEMMA is designed to help with.
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We present the OPEN GRAPH BENCHMARK (OGB), a diverse set of challenging and realistic benchmark datasets to facilitate scalable, robust, and reproducible graph machine learning (ML) research. OGB datasets are large-scale, encompass multiple important graph ML tasks, and cover a diverse range of domains, ranging from social and information networks to biological networks, molecular graphs, source code ASTs, and knowledge graphs. For each dataset, we provide a unified evaluation protocol using meaningful application-specific data splits and evaluation metrics. In addition to building the datasets, we also perform extensive benchmark experiments for each dataset. Our experiments suggest that OGB datasets present significant challenges of scalability to large-scale graphs and out-of-distribution generalization under realistic data splits, indicating fruitful opportunities for future research. Finally, OGB provides an automated end-to-end graph ML pipeline that simplifies and standardizes the process of graph data loading, experimental setup, and model evaluation. OGB will be regularly updated and welcomes inputs from the community. OGB datasets as well as data loaders, evaluation scripts, baseline code, and leaderboards are publicly available at https://ogb.stanford.edu.
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培训和评估语言模型越来越多地要求构建元数据 - 多样化的策划数据收集,并具有清晰的出处。自然语言提示最近通过将现有的,有监督的数据集转换为多种新颖的预处理任务,突出了元数据策划的好处,从而改善了零击的概括。尽管将这些以数据为中心的方法转化为生物医学语言建模的通用域文本成功,但由于标记的生物医学数据集在流行的数据中心中的代表性大大不足,因此仍然具有挑战性。为了应对这一挑战,我们介绍了BigBio一个由126个以上的生物医学NLP数据集的社区库,目前涵盖12个任务类别和10多种语言。 BigBio通过对数据集及其元数据进行程序化访问来促进可再现的元数据策划,并与当前的平台兼容,以及时工程和端到端的几个/零射击语言模型评估。我们讨论了我们的任务架构协调,数据审核,贡献指南的过程,并概述了两个说明性用例:生物医学提示和大规模,多任务学习的零射门评估。 BigBio是一项持续的社区努力,可在https://github.com/bigscience-workshop/biomedical上获得。
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机器学习研究取决于客观解释,可比和可重复的算法基准。我们倡导使用策划,全面套房的机器学习任务,以标准化基准的设置,执行和报告。我们通过帮助创建和利用这些基准套件的软件工具来实现这一目标。这些无缝集成到OpenML平台中,并通过Python,Java和R. OpenML基准套件(A)的接口访问,易于使用标准化的数据格式,API和客户端库; (b)附带的数据集具有广泛的元信息; (c)允许在未来的研究中共享和重复使用基准。然后,我们为分类提供了一个仔细的策划和实用的基准测试套件:OpenML策划分类基准测试套件2018(OpenML-CC18)。最后,我们讨论了使用案例和应用程序,这些案例和应用程序尤其展示了OpenML基准套件和OpenML-CC18的有用性。
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负责任的AI被广泛认为是我们时代最大的科学挑战之一,也是释放AI市场并增加采用率的关键。为了应对负责任的AI挑战,最近已经发布了许多AI伦理原则框架,AI系统应该符合这些框架。但是,没有进一步的最佳实践指导,从业者除了真实性之外没有什么。同样,在算法级别而不是系统级的算法上进行了重大努力,主要集中于数学无关的道德原则(例如隐私和公平)的一部分。然而,道德问题在开发生命周期的任何步骤中都可能发生,从而超过AI算法和模型以外的系统的许多AI,非AI和数据组件。为了从系统的角度操作负责任的AI,在本文中,我们采用了一种面向模式的方法,并根据系统的多媒体文献综述(MLR)的结果提出了负责任的AI模式目录。与其呆在道德原则层面或算法层面上,我们专注于AI系统利益相关者可以在实践中采取的模式,以确保开发的AI系统在整个治理和工程生命周期中负责。负责的AI模式编目将模式分为三组:多层次治理模式,可信赖的过程模式和负责任的逐设计产品模式。这些模式为利益相关者实施负责任的AI提供了系统性和可行的指导。
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比较不同的汽车框架是具有挑战性的,并且经常做错了。我们引入了一个开放且可扩展的基准测试,该基准遵循最佳实践,并在比较自动框架时避免常见错误。我们对71个分类和33项回归任务进行了9个著名的自动框架进行了详尽的比较。通过多面分析,评估模型的准确性,与推理时间的权衡以及框架失败,探索了自动框架之间的差异。我们还使用Bradley-terry树来发现相对自动框架排名不同的任务子集。基准配备了一个开源工具,该工具与许多自动框架集成并自动化经验评估过程端到端:从框架安装和资源分配到深入评估。基准测试使用公共数据集,可以轻松地使用其他Automl框架和任务扩展,并且具有最新结果的网站。
