对不确定度和鲁棒性的高质量估计对于众多现实世界的应用来说至关重要，特别是对于深入学习，这是利用许多部署的ML系统。因此，比较改善这些估计的技术的能力对于研究和实践相似非常重要。然而，由于一系列原因，通常缺乏方法的竞争比较，包括：计算广泛调整的可用性，加入足够多的基线，以及用于再现性的具体文件。在本文中，我们介绍了不确定性的基线：在各种任务中的标准和最先进的深度学习方法的高质量实现。从本撰写中，集合跨越9项方法，每个方法都有至少5个度量。每个基线都是一个独立的实验管道，易于可重复使用和可伸缩的部件。我们的目标是提供具有新方法或应用的实验的即时出发点。此外，我们还提供模型检查点，实验输出为Python笔记本，以及用于比较结果的排行榜。代码在https://github.com/google/uncertainty-baselines。

随着机器学习系统的计算要求以及机器学习框架的规模和复杂性的增加，基本框架创新变得具有挑战性。尽管计算需求驱动了最近的编译器，网络和硬件的进步，但通过机器学习工具对这些进步的利用却以较慢的速度发生。这部分是由于与现有框架原型制作新的计算范式有关的困难。大型框架将机器学习研究人员和从业人员作为最终用户的优先级优先，并且很少关注能够向前推动框架的系统研究人员 - 我们认为两者都是同等重要的利益相关者。我们介绍了手电筒，这是一个开源库，旨在通过优先考虑开放式，模块化，可定制的内部设备以及最新的，可用于研究的模型和培训设置，以刺激机器学习工具和系统的创新。手电筒使系统研究人员能够快速原型并尝试机器学习计算中的新思想，并且开销低，与其他流行的机器学习框架竞争并经常超过其他流行的机器学习框架。我们将手电筒视为一种工具，可以使可以使广泛使用的图书馆受益，并使机器学习和系统研究人员更加紧密地结合在一起。手电筒可从https://github.com/flashlight/flashlight获得。

人工智能的最新趋势是将验证的模型用于语言和视觉任务，这些模型已经实现了非凡的表现，但也令人困惑。因此，以各种方式探索这些模型的能力对该领域至关重要。在本文中，我们探讨了模型的可靠性，在其中我们将可靠的模型定义为一个不仅可以实现强大的预测性能，而且在许多涉及不确定性（例如选择性预测，开放式设置识别）的决策任务上，在许多决策任务上表现出色，而且表现良好。强大的概括（例如，准确性和适当的评分规则，例如在分布数据集中和分发数据集上的对数可能性）和适应性（例如，主动学习，几乎没有射击不确定性）。我们设计了40个数据集的10种任务类型，以评估视觉和语言域上可靠性的不同方面。为了提高可靠性，我们分别开发了VIT-PLEX和T5-PLEX，分别针对视觉和语言方式扩展了大型模型。 PLEX极大地改善了跨可靠性任务的最先进，并简化了传统协议，因为它可以改善开箱即用的性能，并且不需要设计分数或为每个任务调整模型。我们演示了高达1B参数的模型尺寸的缩放效果，并预处理数据集大小最多4B示例。我们还展示了PLEX在具有挑战性的任务上的功能，包括零射门的开放式识别，主动学习和对话语言理解中的不确定性。

域和部署设置的机器学习模型的快速增殖使各种社区（例如行业从业人员）引起，该社区寻求跨个人价值的任务和目标的基准模型。不幸的是，这些用户不能使用标准基准导致执行如传统基准的价值驱动的比较，因为传统的基准在单个目标（例如平均精度）上评估模型，并且无法促进控制混淆变量（例如计算预算）的标准化训练框架（例如计算预算），使公平比较困难。为解决这些挑战，我们介绍了开源Ludwig基准测试工具包（LBT），一个个性化基准工具包，用于运行端到端的基准研究（从超级计量优化到评估），跨易于扩展的任务，深度学习模型，数据集和评估指标。 LBT提供了一种可配置的界面，用于控制培训和定制评估，是消除混淆变量的标准化培训框架，以及支持多目标评估。我们展示LBT如何用于创建个性化基准研究，具有7个模型和9个数据集的文本分类的大规模比较分析。我们探讨推理延迟和性能之间的权衡，数据集属性和性能之间的关系，以及预先介绍对融合和鲁棒性的影响，展示了LBT如何用于满足各种基准测试目标。

