已经开发出大量深度神经网络的技术来解决面部呈现攻击检测(焊盘)的具有挑战性问题。然而,这种技术的重点是在分类准确性方面提高了PAD性能,而对看不见的攻击和环境条件的鲁棒性,则对垫预测的解释性有所关注。在本文中,我们通过自然语言解决解释垫预测的问题。我们的方法将深层层模型的特征表示传递给语言模型,以生成描述垫预测后面的推理的文本。由于我们研究中的注释数据量有限,我们将轻量级LSTM网络应用为我们的自然语言生成模型。我们调查生成的解释的质量如何受到不同损失函数的影响,包括常用的字样跨熵损失,句子歧视性损失和句子语义损失。我们使用由1,105个BONA-FIDE和924个演示攻击样本组成的数据集的面部图像来执行我们的实验。我们的定量和定性结果表明了我们的模型通过文本生成适当的焊盘解释以及句子损失的力量。据我们所知,这是第一次引入联合生物识别-NLP任务。我们的数据集可以通过我们的GitHub页面获取。
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在本文中,我们介绍了一种新颖的非线性激活功能,可以在神经网络的嵌入空间中自发地引起类紧凑性和正则化。该功能是被称为圆顶的镜像指数术语的差异。该函数的基本形式可以将SIGMOID或双曲线切线功能替换为二进制分类问题的输出激活功能。该功能也可以扩展到多级分类的情况,并用作标准SoftMax函数的替代方案。还可以进一步推广以采取适合网络的中间层的更灵活的形状。我们经验证明了该功能的属性。我们还显示使用该功能的模型对抗对抗攻击表现出额外的鲁棒性。
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Automatic segmentation is essential for the brain tumor diagnosis, disease prognosis, and follow-up therapy of patients with gliomas. Still, accurate detection of gliomas and their sub-regions in multimodal MRI is very challenging due to the variety of scanners and imaging protocols. Over the last years, the BraTS Challenge has provided a large number of multi-institutional MRI scans as a benchmark for glioma segmentation algorithms. This paper describes our contribution to the BraTS 2022 Continuous Evaluation challenge. We propose a new ensemble of multiple deep learning frameworks namely, DeepSeg, nnU-Net, and DeepSCAN for automatic glioma boundaries detection in pre-operative MRI. It is worth noting that our ensemble models took first place in the final evaluation on the BraTS testing dataset with Dice scores of 0.9294, 0.8788, and 0.8803, and Hausdorf distance of 5.23, 13.54, and 12.05, for the whole tumor, tumor core, and enhancing tumor, respectively. Furthermore, the proposed ensemble method ranked first in the final ranking on another unseen test dataset, namely Sub-Saharan Africa dataset, achieving mean Dice scores of 0.9737, 0.9593, and 0.9022, and HD95 of 2.66, 1.72, 3.32 for the whole tumor, tumor core, and enhancing tumor, respectively. The docker image for the winning submission is publicly available at (https://hub.docker.com/r/razeineldin/camed22).
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Recent advances in deep learning (dl) have led to the release of several dl software libraries such as pytorch, Caffe, and TensorFlow, in order to assist machine learning (ml) practitioners in developing and deploying state-of-the-art deep neural networks (DNN), but they are not able to properly cope with limitations in the dl libraries such as testing or data processing. In this paper, we present a qualitative and quantitative analysis of the most frequent dl libraries combination, the distribution of dl library dependencies across the ml workflow, and formulate a set of recommendations to (i) hardware builders for more optimized accelerators and (ii) library builder for more refined future releases. Our study is based on 1,484 open-source dl projects with 46,110 contributors selected based on their reputation. First, we found an increasing trend in the usage of deep learning libraries. Second, we highlight several usage patterns of deep learning libraries. In addition, we identify dependencies between dl libraries and the most frequent combination where we discover that pytorch and Scikit-learn and, Keras and TensorFlow are the most frequent combination in 18% and 14% of the projects. The developer uses two or three dl libraries in the same projects and tends to use different multiple dl libraries in both the same function and the same files. The developer shows patterns in using various deep-learning libraries and prefers simple functions with fewer arguments and straightforward goals. Finally, we present the implications of our findings for researchers, library maintainers, and hardware vendors.