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The number of scientific publications continues to rise exponentially, especially in Computer Science (CS). However, current solutions to analyze those publications restrict access behind a paywall, offer no features for visual analysis, limit access to their data, only focus on niches or sub-fields, and/or are not flexible and modular enough to be transferred to other datasets. In this thesis, we conduct a scientometric analysis to uncover the implicit patterns hidden in CS metadata and to determine the state of CS research. Specifically, we investigate trends of the quantity, impact, and topics for authors, venues, document types (conferences vs. journals), and fields of study (compared to, e.g., medicine). To achieve this we introduce the CS-Insights system, an interactive web application to analyze CS publications with various dashboards, filters, and visualizations. The data underlying this system is the DBLP Discovery Dataset (D3), which contains metadata from 5 million CS publications. Both D3 and CS-Insights are open-access, and CS-Insights can be easily adapted to other datasets in the future. The most interesting findings of our scientometric analysis include that i) there has been a stark increase in publications, authors, and venues in the last two decades, ii) many authors only recently joined the field, iii) the most cited authors and venues focus on computer vision and pattern recognition, while the most productive prefer engineering-related topics, iv) the preference of researchers to publish in conferences over journals dwindles, v) on average, journal articles receive twice as many citations compared to conference papers, but the contrast is much smaller for the most cited conferences and journals, and vi) journals also get more citations in all other investigated fields of study, while only CS and engineering publish more in conferences than journals.
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机器学习(ML)研究出版物通常在GitHub上提供开源实现,使他们的受众可以复制,验证甚至扩展机器学习算法,数据集和元数据。但是,到目前为止,关于此类ML研究存储库的协作活动程度知之甚少,特别是(1)此类存储库从叉子获得贡献的程度,(2)此类贡献的性质(即类型,变化),以及(3)变更的性质,这些变化未归还给叉子,这可能代表了错过的机会。在本文中,我们对1,346毫升研究存储库及其67,369叉进行了验证,无论是定量还是定性(通过Hindle等人的构建代码更改的开创性分类法)。我们发现,尽管ML研究存储库是大量分叉的,但只有9%的叉子对叉子存储库进行了修改。后者的42%发送给家长存储库的更改,其中一半(52%)被父家存储库接受。我们对539个贡献的定性分析和378个本地(仅叉)变化,扩展了Hindle等人的分类法,其中一个与ML(数据)相关的新顶级变更类别和15个新的子类别,包括9个ML--特定的(输入数据,输出数据,程序数据,共享,变更评估,参数调整,性能,预处理,模型培训)。虽然没有由叉子造成的更改主要是涉及域特定于域的定制和本地实验(例如,参数调整),但原点ML存储库确实错过了不可忽视的15.4%文档更改的13.6%的功能更改,而功能更改的13.6%和11.4%的错误修复更改。本文中的发现将对从业者,研究人员,工具匠和教育者有用。
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网络科学和技术的快速发展取决于可共享的数据集。当前,没有用于报告和共享网络数据集的标准实践。一些网络数据集提供商仅共享链接,而另一些网络数据集提供商提供了一些上下文或基本统计信息。结果,关键信息可能无意间删除,网络数据集消费者可能会误解或忽略关键方面。使用网络数据集不适当地导致严重的后果(例如,歧视),尤其是当将网络上的机器学习模型部署在高维护域中时。挑战出现,因为网络通常在不同的领域(例如网络科学,物理等)上使用并具有复杂的结构。为了促进网络数据集提供商和消费者之间的通信,我们提出了网络报告。网络报告是一个结构化的描述,总结和上下文化网络数据集。网络报告从先前的工作中扩展了数据集报告(例如,数据集的数据表)的想法,其中包含非i.i.d的网络特定说明。自然,人口统计信息,网络特征等。我们希望网络报告鼓励不同领域的网络研发透明度和问责制。