负责将数据从存储转移到GPU的同时，在培训机器学习模型的同时，数据加载器可能会大大提高培训工作的绩效。最近的进步不仅通过大大减少训练时间，而且还提供了新功能，例如从远程存储（如S3）加载数据，这表明了希望。在本文中，我们是第一个将数据加载器区分为深度学习（DL）工作流程中的单独组件并概述其结构和功能的组件。最后，我们提供了可用的不同数据库，其功能，可用性和性能方面的权衡以及从中获得的见解的全面比较。

情报依赖于代理商对其不知道的知识。可以根据多个输入的标签的联合预测质量来评估此能力。传统的神经网络缺乏这种能力，并且由于大多数研究都集中在边际预测上，因此这种缺点在很大程度上被忽略了。我们将认知神经网络（ENN）作为模型的界面，代表产生有用的关节预测所需的不确定性。虽然先前的不确定性建模方法（例如贝叶斯神经网络）可以表示为ENN，但这种新界面促进了联合预测和新型体系结构和算法的设计的比较。特别是，我们介绍了Epinet：一种可以补充任何常规神经网络（包括大型模型）的体系结构，并且可以通过适度的增量计算进行培训以估计不确定性。有了Epact，传统的神经网络的表现优于非常大的合奏，包括数百个或更多的颗粒，计算的数量级较低。我们在合成数据，成像网和一些强化学习任务中证明了这种功效。作为这项工作的一部分，我们开放源实验代码。

近年来，机器学习已显示出广泛的增长，现在通常应用于敏感区域。为了在部署前进行适当的预测模型验证，模型必须是确定性的。但是，主要的机器学习库默认用于基于原子操作的非确定性算法的使用。仅修复所有随机种子不足以确定性机器学习。为了克服这一缺点，各种机器学习库发布了与非确定性算法的确定性对应物。我们评估了这些算法对确定性和运行时的影响。基于这些结果，我们为确定性机器学习制定了一系列要求，并开发了新的软件解决方案MLF核心生态系统，该解决方案有助于机器学习项目以满足并保持这些要求。我们应用了MLF核心在各种生物医学领域开发确定性模型，包括带有张量的单细胞自动编码器，基于Pytorch的CT扫描中的基于Pytorch的U-NET模型，以及基于XGBoost的基因表达谱的肝癌分割和基于肝癌的肝癌分类器。

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}.

源代码对于研究人员重现方法并复制人工智能（AI）论文的结果至关重要。一些组织和研究人员手动收集具有可用源代码的AI论文，以对AI社区做出贡献。但是，手动收集是一项劳动密集型且耗时的任务。为了解决此问题，我们提出了一种方法，可以自动识别具有可用源代码的论文并提取其源代码存储库URL。通过这种方法，我们发现，从2010年到2019年发布的10个最高AI会议的常规论文中有20.5％被确定为具有可用源代码的论文，并且这些源代码存储库中有8.1％不再可访问。我们还创建了XMU NLP Lab ReadMe数据集，这是用于源代码文档研究的标记已读数文件的最大数据集。通过此数据集，我们发现了很多读书文件没有提供的安装说明或使用教程。此外，对AI会议论文的源代码的一般图片进行了大规模的综合统计分析。提出的解决方案还可以超越AI会议论文，以分析来自期刊和会议的其他科学论文，以阐明更多领域。

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。

数值验证是机器学习研究的核心，因为它允许评估新方法的实际影响，并确认理论和实践之间的一致性。然而，该领域的快速发展构成了一些挑战：研究人员面临着大量的方法来比较，有限的透明度和最佳实践的共识以及乏味的重新实施工作。结果，验证通常是非常部分的，这可能会导致错误的结论，从而减慢研究的进展。我们提出了Benchopt，这是一个协作框架，旨在在跨编程语言和硬件体系结构的机器学习中自动化，复制和发布优化基准。 Benchopt通过提供用于运行，共享和扩展实验的现成工具来简化社区的基准测试。为了展示其广泛的可用性，我们在三个标准学习任务上展示基准：$ \ ell_2 $ regulaine的逻辑回归，套索和RESNET18用于图像分类的培训。这些基准强调了关键的实际发现，这些发现对这些问题的最新问题更加细微，这表明在实际评估中，魔鬼在细节上。我们希望Benchopt能在社区中促进合作工作，从而改善研究结果的可重复性。

