Robots can complete all human-performed tasks, but due to their current lack of knowledge, some tasks still cannot be completed by them with a high degree of success. However, with the right knowledge, these tasks can be completed by robots with a high degree of success, reducing the amount of human effort required to complete daily tasks. In this paper, the FOON, which describes the robot action success rate, is discussed. The functional object-oriented network (FOON) is a knowledge representation for symbolic task planning that takes the shape of a graph. It is to demonstrate the adaptability of FOON in developing a novel and adaptive method of solving a problem utilizing knowledge obtained from various sources, a graph retrieval methodology is shown to produce manipulation motion sequences from the FOON to accomplish a desired aim. The outcomes are illustrated using motion sequences created by the FOON to complete the desired objectives in a simulated environment.

Search algorithms are applied where data retrieval with specified specifications is required. The motivation behind developing search algorithms in Functional Object-Oriented Networks is that most of the time, a certain recipe needs to be retrieved or ingredients for a certain recipe needs to be determined. According to the introduction, there is a time when execution of an entire recipe is not available for a robot thus prompting the need to retrieve a certain recipe or ingredients. With a quality FOON, robots can decipher a task goal, find the correct objects at the required states on which to operate and output a sequence of proper manipulation motions. This paper shows several proposed weighted FOON and task planning algorithms that allow a robot and a human to successfully complete complicated tasks together with higher success rates than a human doing them alone.

Robotic agents often perform tasks that transform sets of input objects into output objects through functional motions. This work describes the FOON knowledge representation model for robotic tasks. We define the structure and key components of FOON and describe the process we followed to create our universal FOON dataset. The paper describes various search algorithms and heuristic functions we used to search for objects within the FOON. We performed multiple searches on our universal FOON using these algorithms and discussed the effectiveness of each algorithm.

Flexible task planning is still a significant challenge for robots. The inability of robots to creatively adapt their task plans to new or unforeseen challenges is largely attributable to their limited understanding of their activities and the environment. Cooking, for example, requires a person to occasionally take risks that a robot would find extremely dangerous. We may obtain manipulation sequences by employing knowledge that is drawn from numerous video sources thanks to knowledge retrieval through graph search.

We have designed three search methods for producing the task trees for the provided goal nodes using the Functional Object-Oriented Network. This paper details the strategy, the procedure, and the outcomes.

A robot finds it really hard to learn creatively and adapt to new unseen challenges. This is mainly because of the minimal information it has access to or experience towards. Paulius et al. [1] presented a way to construct functional graphs that encapsulate. Sakib et al. [2] further expanded FOON objects for robotic cooking. This paper presents a comparative study of Breadth First Search (BFS), Greedy Breadth First search (GBFS) with two heuristic functions, and Iterative Depth First Search (IDFS) and provides a comparison of their performance.

开发智能和自治机器人的主要组成部分是一个合适的知识表示，从中机器人可以获得有关其行为或世界的知识。然而，与人类不同，机器人不能创造性地适应新颖的情景，因为他们的知识和环境严格定义。为了解决叫做任务树的新颖和灵活的任务计划的问题，我们探讨我们如何通过最初在机器人知识库中获得概念的计划。知识图形形式的现有知识用作引用的基本，以创建以新对象或状态组合修改的任务树。为了展示我们方法的灵活性，我们从Recipe1M + DataSet中随机选择了食谱并生成了其任务树。然后用可视化工具彻底检查任务树，该工具描绘了每个成分如何随着每个动作而改变以产生所需的膳食。我们的结果表明，即使对于从未出现之前的成分组合，该方法也可以以高精度生产任务计划。

灵活的任务计划继续对机器人构成艰巨的挑战，在这种机器人中，机器人无法创造性地将其任务计划改编成新的或看不见的问题，这主要是由于它对其行动和世界的知识有限。通过人类适应能力的激励，我们探索了如何从知识图（称为功能对象的网络（FOON））中获得的任务计划，可以用于针对需要在其知识库中不容易获得机器人可用概念的新型问题的新问题。来自140种烹饪食谱的知识是在FOON知识图中构造的，该图用于获取称为任务树的任务计划序列。可以修改任务树以以Foon知识图格式复制配方，这对于通过依靠语义相似性来丰富FOON的新食谱很有用。我们演示了任务树生成的力量，可以在食谱中从食谱中看到的1M+数据集中的食谱中看到，从未见过的成分和状态组合创建任务树的功能，我们根据它们的精确描述了新添加的成分的方式来评估树的质量。我们的实验结果表明，我们的系统能够提供76％正确性的任务序列。

