The field of autonomous mobile robots has undergone dramatic advancements over the past decades. Despite achieving important milestones, several challenges are yet to be addressed. Aggregating the achievements of the robotic community as survey papers is vital to keep the track of current state-of-the-art and the challenges that must be tackled in the future. This paper tries to provide a comprehensive review of autonomous mobile robots covering topics such as sensor types, mobile robot platforms, simulation tools, path planning and following, sensor fusion methods, obstacle avoidance, and SLAM. The urge to present a survey paper is twofold. First, autonomous navigation field evolves fast so writing survey papers regularly is crucial to keep the research community well-aware of the current status of this field. Second, deep learning methods have revolutionized many fields including autonomous navigation. Therefore, it is necessary to give an appropriate treatment of the role of deep learning in autonomous navigation as well which is covered in this paper. Future works and research gaps will also be discussed.
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本文提议使用修改的完全连接层转移初始化，以进行1900诊断。卷积神经网络（CNN）在图像分类中取得了显着的结果。但是，由于图像识别应用程序的复杂性，培训高性能模型是一个非常复杂且耗时的过程。另一方面，转移学习是一种相对较新的学习方法，已在许多领域使用，以减少计算来实现良好的性能。在这项研究中，Pytorch预训练的模型（VGG19 \ _bn和WideresNet -101）首次在MNIST数据集中应用于初始化，并具有修改的完全连接的层。先前在Imagenet中对使用的Pytorch预培训模型进行了培训。提出的模型在Kaggle笔记本电脑中得到了开发和验证，并且在网络培训过程中没有花费巨大的计算时间，达到了99.77％的出色精度。我们还将相同的方法应用于SIIM-FISABIO-RSNA COVID-19检测数据集，并达到80.01％的精度。相比之下，以前的方法在训练过程中需要大量的压缩时间才能达到高性能模型。代码可在以下链接上找到：github.com/dipuk0506/spinalnet
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外骨骼和矫形器是可穿戴移动系统，为用户提供机械益处。尽管在过去几十年中有重大改进，但该技术不会完全成熟，以便采用剧烈和非编程任务。为了适应这种功能不全，需要分析和改进该技术的不同方面。许多研究一直在努力解决外骨骼的某些方面，例如，机构设计，意向预测和控制方案。但是，大多数作品都专注于设计或应用的特定元素，而无需提供全面的审查框架。本研究旨在分析和调查为改进和广泛采用这项技术的贡献方面。为了解决此问题，在引入辅助设备和外骨骼后，将从物理人员 - 机器人接口（HRI）的角度来研究主要的设计标准。通过概述不同类别的已知辅助设备的几个例子，将进一步开发该研究。为了建立智能HRI策略并为用户提供直观的控制，将研究认知HRI。将审查这种策略的各种方法，并提出了意图预测的模型。该模型用于从单个电拍摄（EMG）通道输入的栅极相位。建模结果显示出低功耗辅助设备中单通道输入的潜在使用。此外，所提出的模型可以在具有复杂控制策略的设备中提供冗余。
