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意識問題是尚未解決的重大哲學問題與科學問題. 機器意識是人工智能最前沿的研究領域之一. 研發意識機器人對于人工智能與機器人學的發展具有重要科學意義與應用價值. 本文首先介紹了意識與感受性的相關概念和理論, 然后詳細討論了機器意識的概念與研究分類、實現方法與計算模型, 重點論述了實現機器意識的量子方法, 最后總結了機器意識目前面臨的困境與未來可能的發展, 并給出了一套機器意識總體實現框架.

//www.aas.net.cn/cn/article/doi/10.16383/j.aas.c200043

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強化學習是機器學習領域的研究熱點, 是考察智能體與環境的相互作用, 做出序列決策、優化策略并最大化累積回報的過程. 強化學習具有巨大的研究價值和應用潛力, 是實現通用人工智能的關鍵步驟. 本文綜述了強化學習算法與應用的研究進展和發展動態, 首先介紹強化學習的基本原理, 包括馬爾可夫決策過程、價值函數、探索-利用問題. 其次, 回顧強化學習經典算法, 包括基于價值函數的強化學習算法、基于策略搜索的強化學習算法、結合價值函數和策略搜索的強化學習算法, 以及綜述強化學習前沿研究, 主要介紹多智能體強化學習和元強化學習方向. 最后綜述強化學習在游戲對抗、機器人控制、城市交通和商業等領域的成功應用, 以及總結與展望.

//www.c-s-a.org.cn/csa/article/abstract/7701

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近年來,三維人臉識別研究取得了較大進展.相比 二維人臉識別,三維人臉識別更具有優勢,主要特點是在識 別中利用了三維形狀數據.該文首先根據三維形狀數據的 來源,將三維人臉識別分為基于彩色圖像的三維人臉識別、 基于高質 量 三 維 掃 描 數 據 的 三 維 人 臉 識 別、基 于 低 質 量 RGBGD圖像的三維人臉識別,分別闡述了各自具有代表性 的方法及其優缺點;其次分析了深度學習在三維人臉識別 中的應用方式;然后分析了三維人臉數據與二維圖像在雙 模態人臉識別中的融合方法,并介紹了常用的三維人臉數 據庫;最后 討 論 了 三 維 人 臉 識 別 面 臨 的 主 要 困 難 及 發 展 趨勢.

//jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2021/V61/I1/77

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數據融合是最大程度發揮大數據價值的關鍵,深度學習是挖掘數據深層特征信息的技術利器,基于深度學習的數據融合能夠充分挖掘大數據潛在價值,從新的深度和廣度拓展對世界的探索和認識。本文綜述了近幾年基于深度學習的數據融合方法的相關文獻,以此了解深度學習在數據融合中應用所具有的優勢。首先,分類闡述常見的數據融合方法,同時指出這些方法的優點和不足;接著,從基于深度學習特征提取的數據融合方法、基于深度學習融合的數據融合方法、基于深度學習全過程的數據融合方法三個方面對基于深度學習的數據融合方法進行分析,并做了對比研究與總結;最后,總結全文,討論了深度學習在數據融合中應用的難點和未來需要進一步研究的問題。

//kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CAPJ&dbname=CAPJLAST&filename=JSGG20201119008&v=UVJbamaWiqPhx%25mmd2F%25mmd2BOu5dHCwhPPmxv19yW5mC2ZX1%25mmd2Bqh0bZ9gpg2gmEH78ZzOsc7eT

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小樣本學習旨在通過少量樣本學習到解決問題的模型.近年來在大數據訓練模型的趨勢下,機器學習和深度學習在許多領域中取得了成功.但是在現實世界中的很多應用場景中,樣本量很少或者標注樣本很少,而對大量無標簽樣本進行標注工作將會耗費很大的人力.所以,如何用少量樣本進行學習就成為了目前人們需要關注的問題.本文系統梳理了當前小樣本學習的相關工作,具體介紹了基于模型微調、基于數據增強和基于遷移學習三大類小樣本學習模型與算法的研究進展;本文將基于數據增強的方法細分為基于無標簽數據、基于數據合成和基于特征增強三類,將基于遷移學習的方法細分為基于度量學習、基于元學習和基于圖神經網絡三類.本文還總結了目前常用的小樣本數據集,以及代表性的小樣本學習模型在這些數據集上的實驗結果,隨后對小樣本學習的現狀和挑戰進行了概述,最后展望了小樣本學習的未來發展方向.

