本文有助于识别基于骨架的人类行动认可。关键步骤是开发一种通用网络架构，以提取用于时空骨架数据的判别特征。在本文中，我们提出了一种新型模块，即Logsig-RNN，其是日志签名层和复发类型神经网络（RNN）的组合。前者来自数学上的签名技术和记录签名作为流数据的表示，可以管理高采样率流，非均匀采样和变量长度的时间序列。它用作复发层的增强，可以方便地插入神经网络。此外，我们提出了两个路径转换层，以显着降低路径尺寸，同时保留进入Logsig-RNN模块的基本信息。最后，数值结果表明，在SOTA网络中通过LOGSIG-RNN模块替换RNN模块一致地提高了在精度和鲁棒性方面的Chalearn手势数据和NTU RGB + D 120动作数据上的性能。特别是，我们通过将简单的路径转换层与Logsig-RNN组合来实现Chalearn2013手势数据的最先进的准确性。代码可在https://github.com/steveliao93/gcn_logsigrnn获得。

基于签名的技术使数学洞察力洞悉不断发展的数据的复杂流之间的相互作用。这些见解可以自然地转化为理解流数据的数值方法，也许是由于它们的数学精度，已被证明在数据不规则而不是固定的情况下分析流的数据以及数据和数据的尺寸很有用样本量均为中等。了解流的多模式数据是指数的：$ d $ d $的字母中的$ n $字母中的一个单词可以是$ d^n $消息之一。签名消除了通过采样不规则性引起的指数级噪声，但仍然存在指数量的信息。这项调查旨在留在可以直接管理指数缩放的域中。在许多问题中，可伸缩性问题是一个重要的挑战，但需要另一篇调查文章和进一步的想法。这项调查描述了一系列环境集足够小以消除大规模机器学习的可能性，并且可以有效地使用一小部分免费上下文和原则性功能。工具的数学性质可以使他们对非数学家的使用恐吓。本文中介绍的示例旨在弥合此通信差距，并提供从机器学习环境中绘制的可进行的工作示例。笔记本可以在线提供这些示例中的一些。这项调查是基于伊利亚·雪佛兰（Ilya Chevryev）和安德烈·科米利津（Andrey Kormilitzin）的早期论文，它们在这种机械开发的较早时刻大致相似。本文说明了签名提供的理论见解是如何在对应用程序数据的分析中简单地实现的，这种方式在很大程度上对数据类型不可知。

基于骨架的动作识别方法受到时空骨骼图的语义提取的限制。但是，当前方法在有效地结合时间和空间图尺寸的特征方面很难，一侧往往厚度厚，另一侧较薄。在本文中，我们提出了一个时间通道聚合图卷积网络（TCA-GCN），以动态有效地学习基于骨架动作识别的不同时间和通道维度中的空间和时间拓扑。我们使用时间聚合模块来学习时间维特征和通道聚合模块，以有效地将空间动态通道拓扑特征与时间动态拓扑特征相结合。此外，我们在时间建模上提取多尺度的骨骼特征，并将其与注意机制融合。广泛的实验表明，在NTU RGB+D，NTU RGB+D 120和NW-UCLA数据集上，我们的模型结果优于最先进的方法。

图形卷积网络由于非欧几里得数据的出色建模能力而广泛用于基于骨架的动作识别。由于图形卷积是局部操作，因此它只能利用短距离关节依赖性和短期轨迹，但无法直接建模遥远的关节关系和远程时间信息，这些信息对于区分各种动作至关重要。为了解决此问题，我们提出了多尺度的空间图卷积（MS-GC）模块和一个多尺度的时间图卷积（MT-GC）模块，以在空间和时间尺寸中丰富模型的接受场。具体而言，MS-GC和MT-GC模块将相应的局部图卷积分解为一组子图形卷积，形成了层次的残差体系结构。在不引入其他参数的情况下，该功能将通过一系列子图卷积处理，每个节点都可以与其邻域一起完成多个空间和时间聚集。因此，最终的等效接收场被扩大，能够捕获空间和时间域中的短期和远程依赖性。通过将这两个模块耦合为基本块，我们进一步提出了一个多尺度的空间时间图卷积网络（MST-GCN），该网络（MST-GCN）堆叠了多个块以学习有效的运动表示行动识别的运动表示。拟议的MST-GCN在三个具有挑战性的基准数据集（NTU RGB+D，NTU-1220 RGB+D和动力学 - 骨骼）上实现了出色的性能，用于基于骨架的动作识别。

