筛查结肠镜检查是多种3D计算机视觉技术的重要临床应用,包括深度估计,表面重建和缺失区域检测。但是,由于难以获取地面真相数据,因此在实际结肠镜检查视频中对这些技术的开发,评估和比较仍然在很大程度上是定性的。在这项工作中,我们提出了一个带有高清临床结肠镜和高保真结肠模型的结肠镜检查3D视频数据集(C3VD),用于在结肠镜检查中进行基准计算机视觉方法。我们介绍了一种新颖的多模式2D-3D注册技术,以注册光学视频序列,并以地面真实的视图对已知3D模型的视图。通过将光学图像转换为具有生成对抗网络的深度图,并通过进化优化器对齐边缘特征来注册不同的模态。在模拟实验中,这种注册方法达到了0.321毫米的平均翻译误差,平均旋转误差为0.159度,无误地面真相可用。该方法还利用视频信息,将注册精度提高了55.6%以进行翻译,与单帧注册相比,旋转60.4%。 22个简短的视频序列被注册,以生成10,015个总帧,具有配对的地面真实深度,表面正常,光流,遮挡,六个自由度姿势,覆盖范围图和3D模型。该数据集还包括胃肠病学家与配对地面真相姿势和3D表面模型获得的筛选视频。数据集和注册源代码可在urr.jhu.edu/c3vd上获得。
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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。
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网络威胁情报(CTI)共享是减少攻击者和捍卫者之间信息不对称的重要活动。但是,由于数据共享和机密性之间的紧张关系,这项活动带来了挑战,这导致信息保留通常会导致自由骑士问题。因此,共享的信息仅代表冰山一角。当前的文献假设访问包含所有信息的集中数据库,但是由于上述张力,这并不总是可行的。这会导致不平衡或不完整的数据集,需要使用技术扩展它们。我们展示了这些技术如何导致结果和误导性能期望。我们提出了一个新颖的框架,用于从分布式数据中提取有关事件,漏洞和妥协指标的分布式数据,并与恶意软件信息共享平台(MISP)一起证明其在几种实际情况下的使用。提出和讨论了CTI共享的政策影响。拟议的系统依赖于隐私增强技术和联合处理的有效组合。这使组织能够控制其CTI,并最大程度地减少暴露或泄漏的风险,同时为共享的好处,更准确和代表性的结果以及更有效的预测性和预防性防御能力。
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在从蛋白质折叠到材料发现的许多领域中,采样分子系统的相空间 - 更普遍地是通过随机微分方程有效建模的复杂系统的相位空间。这些问题本质上通常是多尺度的:可以用少数“慢速”反应坐标参数参数的低维有效自由能表面来描述它们;其余的“快速”自由度填充了反应坐标值的平衡度量。有关此类问题的抽样程序用于估计有效的自由能差以及相对于条件平衡分布的合奏平均值;后者平均值导致有效减少动态模型的关闭。多年来,已经开发了增强的采样技术与分子模拟。引人入胜的类比是与机器学习领域(ML)产生的,在该领域中,生成的对抗网络可以从低维概率分布中产生高维样品。该样本生成从有关其低维表示的信息中返回模型状态的合理高维空间实现。在这项工作中,我们提出了一种方法,该方法将基于物理学的模拟和偏置方法与基于ML的条件生成对抗网络对条件分布进行采样,以实现相同的任务。我们调节精细规模实现的“粗糙描述符”可以先验地知道,也可以通过非线性维度降低来学习。我们建议这可能会带来两种方法的最佳功能:我们证明,夫妻CGAN具有基于物理学的增强采样技术的框架可以改善多尺度SDE动力学系统采样,甚至显示出对增加复杂性系统的希望。
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在本文中,我们提出了一种方法,以最大程度地减少训练有素的卷积神经网络(Convnet)的计算复杂性。这个想法是要近似给定的Convnet的所有元素,并替换原始的卷积过滤器和参数(汇总和偏置系数;以及激活函数),并有效地近似计算复杂性。低复杂性卷积过滤器是通过基于Frobenius Norm的二进制(零)线性编程方案获得的,该方案在一组二元理性的集合上获得。最终的矩阵允许无乘法计算,仅需要添加和位移动操作。这样的低复杂性结构为低功率,高效的硬件设计铺平了道路。我们将方法应用于三种不同复杂性的用例中:(i)“轻”但有效的转换供面部检测(约有1000个参数); (ii)另一个用于手写数字分类的(超过180000个参数); (iii)一个明显更大的Convnet:Alexnet,$ \ $ \ $ 120万美元。我们评估了不同近似级别的各个任务的总体绩效。在所有考虑的应用中,都得出了非常低的复杂性近似值,以保持几乎相等的分类性能。