//www.jos.org.cn/jos/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=6138&journal_id=jos

隨著大數據時代的到來,深度學習模型已經在圖像分類、文本分類等任務中取得了先進成果.但深度學習模型的成功很大程度 上依賴于大量訓練數據,而在現實世界的真實場景中某些類別只有少量數據或少量標注數據,而對無標簽數據進行標注將會消耗 大量的時間和人力.與此相反,人類只需要通過少量數據就能做到快速學習.例如一個五六歲的小孩子從未見過企鵝,但如果給他看 過一張企鵝的圖像,當他進入動物園看到真正的企鵝時,就會馬上認出這是自己曾經在圖像上見過的“企鵝”,這就是機器學習和人類學習之間存在的差距.受到人類學習觀點的啟發[1],小樣本學習[2] [3](few-shot learning)的概念被提出,使得機器學習更加靠近人類思維.

早在 20 世紀八九十年代,就有一些研究人員注意到了單樣本學習(one-shot learning)的問題,直到 2003 年 Li 等[4]才正式提出了 單樣本學習的概念.他們認為當新的類別只有一個或幾個帶標簽的樣本時,已經學習到的舊類別可以幫助預測新類別[5].小樣本學 習也叫作少樣本學習(low-shot learning) [7],其目標是從少量樣本中學習到解決問題的方法.與小樣本學習相關的概念還有零樣本學 習(zero-shot learning)等.零樣本學習是指在沒有訓練數據的情況下,利用類別的屬性等信息訓練模型,從而識別新類別.

小樣本學習的概念最早從計算機視覺(Computer Vision) [8]領域興起,近幾年受到廣泛關注,在圖像分類任務中已有很多性能優 異的算法模型[34][37][45].但是在自然語言處理領域(Natural Language Processing) [9]的發展較為緩慢,原因在于圖像和語言特性不同.圖 像相比文本更為客觀,所以當樣本數量較少時,圖像的特征提取比文本更加容易[87].不過近年來小樣本學習在自然語言處理領域也 有了一些研究和發展[10][46][48].根據所采用方法的不同,本文將小樣本學習分為基于模型微調、基于數據增強和基于遷移學習三種. 基于模型微調的方法首先在含有大量數據的源數據集上訓練一個分類模型,然后在含有少量數據的目標數據集上對模型進行微 調.但這種做法可能導致模型過擬合,因為少量數據并不能很好地反映大量數據的真實分布情況.為解決上述過擬合的問題,基于數 據增強和基于遷移學習的小樣本學習方法被提出.基于數據增強的方法是利用輔助數據集或者輔助信息增強目標數據集中樣本的 特征或擴充對目標數據集,使模型能更好地提取特征.本文根據學習方法不同,將基于數據增強的小樣本學習方法進一步細分為基 于無標簽數據、基于數據合成和基于特征增強三類方法.基于遷移學習的方法是目前比較前沿的方法,是指將已經學會的知識遷移 到一個新的領域中.本文根據學習框架將基于遷移學習的方法細分為基于度量學習、基于元學習和基于圖神經網絡(Graph Neural Networks)的方法.在度量學習的框架下目前已有許多性能較好的小樣本學習模型,例如比較著名的原型網絡(Prototypical Networks) [34]和匹配網絡(Matching Networks) [31]等.基于元學習的方法不僅在目標任務上訓練模型,而是從許多不同的任務中學習 元知識,當一個新的任務到來時,利用元知識調整模型參數,使模型能夠快速收斂.近年來隨著圖神經網絡的興起,研究者將圖神經網 絡也應用到小樣本學習中,取得了先進的結果.

除了圖像分類和文本分類這兩個主要任務,許多其他任務也面臨著小樣本問題.在計算機視覺應用中,利用小樣本學習進行人臉識別[8][60][82]、食品識別[61]、表情識別[66]、手寫字體識別[70][79]以及其他的圖像識別[65]. 在自然語言處理應用中,使用小樣本方法 實現對話系統[67]、口語理解[62],或者完成 NLP 的基本任務,例如 word embedding[63].在多媒體領域應用中,可以使用小樣本方法實現 影像提取[73]和聲紋識別[80]等.在生物與醫學領域,可以應用于疾病診斷[71][72]、臨床實驗[84]、護士能力評價[75]、農作物病害識別[69][81]、 水量分析[76]等.在經濟領域,可應用于產品銷量預測[77]等.在工業與軍事領域,可應用于齒輪泵壽命預測[78]、軍事目標識別[74]和目標 威脅評估[83]等.

本文首先從基于模型微調、基于數據增強和基于遷移學習三種方法介紹小樣本學習的研究進展,總結小樣本學習的幾個著名數據集以及已有模型在這些數據集上的實驗結果;接下來,本文對小樣本學習的研究現狀和主要挑戰進行總結;最后展望了未來的 發展趨勢.