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目标:探索深度学习算法进一步简化和优化尿道板(UP)质量评估的能力,使用板客观评分工具(POST),旨在提高Hypospadias修复中提高评估的客观性和可重复性。方法:五个关键的邮政地标是由专家在691图像数据集中的专家标记,该数据集接受了原发性杂质修复的青春期前男孩。然后,该数据集用于开发和验证基于深度学习的地标检测模型。提出的框架始于瞥见和检测,其中输入图像是使用预测的边界框裁剪的。接下来,使用深层卷积神经网络(CNN)体系结构来预测五个邮政标记的坐标。然后,这些预测的地标用于评估远端催化性远端的质量。结果:所提出的模型准确地定位了gan区域,平均平均精度(地图)为99.5%,总体灵敏度为99.1%。在预测地标的坐标时,达到了0.07152的归一化平均误差(NME),平均平方误差(MSE)为0.001,在0.1 nme的阈值下为20.2%的故障率。结论:此深度学习应用程序在使用邮政评估质量时表现出鲁棒性和高精度。使用国际多中心基于图像的数据库进行进一步评估。外部验证可以使深度学习算法受益,并导致更好的评估,决策和对手术结果的预测。
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在整个计算科学中,越来越需要利用原始计算马力的持续改进,通过对蛮力的尺度锻炼的尺度增加,以增加网状元素数量的增加。例如,如果不考虑分子水平的相互作用,就不可能对纳米多孔介质的转运进行定量预测,即从紧密的页岩地层提取至关重要的碳氢化合物。同样,惯性限制融合模拟依赖于数值扩散来模拟分子效应,例如非本地转运和混合,而无需真正考虑分子相互作用。考虑到这两个不同的应用程序,我们开发了一种新颖的功能,该功能使用主动学习方法来优化局部细尺度模拟的使用来告知粗尺度流体动力学。我们的方法解决了三个挑战:预测连续性粗尺度轨迹,以推测执行新的精细分子动力学计算,动态地更新细度计算中的粗尺度,并量化神经网络模型中的不确定性。
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血管内操作中的自主机器人有可能安全可靠地浏览循环系统,同时降低对人体错误的敏感性。但是,训练机器人的过程涉及许多挑战,例如由于机器学习算法的效率低下而导致的长期培训持续时间以及导管与血管内幻影之间的相互作用引起的安全问题。物理模拟器已在血管内手术的背景下使用,但通常用于员工培训,通常不符合自主插管目标。此外,大多数当前的模拟器都是封闭消息,它阻碍了安全可靠的自主系统的协作开发。在这项工作中,我们介绍了Cathsim,Cathsim是一种开源模拟环境,可加快用于自主内血管内导航的机器学习算法的开发。我们首先使用最先进的血管内机器人模拟高保真导管和主动脉。然后,我们在模拟环境中提供了导管和主动脉之间实时力传感的能力。我们通过使用两种流行的强化学习算法,近端策略优化(PPO)和软参与者(SAC)在两个主要动脉内执行两个不同的导管插入任务来验证我们的模拟器。实验结果表明,使用我们的开源模拟器,我们可以成功训练增强型学习剂以执行不同的自主插管任务。
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Glioblastomas是最具侵略性的快速生长的主要脑癌,起源于大脑的胶质细胞。准确鉴定恶性脑肿瘤及其子区域仍然是医学图像分割中最具挑战性问题之一。脑肿瘤分割挑战(Brats)是自动脑胶质细胞瘤分割算法的流行基准,自于其启动。在今年的挑战中,Brats 2021提供了2,000名术前患者的最大多参数(MPMRI)数据集。在本文中,我们提出了两个深度学习框架的新聚合,即在术前MPMRI中的自动胶质母细胞瘤识别的Deepseg和NNU-Net。我们的集合方法获得了92.00,87.33和84.10和Hausdorff距离为3.81,8.91和16.02的骰子相似度分数,用于增强肿瘤,肿瘤核心和全肿瘤区域,单独进行。这些实验结果提供了证据表明它可以在临床上容易地应用,从而助攻脑癌预后,治疗计划和治疗反应监测。
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心血管疾病是死亡率最严重的原因之一,每年在世界各地遭受沉重的生命。对血压的持续监测似乎是最可行的选择,但这需要一个侵入性的过程,带来了几层复杂性。这激发了我们开发一种通过使用光杀解功能图(PPG)信号的非侵入性方法来预测连续动脉血压(ABP)波形的方法。此外,我们探索了深度学习的优势,因为它可以通过使手工制作的功能计算无关紧要,这将使我们无法坚持理想形状的PPG信号,这是现有方法的缺点。因此,我们提出了一种基于深度学习的方法PPG2ABP,该方法可以从输入PPG信号中预测连续的ABP波形,平均绝对误差为4.604 mmHg,可保留一致的形状,大小和相位。但是,PPG2ABP的更惊人的成功事实证明,来自预测的ABP波形的DBP,MAP和SBP的计算值超过了几个指标下的现有作品,尽管没有明确培训PPG2ABP。
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统计模型检查是一类顺序算法,可以验证网络物理系统集合中感兴趣的规格(例如,来自批处理的99%的汽车是否符合其能源效率的要求)。这些算法通过绘制足够数量的独立和相同分布的样本来推断具有可证明的统计保证的系统满足给定规范的概率。在统计模型检查过程中,可能会推断出样品的值(例如,用户的汽车能源效率),从而在消费者级别的应用程序(例如自闭症和医疗设备)中引起隐私问题。本文从差异隐私的角度介绍了统计模型检查算法的隐私。这些算法是顺序的,绘制样品直到满足其值的条件。我们表明,揭示绘制的样品数量可能侵犯隐私。我们还表明,在顺序算法的背景下,将算法的输出随机输出的标准指数机制无法实现。取而代之的是,我们放宽了差异隐私的保守要求,即该算法的输出的灵敏度应与任何数据集的任何扰动界定。我们提出了一个新的差异隐私概念,我们称之为预期的差异隐私。然后,我们提出了对顺序算法的新型预期灵敏度分析,并提出了一种相应的指数机制,该机制将终止时间随机,以实现预期的差异隐私。我们将提出的机制应用于统计模型检查算法,以保留其绘制样品的隐私。在案例研究中证明了所提出算法的效用。
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