掌握线性回归的基础知识以及梯度下降和损失最小化的基本原理
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在Pytorch中,要使用LSTMCell(通过nn.LSTMCell),我们需要了解表示输入时间序列、隐藏状态向量和细胞状态向量的张量应该如何被塑造在这个…
Leave a Comment在Pytorch中,要使用LSTM(使用nn.LSTM())时,我们需要了解表示输入时间序列、隐藏状态向量和细胞状态向量的张量应该如何被塑造在本文中,让我们……
Leave a Comment在当今的数据驱动环境中,确保隐私的同时最大化机器学习和数据分析算法的效用一直是一个重要的挑战。组合成本是一个导致整体隐私保障随多次计算步骤而恶化的显著障碍。尽管在基础研究和差分隐私的采用方面取得了进展,但在隐私和效用之间找到正确的平衡仍然是困难的。 现有的方法如DP-SGD在机器学习模型训练过程中保护隐私方面取得了进展。然而,它们依赖于将训练样本随机分成小批次,这限制了它们在需要数据相关选择的场景中的有效性。 让我们来认识一下Reorder-Slice-Compute(RSC)范式,这是在STOC 2023上提出的一项开创性发展。这个创新性框架提供了一种解决方案,允许自适应切片选择并避免组合成本。通过遵循涉及有序数据点、切片大小和差分隐私算法的特定结构,RSC范式为在不损害隐私的情况下增强效用开辟了新的道路。 来自广泛研究和实验的指标显示了RSC范式的强大之处。与传统方法不同,RSC分析消除了对步数的依赖,从而实现了与单步相当的整体隐私保证。这一突破显著提高了DP算法在一系列基本聚合和学习任务中的效用。 RSC范式的一个杰出应用在于解决私有区间点问题。通过智能选择切片并利用新颖的分析方法,RSC算法以对数*|X|点的顺序实现了保护隐私的解决方案,填补了以前的DP算法中的重要差距。 RSC范式还解决了常见的聚合任务,如私有近似中位数和私有学习轴对齐矩形。通过采用针对特定问题的一系列RSC步骤,该算法限制了错误标记的点,提供准确且私密的结果。 此外,RSC范式为ML模型训练提供了一种改变游戏规则的方法。通过允许根据数据依赖性选择训练样本的顺序,它与DP-SGD无缝集成,消除了与组合相关的隐私恶化。这一进展将在生产环境中彻底改变训练效率。 总而言之,Reorder-Slice-Compute(RSC)范式是在数据驱动环境中平衡隐私和效用的长期挑战的一种变革性解决方案。其独特的结构和新颖的分析承诺在各种聚合和学习任务中开启新的可能性。RSC范式通过消除组合成本为更高效和保护隐私的机器学习模型训练铺平了道路。这一范式转变标志着大数据时代坚实数据隐私追求的一个关键时刻。
Leave a Comment在不断发展的自然语言处理(NLP)领域中,机器翻译和语言模型的发展主要受到英语等语种的大量训练数据集的影响。然而,研究人员和实践者面临的一个重要挑战是需要更多多样化且高质量的训练数据,以应对不常用语言的需求。这一限制制约了全球各种语言社群NLP技术的进步。为了解决这个问题,一支专门的研究团队着手创建解决方案,最终诞生了MADLAD-400。 要理解MADLAD-400的重要性,我们必须首先审视多语言NLP数据集的当前情况。长期以来,研究人员一直依赖于从许多来源获取的网络抓取数据来训练机器翻译和语言模型。虽然这种方法对于拥有丰富在线内容的语言取得了显著成果,但在处理不常用语言时效果不佳。 MADLAD-400的研究团队认识到了这种传统方法的局限性。他们了解到网络抓取数据往往伴随着一系列挑战。噪音、不准确性和质量不一的内容只是在依赖网络数据时出现的一些问题。此外,当处理数字存在性有限的语言时,这些问题会更加严重。 针对这些挑战,研究团队着手创建一个跨多种语言范围且符合最高质量和道德内容标准的多语言数据集。他们的努力成果就是MADLAD-400,这个数据集承诺重新定义我们为多语言应用训练和开发NLP模型的方式。 MADLAD-400展示了研究团队的专注和细致精神。这个数据集的与众不同之处在于它经历了严格的审计过程。与许多多语言数据集不同,MADLAD-400并不仅仅依赖于自动化的网络抓取。相反,它涉及对419种语言的广泛手动内容审计。 审计过程可谓艰巨。它需要熟练掌握各种语言的人才,因为研究团队需要仔细检查和评估跨语言边界的数据质量。这种亲自动手的方法确保了数据集符合最高质量标准。 研究人员还详细记录了他们的审计过程。