The recent increase in public and academic interest in preserving biodiversity has led to the growth of the field of conservation technology. This field involves designing and constructing tools that utilize technology to aid in the conservation of wildlife. In this article, we will use case studies to demonstrate the importance of designing conservation tools with human-wildlife interaction in mind and provide a framework for creating successful tools. These case studies include a range of complexities, from simple cat collars to machine learning and game theory methodologies. Our goal is to introduce and inform current and future researchers in the field of conservation technology and provide references for educating the next generation of conservation technologists. Conservation technology not only has the potential to benefit biodiversity but also has broader impacts on fields such as sustainability and environmental protection. By using innovative technologies to address conservation challenges, we can find more effective and efficient solutions to protect and preserve our planet's resources.
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In this paper, we propose an end-to-end Retrieval-Augmented Visual Language Model (REVEAL) that learns to encode world knowledge into a large-scale memory, and to retrieve from it to answer knowledge-intensive queries. REVEAL consists of four key components: the memory, the encoder, the retriever and the generator. The large-scale memory encodes various sources of multimodal world knowledge (e.g. image-text pairs, question answering pairs, knowledge graph triplets, etc) via a unified encoder. The retriever finds the most relevant knowledge entries in the memory, and the generator fuses the retrieved knowledge with the input query to produce the output. A key novelty in our approach is that the memory, encoder, retriever and generator are all pre-trained end-to-end on a massive amount of data. Furthermore, our approach can use a diverse set of multimodal knowledge sources, which is shown to result in significant gains. We show that REVEAL achieves state-of-the-art results on visual question answering and image captioning.
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Artificial Intelligence (AI) is having a tremendous impact across most areas of science. Applications of AI in healthcare have the potential to improve our ability to detect, diagnose, prognose, and intervene on human disease. For AI models to be used clinically, they need to be made safe, reproducible and robust, and the underlying software framework must be aware of the particularities (e.g. geometry, physiology, physics) of medical data being processed. This work introduces MONAI, a freely available, community-supported, and consortium-led PyTorch-based framework for deep learning in healthcare. MONAI extends PyTorch to support medical data, with a particular focus on imaging, and provide purpose-specific AI model architectures, transformations and utilities that streamline the development and deployment of medical AI models. MONAI follows best practices for software-development, providing an easy-to-use, robust, well-documented, and well-tested software framework. MONAI preserves the simple, additive, and compositional approach of its underlying PyTorch libraries. MONAI is being used by and receiving contributions from research, clinical and industrial teams from around the world, who are pursuing applications spanning nearly every aspect of healthcare.
