Recent studies reveal that deep neural network (DNN) based object detectors are vulnerable to adversarial attacks in the form of adding the perturbation to the images, leading to the wrong output of object detectors. Most current existing works focus on generating perturbed images, also called adversarial examples, to fool object detectors. Though the generated adversarial examples themselves can remain a certain naturalness, most of them can still be easily observed by human eyes, which limits their further application in the real world. To alleviate this problem, we propose a differential evolution based dual adversarial camouflage (DE_DAC) method, composed of two stages to fool human eyes and object detectors simultaneously. Specifically, we try to obtain the camouflage texture, which can be rendered over the surface of the object. In the first stage, we optimize the global texture to minimize the discrepancy between the rendered object and the scene images, making human eyes difficult to distinguish. In the second stage, we design three loss functions to optimize the local texture, making object detectors ineffective. In addition, we introduce the differential evolution algorithm to search for the near-optimal areas of the object to attack, improving the adversarial performance under certain attack area limitations. Besides, we also study the performance of adaptive DE_DAC, which can be adapted to the environment. Experiments show that our proposed method could obtain a good trade-off between the fooling human eyes and object detectors under multiple specific scenes and objects.
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在过去的十年中,深度学习急剧改变了传统的手工艺特征方式,具有强大的功能学习能力,从而极大地改善了传统任务。然而,最近已经证明了深层神经网络容易受到对抗性例子的影响,这种恶意样本由小型设计的噪音制作,误导了DNNs做出错误的决定,同时仍然对人类无法察觉。对抗性示例可以分为数字对抗攻击和物理对抗攻击。数字对抗攻击主要是在实验室环境中进行的,重点是改善对抗性攻击算法的性能。相比之下,物理对抗性攻击集中于攻击物理世界部署的DNN系统,这是由于复杂的物理环境(即亮度,遮挡等),这是一项更具挑战性的任务。尽管数字对抗和物理对抗性示例之间的差异很小,但物理对抗示例具有特定的设计,可以克服复杂的物理环境的效果。在本文中,我们回顾了基于DNN的计算机视觉任务任务中的物理对抗攻击的开发,包括图像识别任务,对象检测任务和语义细分。为了完整的算法演化,我们将简要介绍不涉及身体对抗性攻击的作品。我们首先提出一个分类方案,以总结当前的物理对抗攻击。然后讨论现有的物理对抗攻击的优势和缺点,并专注于用于维持对抗性的技术,当应用于物理环境中时。最后,我们指出要解决的当前身体对抗攻击的问题并提供有前途的研究方向。
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在变异场景中已经揭示了对抗性实例的现象。最近的研究表明,精心设计的对抗性防御策略可以改善深度学习模型针对对抗性例子的鲁棒性。但是,随着国防技术的快速发展,由于现有手动设计的对抗性攻击的性能较弱,因此很难评估防御模型的鲁棒性。为了应对挑战,鉴于防御模型,需要进一步利用有效的对抗性攻击,较少的计算负担和较低的健壮精度。因此,我们提出了一种用于自动对抗攻击优化设计的多目标模因算法,该算法实现了对近乎最佳的对抗性攻击对防御模型的近乎最佳的对抗性攻击。首先,构建了自动对抗攻击优化设计的更通用的数学模型,其中搜索空间不仅包括攻击者操作,大小,迭代号和损失功能,还包括多个对抗性攻击的连接方式。此外,我们开发了一种组合NSGA-II和本地搜索以解决优化问题的多目标模因算法。最后,为了降低搜索过程中的评估成本,我们根据模型输出的每个图像的跨熵损失值的排序提出了代表性的数据选择策略。关于CIFAR10,CIFAR100和Imagenet数据集的实验显示了我们提出的方法的有效性。
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张量分解因其在多维数据中捕获潜在因素的固有能力而获得了越来越多的兴趣,该数据具有许多应用程序,例如推荐系统和电子健康记录(EHR)挖掘。已经提出了Parafac2及其变体来解决不规则的张量,其中一种张量模式不对齐,例如,EHR中推荐系统或患者的不同用户可能具有不同的记录。 PARAFAC2已成功应用于EHRS,用于提取有意义的医学概念(表型)。尽管有最近的进步,但当前模型的可预测性和可解释性并不令人满意,这限制了其用于下游分析的效用。在本文中,我们提出了多个多任务学习的多个监督不规则张量分解。多个多个可以灵活地包含静态(例如,院内死亡率预测)和连续或动态(例如,通风的需求)任务。通过通过下游预测任务监督张量分解并利用来自多个相关预测任务的信息,Multipar不仅可以产生更有意义的表型,而且可以为下游任务提供更好的预测性能。我们在两个现实世界中的EHR数据集上进行了广泛的实验,以证明Multipar是可扩展的,并且与现有的最新方法相比,具有更有意义的亚组和更强的预测性能,可以更好地张紧张量。
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目的:本文开发了两种算法,以实现联合广泛的线性混合效应模型(GLMM),并将开发模型的结果彼此进行比较,以及从标准R软件包(LME4')中进行比较。方法:通过两种数值方法(Laplace近似和高斯HERMITE近似)近似GLMM的对数可能性函数,该方法支持GLMM的联合分解以将计算带到数据。结果:我们开发的方法可以处理GLMM,以适应联合环境中具有多个非独立观测水平的层次数据。实验结果表明,具有模拟和现实世界数据的可比性(拉普拉斯)和上级(高斯 - 温石)表现。结论:我们开发并比较了具有不同近似值的联合GLMM,可以支持研究人员分析生物医学数据以适应混合效应并解决由于层次结构(即机构,地区,国家等)而引起的非独立性。
