Convolutional Neural Networks (CNN) have shown promising results for displacement estimation in UltraSound Elastography (USE). Many modifications have been proposed to improve the displacement estimation of CNNs for USE in the axial direction. However, the lateral strain, which is essential in several downstream tasks such as the inverse problem of elasticity imaging, remains a challenge. The lateral strain estimation is complicated since the motion and the sampling frequency in this direction are substantially lower than the axial one, and a lack of carrier signal in this direction. In computer vision applications, the axial and the lateral motions are independent. In contrast, the tissue motion pattern in USE is governed by laws of physics which link the axial and lateral displacements. In this paper, inspired by Hooke's law, we first propose Physically Inspired ConsTraint for Unsupervised Regularized Elastography (PICTURE), where we impose a constraint on the Effective Poisson's ratio (EPR) to improve the lateral strain estimation. In the next step, we propose self-supervised PICTURE (sPICTURE) to further enhance the strain image estimation. Extensive experiments on simulation, experimental phantom and in vivo data demonstrate that the proposed methods estimate accurate axial and lateral strain maps.

定量超声（QUS）提供了有关组织特性的重要信息。可以通过将包络数据分为小重叠贴片并计算不同的斑点统计信息，例如中Nakagami的参数和knody k-Distribution（HK-Distribution）来形成QUS参数图像。计算出的QUS参数图像可能是错误的，因为补丁中只有几个独立的样本可用。另一个挑战是，假定斑块内的包膜样品来自相同的分布，这一假设通常会违反，因为该组织通常不是同质的。在本文中，我们提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的方法，以估算QUS参数图像而无需修补。我们构建一个从HK分布中采样的大数据集，具有随机形状和QUS参数值的区域。然后，我们使用众所周知的网络以多任务学习方式估算QUS参数。我们的结果证实，所提出的方法能够减少错误并改善QUS参数图像中的边界定义。

位移估计是几乎所有超声弹性图（使用）技术的关键步骤。与一般的光流问题相比，这两个主要功能使这项任务与众不同：超声射频（RF）数据的高频性质和位移字段上物理的管理定律。最近，已经对光流网络的体系结构进行了修改，以便能够使用RF数据。同样，通过考虑以第一和第二个衍生式正规化器的形式考虑位移连续性的先验知识，已采用半监督和无监督的技术来使用。尽管尝试了这些尝试，但尚未考虑组织压缩模式，并且假定轴向和横向方向的位移是独立的。然而，组织运动模式受使用的物理定律的控制，使轴向和横向位移高度相关。在本文中，我们提出了对无监督的正则弹性图（图）的身体启发的约束，在此我们对泊松比的约束以改善侧向位移估计值。有关幻影和体内数据的实验表明，图片大大提高了横向位移估计的质量。

大多数人工智能（AI）研究都集中在高收入国家，其中成像数据，IT基础设施和临床专业知识丰富。但是，在需要医学成像的有限资源环境中取得了较慢的进步。例如，在撒哈拉以南非洲，由于获得产前筛查的机会有限，围产期死亡率的率很高。在这些国家，可以实施AI模型，以帮助临床医生获得胎儿超声平面以诊断胎儿异常。到目前为止，已经提出了深度学习模型来识别标准的胎儿平面，但是没有证据表明它们能够概括获得高端超声设备和数据的中心。这项工作研究了不同的策略，以减少在高资源临床中心训练并转移到新的低资源中心的胎儿平面分类模型的域转移效果。为此，首先在丹麦的一个新中心对1,008例患者的新中心进行评估，接受了1,008名患者的新中心，后来对五个非洲中心（埃及，阿尔及利亚，乌干达，加纳和马拉维进行了相同的表现），首先在丹麦的一个新中心进行评估。 ）每个患者有25名。结果表明，转移学习方法可以是将小型非洲样本与发达国家现有的大规模数据库相结合的解决方案。特别是，该模型可以通过将召回率提高到0.92 \ pm 0.04 $，同时又可以维持高精度。该框架显示了在临床中心构建可概括的新AI模型的希望，该模型在具有挑战性和异质条件下获得的数据有限，并呼吁进行进一步的研究，以开发用于资源较少的国家 /地区的AI可用性的新解决方案。

ICECUBE是一种用于检测1 GEV和1 PEV之间大气和天体中微子的光学传感器的立方公斤阵列，该阵列已部署1.45 km至2.45 km的南极的冰盖表面以下1.45 km至2.45 km。来自ICE探测器的事件的分类和重建在ICeCube数据分析中起着核心作用。重建和分类事件是一个挑战，这是由于探测器的几何形状，不均匀的散射和冰中光的吸收，并且低于100 GEV的光，每个事件产生的信号光子数量相对较少。为了应对这一挑战，可以将ICECUBE事件表示为点云图形，并将图形神经网络（GNN）作为分类和重建方法。 GNN能够将中微子事件与宇宙射线背景区分开，对不同的中微子事件类型进行分类，并重建沉积的能量，方向和相互作用顶点。基于仿真，我们提供了1-100 GEV能量范围的比较与当前ICECUBE分析中使用的当前最新最大似然技术，包括已知系统不确定性的影响。对于中微子事件分类，与当前的IceCube方法相比，GNN以固定的假阳性速率（FPR）提高了信号效率的18％。另外，GNN在固定信号效率下将FPR的降低超过8（低于半百分比）。对于能源，方向和相互作用顶点的重建，与当前最大似然技术相比，分辨率平均提高了13％-20％。当在GPU上运行时，GNN能够以几乎是2.7 kHz的中位数ICECUBE触发速率的速率处理ICECUBE事件，这打开了在在线搜索瞬态事件中使用低能量中微子的可能性。