这种透明度对于数据集使用者来说是无价的,它提供了关于确保数据质量所采取的步骤的见解。这份文档不仅是指南,也是科学研究中可重复性的基础原则。 除了手动审计外,研究团队还开发了过滤器和检查机制,以进一步提高数据质量。他们识别和解决了版权材料、仇恨言论和个人信息等问题。这种主动的数据清理方法最大程度地减少了不良内容进入数据集的风险,确保研究人员能够自信地工作。 此外,MADLAD-400还体现了研究团队对包容性的承诺。它涵盖了多种语言,为经常在NLP研究中被忽视的语言社群发声。MADLAD-400打开了开发更具包容性和公平性的NLP技术的大门,包括了主流语言之外的语言。 虽然MADLAD-400的创建和策划本身就是令人印象深刻的成就,但这个数据集的真正价值在于它的实际应用。研究团队进行了大量实验,展示了MADLAD-400在训练大规模机器翻译模型方面的有效性。 结果明显。MADLAD-400显著提高了广泛语言范围内的翻译质量,展示了其推动机器翻译领域发展的潜力。该数据集为跨越语言障碍、促进语言交流提供了坚实的基础。 总的来说,MADLAD-400是多语言自然语言处理领域的一个重要成就。通过精心策划和包容性承诺,这个数据集解决了紧迫的挑战,赋予了研究人员和实践者接纳语言多样性的能力。它在追求更具包容性的多语言NLP的征程中扮演着进步的指引,为语言技术服务于全球受众带来了希望。
Leave a Comment如今,像Hugging Face这样的平台使得从AI研究人员到机器学习经验有限的用户都能够更轻松地访问和利用预训练的大型语言模型(LLM)来为不同实体服务。当多个这样的组织或实体在共享类似的任务时,由于隐私法规的限制而无法直接交换本地数据时,联邦学习(FL)成为利用这些实体的集体数据的显著解决方案。FL还提供了强大的隐私保护,保护其模型思想的安全,并允许他们使用不同的方法创建定制模型。 在这项工作中,研究人员建立了一个全面的端到端基准测试流水线,简化了数据集预处理、执行或模拟联邦微调以及在联邦大型语言模型(LLM)微调环境中评估性能的过程,旨在为各种能力演示目的设计。 上述图片展示了FS-LLM的架构,包括三个主要模块:LLMBENCHMARKS、LLM-ALGZOO和LLM-TRAINER。团队已经开发了强大的联邦参数高效微调(PEFT)算法的实现和多功能的编程接口,以便未来的扩展,即使处理闭源LLM,也能够在联邦学习(FL)场景中有效地运行LLM,减少通信和计算开销。 他们的网站上提供了详细的教程:federatedscope.io 您可以通过FederatedScope Playground或Google Colab尝试FederatedScope。 他们的方法还结合了加速技术和资源有效的策略,以在资源约束下微调LLM,并提供灵活的可插拔子例程,用于跨学科研究,例如在个性化联邦学习设置中应用LLM。 该研究包括一系列广泛且可再现的实验证明了FS-LLM的有效性,并在联邦环境中使用最先进的参数高效微调算法建立了先进LLM的基准。根据这些实验结果的发现,我们概述了未来联邦LLM微调研究的一些有希望的方向,以推进FL和LLM社区的发展。
Leave a Comment想要通过自然语言处理提升您的iOS应用程序吗?了解iOS应用程序中的自然语言处理是什么以及如何成功地集成它
Leave a Comment本文探讨了贝叶斯优化和超带(BOHB)在机器学习中的超参数调优概念及其应用,并以一个示例进行说明
Leave a Comment在向可适应、普适视觉模型迈出重大一步的突破性进展中,来自微软亚洲研究院的研究人员发布了InstructDiffusion。这一创新性框架通过为多种视觉任务提供统一的接口,革命性地改变了计算机视觉领域的格局。论文《InstructDiffusion: A Generalist Modeling Interface for Vision Tasks》介绍了一种能够同时处理各种视觉应用的模型。 InstructDiffusion的核心是一种新颖的方法:将视觉任务构建为人类直观的图像处理过程。与依赖预定义输出空间(如类别或坐标)的传统方法不同,InstructDiffusion在灵活的像素空间中运作,更接近人类感知。 该模型旨在根据用户提供的文本指令修改输入图像。例如,“在红色中圈出男人的右眼”这样的指令可以使模型适用于关键点检测等任务。同时,“将蓝色掩码应用于最右侧的狗”这样的指令可用于分割。 