现有的基于3D骨架的动作识别方法通过将手工制作的动作功能编码为图像格式和CNN解码，从而达到了令人印象深刻的性能。但是，这种方法在两种方面受到限制：a）手工制作的动作功能很难处理具有挑战性的动作，b）通常需要复杂的CNN模型来提高动作识别精度，这通常会发生重大计算负担。为了克服这些局限性，我们引入了一种新颖的AFE-CNN，它致力于增强基于3D骨架的动作的特征，以适应具有挑战性的动作。我们提出了功能增强从关键关节，骨向量，关键框架和时间视角的模块，因此，AFE-CNN对摄像头视图和车身大小变化更为强大，并显着提高了对挑战性动作的识别精度。此外，我们的AFE-CNN采用了轻巧的CNN模型以增强动作功能来解码图像，从而确保了比最新方法低得多的计算负担。我们在三个基于基准骨架的动作数据集上评估了AFE-CNN：NTU RGB+D，NTU RGB+D 120和UTKINECT-ACTION3D，并取得了广泛的实验结果，这表明我们对AFE-CNN的出色表现。

在基于骨架的动作识别的背景下，图表卷积网络（GCNS）已经迅速开发，而卷积神经网络（CNNS）则受到不太关注。一个原因是CNNS在模拟不规则骨架拓​​扑中被认为是差的。为了缓解这一限制，我们提出了一个纯CNN架构，本文提出了名为拓扑信息的CNN（TA-CNN）。特别是，我们开发一种新颖的跨通道功能增强模块，它是地图参加组操作的组合。通过将模块应用于坐标水平并且随后将模块应用于坐标水平，拓扑功能得到有效增强。值得注意的是，我们理论上证明了图形卷积是当关节尺寸被视为通道时正常卷积的特殊情况。这证实了GCN的拓扑建模能力也可以通过使用CNN来实现。此外，我们创造性地设计了一种以独特的方式混合两个人的骨架混合物策略，并进一步提高了性能。广泛的实验是在四个广泛使用的数据集中进行的，即N-UCLA，SBU，NTU RGB + D和NTU RGB + D 120，以验证TA-CNN的有效性。我们显着超过现有的基于CNN的方法。与基于GCN的领先的方法相比，我们在所需的GFLOPS和参数方面实现了相当的性能。

图形卷积网络（GCN）优于基于骨架的人类动作识别领域的先前方法，包括人类的互动识别任务。但是，在处理相互作用序列时，基于GCN的当前方法只需将两人骨架分为两个离散序列，然后以单人动作分类的方式分别执行图形卷积。这种操作忽略了丰富的交互信息，并阻碍了语义模式学习的有效空间关系建模。为了克服上述缺点，我们引入了一个新型的统一的两人图，代表关节之间的空间相互作用相关性。此外，提出了适当设计的图形标记策略，以使我们的GCN模型学习判别时空交互特征。实验显示了使用拟议的两人图形拓扑时的相互作用和单个动作的准确性提高。最后，我们提出了一个两人的图形卷积网络（2P-GCN）。提出的2P-GCN在三个相互作用数据集（SBU，NTU-RGB+D和NTU-RGB+D 120）的四个基准测试基准上获得了最新结果。

Dynamics of human body skeletons convey significant information for human action recognition. Conventional approaches for modeling skeletons usually rely on hand-crafted parts or traversal rules, thus resulting in limited expressive power and difficulties of generalization. In this work, we propose a novel model of dynamic skeletons called Spatial-Temporal Graph Convolutional Networks (ST-GCN), which moves beyond the limitations of previous methods by automatically learning both the spatial and temporal patterns from data. This formulation not only leads to greater expressive power but also stronger generalization capability. On two large datasets, Kinetics and NTU-RGBD, it achieves substantial improvements over mainstream methods.

建模各种时空依赖项是识别骨架序列中人类动作的关键。大多数现有方法过度依赖于遍历规则或图形拓扑的设计，以利用动态关节的依赖性，这是反映远处但重要的关节的关系不足。此外，由于本地采用的操作，因此在现有的工作中探索了重要的远程时间信息。为了解决这个问题，在这项工作中，我们提出了LSTA-Net：一种新型长期短期时空聚合网络，可以以时空的方式有效地捕获长/短距离依赖性。我们将我们的模型设计成纯粹的分解体系结构，可以交替执行空间特征聚合和时间特征聚合。为了改善特征聚合效果，还设计和采用了一种通道明智的注意机制。在三个公共基准数据集中进行了广泛的实验，结果表明，我们的方法可以在空间和时域中捕获长短短程依赖性，从而产生比其他最先进的方法更高的结果。代码可在https://github.com/tailin1009/lsta-net。