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机器学习(ML)研究通常集中在模型上,而最突出的数据集已用于日常的ML任务,而不考虑这些数据集对基本问题的广度,困难和忠诚。忽略数据集的基本重要性已引起了重大问题,该问题涉及现实世界中的数据级联以及数据集驱动标准的模型质量饱和,并阻碍了研究的增长。为了解决此问题,我们提出Dataperf,这是用于评估ML数据集和数据集工作算法的基准软件包。我们打算启用“数据棘轮”,其中培训集将有助于评估相同问题的测试集,反之亦然。这种反馈驱动的策略将产生一个良性的循环,该循环将加速以数据为中心的AI。MLCommons协会将维护Dataperf。
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可再生能源的快速开发,尤其是太阳能光伏(PV),对于缓解气候变化至关重要。结果,印度设定了雄心勃勃的目标,可以在2030年之前安装500吉瓦的太阳能容量。鉴于预计大量的足迹可以满足可再生能源能源目标,因此对环境价值的土地利用冲突的潜力很高。为了加快太阳能的发展,土地使用计划者将需要访问PV基础设施的最新,准确的地理空间信息。在这项工作中,我们开发了一种露骨的机器学习模型,以使用自由使用的卫星图像绘制印度的公用事业规模的太阳能项目,平均准确性为92%。我们的模型预测得到了人类专家的验证,以获取1363个太阳能光伏农场的数据集。使用此数据集,我们测量了整个印度的太阳足迹,并量化了与PV基础设施发展相关的土地盖修改程度。我们的分析表明,印度超过74%的太阳能发展是建立在具有自然生态系统保护或农业价值的陆生类型上的。
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超越地球轨道的人类空间勘探将涉及大量距离和持续时间的任务。为了有效减轻无数空间健康危害,数据和空间健康系统的范式转移是实现地球独立性的,而不是Earth-Reliance所必需的。有希望在生物学和健康的人工智能和机器学习领域的发展可以解决这些需求。我们提出了一个适当的自主和智能精密空间健康系统,可以监控,汇总和评估生物医学状态;分析和预测个性化不良健康结果;适应并响应新累积的数据;并提供对其船员医务人员的个人深度空间机组人员和迭代决策支持的预防性,可操作和及时的见解。在这里,我们介绍了美国国家航空航天局组织的研讨会的建议摘要,以便在太空生物学和健康中未来的人工智能应用。在未来十年,生物监测技术,生物标志科学,航天器硬件,智能软件和简化的数据管理必须成熟,并编织成精确的空间健康系统,以使人类在深空中茁壮成长。
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空间生物学研究旨在了解太空飞行对生物的根本影响,制定支持深度空间探索的基础知识,最终生物工程航天器和栖息地稳定植物,农作物,微生物,动物和人类的生态系统,为持续的多行星寿命稳定。要提高这些目标,该领域利用了来自星空和地下模拟研究的实验,平台,数据和模型生物。由于研究扩展到低地球轨道之外,实验和平台必须是最大自主,光,敏捷和智能化,以加快知识发现。在这里,我们介绍了由美国国家航空航天局的人工智能,机器学习和建模应用程序组织的研讨会的建议摘要,这些应用程序为这些空间生物学挑战提供了关键解决方案。在未来十年中,将人工智能融入太空生物学领域将深化天空效应的生物学理解,促进预测性建模和分析,支持最大自主和可重复的实验,并有效地管理星载数据和元数据,所有目标使生活能够在深空中茁壮成长。
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由于存在对象的自然时间转换,视频是一种具有自我监督学习(SSL)的丰富来源。然而,目前的方法通常是随机采样用于学习的视频剪辑,这导致监督信号差。在这项工作中,我们提出了预先使用无监督跟踪信号的SSL框架,用于选择包含相同对象的剪辑,这有助于更好地利用对象的时间变换。预先使用跟踪信号在空间上限制帧区域以学习并通过在Grad-CAM注意图上提供监督来定位模型以定位有意义的物体。为了评估我们的方法,我们在VGG-Sound和Kinetics-400数据集上培训势头对比(MOCO)编码器,预先使用预先。使用Previts的培训优于Moco在图像识别和视频分类下游任务中独自学习的表示,从而获得了行动分类的最先进的性能。预先帮助学习更强大的功能表示,以便在背景和视频数据集上进行背景和上下文更改。从大规模未婚视频中学习具有预算的大规模未能视频可能会导致更准确和强大的视觉功能表示。
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