支撑该框架的是去噪扩散概率模型(DDPM),它生成像素输出。训练数据包括三元组,每个三元组由指令、源图像和目标输出图像组成。该模型被设计为处理三种主要输出类型:RGB图像、二值掩码和关键点。这涵盖了广泛的视觉任务,包括分割、关键点检测、图像编辑和增强。 关键点检测 a) 在鲸鱼的右眼周围创建一个黄色圆圈。 (b) 用蓝色圆圈标记汽车标志。 分割 a) 将镜子中猫的像素标记为蓝色,其他保持不变。 (b) 将阴影像素涂成蓝色,保持其他像素的当前外观。 图像编辑 模型生成的图像结果 低级任务 InstructDiffusion也适用于包括图像去模糊、去噪和去水印在内的低级视觉任务。…
Leave a Comment创建和制定一个能够处理各种用户定义任务的全面模型一直是人工智能(AI)研究领域的一个关注点。这在自然语言处理(NLP)中尤为突出,通过“指令调整”来实现。这种方法通过让大型语言模型(LLM)接触广泛的活动并通过自然语言指令来表达,使模型能够胜任任意指令。 其中一个例子是使用视觉语言模型。”视觉语言模型”(VLM)是一种能够理解文本和图像作为输入的人工智能类型。它们可以执行涉及视觉和文本数据相互作用的各种任务。它们用于图像字幕、视觉问答和创建视觉场景的文本描述,或者在语言和视觉表示之间进行翻译。 最近,Stability AI的研究人员宣布发布其首个日语视觉语言模型——Japanese InstructBLIP Alpha。虽然已经有很多视觉语言模型,但这是第一个生成日语文本描述的模型。这个新算法旨在为传入的照片生成日语文本描述和对与图像相关的查询的文本响应。 研究人员强调,该模型可以识别特定的日本地标。对于从机器人技术到旅游的各种用途来说,这种能力提供了一个重要的本地化意识层。此外,该模型可以处理文本和图像,从而能够基于视觉输入进行更复杂的查询。 研究人员进行了深入的研究,开发了这个模型,并使用多样化的指令数据对该模型进行了训练。为了将两者连接起来,他们使用了图像编码器、LLM和查询变换器(Q-Former)对模型进行了训练。此外,他们通过指令调整对Q-Former进行了微调,同时保持了图像编码器和LLM的冻结状态。 此外,研究人员收集了26个公开可用的数据集,涵盖了广泛的功能和职责,并将它们转换为指令调整格式。该模型在13个数据集上进行了训练,并在所有13个保留数据集上展示了最先进的零样本性能。研究人员进一步强调,当在各个下游任务上进行微调时,该模型显示出最先进的性能。他们还设计了一种指令感知的查询变换器,可以提取特定指令的信息元素。 他们提出了“指令感知视觉特征提取”的思想,介绍了一种根据给定指令灵活提取信息且具有信息性的特征的方法。为了让Q-Former从冻结的图像编码器中检索指令感知的视觉特征,文本指令被发送给冻结的LLM和Q-Former。他们还使用了平衡采样技术来同步数据集之间的学习进度。 尽管该模型具有实用性和有效性,但研究人员警告用户要注意当前潜在的偏见和限制。他们提醒用户,像任何其他AI系统一样,必须通过人为判断来评估响应的准确性和适当性。通过持续的研究和开发,该模型在日语视觉语言任务中的性能必须得到提高。
Leave a Comment“变形金刚在自然语言处理领域取得了进化性的进展并不是秘密基于变形金刚,许多其他机器学习模型也得以发展其中之一是BERT,它主要由几个部分组成…”
Leave a Comment“现在LLMs(大型语言模型)无处不在,尤其是ChatGPT有很多应用程序正在其之上构建,如果你还没有尝试过的话,你应该试试看在ChatGPT之上构建应用程序很可能会…”
Leave a Comment随着人工智能领域的不断进步,其子领域,包括自然语言处理、自然语言生成、自然语言理解和计算机视觉,正变得越来越受欢迎。最近引起很多关注的大型语言模型(LLMs)被用作优化器。它们的能力被用于自然语言理解,以增强优化过程。优化在许多不同的行业和背景中具有实际意义。基于导数的优化方法在处理各种问题方面历史上表现良好。 这也带来了一些挑战,因为在实际情况下,梯度可能只有时而可用,这带来了困难的问题。为了解决这些问题,Google DeepMind的研究人员提出了一种名为OPRO(Optimisation by PROmpting)的独特方法作为解决方案。通过使用LLMs作为优化器,OPRO提供了一种简单而强大的技术。在这种情况下,主要的创新点是使用日常语言来表达优化任务,使流程更简单、更易于理解。 OPRO首先通过自然语言描述优化问题。