单眼语义同时定位和映射(SLAM)的有效对象级别表示仍然缺乏广泛接受的解决方案。在本文中,我们提出了基于结构点的有效表示的使用,以基于姿势格式的配方在单眼语义大满贯系统中用作地标的几何形状。特别是,为姿势图中的地标节点提出了一个反深度参数化,以存储对象位置,方向和大小/比例。所提出的配方是一般的,可以应用于不同的几何形状。在本文中,我们关注的是室内环境,其中人工制品通常具有平面矩形形状,例如窗户,门,橱柜等。模拟中的实验表现出良好的性能,尤其是在对象几何重建中。
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凭借在运动扫描系统生产的LIDAR点云注册的目的,我们提出了一种新颖的轨迹调整程序,可以利用重叠点云和关节集成之间所选可靠的3D点对应关系的自动提取。 (调整)与所有原始惯性和GNSS观察一起。这是使用紧密耦合的方式执行的动态网络方法来执行,这通过在传感器处的错误而不是轨迹等级来实现最佳补偿的轨迹。 3D对应关系被制定为该网络内的静态条件,并且利用校正的轨迹和可能在调整内确定的其他参数,以更高的精度生成注册点云。我们首先描述了选择对应关系以及将它们作为新观察模型作为动态网络插入的方法。然后,我们描述了对具有低成本MEMS惯性传感器的实用空气激光扫描场景中提出框架的性能进行评估。在进行的实验中,建议建立3D对应关系的方法在确定各种几何形状的点对点匹配方面是有效的,例如树木,建筑物和汽车。我们的结果表明,该方法提高了点云登记精度,否则在确定的平台姿态或位置(以标称和模拟的GNSS中断条件)中的错误受到强烈影响,并且可能仅使用总计的一小部分确定未知的触觉角度建立的3D对应数量。
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An Anomaly Detection (AD) System for Self-diagnosis has been developed for Multiphase Flow Meter (MPFM). The system relies on machine learning algorithms for time series forecasting, historical data have been used to train a model and to predict the behavior of a sensor and, thus, to detect anomalies.
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Anomaly Detection is a relevant problem that arises in numerous real-world applications, especially when dealing with images. However, there has been little research for this task in the Continual Learning setting. In this work, we introduce a novel approach called SCALE (SCALing is Enough) to perform Compressed Replay in a framework for Anomaly Detection in Continual Learning setting. The proposed technique scales and compresses the original images using a Super Resolution model which, to the best of our knowledge, is studied for the first time in the Continual Learning setting. SCALE can achieve a high level of compression while maintaining a high level of image reconstruction quality. In conjunction with other Anomaly Detection approaches, it can achieve optimal results. To validate the proposed approach, we use a real-world dataset of images with pixel-based anomalies, with the scope to provide a reliable benchmark for Anomaly Detection in the context of Continual Learning, serving as a foundation for further advancements in the field.
