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我們研究了無監督的視頻表示學習，該學習旨在僅從未標記的視頻中學習運動和外觀特征，可以將其重用于下游任務，例如動作識別。然而，由于以下原因，這項任務極具挑戰性：1）視頻中的高度時空信息；2）缺少用于訓練的標記數據。與靜態圖像的表示學習不同，難以構造合適的自我監督任務來很好地對運動和外觀特征進行建模。最近，已經進行了幾種嘗試以通過視頻回放速度預測來學習視頻表示。但是，為視頻獲取精確的速度標簽并非易事。更關鍵的是，學習的模型可能傾向于集中于運動模式，因此可能無法很好地學習外觀特征。在本文中，我們觀察到相對回放速度與運動模式更加一致，從而為表示學習提供了更加有效和穩定的監督。因此，我們提出了一種感知播放速度并利用兩個視頻片段之間的相對速度作為標簽的新方法。這樣，我們就能很好地感知速度并學習更好的運動功能。此外，為了確保學習外觀特征，我們進一步提出了以外觀為中心的任務，其中我們強制執行模型以感知兩個視頻剪輯之間的外觀差異。我們表明，優化兩個任務可以共同持續改善兩個下游任務（即動作識別和視頻檢索）的性能。值得注意的是，對于UCF101數據集上的動作識別，在不使用標記數據進行預訓練的情況下，我們達到了93.7％的準確性，這優于ImageNet監督的預訓練模型。

//arxiv.org/abs/2011.07949

基于深度學習的半監督學習(SSL)算法在醫學圖像分割方面取得了很有前途的結果，并可以通過利用未標記的數據減輕醫生昂貴的標注。然而，現有文獻中的大多數SSL算法都傾向于通過干擾網絡和/或數據來規約模型訓練。考慮到多/雙任務學習涉及到具有固有的預測擾動的各個級別的信息，我們在這項工作中提出了一個問題:我們能夠顯式地構建任務級別的正則化，而不是隱式地構建用于SSL的網絡和/或數據級別的擾動和轉換嗎?為了回答這個問題，我們首次提出了一個新的雙任務一致性半監督框架。具體地說，我們使用一個雙任務深度網絡來聯合預測一個像素級分割圖和一個幾何感知的目標集表示。通過可微任務轉換層將水平集表示轉換為近似分割映射。同時，我們在水平集導出的分割圖和直接預測的分割圖之間引入了一種雙任務一致性正則化，用于標記和未標記數據。在兩個公共數據集上的大量實驗表明，我們的方法可以通過合并未標記數據極大地提高性能。同時，我們的框架優于最先進的半監督醫學圖像分割方法。代碼可以在//github.com/Luoxd1996/DTC找到。

論文概述：視頻中的時序關系建模對于行為動作理解（如動作識別和動作分割）至關重要。盡管圖卷積網絡（GCN）在許多任務的關系推理中顯示出令人鼓舞的優勢，但如何在長視頻序列上有效地應用圖卷積網絡仍然是一個挑戰。其主要原因是大量存在的視頻幀節點使GCN難以捕獲和建模視頻中的時序依賴關系。為了解決此問題，本文引入了一個有效的GCN模塊，即膨脹時序圖推理模塊（DTGRM），該模塊旨在對不同時間跨度視頻幀之間的時序關系和相關性進行建模，尤其可以通過構造多級擴張的時序圖來捕獲和建模長跨度的時序關系。此外，為了增強所提出模型的時序推理能力，本文提出了一種輔助的自監督任務，以鼓勵膨脹的時序圖推理模塊找到并糾正視頻中錯誤的時序關系。本模型在三個具有挑戰性的數據集上均優于最新的行動分割模型。

//www.zhuanzhi.ai/paper/c74cd67206e089bc164ab3112b168355

從異步視頻面試(AVI)中的自動語音識別(ASR)轉錄中，我們解決了基于文本特征自動為候選人的能力評分的任務。問題的關鍵在于如何構建問題與答案之間的依賴關系，并對每個問答(QA)對進行語義級交互。然而，目前AVI的研究大多集中在如何更好地表示問題和答案上，而忽視了它們之間的依賴信息和相互作用，而這是QA評估的關鍵。在這項工作中，我們提出了一種層次推理圖神經網絡(HRGNN)用于問答對的自動評估。具體來說，我們構建了一個句子級關系圖神經網絡來捕獲問題和答案之間的句子依賴信息。基于這些圖，我們采用語義級推理圖注意網絡對當前QA會話的交互狀態進行建模。最后，我們提出了一種門控遞歸單元編碼器來表示用于最終預測的時間問答對。在CHNAT(一個真實數據集)上進行的實證結果驗證了我們提出的模型顯著優于基于文本匹配的基準模型。消融研究和10個隨機種子的實驗結果也表明了我們模型的有效性和穩定性。

