The number of international benchmarking competitions is steadily increasing in various fields of machine learning (ML) research and practice. So far, however, little is known about the common practice as well as bottlenecks faced by the community in tackling the research questions posed. To shed light on the status quo of algorithm development in the specific field of biomedical imaging analysis, we designed an international survey that was issued to all participants of challenges conducted in conjunction with the IEEE ISBI 2021 and MICCAI 2021 conferences (80 competitions in total). The survey covered participants' expertise and working environments, their chosen strategies, as well as algorithm characteristics. A median of 72% challenge participants took part in the survey. According to our results, knowledge exchange was the primary incentive (70%) for participation, while the reception of prize money played only a minor role (16%). While a median of 80 working hours was spent on method development, a large portion of participants stated that they did not have enough time for method development (32%). 25% perceived the infrastructure to be a bottleneck. Overall, 94% of all solutions were deep learning-based. Of these, 84% were based on standard architectures. 43% of the respondents reported that the data samples (e.g., images) were too large to be processed at once. This was most commonly addressed by patch-based training (69%), downsampling (37%), and solving 3D analysis tasks as a series of 2D tasks. K-fold cross-validation on the training set was performed by only 37% of the participants and only 50% of the participants performed ensembling based on multiple identical models (61%) or heterogeneous models (39%). 48% of the respondents applied postprocessing steps.

In contrastive self-supervised learning, the common way to learn discriminative representation is to pull different augmented "views" of the same image closer while pushing all other images further apart, which has been proven to be effective. However, it is unavoidable to construct undesirable views containing different semantic concepts during the augmentation procedure. It would damage the semantic consistency of representation to pull these augmentations closer in the feature space indiscriminately. In this study, we introduce feature-level augmentation and propose a novel semantics-consistent feature search (SCFS) method to mitigate this negative effect. The main idea of SCFS is to adaptively search semantics-consistent features to enhance the contrast between semantics-consistent regions in different augmentations. Thus, the trained model can learn to focus on meaningful object regions, improving the semantic representation ability. Extensive experiments conducted on different datasets and tasks demonstrate that SCFS effectively improves the performance of self-supervised learning and achieves state-of-the-art performance on different downstream tasks.

长尾分布是现实世界中的常见现象。提取的大规模图像数据集不可避免地证明了长尾巴的属性和经过不平衡数据训练的模型可以为代表性过多的类别获得高性能，但为代表性不足的类别而苦苦挣扎，导致偏见的预测和绩效降低。为了应对这一挑战，我们提出了一种名为“逆图像频率”（IIF）的新型偏差方法。 IIF是卷积神经网络分类层中逻辑的乘法边缘调整转换。我们的方法比类似的作品实现了更强的性能，并且对于下游任务（例如长尾实例分割）特别有用，因为它会产生较少的假阳性检测。我们的广泛实验表明，IIF在许多长尾基准的基准（例如Imagenet-lt，cifar-lt，ploce-lt和lvis）上超过了最先进的现状，在Imagenet-lt上，Resnet50和26.2％达到了55.8％的TOP-1准确性LVIS上使用MaskRCNN分割AP。代码可在https://github.com/kostas1515/iif中找到

对于机器人来说，拾取透明的对象仍然是一项具有挑战性的任务。透明对象（例如反射和折射）的视觉属性使依赖相机传感的当前抓握方法无法检测和本地化。但是，人类可以通过首先观察其粗剖面，然后戳其感兴趣的区域以获得良好的抓握轮廓来很好地处理透明的物体。受到这一点的启发，我们提出了一个新颖的视觉引导触觉框架，以抓住透明的物体。在拟议的框架中，首先使用分割网络来预测称为戳戳区域的水平上部区域，在该区域中，机器人可以在该区域戳入对象以获得良好的触觉读数，同时导致对物体状态的最小干扰。然后，使用高分辨率胶触觉传感器进行戳戳。鉴于触觉阅读有所改善的当地概况，计划掌握透明物体的启发式掌握。为了减轻对透明对象的现实世界数据收集和标记的局限性，构建了一个大规模逼真的合成数据集。广泛的实验表明，我们提出的分割网络可以预测潜在的戳戳区域，平均平均精度（地图）为0.360，而视觉引导的触觉戳戳可以显着提高抓地力成功率，从38.9％到85.2％。由于其简单性，我们提出的方法也可以被其他力量或触觉传感器采用，并可以用于掌握其他具有挑战性的物体。本文中使用的所有材料均可在https://sites.google.com/view/tactilepoking上获得。

最近在对象检测和细分领域取得了重大进步。但是，当涉及到罕见类别时，最新方法无法检测到它们，从而在稀有类别和频繁类别之间存在显着的性能差距。在本文中，我们确定深探测器中使用的Sigmoid或SoftMax函数是低性能的主要原因，并且是长尾检测和分割的最佳选择。为了解决这个问题，我们开发了牙龈优化的损失（GOL），以进行长尾检测和分割。考虑到大多数长尾检测中的大多数类的预期概率较低，它与数据集中罕见类别的牙胶分布保持一致。拟议的GOL在AP上显着优于最佳最新方法的最佳方法，并将整体分割率提高9.0％，并将检测到8.0％，尤其是将稀有类别的检测提高了20.3％，与Mask-Rcnn相比提高了20.3％。 ，在LVIS数据集上。代码可用：https：//github.com/kostas1515/gol