在对关节对象表示表示的工作之后，引入了面向对象的网络（FOON）作为机器人的知识图表示。以双方图的形式，Foon包含符号（高级）概念，可用于机器人对任务及其对象级别计划的环境的理解及其环境。在本文之前，几乎没有做任何事情来证明如何通过任务树检索从FOON获取的任务计划如何由机器人执行，因为Foon中的概念太抽象了，无法立即执行。我们提出了一种分层任务计划方法，该方法将FOON图转换为基于PDDL的域知识表示操作计划的表示。由于这个过程，可以获取一个任务计划，即机器人可以从头到尾执行，以利用动态运动原始功能（DMP）的形式使用动作上下文和技能。我们演示了从计划到使用Coppeliasim执行的整个管道，并展示如何将学习的动作上下文扩展到从未见过的场景。

行为树（BT）是一种在自主代理中（例如机器人或计算机游戏中的虚拟实体）之间在不同任务之间进行切换的方法。 BT是创建模块化和反应性的复杂系统的一种非常有效的方法。这些属性在许多应用中至关重要，这导致BT从计算机游戏编程到AI和机器人技术的许多分支。在本书中，我们将首先对BTS进行介绍，然后我们描述BTS与早期切换结构的关系，并且在许多情况下如何概括。然后，这些想法被用作一套高效且易于使用的设计原理的基础。安全性，鲁棒性和效率等属性对于自主系统很重要，我们描述了一套使用BTS的状态空间描述正式分析这些系统的工具。借助新的分析工具，我们可以对BTS如何推广早期方法的形式形式化。我们还显示了BTS在自动化计划和机器学习中的使用。最后，我们描述了一组扩展的工具，以捕获随机BT的行为，其中动作的结果由概率描述。这些工具可以计算成功概率和完成时间。

Domain-specific internet portals are growing in popularity because they gather content from the Web and organize it for easy access, retrieval and search. For example, www.campsearch.com allows complex queries by age, location, cost and specialty over summer camps. This functionality is not possible with general, Web-wide search engines. Unfortunately these portals are difficult and time-consuming to maintain. This paper advocates the use of machine learning techniques to greatly automate the creation and maintenance of domain-specific Internet portals. We describe new research in reinforcement learning, information extraction and text classification that enables efficient spidering, the identification of informative text segments, and the population of topic hierarchies. Using these techniques, we have built a demonstration system: a portal for computer science research papers. It already contains over 50,000 papers and is publicly available at www.cora.justresearch.com. These techniques are widely applicable to portal creation in other domains.

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.

深度学习的成功导致了包括计算机视觉在内的许多计算机科学领域的快速转变和增长。在这项工作中，我们通过从媒体考古学的角度分析研究论文中的数字和表，通过计算机视觉研究论文本身来研究这种增长的影响。我们通过对涵盖计算机视觉，图形和可视化的资深研究人员的访谈以及十年的视觉会议论文的计算分析进行了调查。我们的分析重点是在广告，衡量和传播日益商品化的“贡献”中发挥作用的要素。我们认为，这些元素中的每一个都由计算机视觉的气候塑造和塑造，最终为该商品化做出了贡献。通过这项工作，我们试图激励有关研究论文设计和更广泛的社会技术出版系统的未来讨论。

我们提出了一个新问题：代理可以学习如何将以前任务中的动作结合起来，以完成新任务，就像人类一样？与模仿学习相反，没有专家数据，只有通过环境探索收集的数据。与离线增强学习相比，数据分配转移的问题更为严重。由于解决新任务的动作顺序可能是多个培训任务的轨迹段的组合，换句话说，测试任务和求解策略不直接存在于培训数据中。这使问题更加困难。我们提出了一种与内存相关的多任务方法（M3）来解决此问题。该方法包括三个阶段。首先，进行任务不足的探索以收集数据。与以前的方法不同，我们将探索数据组织到知识图中。我们根据勘探数据设计一个模型，以提取动作效果功能并将其保存在记忆中，同时训练了动作预测模型。其次，对于新任务，存储在内存中的动作效应特征用于通过基于特征分解的方法来生成候选动作。最后，一个多尺度的候选动作池和动作预测模型融合在一起，以生成完成任务的策略。实验结果表明，与基线相比，我们提出的方法的性能得到了显着提高。