//www.zhuanzhi.ai/paper/5c766d478e8b7fae79e95f2a09e5bdd1

由于不同道路間交通流時空分布格局具有復雜的空間相關性和動態趨勢，交通流時空數據預測是一項具有挑戰性的任務。現有框架通常利用給定的空間鄰接圖和復雜的機制為空間和時間相關性建模。然而，具有不完全鄰接連接的給定空間圖結構的有限表示可能會限制模型的有效時空依賴學習。此外，現有的方法在解決復雜的時空數據時也束手無策:它們通常利用獨立的模塊來實現時空關聯，或者只使用獨立的組件捕獲局部或全局的異構依賴關系。為了克服這些局限性，本文提出了一種新的時空融合圖神經網絡(STFGNN)用于交通流預測。首先，提出一種數據驅動的“時序圖”生成方法，以彌補空間圖可能無法反映的幾種現有相關性。SFTGNN通過一種新的時空圖融合操作，對不同的時間段進行并行處理，可以有效地學習隱藏的時空依賴關系。同時，該融合圖模塊與一種新的門控卷積模塊集成到一個統一的層中，SFTGNN可以通過層堆疊學習更多的時空依賴關系來處理長序列。在幾個公共交通數據集上的實驗結果表明，我們的方法達到了最先進的性能比其他基準一致。

//arxiv.org/pdf/2012.09641.pdf

圖神經網絡(gnn)的優勢在于對結構化數據的拓撲信息進行顯式建模。然而，現有的gnn在獲取層次圖表示方面的能力有限，而層次圖表示在圖形分類中起著重要的作用。本文創新性地提出了層次圖膠囊網絡(HGCN)，該網絡可以聯合學習節點嵌入和提取圖的層次結構。具體地說，解糾纏圖膠囊是通過識別每個節點下的異構因素建立的，這樣它們的實例化參數代表同一實體的不同屬性。為了學習層次表示，HGCN通過顯式地考慮部件之間的結構信息，刻畫了低層膠囊(部分)和高層膠囊(整體)之間的部分-整體關系。實驗研究證明了HGCN算法的有效性和各組成部分的貢獻。

//www.zhuanzhi.ai/paper/c9930a15b45547cafbee90db8c5612aa

在本文中，我們研究了在自然環境下使用無標記視頻進行視覺對應的自監督學習。我們的方法同時考慮視頻內和視頻間的表示關聯，以獲得可靠的對應估計。視頻內學習通過幀對相似性在單個視頻中跨幀轉換圖像內容。為了獲得實例級分離的判別表示，我們在視頻內部分析的基礎上，構造了視頻間的相似關系，以方便不同視頻之間的對比變換。通過強制視頻內級和視頻間級之間的轉換一致性，可以很好地保留細粒度的對應關聯，有效地加強實例級特征識別。在視頻目標跟蹤(VOT)、視頻目標分割(VOS)、姿態關鍵點跟蹤等一系列視覺任務上，我們的簡單框架的性能優于最近的自監督對應方法。值得一提的是，我們的方法也超過了完全監督的相似表示(如ResNet)，并與最近為特定任務(如VOT和VOS)設計的完全監督算法相媲美。

//arxiv.org/abs/2012.05057

在觀看視頻時，視覺事件的發生往往伴隨著聲音事件，如唇動的聲音，樂器演奏的音樂。視聽事件之間存在著一種潛在的相關性，通過解決視聽同步的代理任務，可以將其作為自監督信息來訓練神經網絡。在本文中，我們提出了一種新的帶有共同注意力機制的自監督框架來學習無標記視頻中的通用跨模態表示，并進一步使下游任務受益。具體而言，我們探討了三個不同的共注意模塊，以關注與聲音相關的區分視覺區域，并介紹它們之間的相互作用。實驗表明，與現有方法相比，我們的模型在參數較少的情況下，取得了較好的效果。為了進一步評估我們方法的可推廣性和可遷移性，我們將預訓練的模型應用于兩個下游任務，即聲源定位和動作識別。大量的實驗表明，我們的模型可以提供與其他自監督方法競爭的結果，也表明我們的方法可以處理具有挑戰性的場景包含多個聲源。

//arxiv.org/abs/2008.05789

目標檢測和數據關聯是多目標跟蹤系統的關鍵組成部分。盡管這兩個組件高度依賴于彼此，但MOT中的一個流行趨勢是將檢測和數據關聯作為單獨的模塊執行，并按級聯順序處理。由于這種級聯過程，所生成的MOT系統只能執行前向推理，而不能將錯誤反向傳播到整個管道并進行糾正。這導致整個管道的性能低于最佳水平。為了解決這個問題，最近的工作聯合優化了檢測和數據關聯，并形成了一個綜合的MOT方法，已被證明提高了檢測和跟蹤的性能。為此，我們提出了一種基于圖神經網絡(GNNs)的聯合MOT方法。該方法的關鍵思想是，GNNs能夠在空間和時間域內顯式地建模多個目標之間的復雜交互，這對于學習識別特征進行檢測和數據關聯至關重要。我們還利用了運動特征與外觀特征一起使用時對MOT有用這一事實。因此，我們提出的聯合MOT方法也將外觀和運動特征納入我們的基于圖的特征學習框架，從而使MOT更好地學習特征。在MOT挑戰數據集上的大量實驗表明，我們提出的方法在目標檢測和MOT檢測上都取得了最先進的性能。