骨架数据具有低维度。然而，存在使用非常深刻和复杂的前馈神经网络来模拟骨架序列的趋势，而不考虑近年的复杂性。本文提出了一种简单但有效的多尺度语义引导的神经网络（MS-SGN），用于基于骨架的动作识别。我们明确地将关节（关节类型和帧指数）的高级语义引入网络，以增强关节的特征表示能力。此外，提出了一种多尺度策略对时间尺度变化具有鲁棒。此外，我们通过两个模块分层地利用了关节的关系，即，联合级模块，用于建模同一帧中的关节的相关性和帧级模块，用于建模帧的时间依赖性。 MSSGN在NTU60，NTU120和Sysu数据集上实现了比大多数方法更小的模型尺寸。

合成数据是一种新兴技术，可以显着加快AI机器学习管道的开发和部署。在这项工作中，我们通过将连续时间随机模型与新提出的签名$ W_1 $公制组合，开发高保真时间序列发生器，SIGWGAN。前者是基于随机微分方程的Logsig-RNN模型，而后者源自通用和原则性的数学特征，以表征时间序列引起的度量。Sigwgan允许在产生高保真样本的同时在监督学习中转向计算上的GaN Min-Max问题。我们验证了由流行的量化风险模型和经验财务数据产生的合成数据的提出模型。代码在https://github.com/sigcgans/sig-wassersein-gans.git上获得。

图表卷积网络（GCNS）的方法在基于骨架的动作识别任务上实现了高级性能。然而，骨架图不能完全代表骨架数据中包含的运动信息。此外，基于GCN的方法中的骨架图的拓扑是根据自然连接手动设置的，并且它为所有样本都固定，这不能很好地适应不同的情况。在这项工作中，我们提出了一种新的动态超图卷积网络（DHGCN），用于基于骨架的动作识别。 DHGCN使用超图来表示骨架结构，以有效利用人类关节中包含的运动信息。根据其移动动态地分配了骨架超图中的每个接头，并且我们模型中的超图拓扑可以根据关节之间的关系动态调整到不同的样本。实验结果表明，我们的模型的性能在三个数据集中实现了竞争性能：动力学 - 骨架400，NTU RGB + D 60和NTU RGB + D 120。

In skeleton-based action recognition, graph convolutional networks (GCNs), which model the human body skeletons as spatiotemporal graphs, have achieved remarkable performance. However, in existing GCN-based methods, the topology of the graph is set manually, and it is fixed over all layers and input samples. This may not be optimal for the hierarchical GCN and diverse samples in action recognition tasks. In addition, the second-order information (the lengths and directions of bones) of the skeleton data, which is naturally more informative and discriminative for action recognition, is rarely investigated in existing methods. In this work, we propose a novel two-stream adaptive graph convolutional network (2s-AGCN) for skeletonbased action recognition. The topology of the graph in our model can be either uniformly or individually learned by the BP algorithm in an end-to-end manner. This data-driven method increases the flexibility of the model for graph construction and brings more generality to adapt to various data samples. Moreover, a two-stream framework is proposed to model both the first-order and the second-order information simultaneously, which shows notable improvement for the recognition accuracy. Extensive experiments on the two large-scale datasets, NTU-RGBD and Kinetics-Skeleton, demonstrate that the performance of our model exceeds the state-of-the-art with a significant margin.

人类行动识别是计算机视觉中的重要应用领域。它的主要目的是准确地描述人类的行为及其相互作用，从传感器获得的先前看不见的数据序列中。识别，理解和预测复杂人类行动的能力能够构建许多重要的应用，例如智能监视系统，人力计算机界面，医疗保健，安全和军事应用。近年来，计算机视觉社区特别关注深度学习。本文使用深度学习技术的视频分析概述了当前的动作识别最新识别。我们提出了识别人类行为的最重要的深度学习模型，并分析它们，以提供用于解决人类行动识别问题的深度学习算法的当前进展，以突出其优势和缺点。基于文献中报道的识别精度的定量分析，我们的研究确定了动作识别中最新的深层体系结构，然后为该领域的未来工作提供当前的趋势和开放问题。

基于骨架的人类行动识别是由于其复杂的动态而是一项长期挑战。动态的一些细颗粒细节在分类中起着至关重要的作用。现有的工作主要集中在设计带有更复杂的相邻矩阵的增量神经网络上，以捕获关节关系的细节。但是，他们仍然很难区分具有广泛相似运动模式但属于不同类别的动作。有趣的是，我们发现运动模式上的细微差异可以显着放大，并且可以轻松地通过指定的视图方向来区分观众，在这些方向上，该属性以前从未得到充分探索。与以前的工作截然不同，我们通过提出一种概念上简单而有效的多视图策略来提高性能，该策略从一系列动态视图功能中识别动作。具体而言，我们设计了一个新颖的骨骼锚定建议（SAP）模块，该模块包含一个多头结构来学习一组视图。为了学习不同观点的特征学习，我们引入了一个新的角度表示，以在不同视图下的动作转换并将转换归因于基线模型。我们的模块可以与现有的动作分类模型无缝合作。与基线模型合并，我们的SAP模块在许多具有挑战性的基准上展示了明显的性能增长。此外，全面的实验表明，我们的模型始终击败了最新的实验，并且在处理损坏的数据时保持有效和健壮。相关代码将在https://github.com/ideal-idea/sap上提供。

