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通过几何深度学习提高MHC-I结合肽预测的概括性
肽与主要组织相容性复合物（MHC）分子之间的相互作用在自身免疫，病原体识别和肿瘤免疫方面是关键的。癌症免疫疗法的最新进展需求需要更准确的MHC结合肽计算预测。我们解决了与MHC结合的肽预测的普遍性挑战，从而揭示了当前基于序列的方法的局限性。我们利用几何深度学习（GDL）的基于结构的方法表明，在看不见的MHC等位基因的普遍性方面有望提高。此外，我们通过在结构（3D-SSL）上引入一种自我监督的学习方法来解决数据效率。在不暴露于任何绑定亲和力数据的情况下，我们的3D-SSL优于基于序列的方法，该方法在〜90倍的数据点上训练。最后，我们证明了基于结构的GDL方法对乙型肝炎病毒疫苗免疫肽疗法案例研究的结合数据的偏见。这项概念验证研究强调了基于结构的方法增强通用性和数据效率的潜力，对数据密集型领域（如T细胞受体特异性预测预测）具有重要意义，为增强对免疫反应的理解和操纵铺平了道路。
使用深的Kalman滤波器生成模型
基于变异自动编码器（VAE）的深层可变生成模型已显示出有希望的视听语音增强性能（AVSE）。基本的想法是学习干净的语音数据的基于VAE的视听先验分布，然后将其与统计噪声模型相结合，以从目标扬声器的嘈杂的音频录制和视频（LIP图像）中恢复语音signal。为AVSE开发的现有生成模型没有考虑到语音数据的顺序性质，从而阻止它们充分整合视觉数据的力量。在本文中，我们提出了一个视听深度卡尔曼滤波器（AV-DKF）生成模型，该模型假设了潜在变量的一阶马尔可夫链模型，并有效地融合了视听数据。此外，我们将一种有效的推理方法来估算测试时估计语音信号的方法。我们进行了一组实验，以比较语音增强的生成模型的不同变体。结果证明了AV-DKF模型的优越性，与仅音频版本以及基于Audio-Audio-forio-visual Vae模型相比。
Dunee Fedgst Mao大学，Junbin
摘要 - 目前，大多数医疗机构都面临着使用零散和孤立数据来解决疾病预测问题的统一模型的挑战。尽管联邦学习已成为隐私保存模型培训的公认范式，但如何将联合学习与fMRI的时间特征相结合以增强预测性能是功能疾病预测的公开问题。为了解决这一具有挑战性的任务，我们提出了一个新型的联合图形时空（FedGST）脑功能疾病预测的框架。具体来说，锚采样用于处理本地客户端的可变长度时间序列数据。然后，动态功能连接图是通过滑动窗口和Pearson相关系数生成的。接下来，我们提出了一个启动时间模型，以从本地客户端的动态功能连接图中提取时间信息。最后，隐藏的激活变量发送到全局服务器。我们在全球服务器上提出了一个UniteGCN模型，以接收和处理来自客户端的隐藏激活变量。然后，全局服务器将渐变信息返回给客户端以进行反向传播和模型参数更新。客户端模型在本地服务器上汇总了模型参数，并将其分配给客户端以进行下一轮培训。我们证明，FedGST在Abide-1和ADHD200数据集上优于其他联合学习方法和基准。索引术语 - 跨时期，联邦学习，脑功能疾病，图表学习
稀疏深神经网络的算法和理论方面
2从稀疏的深神经网络到稀疏基质分解22 2.1神经网络简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 2.1.1神经网络的定义。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 2.1.2神经网络的培训问题。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 2.2稀疏神经网络的简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25 2.2.1稀疏神经网络：定义和培训问题。。。。。。25 2.2.2稀疏深神经网络培训的实用方法。。。。。。。。29 2.2.3关于稀疏深神经网络的理论。。。。。。。。。。。。。34 2.3稀疏基质分解及其与稀疏深神经网络的关系。35 2.3.1问题制定和与稀疏深神经网络的第一个关系。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。35 2.3.2稀疏基质分解的算法以及稀疏DNNS训练中与修剪/再培训方法的关系。。。。。。。。。。。36 2.3.3稀疏基质分解的其他应用。。。。。。。。。。。38 2.3.4稀疏基质分解的相关作品。。。。。。。。。。。。。40 2.4固定支持矩阵分解。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。44 2.4.1问题公式。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。44 2.4.2固定支持基质分解的动机。。。45 2.4.3固定支持矩阵分解的众所周知的实例。。。。。47 2.5论文的前景。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。49
在交互式舞蹈音乐表演中对深层空间的体现探索
近年来，在音频生成的深度学习模型中已取得了重大进展，提供了有希望的工具用于Musical Creation。在这项工作中，我们研究了在互动舞蹈/音乐表演中使用深度音频生成模型的使用。我们采用了一种表演主导的研究设计方法，建立了研究者/音乐家与舞者之间的艺术研究合作。首先，我们描述了我们的运动互动系统 - 整合深度音频生成模型，并提出了三种用于体现深层空间的探索方法。然后，我们详细介绍建立以系统共同设计为中心的性能的创作过程。最后，我们报告了舞者访谈的反馈，并讨论结果和观点。代码实施在我们的GitHub 1上公开可用。