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创新是经济和社会发展的主要驱动力,有关多种创新的信息嵌入了专利和专利申请的半结构化数据中。尽管在专利数据中表达的创新的影响和新颖性很难通过传统手段来衡量,但ML提供了一套有希望的技术来评估新颖性,汇总贡献和嵌入语义。在本文中,我们介绍了Harvard USPTO专利数据集(HUPD),该数据集是2004年至2004年之间提交给美国专利商业办公室(USPTO)的大型,结构化和多用途的英语专利专利申请。 2018年。HUPD拥有超过450万张专利文件,是可比的Coldia的两到三倍。与以前在NLP中提出的专利数据集不同,HUPD包含了专利申请的发明人提交的版本(不是授予专利的最终版本),其中允许我们在第一次使用NLP方法进行申请时研究专利性。它在包含丰富的结构化元数据以及专利申请文本的同时也很新颖:通过提供每个应用程序的元数据及其所有文本字段,数据集使研究人员能够执行一组新的NLP任务,以利用结构性协变量的变异。作为有关HUPD的研究类型的案例研究,我们向NLP社区(即专利决策的二元分类)介绍了一项新任务。我们还显示数据集中提供的结构化元数据使我们能够对此任务进行概念转移的明确研究。最后,我们演示了如何将HUPD用于三个其他任务:专利主题领域的多类分类,语言建模和摘要。
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尽管图形神经网络(GNNS)领域的进步,但目前仅使用少量数据集来评估新模型。这种持续依赖少数数据集提供了对模型之间的性能差异的最小见解,对于可能具有与用作学术基准的数据集有很大不同的工业从业人员而言,尤其具有挑战性。在Google在GNN基础架构和开源软件方面的工作过程中,我们试图开发改进的基准,这些基准可健壮,可调,可扩展且可推广。在这项工作中,我们介绍了GraphWorld,这是一种新的方法和系统,用于对任何可疑的GNN任务进行任意大量的合成图种群进行基准测试GNN模型。 GraphWorld允许用户有效地生成具有数百万个统计上不同数据集的世界。它可访问,可扩展且易于使用。 GraphWorld可以在没有专门硬件的情况下在一台计算机上运行,​​也可以轻松地扩展到在任意群集或云框架上运行。使用GraphWorld,用户对Graph Generator参数具有细粒度的控制,并且可以使用内置的超参数调整基准测试任意GNN模型。我们从GraphWorld实验中介绍了有关数以百亿个基准数据集中数以万计的GNN模型的性能特征的见解。我们进一步表明,GraphWorld有效地探索了标准基准测试的基准数据集空间区域,从而揭示了在历史上无法获得的模型之间的比较。使用GraphWorld,我们还能够研究图形属性与任务性能指标之间的关系,这对于经典的现实基准集合而言,这几乎是不可能的。
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科学家在寻找最佳的输入资源来解决目标预测任务的最佳输入资源方面的困难是在知识图图图上训练算法的主要障碍之一。除此之外,一个关键的挑战是确定如何操纵(和嵌入)这些数据,这些数据通常以特定的三元组(即主题,谓词,对象)的形式来启用学习过程。在本文中,我们描述了Liveschema倡议,即一个门户,该网关提供了一个服务家庭,可以轻松访问,分析,转换和利用知识图模式,其主要目标是促进这些资源在机器学习用例中的重复使用。作为该计划的早期实施,我们还推进了一个在线目录,该目录依赖于800多个资源,并提供了第一组示例服务。
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The findable, accessible, interoperable, and reusable (FAIR) data principles have provided a framework for examining, evaluating, and improving how we share data with the aim of facilitating scientific discovery. Efforts have been made to generalize these principles to research software and other digital products. Artificial intelligence (AI) models -- algorithms that have been trained on data rather than explicitly programmed -- are an important target for this because of the ever-increasing pace with which AI is transforming scientific and engineering domains. In this paper, we propose a practical definition of FAIR principles for AI models and create a FAIR AI project template that promotes adherence to these principles. We demonstrate how to implement these principles using a concrete example from experimental high energy physics: a graph neural network for identifying Higgs bosons decaying to bottom quarks. We study the robustness of these FAIR AI models and their portability across hardware architectures and software frameworks, and report new insights on the interpretability of AI predictions by studying the interplay between FAIR datasets and AI models. Enabled by publishing FAIR AI models, these studies pave the way toward reliable and automated AI-driven scientific discovery.