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为目标疾病开发新药物是一项耗时且昂贵的任务,药物重新利用已成为药物开发领域的流行话题。随着许多健康索赔数据可用,已经对数据进行了许多研究。现实世界的数据嘈杂,稀疏,并且具有许多混杂因素。此外,许多研究表明,药物的作用在人群中是异质的。近年来已经出现了许多有关估计异构治疗效果(HTE)(HTE)的高级机器学习模型,并已应用于计量经济学和机器学习社区。这些研究将医学和药物开发视为主要应用领域,但是从HTE方法论到药物开发的转化研究有限。我们旨在将HTE方法介绍到医疗保健领域,并在通过基准实验进行医疗保健行政索赔数据进行基准实验时提供可行性考虑。另外,我们希望使用基准实验来展示如何将模型应用于医疗保健研究时如何解释和评估模型。通过将最近的HTE技术引入生物医学信息学社区的广泛读者,我们希望通过机器学习促进广泛采用因果推断。我们还希望提供HTE具有个性化药物有效性的可行性。
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物体检测中的物理对抗攻击引起了越来越受到关注。然而,最先前的作品专注于通过生成单独的对抗贴片来隐藏来自探测器的物体,该贴片仅覆盖车辆表面的平面部分并且无法在物理场景中攻击多视图,长距离和部分封闭的探测器对象。为了弥合数字攻击与物理攻击之间的差距,我们利用完整的3D车辆表面来提出坚固的全面覆盖伪装攻击(FCA)到愚弄探测器。具体来说,我们首先尝试在整个车辆表面上渲染非平面伪装纹理。为了模仿现实世界的环境条件,我们将引入转换功能,将渲染的伪装车辆转移到照片现实场景中。最后,我们设计了一个有效的损失功能,以优化伪装纹理。实验表明,全面覆盖伪装攻击不仅可以在各种测试用例下优于最先进的方法,而且还可以推广到不同的环境,车辆和物体探测器。 FCA的代码可用于:https://idrl-lab.github.io/full-coverage-camouflage -Adversarial-Attack/。
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在2019年的大流行病(Covid-19)感染SARS-COV-2的小型冠状病病(Covid-19)中,很快就迅速进行了大量的预防和治疗药物研究,但迄今为止,这些努力取得了不成功。我们的目标是利用药物重新淘点的管道优先考虑可重复的药物,系统地整合多个SARS-COV-2和药物相互作用,深图神经网络和基于体外/人口的验证。我们首先通过CTDBase收集涉及Covid-19患者治疗的所有可用药物(n = 3,635)。我们基于病毒诱饵,宿主基因,途径,药物和表型之间的相互作用构建了SARS-COV-2知识图。基于生物相互作用,使用深图神经网络方法来得出候选表示。我们利用临床试验验证药物优先考虑候选药物,然后用它们的遗传谱,体外实验疗效和电子健康记录验证。我们突出了前22名药物,包括阿奇霉素,阿托伐他汀,阿司匹林,对乙酰氨基酚和阿巴替代醇。我们进一步确定了可能协同靶向Covid-19的药物组合。总之,我们证明了广泛的相互作用,深度神经网络和严格验证的整合可以促进Covid-19治疗的候选药物的快速鉴定。这是一个post-poser-review,在科学报告中发布的文章的Pre-Copyedit版本最终经过身份验证版本可在线获取:https://www.researchsquare.com/article/rs-114758/v1
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This paper focuses on designing efficient models with low parameters and FLOPs for dense predictions. Even though CNN-based lightweight methods have achieved stunning results after years of research, trading-off model accuracy and constrained resources still need further improvements. This work rethinks the essential unity of efficient Inverted Residual Block in MobileNetv2 and effective Transformer in ViT, inductively abstracting a general concept of Meta-Mobile Block, and we argue that the specific instantiation is very important to model performance though sharing the same framework. Motivated by this phenomenon, we deduce a simple yet efficient modern \textbf{I}nverted \textbf{R}esidual \textbf{M}obile \textbf{B}lock (iRMB) for mobile applications, which absorbs CNN-like efficiency to model short-distance dependency and Transformer-like dynamic modeling capability to learn long-distance interactions. Furthermore, we design a ResNet-like 4-phase \textbf{E}fficient \textbf{MO}del (EMO) based only on a series of iRMBs for dense applications. Massive experiments on ImageNet-1K, COCO2017, and ADE20K benchmarks demonstrate the superiority of our EMO over state-of-the-art methods, \eg, our EMO-1M/2M/5M achieve 71.5, 75.1, and 78.4 Top-1 that surpass \textbf{SoTA} CNN-/Transformer-based models, while trading-off the model accuracy and efficiency well.
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We aim to bridge the gap between our common-sense few-sample human learning and large-data machine learning. We derive a theory of human-like few-shot learning from von-Neuman-Landauer's principle. modelling human learning is difficult as how people learn varies from one to another. Under commonly accepted definitions, we prove that all human or animal few-shot learning, and major models including Free Energy Principle and Bayesian Program Learning that model such learning, approximate our theory, under Church-Turing thesis. We find that deep generative model like variational autoencoder (VAE) can be used to approximate our theory and perform significantly better than baseline models including deep neural networks, for image recognition, low resource language processing, and character recognition.
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