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精神分裂症（SZ）是一种精神障碍，由于大脑中特定化学品的分泌，一些脑区的功能失去平衡，导致思想，行动和情绪之间缺乏协调。本研究提供了通过脑电图（EEG）信号的自动化SZ诊断的各种智能深度学习（DL）方法。将得到的结果与传统智能方法的结果进行比较。为了实施拟议的方法，已经使用了波兰华沙精神病学与神经学研究所的数据集。首先，将EEG信号分成25秒的时间框架，然后通过Z分数或标准L2标准化。在分类步骤中，考虑通过EEG信号考虑两种不同的方法进行SZ诊断。在该步骤中，首先通过传统的机器学习方法进行EEG信号的分类，例如，支持向量机，K-CORMONT邻居，决策树，NA \“IVE贝叶斯，随机森林，极其随机树木和袋装。各种提出的DL模型，即长的短期存储器（LSTMS），一维卷积网络（1D-CNNS）和1D-CNN-LSTMS。在此步骤中，实现并比较了DL模型具有不同的激活功能。在提议的DL模型中，CNN-LSTM架构具有最佳性能。在这种架构中，使用具有Z分数和L2组合标准化的Relu激活功能。所提出的CNN-LSTM模型具有达到99.25％的准确度，比该领域的大多数前研究的结果更好。值得一提的是，为了执行所有模拟，已经使用了具有k = 5的k折叠交叉验证方法。
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由于癫痫发生是由于大脑的异常活性引起的，因此癫痫发作会影响您的大脑处理的任何过程。癫痫发作的一些体征和症状包括混乱，异常凝视以及快速，突然和无法控制的手动运动。癫痫发作检测方法涉及神经检查，血液检查，神经心理学检查和神经影像学方法。其中，神经影像学的方式受到了专业医生的极大关注。一种促进癫痫发作准确，快速诊断的方法是基于深度学习（DL）和神经成像方式采用计算机辅助诊断系统（CADS）。本文研究了利用神经影像学方式利用用于癫痫发作检测和预测的DL方法的全面概述。首先，讨论了用于使用神经影像模式的癫痫发作检测和预测的基于DL的CAD。此外，还包括了用于癫痫发作检测和预测的各种数据集的描述，预处理算法和DL模型。然后，已经介绍了有关康复工具的研究，其中包含脑部计算机接口（BCI），可植入，云计算，物联网（IoT），在现场可编程栅极阵列（FPGA）上的DL技术实现，等等。讨论部分是关于癫痫发作检测和预测研究之间的比较。使用神经影像模式和DL模型的癫痫发作检测和预测中最重要的挑战。此外，已经提出了数据集，DL，康复和硬件模型领域的未来工作建议。最后一部分致力于结论，并在该领域结合了最重要的发现。
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第一个已知的冠状病毒疾病2019（Covid-19）于2019年12月确定。它在全球范围内传播，导致许多国家的持续流行，强加的限制和成本。在此期间预测新案例和死亡人数可能是预测未来所需成本和设施的有用步骤。本研究的目的是预测未来100天内的新案例和死亡率，三天和七天。预测每一个天（而不是每天的动机）是调查计算成本降低和仍然实现合理性能的可能性。可以在时间序列的实时预测中遇到这样的场景。六种不同的深入学习方法是对来自世卫组织网站采用的数据进行检查。三种方法是LSTM，卷积LSTM和GRU。然后考虑对每种方法考虑双向延伸，以预测澳大利亚和伊朗国家的新案例和新死亡率。这项研究是新颖的，因为它对上述三个深度学习方法及其双向延伸进行了全面评估，以对Covid-19新案例和新的死亡率时间序列进行预测。据我们所知，这是Bi-Gru和Bi-conv-LSTM模型首次用于Covid-19新案例和新的死亡时间序列的预测。该方法的评估以图形和弗里德曼统计测试的形式提出。结果表明双向模型的误差比其他模型较低。提出了几个错误评估度量来比较所有模型，最后，确定双向方法的优越性。该研究对于针对Covid-19的组织有用，并确定其长期计划。
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新的冠状病毒造成了超过一百万的死亡，并继续迅速传播。这种病毒靶向肺部，导致呼吸窘迫，这可以轻度或严重。肺的X射线或计算机断层扫描（CT）图像可以揭示患者是否感染Covid-19。许多研究人员正在尝试使用人工智能改善Covid-19检测。我们的动机是开发一种可以应对的自动方法，该方法可以应对标记数据的方案是耗时或昂贵的。在本文中，我们提出了使用依赖于Sobel边缘检测和生成对冲网络（GANS）的有限标记数据（SCLLD）的半监督分类来自动化Covid-19诊断。 GaN鉴别器输出是一种概率值，用于在这项工作中进行分类。建议的系统使用从Omid Hosparing收集的10,000 CT扫描培训，而公共数据集也用于验证我们的系统。将该方法与其他最先进的监督方法进行比较，例如高斯过程。据我们所知，这是第一次提出了对Covid-19检测的半监督方法。我们的系统能够从有限标记和未标记数据的混合学习，该数据由于缺乏足够量的标记数据而导致的监督学习者失败。因此，我们的半监督训练方法显着优于卷积神经网络（CNN）的监督培训，当标记的训练数据稀缺时。在精度，敏感性和特异性方面，我们的方法的95％置信区间分别为99.56±0.20％，99.88±0.24％和99.40±0.1.18％，而CNN的间隔（训练有素的监督）为68.34 + - 4.11％，91.2 + - 6.15％，46.40 + - 5.21％。
