可拍照的分子显示了可以使用光访问的两个或多个异构体形式。将这些异构体的电子吸收带分开是选择性解决特定异构体并达到高光稳态状态的关键,同时总体红色转移带来的吸收带可以限制因紫外线暴露而限制材料损害,并增加了光疗法应用中的渗透深度。但是,通过合成设计将这些属性工程为系统仍然是一个挑战。在这里,我们提出了一条数据驱动的发现管道,用于由数据集策划和使用高斯过程的多任务学习支撑的分子照片开关。在对电子过渡波长的预测中,我们证明了使用来自四个Photoswitch转变波长的标签训练的多输出高斯过程(MOGP)产生相对于单任务模型的最强预测性能,并且在操作上超过了时间依赖时间依赖性的密度理论(TD) -dft)就预测的墙壁锁定时间而言。我们通过筛选可商购的可拍摄分子库来实验验证我们提出的方法。通过此屏幕,我们确定了几个图案,这些基序显示了它们的异构体的分离电子吸收带,表现出红移的吸收,并且适用于信息传输和光电学应用。我们的策划数据集,代码以及所有型号均可在https://github.com/ryan-rhys/the-photoswitch-dataset上提供
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语言模型既展示了定量的改进,又展示了新的定性功能,随着规模的增加。尽管它们具有潜在的变革性影响,但这些新能力的特征却很差。为了为未来的研究提供信息,为破坏性的新模型能力做准备,并改善社会有害的效果,至关重要的是,我们必须了解目前和近乎未来的能力和语言模型的局限性。为了应对这一挑战,我们介绍了超越模仿游戏基准(Big Bench)。 Big Bench目前由204个任务组成,由132家机构的442位作者贡献。任务主题是多样的,从语言学,儿童发展,数学,常识性推理,生物学,物理学,社会偏见,软件开发等等。 Big-Bench专注于被认为超出当前语言模型的功能的任务。我们评估了OpenAI的GPT型号,Google内部密集变压器体系结构和大型基础上的开关稀疏变压器的行为,跨越了数百万到数十亿个参数。此外,一个人类专家评估者团队执行了所有任务,以提供强大的基准。研究结果包括:模型性能和校准都随规模改善,但绝对的术语(以及与评估者的性能相比);在模型类中的性能非常相似,尽管带有稀疏性。逐渐和预测的任务通常涉及大量知识或记忆成分,而在临界规模上表现出“突破性”行为的任务通常涉及多个步骤或组成部分或脆性指标;社交偏见通常会随着含糊不清的环境而随着规模而增加,但这可以通过提示来改善。
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Microswimmers can acquire information on the surrounding fluid by sensing mechanical queues. They can then navigate in response to these signals. We analyse this navigation by combining deep reinforcement learning with direct numerical simulations to resolve the hydrodynamics. We study how local and non-local information can be used to train a swimmer to achieve particular swimming tasks in a non-uniform flow field, in particular a zig-zag shear flow. The swimming tasks are (1) learning how to swim in the vorticity direction, (2) the shear-gradient direction, and (3) the shear flow direction. We find that access to lab frame information on the swimmer's instantaneous orientation is all that is required in order to reach the optimal policy for (1,2). However, information on both the translational and rotational velocities seem to be required to achieve (3). Inspired by biological microorganisms we also consider the case where the swimmers sense local information, i.e. surface hydrodynamic forces, together with a signal direction. This might correspond to gravity or, for micro-organisms with light sensors, a light source. In this case, we show that the swimmer can reach a comparable level of performance as a swimmer with access to lab frame variables. We also analyse the role of different swimming modes, i.e. pusher, puller, and neutral swimmers.
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Neural networks have revolutionized the area of artificial intelligence and introduced transformative applications to almost every scientific field and industry. However, this success comes at a great price; the energy requirements for training advanced models are unsustainable. One promising way to address this pressing issue is by developing low-energy neuromorphic hardware that directly supports the algorithm's requirements. The intrinsic non-volatility, non-linearity, and memory of spintronic devices make them appealing candidates for neuromorphic devices. Here we focus on the reservoir computing paradigm, a recurrent network with a simple training algorithm suitable for computation with spintronic devices since they can provide the properties of non-linearity and memory. We review technologies and methods for developing neuromorphic spintronic devices and conclude with critical open issues to address before such devices become widely used.