这意味着问题是用简单的语言表达,而不是复杂的数学公式,这样更容易理解。其次,它提供了一个迭代的解决方案生成过程。LLM根据给定的自然语言提示为每个优化步骤创建新的候选解。这个提示是重要的,它包含了先前创建的解以及它们的相关值的详细信息。这些传统选项作为进一步发展的起点。 然后,更新和评估这些解,并评估它们的性能或质量。在经过检查的解后,下一个优化步骤的提示将包含这些解。随着迭代过程的进行,解逐渐改进。一些实际的例子被用来说明OPRO的有效性。首先,OPRO被用来解决两个众所周知的优化问题:线性回归问题和旅行推销员问题。这些问题是显著的,并作为评估该方法有效性的标准。OPRO展示了其识别出这些问题的优秀解的能力。 其次,它被用于提示优化。OPRO不仅仅解决特定的优化问题,还涉及到优化提示本身的问题。目标是找到能够提高任务准确性的指令。这对于涉及自然语言处理的任务尤其重要,因为提示的结构和内容对结果有很大影响。 团队表明OPRO优化的提示通常优于人类创建的提示。在一个例子中,它使Big-Bench Hard工作负载的性能提高了高达惊人的50%,在GSM8K基准测试中提高了8%。这显示了OPRO在改善优化结果方面的巨大潜力。 总之,OPRO提供了一种利用大型语言模型进行优化的革命性方法。OPRO通过用普通语言解释优化任务并反复生成和改进解来展示其在解决常见优化问题和改善提示方面的效率。结果表明,与传统方法相比,尤其是在梯度信息不可用或难以收集的情况下,性能提升显著。
Leave a CommentT2I-Adapter是即插即用的工具,可以增强文本到图像模型,而无需进行完整的重新训练,使其比ControlNet等其他替代方案更高效。它们将内部知识与外部信号对齐,实现精确的图像编辑。与要求大量计算资源并减慢图像生成速度的ControlNet不同,T2I-Adapter仅在去噪过程中运行一次,提供更快更高效的解决方案。 模型参数和存储需求清楚地展示了这一优势。例如,ControlNet-SDXL拥有1251亿个参数和2.5 GB的fp16格式存储空间。相比之下,T2I-Adapter-SDXL将参数(7900万)和存储空间(158 MB)大幅减少,分别减少了93.69%和94%。 https://huggingface.co/blog/t2i-sdxl-adapters Diffusers团队与T2I-Adapter研究人员的最新合作为Stable Diffusion XL(SDXL)引入了对T2I-Adapter的支持。这次合作主要集中在从头开始训练SDXL上的T2I-Adapter,并在包括素描、边缘检测、线稿、深度和openpose在内的各种条件因素下取得了令人满意的结果。 训练T2I-Adapter-SDXL使用了来自LAION-Aesthetics V2的300万个高分辨率图像-文本对,训练设置规定了20000-35000步、批量大小为128(数据并行,单个GPU批量大小为16)、常量学习率为1e-5以及混合精度(fp16)。这些设置在速度、内存效率和图像质量之间取得了平衡,使其适用于社区使用。 在Diffusers框架中使用T2I-Adapter-SDXL非常简单,只需按照一系列步骤安装所需的依赖包,包括diffusers、controlnet_aux、transformers和accelerate。随后,使用T2I-Adapter-SDXL进行图像生成主要包括两个步骤:以适当的控制格式准备条件图像,并将这些图像和提示传递给StableDiffusionXLAdapterPipeline。 在实际示例中,加载Lineart Adapter,并对输入图像进行线稿检测。随后,使用定义的提示和参数启动图像生成,允许用户通过”adapter_conditioning_scale”和”adapter_conditioning_factor”等参数来控制应用的条件程度。 总之,T2I-Adapter为ControlNet提供了引人注目的替代方案,解决了微调预训练文本到图像模型的计算挑战。它们体积小、操作高效、易于集成,是在各种条件下自定义和控制图像生成的有价值工具,为人工智能的创造力和创新提供了支持。
Leave a Comment“闪电”系统使用一种新颖的抽象将光子连接到计算机的电子组件,创建了第一个光子计算原型,以满足实时机器学习推理请求