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网络在许多现实世界应用程序中无处不在(例如,编码信任/不信任关系的社交网络,由时间序列数据引起的相关网络)。尽管许多网络都是签名或指示的,或者两者都在图形神经网络(GNN)上缺少统一的软件包,专门为签名和定向网络设计。在本文中,我们提出了Pytorch几何签名的指示,这是一个填补此空白的软件包。在此过程中,我们还提供了简短的审查调查,以分析签名和定向网络的分析,讨论相关实验中使用的数据,提供提出的方法概述,并通过实验评估实施方法。深度学习框架包括易于使用的GNN模型,合成和现实世界数据,以及针对签名和定向网络的特定任务评估指标和损失功能。作为Pytorch几何形状的扩展库,我们提出的软件由开源版本,详细文档,连续集成,单位测试和代码覆盖范围检查维护。我们的代码可在\ url {https://github.com/sherylhyx/pytorch_geometric_signed_directed}上公开获得。
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This paper presents the OPUS ecosystem with a focus on the development of open machine translation models and tools, and their integration into end-user applications, development platforms and professional workflows. We discuss our on-going mission of increasing language coverage and translation quality, and also describe on-going work on the development of modular translation models and speed-optimized compact solutions for real-time translation on regular desktops and small devices.
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同行评审是一项广泛接受的研究评估机制,在学术出版中发挥关键作用。然而,批评已经长期升级了这种机制,主要是因为它的低效率和主体性。近年来已经看到人工智能(AI)在协助同行评审过程中的应用。尽管如此,随着人类的参与,这种限制仍然是不可避免的。在本文中,我们提出了自动化学术纸质审查(ASPR)的概念,并审查了相关的文献和技术,讨论实现全面的计算机化审查流程的可能性。我们进一步研究了现有技术ASPR的挑战。在审查和讨论的基础上,我们得出结论,ASPR的每个阶段都有相应的研究和技术。这验证了随着相关技术继续发展的长期可以实现ASPR。其实现中的主要困难在于不完美的文献解析和表示,数据不足,数据缺陷,人机互动和有缺陷的深度逻辑推理。在可预见的未来,ASPR和同行评审将在ASPR能够充分承担从人类的审查工作量之前以加强方式共存。
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图形嵌入是图形节点到一组向量的转换。良好的嵌入应捕获图形拓扑,节点与节点的关系以及有关图,其子图和节点的其他相关信息。如果实现了这些目标,则嵌入是网络中有意义的,可理解的,可理解的压缩表示形式,可用于其他机器学习工具,例如节点分类,社区检测或链接预测。主要的挑战是,需要确保嵌入很好地描述图形的属性。结果,选择最佳嵌入是一项具有挑战性的任务,并且通常需要领域专家。在本文中,我们在现实世界网络和人为生成的网络上进行了一系列广泛的实验,并使用选定的图嵌入算法进行了一系列的实验。根据这些实验,我们制定了两个一般结论。首先,如果需要在运行实验之前选择一种嵌入算法,则Node2Vec是最佳选择,因为它在我们的测试中表现最好。话虽如此,在所有测试中都没有单一的赢家,此外,大多数嵌入算法都具有应该调整并随机分配的超参数。因此,如果可能的话,我们对从业者的主要建议是生成几个问题的嵌入,然后使用一个通用框架,该框架为无监督的图形嵌入比较提供了工具。该框架(最近在文献中引入并在GitHub存储库中很容易获得)将分歧分数分配给嵌入,以帮助区分好的分数和不良的分数。
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使用计算笔记本(例如,Jupyter Notebook),数据科学家根据他们的先前经验和外部知识(如在线示例)合理化他们的探索性数据分析(EDA)。对于缺乏关于数据集或问题的具体了解的新手或数据科学家,有效地获得和理解外部信息对于执行EDA至关重要。本文介绍了eDassistant,一个jupyterlab扩展,支持EDA的原位搜索示例笔记本电脑和有用的API的推荐,由搜索结果的新颖交互式可视化供电。代码搜索和推荐是由最先进的机器学习模型启用的,培训在线收集的EDA笔记本电脑的大型语料库。进行用户学习,以调查埃迪卡斯特和数据科学家的当前实践(即,使用外部搜索引擎)。结果证明了埃迪斯坦特的有效性和有用性,与会者赞赏其对EDA的顺利和环境支持。我们还报告了有关代码推荐工具的几种设计意义。
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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 2nd International Workshop on Reading Music Systems, held in Delft on the 2nd of November 2019.
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