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我們生活在一個由大量不同模態內容構建而成的多媒體世界中,不同模態信息之間具有高度的相關性和互補性,多模態表征學習的主要目的就是挖掘出不同模態之間的共性和特性,產生出可以表示多模態信息的隱含向量.該文章主要介紹了目前應用較廣的視覺語言表征的相應研究工作,包括傳統的基于相似性模型的研究方法和目前主流的基于語言模型的預訓練的方法.目前比較好的思路和解決方案是將視覺特征語義化然后與文本特征通過一個強大的特征抽取器產生出表征,其中Transformer[1]作為主要的特征抽取器被應用表征學習的各類任務中.文章分別從研究背景、不同研究方法的劃分、測評方法、未來發展趨勢等幾個不同角度進行闡述.

//www.jos.org.cn/jos/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=6125&flag=1

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在大數據時代下,深度學習、強化學習以及分布式學習等理論和技術取得的突破性進展,為機器學習提供了數據和算法層面的強有力支撐,同時促進了機器學習的規模化和產業化發展.然而,盡管機器學習模型在現實應用中有著出色的表現,但其本身仍然面臨著諸多的安全威脅.機器學習在數據層、模型層以及應用層面臨的安全和隱私威脅呈現出多樣性、隱蔽性和動態演化的特點.機器學習的安全和隱私問題吸引了學術界和工業界的廣泛關注,一大批學者分別從攻擊和防御的角度對模型的安全和隱私問題進行了深入的研究,并且提出了一系列的攻防方法. 在本綜述中,我們回顧了機器學習的安全和隱私問題,并對現有的研究工作進行了系統的總結和科學的歸納,同時明確了當前研究的優勢和不足. 最后,我們探討了機器學習模型安全與隱私保護研究當前所面臨的挑戰以及未來潛在的研究方向,旨在為后續學者進一步推動機器學習模型安全與隱私保護研究的發展和應用提供指導.

//www.jos.org.cn/jos/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=6131&flag=1

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摘要: 在自然語言處理領域,信息抽取一直以來受到人們的關注.信息抽取主要包括3項子任務:實體抽取、關系抽取和事件抽取,而關系抽取是信息抽取領域的核心任務和重要環節.實體關系抽取的主要目標是從自然語言文本中識別并判定實體對之間存在的特定關系,這為智能檢索、語義分析等提供了基礎支持,有助于提高搜索效率,促進知識庫的自動構建.綜合闡述了實體關系抽取的發展歷史,介紹了常用的中文和英文關系抽取工具和評價體系.主要從4個方面展開介紹了實體關系抽取方法,包括:早期的傳統關系抽取方法、基于傳統機器學習、基于深度學習和基于開放領域的關系抽取方法,總結了在不同歷史階段的主流研究方法以及相應的代表性成果,并對各種實體關系抽取技術進行對比分析.最后,對實體關系抽取的未來重點研究內容和發展趨勢進行了總結和展望.

//crad.ict.ac.cn/CN/10.7544/issn1000-1239.2020.20190358#1

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摘要: 目標檢測算法應用廣泛,一直是計算機視覺領域備受關注的研究熱點。近年來,隨著深度學習的發展,3D圖像的目標檢測研究取得了巨大的突破。與2D目標檢測相比,3D目標檢測結合了深度信息,能夠提供目標的位置、方向和大小等空間場景信息,在自動駕駛和機器人領域發展迅速。文中首先對基于深度學習的2D目標檢測算法進行概述;其次根據圖像、激光雷達、多傳感器等不同數據采集方式,分析目前具有代表性和開創性的3D目標檢測算法;結合自動駕駛的應用場景,對比分析不同 3D 目標檢測算法的性能、優勢和局限性;最后總結了3D目標檢測的應用意義以及待解決的問題,并對 3D 目標檢測的發展方向和新的挑戰進行了討論和展望。

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【導讀】強化學習最新綜述新鮮出爐。在這篇文章中,作者對強化學習進行了全面的研究,包括現有的挑戰、不同技術的最新發展以及未來的發展方向。文章致力于提供一個清晰簡單的研究框架,能夠為新的研究人員或者想全面了解強化學習領域的人提供一個參考。

摘要: 強化學習是設計強調實時響應的人工智能系統的核心組成部分之一。強化學習能夠影響系統在任意的環境中的行動,不管它之前是否了解環境模型。在這篇論文中,我們對強化學習進行了全面的研究,包括了現有挑戰、不同技術的最新發展情況以及未來的發展方向等多個維度。本論文的基本目標是提供一個足夠簡單和清晰的框架,以介紹現有的強化學習方法,從而為新的研究人員和學者了解該領域的核心進展。首先,我們以一種易于理解和比較的方式闡述了強化學習的核心技術。然后,我們分析并描述了強化學習方法的最新發展。我們的分析指出,大多數模型關注于調優策略值,而不是在特定的推理狀態下調優其他東西。

地址:

//arxiv.org/abs/2001.06921

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