Leave a Comment最近流行起来的Transformer设计已经成为自然语言处理(NLP)活动,特别是机器翻译(MT)的标准方法。这种架构展示了令人印象深刻的扩展性,这意味着增加更多的模型参数会在各种NLP任务上获得更好的性能。许多研究和调查已经验证了这一观察结果。虽然Transformer在可扩展性方面表现出色,但也有一个并行的运动,旨在使这些模型在实际世界中更加高效和可部署。这涉及到处理延迟、内存使用和磁盘空间等问题。 研究人员一直在积极研究解决这些问题的方法,包括组件裁剪、参数共享和降维。广泛使用的Transformer架构包括许多重要部分,其中最重要的两个部分是前馈网络(FFN)和注意力。 注意力 – 注意机制允许模型在分析每个单词时捕捉句子中的关系和依赖,而不考虑它们的位置。它作为一种机制,帮助模型确定输入文本的哪些部分与其当前正在分析的每个单词最相关。理解短语中的单词之间的上下文和连接取决于这一点。 前馈网络(FFN):FFN负责对每个输入标记进行非线性转换。通过对每个单词的表示进行特定的数学运算,它为模型对每个单词的理解增加了复杂性和表达能力。 在最近的研究中,一组研究人员专注于研究Transformer架构中的FFN的作用。他们发现FFN在作为模型的一个大组件时存在很高的冗余,并消耗大量的参数。他们发现,即使显著减少了模型的参数数量,也不会对准确性造成重大影响。他们通过从解码器层中删除FFN,而是在编码器层之间使用一个共享的FFN来实现这一点。 解码器层:标准Transformer模型中的每个编码器和解码器都有自己的FFN。研究人员删除了解码器层中的FFN。 编码器层:他们使用一个单独的FFN,该FFN由所有编码器层共享,而不是为每个编码器层提供单独的FFN。 研究人员分享了采用这种方法带来的好处,如下所示。 参数减少:通过删除和共享FFN组件,他们大大减少了模型中的参数数量。 尽管删除了大量参数,但模型的准确性仅略有降低。这表明编码器的多个FFN和解码器的FFN存在一定程度的功能冗余。 缩小规模:他们扩大了共享FFN的隐藏维度,以恢复架构的先前尺寸,同时保持或甚至提高模型的性能。与之前的大规模Transformer模型相比,这在准确性和模型处理速度(延迟)方面取得了显著的改进。 总之,这项研究表明,在Transformer设计中,特别是在解码器层中,前馈网络可以简化并共享,而不会对模型性能造成重大影响。这不仅减轻了模型的计算负载,还提高了其在各种NLP应用中的效果和适用性。
Leave a CommentMeta推出的Llama 2的发布在社区中引发了激动,标志着以前只能通过…访问的高性能大型语言模型时代的开始
Leave a Comment“值迭代(Value Iteration,VI)通常是在强化学习(Reinforcement Learning,RL)学习路径上介绍的第一个算法之一该算法的基本细节涉及一些最…”
Leave a Comment随着数据团队在云上的扩大,数据平台团队需要确保他们负责的工作负载能够满足业务目标在规模扩大的情况下,有数十名数据工程师参与建设…
Leave a Comment远程医疗的兴起改变了医疗的提供方式,打开了专业网络,降低了价格,并允许进行远程医疗咨询。此外,智能医疗系统通过添加医疗信息提取、药物推荐、自动诊断和健康问题解答等功能,改进了在线医疗服务。虽然在构建智能医疗系统方面取得了一些进展,但早期研究集中在特定问题或疾病上,具有狭窄的应用范围,导致实验性进展与实际应用之间存在差距。为了弥合这一差距,需要提供更广泛的医疗场景的完整解决方案,并为消费者提供最高品质的端到端对话式医疗服务。 近期,大型语言模型展示了与人类进行有意义对话和遵循指令的惊人能力。这些进展为开发医疗咨询系统创造了新的机会。然而,涉及医疗咨询的情况通常更为复杂,超出了通用领域的语言模型的范围。图1展示了一个真实世界医疗咨询的示例。它展示了两个特点。首先,需要全面可信的医疗知识来理解对话并在每个阶段做出适当回应。通用领域的语言模型提供与特定情况无关的输出,存在主要的幻觉问题。 其次,通常需要进行多轮对话才能获得足够了解患者情况以提供医疗咨询的知识,并且每个对话轮次都有一个明确的目标。然而,通用领域的语言模型在用户健康状况的具体问题上往往具有有限的多轮查询能力,并且是单轮代理。基于这两点发现,复旦大学、西北工业大学和多伦多大学的研究人员认为,医疗语言模型应该对全面可信的医疗知识进行编码,同时符合真实世界医疗对话的分布特征。