基于基因表达的表型预测深神经网络的生物学解释
摘要背景：使用预测基因标志来协助临床决策变得越来越重要。深度学习在基因表达谱的表型预测中具有巨大的潜力。但是，神经网络被视为黑匣子，在没有任何解释的情况下，提供了准确的预测。这些模型变得可解释的要求正在增加，尤其是在医学领域。结果：我们专注于解释由基因表达数据构建的深神经网络模型的预测。影响预测的最重要的神经元和基因被鉴定出来并与生物学知识有关。我们对CAN-CER预测的实验表明：（1）深度学习方法优于大型训练集的经典机器学习方法； （2）我们的方法产生的解释与生物学比最先进的方法更连贯； （3）我们可以对生物学家和医生的预测提供全面的解释。结论：我们提出了一种原始方法，用于从基因表达数据中对表型预测深度学习模型的生物学解释。由于模型可以找到表型和基因表达之间的关系，因此我们可以假设已鉴定的基因与表型之间存在联系。因此，解释可以导致生物学家研究新的生物学假设。
X-ippgnet：一种基于深度可分离卷积的新颖的一阶段深度学习结构，用于基于视频的脉冲率估计
脉搏率（PR）是评估一个人健康的最重要标记之一。随着对长期健康监测的需求不断增长，使用成像光电学（IPPG）对非接触式PR估计的关注非常关注。这种非侵入性技术基于肤色细微变化的分析。尽管可以改善IPPG，但现有算法容易受到较不受约束的场景（即头部移动，面部表情和环境条件）。在本文中，我们提出了一个新颖的端到端时空网络，即X-ippgnet，直接从面部视频记录中直接进行瞬时PR估计。不像大多数现有系统一样，我们的模型从头开始学习IPPG概念，而无需结合任何先验知识或通过提取血液体积脉冲信号的提取。受Xception网络体系结构的启发，颜色通道解耦用于学习其他照相学信息信息，并概念地降低计算成本和内存重新质量。此外，X-ippGnet可以从短时间窗口（2秒）中预测脉搏率，该脉冲率具有较高且明显的脉搏率的优点。实验结果揭示了在所有条件下的高性能，包括头部运动，面部表情和肤色。我们的AP-PRACH明显优于三个基准数据集上的所有当前最新方法：MMSE-HR（MAE = 4。10; RMSE = 5。32; r = 0。85），ubfc-rppg（Mae = 4。99; RMSE = 6。26; r = 0。67），mahnob-hci（Mae = 3。17; RMSE = 3。93; r = 0。88）。
个性化的，自我监督的深度学习血糖预测
当前监测糖尿病患者血糖水平的标准是连续的葡萄糖监测（CGM）设备，这些设备昂贵且具有并发症的风险，例如用于将CGM传感器连接到皮肤的粘合剂的过敏反应或皮肤刺激。CGM设备也很明显，因此可以作为糖尿病患者的不适疾病标记。为了减轻这些问题，我们开发并测试了一种新颖的深度学习方法，该方法仅通过使用个性化和自我监视学习，能够使用非侵入性预测变量预测血糖水平，而目标变量的数量很少。每周仅使用两次血糖测量，我们的方法（4925.47葡萄糖特异性MSE）的表现优于传统的深度学习，该深度学习用小时测量（5137.80葡萄糖特异性MSE）。在六个实验中，血糖测量相距超过四个小时，我们的方法在没有例外的情况下优于传统的深度学习。我们的发现表明，自我监督，个性化的深度学习可以为CGM设备提供替代方案的途径，而CGM设备的成本较小，无创，因此更容易访问。
深入研究不同土壤水系统对日期棕榈根建筑和相关真菌群落的影响
在干旱地区，过度用水威胁着农业可持续性和整体生计。 必须最大程度地减少用水量解决这些问题。 日期棕榈（Phoenix dactylifera L.）是象征性的干旱地区和主要的水消费者作物。 将当前的灌溉系统定制到新的水，效率高效的系统中可以帮助应对这种作物的水消耗。 与植物相关的微生物群落对于农业可持续性至关重要，可以提高受水稀缺威胁的地区的用水效率。 因此，当将农业系统适应当前的全球变化设置时，应认真考虑这些社区。 但是，目前尚无有关这些修饰对日期棕榈微生物群落的影响的信息。 这项研究强调了不同土壤水系统（洪水和滴灌，自然条件和废弃农场）对不同土壤深度处的棕榈根真菌群落的影响。 调查结果表明，土壤水系统对真菌群落有明显影响，并且滴灌减少了真菌的多样性，但增加了丰富的羊膜菌根真菌。 我们表明，在所有采样深度上，这些效果都是相似的。 最后，由于根建筑是吸水的主要决定因素，因此我们在这些不同的土壤水系统下揭示了根建筑的不同行为至160 cm的深度。在干旱地区，过度用水威胁着农业可持续性和整体生计。必须最大程度地减少用水量解决这些问题。日期棕榈（Phoenix dactylifera L.）是象征性的干旱地区和主要的水消费者作物。将当前的灌溉系统定制到新的水，效率高效的系统中可以帮助应对这种作物的水消耗。与植物相关的微生物群落对于农业可持续性至关重要，可以提高受水稀缺威胁的地区的用水效率。因此，当将农业系统适应当前的全球变化设置时，应认真考虑这些社区。但是，目前尚无有关这些修饰对日期棕榈微生物群落的影响的信息。这项研究强调了不同土壤水系统（洪水和滴灌，自然条件和废弃农场）对不同土壤深度处的棕榈根真菌群落的影响。调查结果表明，土壤水系统对真菌群落有明显影响，并且滴灌减少了真菌的多样性，但增加了丰富的羊膜菌根真菌。我们表明，在所有采样深度上，这些效果都是相似的。最后，由于根建筑是吸水的主要决定因素，因此我们在这些不同的土壤水系统下揭示了根建筑的不同行为至160 cm的深度。这项研究的结果为棕榈根建筑和相关的真菌群落提供了新的见解，尤其是在供水危机的背景下，这推动了农业系统的适应性。