作为一个普遍的分布式学习范式，联邦学习（FL）训练了大量通信的大量设备的全球模型。本文研究了FL设置中的一类复合优化和统计恢复问题，其损失函数由数据依赖的平滑损耗和非平滑正常器组成。示例包括使用套索的稀疏线性回归，使用核标准正则化等等的低级矩阵恢复等。在现有文献中，联合复合优化算法仅从优化的角度设计，而无需任何统计保证。此外，他们不考虑在统计恢复问题中常用（受限）强凸度。从优化和统计角度来看，我们都会推进此问题的前沿。从优化的前期，我们提出了一种名为\ textit {快速联合双平均}的新算法，用于强烈凸出和平滑损失，并在复合设置中建立最新的迭代和通信复杂性。特别是，我们证明它具有快速的速度，线性加速和减少的沟通回合。从统计前期开始，对于受限制的强烈凸出和平滑损失，我们设计了另一种算法，即\ textIt {多阶段联合双重平均}，并证明了与线性加速绑定到最佳统计精度的高概率复杂性。合成数据和真实数据的实验表明，我们的方法的性能优于其他基线。据我们所知，这是为FL中复合问题提供快速优化算法和统计恢复保证的第一项工作。

透明的物体在我们的日常生活中广泛使用，因此机器人需要能够处理它们。但是，透明的物体遭受了光反射和折射的影响，这使得获得执行操控任务所需的准确深度图的挑战。在本文中，我们提出了一个基于负担能力的新型框架，用于深度重建和操纵透明物体，称为A4T。层次负担能力首先用于检测透明对象及其相关的负担，以编码对象不同部分的相对位置。然后，鉴于预测的负担映射，多步深度重建方法用于逐步重建透明对象的深度图。最后，使用重建的深度图用于基于负担的透明物体操纵。为了评估我们提出的方法，我们构建了一个真实的数据集trans-frans-frans-fans-and-trans-trans-frastance和透明对象的深度图，这是同类物体中的第一个。广泛的实验表明，我们提出的方法可以预测准确的负担能图，并显着改善了与最新方法相比的透明物体的深度重建，其根平方平方误差在0.097米中显着降低至0.042。此外，我们通过一系列机器人操纵实验在透明物体上进行了提出的方法的有效性。请参阅https://sites.google.com/view/affordance4trans的补充视频和结果。

本文解决了对预先训练的深神经网络进行排名并筛选最下游任务的重要问题。这是具有挑战性的，因为每个任务的基本模型排名只能通过微调目标数据集中的预训练模型来生成，该模型是蛮力且计算昂贵的。最近的高级方法提出了几个轻巧的可转移性指标来预测微调结果。但是，这些方法仅捕获静态表示，但忽略了微调动态。为此，本文提出了一个新的可传递性度量，称为\ textbf {s} elf-challenging \ textbf {f} isher \ textbf {d} is Criminant \ textbf {a} nalisy（\ textbf {\ textbf {sfda}）现有作品没有的有吸引力的好处。首先，SFDA可以将静态特征嵌入渔民空间中，并完善它们，以在类之间更好地分离性。其次，SFDA使用一种自我挑战的机制来鼓励不同的预训练模型来区分硬性示例。第三，SFDA可以轻松地为模型集合选择多个预训练的模型。 $ 33 $预培训的$ 11 $下游任务的$ 33 $预培训模型的广泛实验表明，在测量预训练模型的可传递性时，SFDA具有高效，有效和健壮。例如，与最先进的方法NLEEP相比，SFDA平均显示了59.1美元的增益，同时带来了$ 22.5 $ x的墙壁速度速度。该代码将在\ url {https://github.com/tencentarc/sfda}上提供。

结构从动作（SFM）旨在根据输入图像之间的对应关系恢复3D场景结构和相机姿势，因此，由重复结构（即具有强视觉相似的不同结构）引起的歧义始终导致摄像头的姿势和不正确的相机姿势3D结构。为了处理歧义，大多数现有研究通过分析两种观察几何或特征点来求助于其他约束信息或隐式推理。在本文中，我们建议利用场景中的高级信息，即本地区域的空间上下文信息，以指导重建。具体而言，提出了一种新颖的结构，即{\ textit {track-community}}，其中每个社区由一组轨道组成，代表场景中的本地段。社区检测算法用于将场景分为几个部分。然后，通过分析轨道的邻域并通过检查姿势一致性来检测潜在的模棱两可的段。最后，我们对每个段进行部分重建，并将它们与新颖的双向一致性成本函数对齐，该函数考虑了3D-3D对应关系和成对相对摄像头的姿势。实验结果表明，我们的方法可以牢固地减轻视觉上无法区分的结构而导致的重建失败，并准确合并部分重建。

预先培训用于学习可转让的视频文本表示的模型，以近年来引起了很多关注。以前的主导作品主要采用两个独立的编码器来有效检索，但忽略视频和文本之间的本地关联。另一种研究使用联合编码器与文本交互视频，但是由于每个文本视频对需要馈送到模型中的低效率。在这项工作中，我们能够通过新颖的借口任务进行微粒视频文本交互，以便通过新颖的借口任务进行检索，称为多项选择题（MCQ），其中参数模块BridgeFormer培训以接受由此构建的“问题”。文本功能通过诉诸视频功能。具体来说，我们利用了文本的丰富语义（即，名词和动词）来构建问题，可以培训视频编码器以捕获更多区域内容和时间动态。以问题和答案的形式，可以正确建立本地视频文本功能之间的语义关联。 BridgeFormer能够删除下游检索，只有两个编码器渲染高效且灵活的模型。我们的方法在具有不同实验设置（即零拍摄和微调）的五个数据集中，在五个数据集中优于最先进的方法，包括不同的实验设置（即零拍摄和微调），包括HOWTO100M（一百万个视频）。我们进一步开展零射击动作识别，可以作为视频到文本检索，我们的方法也显着超越了其对应物。作为额外的好处，我们的方法在单模下游任务中实现了竞争力，在单模下游任务上具有更短的预训练视频，例如，使用线性评估的动作识别。