受到指令调整的成功启发,他们研究如何构建高质量的监督微调数据集,用于训练医疗语言模型,并包括医学知识和咨询行为模式。 在实际应用中,他们使用三种不同的方法创建样本: • 基于医疗知识图的样本开发。根据从真实世界咨询数据集中收集的患者查询分布,他们使用以科室为导向的方法从医疗知识网络中选择知识三元组。然后使用GPT-3.5为每个三元组创建问答对。结果得到了50k个样本。 • 重建真实对话。为了改善语言模型,从医疗论坛收集的咨询记录是合适的数据源。这些文档中使用的语言是非正式的,术语的呈现方式不一致,各种医疗从业者的表达风格各异。因此,他们使用GPT-3.5使用实际案例重新创建对话。结果得到了420k个样本。 • 样本收集后,进行人工选择。他们从涵盖各种咨询设置的真实医疗对话记录中手动选择了一小组条目,并重新编写了某些示例以符合人类意图。他们还确保每个对话的整体质量在人工引导重建后得到保证。结果得到了2k个样本。然后,使用新创建的SFT数据集在拥有13B个参数的通用领域中文语言模型的基础上,通过两阶段训练过程训练DISC-MedLLM。他们从两个角度评估模型的性能,以确定其在多轮对话中提供系统咨询和在单轮对话中提供准确回复的能力。 图1:患者和真实医生之间对话的示例。医生回应中提到的医学实体由蓝色高亮文本标示。每一轮,医生的行为显示特定的意图:(1)在第一轮,进行更多的研究以收集有助于确定潜在情景的数据;(2)在第二轮,进行初步诊断并提出明确建议;(3)在第三轮,根据医疗状况提供具体的治疗选择。 他们从三个公共医学数据集中收集了一系列多项选择题,并使用该题库对单轮对话进行了模型准确性评估。对于多轮对话评估,他们首先使用GPT-3.5创建了一小组优秀咨询案例,模拟患者与模型进行对话。然后使用GPT-4评估模型的主动性、准确性、有用性和语言质量。实验结果显示,尽管不及GPT-3.5,但DISCMedLLM在参数相同的情况下平均超过了医学大规模华佗GPT 10%。 此外,在模拟医学咨询环境中,DISC-MedLLM的整体表现优于基准模型,如GPT-3.5、华佗GPT和扁鹊。DISC-MedLLM在涉及医学部门和患者意图的案例中表现出色,并超过了其他中文医学LLM。
Leave a Comment创建3D模型可以比2D图像提供更沉浸式和逼真的场景表现。它们允许观众从不同角度探索和与场景进行交互,提供对空间布局和信息深度的更好理解。 这对虚拟现实(VR)和增强现实(AR)应用非常重要。它们可以将数字信息叠加到真实世界上(AR),或创建完全虚拟的环境(VR),提升游戏、教育、培训和各种行业的用户体验。 神经辐射场(NeRFs)是一种用于3D场景重建和渲染的计算机视觉技术。NeRF将场景视为一个3D体积,其中体积中的每个点都有相应的颜色(辐射)和密度。神经网络通过基于不同视角拍摄的2D图像预测每个点的颜色和密度。 NeRFs具有多个应用,例如视图合成和深度估计,但从多视图图像中学习具有固有的不确定性。目前用于量化不确定性的方法要么是启发式的,要么是计算开销很大的。Google DeepMind、Adobe Research和多伦多大学的研究人员引入了一种名为BayesRays的新技术。 它由一个框架组成,用于评估任何预训练的NeRF的不确定性,而无需修改训练过程。通过使用空间扰动和贝叶斯拉普拉斯近似添加体积不确定性场,他们能够克服NeRFs的局限性。贝叶斯拉普拉斯近似是一种用简单的多变量高斯分布近似复杂概率分布的数学方法。 他们计算出的不确定性在统计学上是有意义的,并且可以渲染为额外的颜色通道。他们的方法在关键指标(如与重建深度误差的相关性)上也优于先前的工作。他们使用了一种即插即用的概率方法来量化任何预训练的NeRF的不确定性,而不受其架构的影响。他们的工作提供了一种实时去除预训练NeRFs中伪影的阈值。 他们表示,他们构建他们的方法的灵感来自使用体积场对3D场景建模。体积变形场通常用于操作隐式表示的对象。他们的工作也类似于摄影测量学,其中重建不确定性通常通过在已识别的空间位置上放置高斯分布来建模。 最后,他们表示他们的算法仅限于量化NeRFs的不确定性,并且不能简单地转化为其他框架。然而,他们未来的工作涉及针对更近期的空间表示(如3D高斯喷洒)制定类似基于变形的拉普拉斯近似的方法。