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机器人系统的控制设计很复杂,通常需要解决优化才能准确遵循轨迹。在线优化方法(例如模型预测性控制(MPC))已被证明可以实现出色的跟踪性能,但需要高计算能力。相反,基于学习的离线优化方法,例如加固学习(RL),可以在机器人上快速有效地执行,但几乎不匹配MPC在轨迹跟踪任务中的准确性。在具有有限计算的系统(例如航空车)中,必须在执行时间有效的精确控制器。我们提出了一种分析策略梯度(APG)方法来解决此问题。 APG通过在跟踪误差上以梯度下降的速度训练控制器来利用可区分的模拟器的可用性。我们解决了通过课程学习和实验经常在广泛使用的控制基准,Cartpole和两个常见的空中机器人,一个四极管和固定翼无人机上进行的训练不稳定性。在跟踪误差方面,我们提出的方法优于基于模型和无模型的RL方法。同时,它达到与MPC相似的性能,同时需要少于数量级的计算时间。我们的工作为APG作为机器人技术的有前途的控制方法提供了见解。为了促进对APG的探索,我们开放代码并在https://github.com/lis-epfl/apg_traightory_tracking上提供。
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持续学习旨在从一系列任务中学习,能够同时记住新任务和旧任务。尽管提出了许多用于单级分类的方法,但在连续场景中,多标签分类仍然是一个具有挑战性的问题。我们第一次在域增量学习方案中研究多标签分类。此外,我们提出了一种有效的方法,该方法在任务数量方面具有对数复杂性,并且也可以在类增量学习方案中应用。我们在包装行业的现实世界多标签警报预测问题上验证了我们的方法。为了重现性,公开可用的数据集和用于实验的代码。
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在线持续学习是一个充满挑战的学习方案,模型必须从非平稳的数据流中学习,其中每个样本只能看到一次。主要的挑战是在避免灾难性遗忘的同时逐步学习,即在从新数据中学习时忘记先前获得的知识的问题。在这种情况下,一种流行的解决方案是使用较小的内存来保留旧数据并随着时间的推移进行排练。不幸的是,由于内存尺寸有限,随着时间的推移,内存的质量会恶化。在本文中,我们提出了OLCGM,这是一种基于新型重放的持续学习策略,该策略使用知识冷凝技术连续压缩记忆并更好地利用其有限的尺寸。样品冷凝步骤压缩了旧样品,而不是像其他重播策略那样将其删除。结果,实验表明,每当与数据的复杂性相比,每当记忆预算受到限制,OLCGM都会提高与最先进的重播策略相比的最终准确性。
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最近,除了零星的情况外,计算机视觉的趋势是要在复杂性的大量增加方面取得较小的改进。为了扭转这种趋势,我们提出了一种新的方法来增强图像分类性能而不会增加复杂性。为此,我们重新审视了一种强大的方法,由于其复杂性和训练时间的增加,因此无法充分使用,因此可以通过特定的设计选择可行。首先,我们在数据的脱节数据(即装袋)上训练了两种端到端的两种高效网络B0型号(已知是图像分类中最佳的整体准确性/复杂性权衡的体系结构)。然后,我们通过对可训练的组合层进行微调来做出有效的自适应集合。通过这种方式,我们能够在准确性上平均胜过最先进的0.5 \%,并且在参数数量(乘以5-60次)和每次浮点操作方面的限制性复杂性和浮动点操作第二个主要基准数据集(第10-100次),完全拥抱绿色AI。
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人类比赛无人机比针对端到端自治飞行所培训的神经网络更快。这可能与人类飞行员有效地选择任务相关的视觉信息的能力有关。这项工作调查了能够模仿人眼凝视行为和注意力的神经网络可以提高基于视觉的自主无人机赛车的挑战性的神经网络性能。我们假设基于凝视的注意预测可以是基于模拟器的无人机赛任务中的视觉信息选择和决策的有效机制。我们使用来自18个人的无人机飞行员的眼睛凝视和飞行轨迹数据来测试这个假设,以培训视觉注意预测模型。然后,我们使用这种视觉注意预测模型来使用模仿学习训练基于视觉的自主无人机赛车的端到端控制器。我们将注意力预测控制器的无人机赛竞赛性能与使用原始图像输入和基于图像的抽象(即,特征曲目)进行比较。我们的研究结果表明,关注预测的控制器优于基线,能够始终如一地完成挑战性的竞赛赛道,最高可达88%的成功率。此外,当在对凝固参考轨迹进行评估时,视觉注意力预测和基于特征轨迹的模型显示出比基于图像的模型更好的泛化性能。我们的结果表明,人类视觉注意力预测可提高基于视觉视觉的无人机赛车的性能,为最终可以达到甚至超过人类性能的基于视觉,快速和敏捷的自主飞行提供了重要步骤。
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在人类循环机器学习应用程序的背景下,如决策支持系统,可解释性方法应在不使用户等待的情况下提供可操作的见解。在本文中,我们提出了加速的模型 - 不可知论解释(ACME),一种可解释的方法,即在全球和本地层面迅速提供特征重要性分数。可以将acme应用于每个回归或分类模型的后验。 ACME计算功能排名不仅提供了一个什么,但它还提供了一个用于评估功能值的变化如何影响模型预测的原因 - 如果分析工具。我们评估了综合性和现实世界数据集的建议方法,同时也与福芙添加剂解释(Shap)相比,我们制作了灵感的方法,目前是最先进的模型无关的解释性方法。我们在生产解释的质量方面取得了可比的结果,同时急剧减少计算时间并为全局和局部解释提供一致的可视化。为了促进该领域的研究,为重复性,我们还提供了一种存储库,其中代码用于实验。
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