Human actions can be represented by the trajectories of skeleton joints. Traditional methods generally model the spatial structure and temporal dynamics of human skeleton with hand-crafted features and recognize human actions by well-designed classifiers. In this paper, considering that recurrent neural network (RNN) can model the long-term contextual information of temporal sequences well, we propose an end-to-end hierarchical RNN for skeleton based action recognition. Instead of taking the whole skeleton as the input, we divide the human skeleton into five parts according to human physical structure, and then separately feed them to five subnets. As the number of layers increases, the representations extracted by the subnets are hierarchically fused to be the inputs of higher layers. The final representations of the skeleton sequences are fed into a single-layer perceptron, and the temporally accumulated output of the perceptron is the final decision. We compare with five other deep RNN architectures derived from our model to verify the effectiveness of the proposed network, and also compare with several other methods on three publicly available datasets. Experimental results demonstrate that our model achieves the state-of-the-art performance with high computational efficiency.

神经网络的经典发展主要集中在有限维欧基德空间或有限组之间的学习映射。我们提出了神经网络的概括，以学习映射无限尺寸函数空间之间的运算符。我们通过一类线性积分运算符和非线性激活函数的组成制定运营商的近似，使得组合的操作员可以近似复杂的非线性运算符。我们证明了我们建筑的普遍近似定理。此外，我们介绍了四类运算符参数化：基于图形的运算符，低秩运算符，基于多极图形的运算符和傅里叶运算符，并描述了每个用于用每个计算的高效算法。所提出的神经运营商是决议不变的：它们在底层函数空间的不同离散化之间共享相同的网络参数，并且可以用于零击超分辨率。在数值上，与现有的基于机器学习的方法，达西流程和Navier-Stokes方程相比，所提出的模型显示出卓越的性能，而与传统的PDE求解器相比，与现有的基于机器学习的方法有关的基于机器学习的方法。

Action recognition with skeleton data has recently attracted much attention in computer vision. Previous studies are mostly based on fixed skeleton graphs, only capturing local physical dependencies among joints, which may miss implicit joint correlations. To capture richer dependencies, we introduce an encoder-decoder structure, called A-link inference module, to capture action-specific latent dependencies, i.e. actional links, directly from actions. We also extend the existing skeleton graphs to represent higherorder dependencies, i.e. structural links. Combing the two types of links into a generalized skeleton graph, we further propose the actional-structural graph convolution network (AS-GCN), which stacks actional-structural graph convolution and temporal convolution as a basic building block, to learn both spatial and temporal features for action recognition. A future pose prediction head is added in parallel to the recognition head to help capture more detailed action patterns through self-supervision. We validate AS-GCN in action recognition using two skeleton data sets, NTU-RGB+D and Kinetics. The proposed AS-GCN achieves consistently large improvement compared to the state-of-the-art methods. As a side product, AS-GCN also shows promising results for future pose prediction. Our code is available at https://github.com/limaosen0/AS-GCN . 1

在本文中，我们提出了一种从3D骨架序列的两人交互的表示和分类的新方法。我们方法的关键思想是使用高斯分布来捕获关于对称正定（SPD）矩阵的r n的统计数据。主要挑战是如何参加这些分布。为此，我们基于LIE组和Riemannian对称空间理论，开发用于将高斯分布嵌入矩阵组中的方法。我们的方法依赖于基础歧管的黎曼几何形状，并且具有从3D关节位置编码高阶统计的优点。我们表明，该方法在三个基准测试中实现了三个基准的双人交互识别竞争结果。

本文认为共同解决估计3D人体的高度相关任务，并从RGB图像序列预测未来的3D运动。基于Lie代数姿势表示，提出了一种新的自投影机制，自然保留了人类运动运动学。通过基于编码器 - 解码器拓扑的序列到序列的多任务架构进一步促进了这一点，这使我们能够利用两个任务共享的公共场所。最后，提出了一个全球细化模块来提高框架的性能。我们的方法称为PoMomemet的效力是通过消融测试和人文3.6M和Humaneva-I基准的实证评估，从而获得与最先进的竞争性能。