Leave a Comment大型语言模型(LLMs)以很大程度上利用了自然语言处理的能力。从语言生成和推理到阅读理解,LLMs都能胜任。这些模型在帮助医生工作方面的潜力引起了多个领域,包括医疗保健的关注。最近的LLMs,包括Med-PaLM和GPT-4,在涉及医学问答的任务中表现出了他们的熟练程度,特别是涉及医学数据库和考试的任务。 一个常见的限制是难以确定LLMs在受控基准测试中出色的表现是否能够转化到实际的临床环境中。临床医生在医疗行业中进行各种与信息相关的工作,这些工作经常需要来自电子健康记录(EHRs)的复杂、非结构化的数据。医疗从业者所面对的复杂性和复杂性在当前可用的EHR数据问答数据集中没有很好地体现出来。当医生依靠LLMs来帮助他们时,他们缺乏评估这些模型能否提供准确和具有上下文意识的回复所需的细微差别。 为了克服这些限制,一组研究人员开发了MedAlign,这是一个基准数据集,包括15名从事7个不同医学专业的临床医生提交的共983个问题和指令。MedAlign专注于基于EHR的指令-回答配对,而不仅仅是问题-回答配对,这使其与其他数据集不同。该团队为其中303个指令提供了由临床医生撰写的参考回答,并将其与EHR数据相链接,以提供提示的上下文和基础。每个临床医生对这303个指令上六种不同LLMs生成的回答进行了评估和排名,以确认数据集的可靠性和质量。 临床医生还提供了他们自己的黄金标准解决方案。通过收集包括临床医生提供的指令、LLM生成回答的专家评估以及相关的EHR上下文的数据集,MedAlign开创了一项开拓性的工作。这个数据集与其他数据集的不同之处在于它为评估LLMs在临床情况下的工作效果提供了一个有用的工具。 第二个贡献展示了一种自动化的、检索式的方法,用于将相关的患者电子健康记录与临床指令匹配。为了实现这一点,该团队创建了一个程序,使向临床医生索取指令更加高效和可扩展。他们可以通过隔离这种指令征集方法从更大、更多样化的临床医生群体中寻求提交。 他们甚至评估了他们的自动化方法与相关EHR匹配的效果。研究结果显示,与指令与EHR的随机配对相比,这种自动匹配过程在74%的情况下成功提供了相关的配对。这一结果突显了自动化提高连接临床数据的效果和准确性的机会。 最后一个贡献考察了自动化自然语言生成(NLG)参数与临床医生对LLM生成回答的评级之间的关系。这项研究旨在确定是否可以使用可扩展的自动化指标来对LLM回答进行排序,以取代专业临床医生的评估。该团队旨在通过衡量人类专家排序与自动化标准之间的一致程度,减少医生在未来研究中手动识别和评估LLM回答的需求。通过使审查过程更加高效且不那么依赖人力资源,为医疗应用开发和改进LLMs的进程可能会加快。
Leave a Comment自从被广为人知以来,ChatGPT、GPT-4和Llama-2系列模型以其在各种工作中的多功能性赢得了用户的喜爱。使用RLHF和许多其他基础模型进行模型对齐是其有效性的一个因素。训练一个庞大的语言模型会创建一个具有大量知识的网络。然而,由于网络并不被教导去区分其中的信息,它可能表现出不良行为,甚至造成社会危害。通过改变模型的行为,对齐旨在解决这个问题,并在发展安全和可管理的基础模型方面变得至关重要。 虽然RLHF增强了模型对齐,但由于其在加载和训练多个模型期间PPO时的复杂性和大内存需求,其使用受到限制。需要评估RLHF的速度和性能差异,因为其应用仍处于初级阶段。为了实现这一目标,他们研究了常见的RLHFPPO的训练过程和模型架构。他们的研究发现通过在参考/奖励模型和演员/评论家模型之间共享模型,可以显著降低内存/计算成本。 微软的研究人员建议在PPO期间使用Hydra-PPO来最小化在内存中存储的学习和静态模型的数量。根据运行时和性能比较,这些内存节省可以用来增强训练批次大小,从而减少PPO每个样本的延迟高达65%。他们提出了一组名为Hydra-RLHF的RLHF改进,他们创建了一个基于解码器的模型,称为hydra,其中包含两个线性头: 1)一个因果头,预测在序列中它之后将出现的令牌 2)一个奖励模型头,提供与相同输入相关的即时奖励。 多头模型已经广泛研究,一般来说,与强化学习有关。 他们进行了比较研究,评估了几种模型对齐过程的有效性,以GPT-4为衡量标准。他们发现LoRA-PPO比FFT具有更好的对齐效果,但成本更高。他们引入了Hydra-RLHF,通过将参考和奖励模型结合起来,并在PPO期间动态切换当前的LoRA模块,以减少内存使用同时保持速度。由于Hydra-RLHF,社区现在可以使用RLHF来进行更广泛范围的模型和应用。