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Recent work in large language modeling (LLMs) has used fine-tuning to align outputs with the preferences of a prototypical user. This work assumes that human preferences are static and homogeneous across individuals, so that aligning to a a single "generic" user will confer more general alignment. Here, we embrace the heterogeneity of human preferences to consider a different challenge: how might a machine help people with diverse views find agreement? We fine-tune a 70 billion parameter LLM to generate statements that maximize the expected approval for a group of people with potentially diverse opinions. Human participants provide written opinions on thousands of questions touching on moral and political issues (e.g., "should we raise taxes on the rich?"), and rate the LLM's generated candidate consensus statements for agreement and quality. A reward model is then trained to predict individual preferences, enabling it to quantify and rank consensus statements in terms of their appeal to the overall group, defined according to different aggregation (social welfare) functions. The model produces consensus statements that are preferred by human users over those from prompted LLMs (>70%) and significantly outperforms a tight fine-tuned baseline that lacks the final ranking step. Further, our best model's consensus statements are preferred over the best human-generated opinions (>65%). We find that when we silently constructed consensus statements from only a subset of group members, those who were excluded were more likely to dissent, revealing the sensitivity of the consensus to individual contributions. These results highlight the potential to use LLMs to help groups of humans align their values with one another.
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目的:本研究评估了市售可解释的AI算法在增强临床医生在胸部X射线(CXR)上鉴定肺癌的能力的影响。设计:这项回顾性研究评估了11位临床医生在胸部X光片中检测肺癌的表现,并在有和没有市售的AI算法的帮助下(红点,观察到),预测CXRS可疑的肺癌。根据临床确定的诊断评估了临床医生的表现。设置:该研究分析了NHS医院的匿名患者数据;该数据集由成年患者(18岁及以上)的400张胸部X光片组成,他们在2020年进行了CXR,并提供相应的临床文本报告。参与者:由11位临床医生(放射科医生,放射科医生受训者和报告射线照相师)组成的读者小组参加。主要结果指标:临床医生在CXR上检测肺癌的总体准确性,敏感性,特异性和精度,有或没有AI输入。还评估了有或没有AI输入的临床医生与绩效标准偏差之间的协议率。结果:临床医生对AI算法的使用导致肺部肿瘤检测的总体性能提高,从而达到了在CXR上鉴定出的肺癌的总体增长17.4% ,分别增加了13%和13%的阶段1和2期肺癌的检测,以及临床医生表现的标准化。结论:这项研究在AI算法的临床实用性方面表现出了巨大的希望,可以通过整体改善读者表现来改善早期肺癌诊断和促进健康平等,而不会影响下游成像资源。
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感知环境是实现合作驾驶自动化(CDA)的最基本关键之一,该关键被认为是解决当代运输系统的安全性,流动性和可持续性问题的革命性解决方案。尽管目前在计算机视觉的物体感知领域正在发生前所未有的进化,但由于不可避免的物理遮挡和单辆车的接受程度有限,最先进的感知方法仍在与复杂的现实世界流量环境中挣扎系统。基于多个空间分离的感知节点,合作感知(CP)诞生是为了解锁驱动自动化的感知瓶颈。在本文中,我们全面审查和分析了CP的研究进度,据我们所知,这是第一次提出统一的CP框架。审查了基于不同类型的传感器的CP系统的体系结构和分类学,以显示对CP系统的工作流程和不同结构的高级描述。对节点结构,传感器模式和融合方案进行了审查和分析,并使用全面的文献进行了详细的解释。提出了分层CP框架,然后对现有数据集和模拟器进行审查,以勾勒出CP的整体景观。讨论重点介绍了当前的机会,开放挑战和预期的未来趋势。
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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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通过一系列联邦举措和命令,美国政府一直在努力确保美国在AI中的领导。这些广泛的战略文件影响了美国空军美国部(DAF)等组织。DAF-MIT AI加速器是DAF和MIT之间的一项计划,以弥合AI研究人员与DAF任务要求之间的差距。DAF-MIT AI加速器支持的几个项目正在开发公共挑战问题,这些问题解决了许多联邦AI研究的重点。这些挑战是通过公开可用的大型AI-Ready数据集,激励开源解决方案,并为可以激发进一步研究的双重使用技术创建需求信号,来针对优先事项。在本文中,我们描述了正在开发的这些公共挑战以及它们的应用如何促进科学进步。
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神经科学家和神经工具长期以来一直依赖多电极神经记录来研究大脑。但是,在典型的实验中,许多因素损坏了来自单个电极的神经记录,包括电噪声,运动伪像和制造错误。当前,普遍的做法是丢弃这些损坏的录音,减少已经有限的数据,难以收集。为了应对这一挑战,我们提出了深层神经插补(DNI),这是一个从跨空间位置,天和参与者中收集的数据中学习的框架,以从电极中恢复缺失值。我们通过线性最近的邻居方法和两个深层生成自动编码器探索我们的框架,证明了DNI的灵活性。一位深度自动编码器单独建模参与者,而另一个则扩展了该体系结构以共同建模。我们评估了12名用多电极内电图阵列植入的人类参与者的模型;参与者没有明确的任务,并且在数百个记录小时内自然行为。我们表明,DNI不仅恢复了时间序列,还可以恢复频率内容,并通过在科学相关的下游神经解码任务上恢复出色的性能来进一步确立DNI的实际价值。
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