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Uncertainty quantification (UQ) plays a pivotal role in the reduction of uncertainties during both optimization and decision making, applied to solve a variety of real-world applications in science and engineering. Bayesian approximation and ensemble learning techniques are two of the most widely-used UQ methods in the literature. In this regard, researchers have proposed different UQ methods and examined their performance in a variety of applications such as computer vision (e.g., self-driving cars and object detection), image processing (e.g., image restoration), medical image analysis (e.g., medical image classification and segmentation), natural language processing (e.g., text classification, social media texts and recidivism risk-scoring), bioinformatics, etc. This study reviews recent advances in UQ methods used in deep learning, investigates the application of these methods in reinforcement learning, and highlight the fundamental research challenges and directions associated with the UQ field.
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深度神经网络（DNN）已经在许多领域实现了最先进的性能。然而，DNN需要高计算时间，并且人们始终期望在较低的计算中进行更好的性能。因此，我们研究人类躯体传感系统并设计神经网络（SPINANNET），以实现更高的计算准确性，计算较少。传统NNS中的隐藏层接收前一层中的输入，应用激活函数，然后将结果传送到下一个图层。在拟议的脊柱植物中，每层分为三个分裂：1）输入分割，2）中间分割，3）输出分割。每个层的输入拆分接收到输入的一部分。每个层的中间分割接收先前层的中间分离的输出和电流层的输入分割的输出。输入权重的数量明显低于传统的DNN。 SPINANNET还可以用作DNN的完全连接或分类层，并支持传统的学习和转移学习。我们在大多数DNN中观察到具有较低计算成本的显着误差。 VGG-5网络上的传统学习具有SPINALNET分类层，为QMNIST，Kuzushiji-Mnist，EMNIST（字母，数字和平衡）数据集提供了最先进的（SOTA）性能。传统学习与Imagenet预训练的初始重量和Spinalnet分类层提供了STL-10，水果360，Bird225和CALTECH-101数据集的SOTA性能。拟议的SPINANNET的脚本可按以下链接提供：https://github.com/dipuk0506/spinalnet
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准确诊断自闭症谱系障碍（ASD），随后有效康复对该疾病的管理至关重要。人工智能（AI）技术可以帮助医生应用自动诊断和康复程序。 AI技术包括传统机器学习（ML）方法和深度学习（DL）技术。常规ML方法采用各种特征提取和分类技术，但在DL中，特征提取和分类过程是智能的，一体地完成的。诊断ASD的DL方法已经专注于基于神经影像动物的方法。神经成像技术是无侵入性疾病标志物，可能对ASD诊断有用。结构和功能神经影像技术提供了关于大脑的结构（解剖结构和结构连接）和功能（活性和功能连接）的实质性信息。由于大脑的复杂结构和功能，提出了在不利用像DL这样的强大AI技术的情况下使用神经影像数据进行ASD诊断的最佳程序可能是具有挑战性的。本文研究了借助DL网络进行以区分ASD进行的研究。还评估了用于支持ASD患者的康复工具，用于利用DL网络的支持患者。最后，我们将在ASD的自动检测和康复中提出重要挑战，并提出了一些未来的作品。
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