Leave a Comment定量相位成像(QPI)是许多科学和显微镜领域的先进成像方法。它可以量化并观察透明或半透明材料中光的光程差异。利用这种无创、无标记的技术,可以了解样品内的折射率分布和厚度变化。 多光谱定量相位成像(QPI)系统在这个基本原理的基础上构建,通过在感兴趣的波长或光谱带范围内获取多个相位图像。QPI通过评估光与样品相互作用时所经历的相位偏移来获取关于样品的折射率和厚度的信息。 QPI是一种灵活的技术,可以在传统的生物医学学科之外的领域中使用,如细胞生物学、病理学和生物物理学。它在多个科学领域中都有用途,包括表面科学用于评估生物界面,材料科学用于表征光学组件、薄膜和纳米颗粒。它的能力包括研究亚细胞结构和过程,实时监测细胞生长和行为,癌症检测,病原体检测,薄膜厚度测量,光学质量评估和表面粗糙度分析。 因此,研究人员对QPI进行了深入研究,加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)电气与计算机工程系的研究人员提出了一种新的多光谱QPI设计。 这种方法使用深度学习创建宽带衍射光学网络,使得可以在单个快照中获取跨多个光谱带的定量相位图像。光学网络使用多个空间结构化的介质衍射层,每个层都有数十万个经过优化用于深度学习的透射衍射特征。 在制造出的衍射层后,光学网络将多光谱QPI信号光路到预定的空间位置处,在输出平面上进行单色焦平面阵列的强度分布测量,并提取输入对象在预定波长处的相位剖面。 这个光学网络通过深度学习优化输入对象的多光谱相位信息,将其转化为输出视场中分别空间编码每个目标光谱带的物体相位信息的不同强度分布。 QPI由两个主要组件组成。一个组件是图像前端,负责进行光学干涉以将所需的相位信息转化为可以使用数字图像传感器记录的强度级别,另一个组件是数字处理后端任务,用于根据这些信号执行必要的图像处理和定量相位图像重建。 为了测试系统的准确性,研究人员通过对新类型的前所未见的物体进行成像来验证了其能力。研究表明,这是一个多功能、通用的多光谱定量相位成像仪,适用于各种应用。
Leave a Comment近年来,准确的时间序列预测在众多实际应用中变得至关重要。无论是预测需求趋势还是预测疫情的传播,能够进行精确预测的能力都是无价之宝。在多变量时间序列预测方面,出现了两类模型:单变量和多变量模型。单变量模型关注于系列间的相互作用,在单变量时间序列中捕捉趋势和季节模式。然而,最近的研究发现,尽管先进的多变量模型有很大潜力,但在长期预测基准测试中往往不如简单的单变量线性模型。这引发了关于交叉变量信息的有效性以及多变量模型在这种信息不那么有益时是否仍能保持自己的重要性的关键问题。 近年来,基于Transformer的架构在时间序列预测领域崭露头角,得益于它们在序列任务中的卓越性能。然而,它们在长期预测基准测试中的表现引发了对它们与更简单的线性模型相比的有效性的质疑。鉴于此,谷歌AI团队引入了一个开创性的解决方案:时间序列混合器(TSMixer)。经过对单变量线性模型优势的细致分析之后,TSMixer代表了一个重大的飞跃。它充分利用了线性模型的优势,同时高效地整合了交叉变量信息,使其在长期预测基准测试中与最佳单变量模型表现相当。 线性模型与Transformer之间的一个关键区别在于它们如何捕捉时间模式。线性模型使用固定的、时间步依赖的权重来捕捉静态时间模式,使其在学习此类模式方面异常有效。相比之下,Transformer依靠具有动态、数据依赖权重的注意力机制,捕捉动态时间模式并实现交叉变量信息的处理。TSMixer架构结合了这两种方法,确保它保留了时间线性模型的能力,同时利用了交叉变量信息的强大力量。 数据不会说谎,在TSMixer的案例中,结果表明一切。在对包括电力、交通和天气在内的七个热门长期预测数据集进行评估时,TSMixer在均方误差(MSE)方面相比其他多变量和单变量模型展现出显著改进。这表明,当设计精确且有见地时,多变量模型可以与其单变量对应物表现相当。 总之,TSMixer代表了多变量时间序列预测领域的一个关键时刻。通过巧妙地结合线性模型和基于Transformer的架构的优势,它不仅胜过其他多变量模型,还与最先进的单变量模型齐肩并进。随着时间序列预测领域的不断发展,TSMixer为更强大、更有效的模型铺平了道路,这些模型可以彻底改变各个领域的应用。
Leave a Comment这位博士生正在改进算法,以减少材料使用来设计大型结构,从而帮助缩小建筑行业巨大的碳足迹
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