学术研究是解决以前从未解决过的问题的探索活动。通过这种性质，每个学术研究工作都需要进行文献审查，以区分其Novelties尚未通过事先作品解决。在自然语言处理中，该文献综述通常在“相关工作”部分下进行。鉴于研究文件的其余部分和引用的论文列表，自动相关工作生成的任务旨在自动生成“相关工作”部分。虽然这项任务是在10年前提出的，但直到最近，它被认为是作为科学多文件摘要问题的变种。然而，即使在今天，尚未标准化了自动相关工作和引用文本生成的问题。在这项调查中，我们进行了一个元研究，从问题制定，数据集收集，方法方法，绩效评估和未来前景的角度来比较相关工作的现有文献，以便为读者洞察到国家的进步 - 最内容的研究，以及如何进行未来的研究。我们还调查了我们建议未来工作要考虑整合的相关研究领域。

系统发育比较方法在我们的领域是新的，并且对于大多数语言学家来说，至少有一点谜团。然而，导致他们在比较生物学中发现的道路与平衡抽样的方法论历史如此类似，这只是一个历史的事故，即他们没有被典型的专家发现。在这里，我们澄清了系统发育比较方法背后的基本逻辑及其对重点采样的深刻智力传统的基本相关性。然后我们介绍将在日常类型的研究中使用类型的概念，方法和工具，使类型学家能够在日常类型的研究中使用这些方法。系统发育比较方法和平衡采样的关键共性是他们试图因系谱而应对统计非独立性。虽然采样永远不会实现独立性，但需要大多数比较数据被丢弃，系统发育比较方法在保留和使用所有数据的同时实现独立性。我们讨论了系统发育信号的基本概念;关于树木的不确定性;典型的类型学平均值和比例对族谱敏感;跨语言家庭的比较;和体现的影响。广泛的补充材料说明了实际分析的计算工具，我们说明了与帕马尼云根腭膜对比的类型学案例研究讨论的方法。

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。

数据可视化字幕可帮助读者了解可视化的目的，并且对于视觉障碍的个体至关重要。糟糕的字幕的流行和深度学习方法图像字幕的成功应用激发了使用类似技术来自动图形字幕的使用。但是，由于缺乏合适的数据集，该领域的研究已经阻碍了。我们介绍了LineCap，这是一个3,528个数字的新颖图形字幕，并提供了策划该数据集和使用端到端深度学习模型来自动化图形字幕的见解。

我们提出了一种新颖的通用方法，该方法可以找到动作的，离散的对象和效果类别，并为非平凡的行动计划建立概率规则。我们的机器人使用原始操作曲目与对象进行交互，该曲目被认为是早先获取的，并观察到它在环境中可以产生的效果。为了形成动作界面的对象，效果和关系类别，我们在预测性的，深的编码器折线网络中采用二进制瓶颈层，该网络以场景的形象和应用为输入应用的动作，并在场景中生成结果效果在像素坐标中。学习后，二进制潜在向量根据机器人的相互作用体验代表动作驱动的对象类别。为了将神经网络代表的知识提炼成对符号推理有用的规则，对决策树进行了训练以复制其解码器功能。概率规则是从树的决策路径中提取的，并在概率计划域定义语言（PPDDL）中表示，允许现成的计划者根据机器人的感觉运动体验所提取的知识进行操作。模拟机器人操纵器的建议方法的部署使发现对象属性的离散表示，例如``滚动''和``插入''。反过来，将这些表示形式用作符号可以生成有效的计划来实现目标，例如建造所需高度的塔楼，证明了多步物体操纵方法的有效性。最后，我们证明了系统不仅通过评估其对MNIST 8个式式域的适用性来限于机器人域域，在该域​​中，学习的符号允许生成将空图块移至任何给定位置的计划。

我们提出了一种新型的平行蒙特卡洛树搜索，该搜索具有批处理模拟（PMB）算法，用于加速长马，情节的机器人计划任务。蒙特卡洛树搜索（MCTS）是一种有效的启发式搜索算法，用于解决以下搜索空间的情节决策问题。 PMB利用基于GPU的大规模模拟器，通过批处理执行大量并发模拟来解决计划任务，以解决计划任务，以便对大型的大型成本进行更有效，更准确的评估。动作空间。与串行MCT实现相比，PMB应用于杂物从混乱中的具有挑战性的操纵任务时，具有改进的解决方案质量的速度超过30 \ times $。我们表明，PMB可以直接应用于具有可忽略的SIM到运行差异的真实机器人硬件。可以在https://github.com/arc-l/pmbs上找到补充材料，包括视频。