该项目旨在使用称为KubeFlow [1]的开源工具（端到端ML堆栈编排工具包）探索在Kubernetes上部署机器学习模型的过程。我们以管道形式创建端到端的机器学习模型，并分析各个点，包括设置，部署模型，性能，限制，限制和功能。我们希望我们的项目几乎像一个研讨会/入门报告一样，可以帮助Vanilla Cloud/Kubernetes用户对KubeFlow的零知识使用KubeFlow来部署ML模型。从不同的云上的设置到通过互联网提供训练有素的模型 - 我们提供详细信息和指标，详细介绍KubeFlow的性能。

联合学习（FL）作为边缘设备的有希望的技术，以协作学习共享预测模型，同时保持其训练数据，从而解耦了从需要存储云中的数据的机器学习的能力。然而，在规模和系统异质性方面，FL难以现实地实现。虽然有许多用于模拟FL算法的研究框架，但它们不支持在异构边缘设备上进行可扩展的流程。在本文中，我们呈现花 - 一种全面的FL框架，通过提供新的设施来执行大规模的FL实验并考虑丰富的异构流程来区分现有平台。我们的实验表明花卉可以仅使用一对高端GPU在客户尺寸下进行FL实验。然后，研究人员可以将实验无缝地迁移到真实设备中以检查设计空间的其他部分。我们认为花卉为社区提供了一个批判性的新工具，用于研究和发展。

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。

Recent progress in natural language processing has been driven by advances in both model architecture and model pretraining. Transformer architectures have facilitated building higher-capacity models and pretraining has made it possible to effectively utilize this capacity for a wide variety of tasks. Transformers is an open-source library with the goal of opening up these advances to the wider machine learning community. The library consists of carefully engineered stateof-the art Transformer architectures under a unified API. Backing this library is a curated collection of pretrained models made by and available for the community. Transformers is designed to be extensible by researchers, simple for practitioners, and fast and robust in industrial deployments. The library is available at https://github.com/ huggingface/transformers.

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。

Stable-Baselines3 provides open-source implementations of deep reinforcement learning (RL) algorithms in Python. The implementations have been benchmarked against reference codebases, and automated unit tests cover 95% of the code. The algorithms follow a consistent interface and are accompanied by extensive documentation, making it simple to train and compare different RL algorithms. Our documentation, examples, and source-code are available at https://github.com/DLR-RM/stable-baselines3.

There is an increasing need to bring machine learning to a wide diversity of hardware devices. Current frameworks rely on vendor-specific operator libraries and optimize for a narrow range of server-class GPUs. Deploying workloads to new platforms -such as mobile phones, embedded devices, and accelerators (e.g., FPGAs, ASICs) -requires significant manual effort. We propose TVM, a compiler that exposes graph-level and operator-level optimizations to provide performance portability to deep learning workloads across diverse hardware back-ends. TVM solves optimization challenges specific to deep learning, such as high-level operator fusion, mapping to arbitrary hardware primitives, and memory latency hiding. It also automates optimization of low-level programs to hardware characteristics by employing a novel, learning-based cost modeling method for rapid exploration of code optimizations. Experimental results show that TVM delivers performance across hardware back-ends that are competitive with state-ofthe-art, hand-tuned libraries for low-power CPU, mobile GPU, and server-class GPUs. We also demonstrate TVM's ability to target new accelerator back-ends, such as the FPGA-based generic deep learning accelerator.The system is open sourced and in production use inside several major companies.

Accurate reporting of energy and carbon usage is essential for understanding the potential climate impacts of machine learning research. We introduce a framework that makes this easier by providing a simple interface for tracking realtime energy consumption and carbon emissions, as well as generating standardized online appendices. Utilizing this framework, we create a leaderboard for energy efficient reinforcement learning algorithms to incentivize responsible research in this area as an example for other areas of machine learning. Finally, based on case studies using our framework, we propose strategies for mitigation of carbon emissions and reduction of energy consumption. By making accounting easier, we hope to further the sustainable development of machine learning experiments and spur more research into energy efficient algorithms.

Recent progress in natural language processing has been driven by advances in both model architecture and model pretraining. Transformer architectures have facilitated building higher-capacity models and pretraining has made it possible to effectively utilize this capacity for a wide variety of tasks. Transformers is an open-source library with the goal of opening up these advances to the wider machine learning community. The library consists of carefully engineered stateof-the art Transformer architectures under a unified API. Backing this library is a curated collection of pretrained models made by and available for the community. Transformers is designed to be extensible by researchers, simple for practitioners, and fast and robust in industrial deployments. The library is available at https://github.com/ huggingface/transformers.