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步态冻结(FOG)是帕金森氏病的最常见症状之一,这是中枢神经系统的神经退行性疾病,影响了世界各地数百万的人。为了满足提高雾的治疗质量的紧迫需求,设计雾计算机辅助检测和量化工具的需求越来越重要。作为一种用于收集运动模式的非侵入性技术,从压力敏感步态垫中获得的脚步压力序列为评估诊所和家庭环境中的雾气提供了绝佳的机会。在这项研究中,提出了雾检测为一项顺序建模任务,并提出了一种新颖的深度学习结构,即对对抗性时空网络(ASTN),提出了跨多个级别的雾模式。引入了一种新型的对抗训练方案,并具有多级主题鉴别器,以获得独立的雾代表示,这有助于降低由于高主体间方差而导致的过度拟合风险。结果,对于看不见的受试者,可以实现强大的雾检测。拟议的计划还阐明了从其他场景中改善主题级临床研究,因为它可以与许多现有的深层建筑集成在一起。据我们所知,这是基于脚步压力的雾检测的最早研究之一,利用ASTN的方法是追求独立于主题的表示形式的第一个深神经网络架构。从21名受试者收集的393次试验的实验结果表明,AUC 0.85的雾检测提出的ASTN表现令人鼓舞。
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自2016年成立以来,Alexa奖计划使数百名大学生能够通过Socialbot Grand Challenge探索和竞争以发展对话代理商。挑战的目的是建立能够与人类在流行主题上连贯而诱人的代理人20分钟,同时达到至少4.0/5.0的平均评分。但是,由于对话代理商试图帮助用户完成日益复杂的任务,因此需要新的对话AI技术和评估平台。成立于2021年的Alexa奖Taskbot Challenge建立在Socialbot Challenge的成功基础上,通过引入交互式协助人类进行现实世界烹饪和做自己动手做的任务的要求,同时同时使用语音和视觉方式。这项挑战要求TaskBots识别和理解用户的需求,识别和集成任务和域知识,并开发新的方式,不分散用户的注意力,而不必分散他们的任务,以及其他挑战。本文概述了Taskbot挑战赛,描述了使用Cobot Toolkit提供给团队提供的基础架构支持,并总结了参与团队以克服研究挑战所采取的方法。最后,它分析了比赛第一年的竞争任务机器人的性能。
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机器人的大多数对象操纵策略都是基于以下假设:对象是刚性(即具有固定几何形状),并且目标的细节已完全指定(例如,确切的目标姿势)。但是,有许多任务涉及人类环境中的空间关系,这些条件可能难以满足,例如弯曲和将电缆放入未知容器中。为了在非结构化的环境中开发先进的机器人操纵功能,以避免这些假设,我们提出了一个新颖的长马框架,该框架利用了对比计划来寻找有希望的协作行动。使用随机操作收集的仿真数据,我们以对比方式学习一个嵌入模型,该模型从成功的体验中编码时空信息,从而通过在潜在空间中的聚类来促进次目标计划。基于基于KePoint对应的操作参数化,我们为双臂之间的协作设计了领导者追随者控制方案。我们政策的所有模型均经过模拟自动培训,可以直接传输到现实世界环境中。为了验证所提出的框架,我们对模拟和真实环境中的环境和可及性约束,对复杂场景进行了详细的实验研究。
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在这项工作中,我们考虑了成对的跨模式图像注册的任务,这可能会受益于仅利用培训时间可用的其他图像,而这些图像从与注册的图像不同。例如,我们专注于对准主体内的多参数磁共振(MPMR)图像,在T2加权(T2W)扫描和具有高B值(DWI $ _ {high-b} $)的T2加权(T2W)扫描和扩散加权扫描之间。为了在MPMR图像中应用局部性肿瘤,由于相应的功能的可用性,因此认为具有零B值(DWI $ _ {B = 0} $)的扩散扫描被认为更易于注册到T2W。我们使用仅训练成像模态DWI $ _ {b = 0} $从特权模式算法中提出了学习,以支持具有挑战性的多模式注册问题。我们根据356名前列腺癌患者的369组3D多参数MRI图像提出了实验结果图像对,与注册前7.96毫米相比。结果还表明,与经典的迭代算法和其他具有/没有其他方式的经典基于测试的基于学习的方法相比,提出的基于学习的注册网络具有可比或更高准确性的有效注册。这些比较的算法也未能在此具有挑战性的应用中产生DWI $ _ {High-B} $和T2W之间的任何明显改进的对齐。
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我们展示了一种物理感知的变压器,用于从具有不同分辨率,颜色空间,焦距,焦距和暴露的相机的基于特征的数据融合。我们还展示了使用开源计算机图形软件为变压器合成训练数据生成的可扩展解决方案。我们演示了具有不同光谱响应,瞬时视野和框架速率的阵列上的图像合成。
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最初受生物神经网络(BNN)启发的人工神经网络(ANN)在许多任务(例如视觉表示学习)中取得了巨大的成功。但是,由于缺乏有效的工具来链接和互为两个不同的域,并且缺乏代表的一般有效的框架,ANN和BNN中的视觉表示之间是否存在语义相关性/连接仍然很大程度上尚未探索。 BNN中的视觉语义,例如人类功能性脑网络(FBN)。为了回答这个问题,我们提出了一个新颖的计算框架,即同步激活(同步性),以基于自然主义的功能磁共振成像(NFMRI)数据来对人脑中的ANN和BNN之间的视觉表示空间和语义进行。通过这种方法,我们能够在第一次以人类脑成像得出的生物学上有意义的描述中对神经元进行注释。我们在两个公开观看的NFMRI数据集上评估了同步操作框架。该实验证明了a)FBN中视觉表示与各种卷积神经网络(CNN)模型中的视觉表示之间的显着相关性和相似性; b)CNN的视觉表示与BNN的相似性与其在图像分类任务中的性能之间的紧密关系。总体而言,我们的研究介绍了一个一般有效的范式,以融入ANN和BNNS,并为未来的研究提供新的见解,例如脑启发的人工智能。
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快捷方式学习对深度学习模型很常见,但导致了退化的特征表示形式,因此危害了该模型的可推广性和解释性。但是,在广泛使用的视觉变压器框架中的快捷方式学习在很大程度上是未知的。同时,引入特定领域的知识是纠正捷径的主要方法,捷径为背景相关因素。例如,在医学成像领域中,放射科医生的眼睛凝视数据是一种有效的人类视觉先验知识,具有指导深度学习模型的巨大潜力,可以专注于有意义的前景区域。但是,获得眼睛凝视数据是时必的,劳动密集型的,有时甚至是不切实际的。在这项工作中,我们提出了一种新颖而有效的显着性视觉变压器(SGT)模型,以在没有眼神数据的情况下在VIT中纠正快捷方式学习。具体而言,采用计算视觉显着性模型来预测输入图像样本的显着性图。然后,显着图用于散布最有用的图像贴片。在拟议的中士中,图像贴片之间的自我注意力仅集中于蒸馏的信息。考虑到这种蒸馏操作可能会导致全局信息丢失,我们在最后一个编码器层中进一步介绍了一个残留的连接,该连接捕获了所有图像贴片中的自我注意力。四个独立公共数据集的实验结果表明,我们的SGT框架可以有效地学习和利用人类的先验知识,而无需眼睛凝视数据,并且比基线更好。同时,它成功地纠正了有害的快捷方式学习并显着提高了VIT模型的解释性,证明了传递人类先验知识在纠正快捷方式学习方面传递人类先验知识的承诺
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