Novel plant communities reshape landscapes and pose challenges for land cover classification and mapping that can constrain research and stewardship efforts. In the US Northeast, emergence of low-statured woody vegetation, or shrublands, instead of secondary forests in post-agricultural landscapes is well-documented by field studies, but poorly understood from a landscape perspective, which limits the ability to systematically study and manage these lands. To address gaps in classification/mapping of low-statured cover types where they have been historically rare, we developed models to predict shrubland distributions at 30m resolution across New York State (NYS), using a stacked ensemble combining a random forest, gradient boosting machine, and artificial neural network to integrate remote sensing of structural (airborne LIDAR) and optical (satellite imagery) properties of vegetation cover. We first classified a 1m canopy height model (CHM), derived from a patchwork of available LIDAR coverages, to define shrubland presence/absence. Next, these non-contiguous maps were used to train a model ensemble based on temporally-segmented imagery to predict shrubland probability for the entire study landscape (NYS). Approximately 2.5% of the CHM coverage area was classified as shrubland. Models using Landsat predictors trained on the classified CHM were effective at identifying shrubland (test set AUC=0.893, real-world AUC=0.904), in discriminating between shrub/young forest and other cover classes, and produced qualitatively sensible maps, even when extending beyond the original training data. Our results suggest that incorporation of airborne LiDAR, even from a discontinuous patchwork of coverages, can improve land cover classification of historically rare but increasingly prevalent shrubland habitats across broader areas.

水生运动是生物学家和工程师感兴趣的经典流体结构相互作用（FSI）问题。求解完全耦合的FSI方程，用于不可压缩的Navier-Stokes和有限的弹性在计算上是昂贵的。在这种系统中，优化机器人游泳器设计通常涉及在已经昂贵的模拟之上繁琐的，无梯度的程序。为了应对这一挑战，我们提出了一种针对FSI的新颖，完全可区分的混合方法，该方法结合了2D直接数值模拟，用于游泳器的可变形固体结构和物理受限的神经网络替代物，以捕获流体的流体动力效应。对于游泳者身体的可变形实心模拟，我们使用来自计算机图形领域的最新技术来加快有限元方法（FEM）。对于流体模拟，我们使用经过基于物理损耗功能的U-NET体系结构来预测每个时间步骤的流场。使用沉浸式边界方法（IBM）在我们游泳器边界的边界周围采样了来自神经网络的压力和速度场输出，以准确有效地计算其游泳运动。我们证明了混合模拟器在2D Carangiform游泳器上的计算效率和可不同性。由于可怜性，该模拟器可用于通过基于直接梯度的优化浸入流体中的软体体系的控件设计。

在描述自然语言中的时空事件时，视频标题模型主要依赖于编码器的潜在视觉表示。 Encoder-Decoder模型的最新进展主要参加编码器特征，主要是与解码器的线性交互。然而，对视觉数据的日益增长的模型复杂性鼓励更明确的特征交互，用于微粒信息，目前在视频标题域中不存在。此外，特征聚合方法已经用于通过连接或使用线性层来揭示更丰富的视觉表示。虽然在某种程度上为视频进行了语义重叠的功能集，但这些方法导致客观不匹配和功能冗余。此外，字幕中的多样性是从几种有意义的角度表达一个事件的基本组成部分，目前缺少时间，即视频标题域。为此，我们提出了变化堆叠的本地注意网络（VSLAN），该网络（VSLAN）利用低级别的双线性汇集进行自我细分功能交互，并以折扣方式堆叠多个视频特征流。每个特征堆栈的学习属性都有助于我们所提出的多样性编码模块，然后是解码查询阶段，以便于结束到最终的不同和自然标题，而没有任何明确的属性监督。我们在语法和多样性方面评估MSVD和MSR-VTT数据集的VSLAN。 VSLAN的苹果酒得分优于当前的现成方法，分别在MSVD和MSR-VTT上的$ 4.5 \％$ 4.8 \％$。在同一数据集上，VSLAN在标题分集度量中实现了竞争力。

皮肤病变的准确诊断是大型皮肤图像中的关键任务。在本研究中，我们形成了一种新型的图像特征，称为混合特征，其具有比单个方法特征更强的辨别能力。本研究涉及一种新技术，在训练过程期间，我们将手工特征或特征传递到完全连接的卷积神经网络（CNN）模型中。根据我们的文献回顾，直到现在，在培训过程中将手工特征注入CNN模型中，没有研究或调查对分类绩效的影响。此外，我们还调查了分割面膜的影响及其对整体分类性能的影响。我们的模型实现了92.3％的平衡式多条准确度，比典型的单一方法为深度学习的单一方法分类器架构优于6.8％。

开放程序代表全球手术的主要形式。人工智能（AI）有可能优化手术实践并改善患者结果，但努力主要集中在微创技术上。我们的工作通过策划，从YouTube，从YouTube，Open Surgical视频的最大数据集克服了培训AI模型的现有数据限制：1997年从50个国家上传的23个外科手术的视频。使用此数据集，我们开发了一种能够实时了解外科行为，手和工具的多任务AI模型 - 程序流程和外科医生技能的构建块。我们表明我们的模型推广了各种外科类型和环境。说明这种普遍性，我们直接应用了YouTube培训的模型，分析了在学术医疗中心前瞻性收集的开放式手术，并确定了与手动效率相关的外科技能的运动学描述符。我们的开放外科（AVOS）数据集和培训模式的注释视频将可用于进一步发展外科艾。