CAREER: A Novel Blueprint for Representation Learning of Relational Invariances
CAREER: A Novel Blueprint for Representation Learning of Relational Invariances
批准号:
1943364
负责人:
Bruno Ribeiro
金额:
$49.12万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Continuing Grant
财政年份:
2020
资助国家:
美国
项目状态:
未结题
起止时间:
2020-05-01 至 2025-04-30
中文摘要
图、张量和逻辑公式是用于对复杂数据依赖进行建模的三个最基本的数学抽象。这些结构对于许多现代人工智能创新的设计至关重要,例如社交网络中的推荐系统、对环境进行推理的机器人、使用生成性模型设计新药,或者从数据中提取商业规则。在过去的一个世纪里,我们对图形和张量的理论理解有了显著的进步,现在有机会为日常的机器学习任务开发实用工具。该研究项目旨在使神经网络体系结构能够获得对复杂任务具有足够的表现力并且对于更多任务在计算上易于处理的数据表示。该项目利用PI以前的工作形成一个新的蓝图,以便更好地对复杂的关系输入数据进行建模,从而将集合、图、张量和逻辑公式的现代理论解释转化为经证明更有能力的实用工具。关键的洞察是利用不变量理论来开发一个新的框架,用于通过近似不变量来学习复杂关系数据的表示。这一提议框架的充分发展有望利用不变量理论和计算方法之间的协同作用。具体地说,本研究考察了:(A)通过遍历理论和变分逼近的最具表现力的易处理模型;(B)通过不变松弛和准不变神经结构来适应模型的可处理性和可表现性;以及(C)新的模型评估度量和不变表示的表现性测试。这个项目还探索了这些方法在定义在时间图和张量、集合和多集、超图和简单、逻辑公式和分子上定义的任务上的应用。该项目还将支持大量的外展活动,包括研讨会组织、课程开发和招募未被充分代表的少数族裔进入STEM职业生涯。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
Graphs, tensors, and logical formulae are three of the most fundamental mathematical abstractions used to model complex data dependencies. These constructs are essential for the design of many modern AI innovations such as recommender systems in social networks, robots that reason about their environment, using generative models to design new drugs, or extracting business rules from data. Our theoretical understanding of graphs and tensors has significantly advanced in the past century, and the opportunity now exists for the development of practical tools for day-to-day machine-learning tasks. This research project aims to make available to neural network architectures data representations that are sufficiently expressive for complex tasks and computationally tractable for more tasks. This project leverages the PI’s prior work into a novel blueprint for better modeling complex relational input data, thereby translating the modern theoretical interpretation of sets, graphs, tensors, and logical formulae into provably more capable practical tools. The key insight is to leverage invariant theory to develop a novel framework for representation learning of complex relational data via approximate invariances. The full development of the framework of this proposal holds promise to harness the synergy between invariant theory and computational methods. Specifically, this study investigates: (a) most-expressive tractable models through ergodic theory and variational approximations; (b) adaptive model tractability and expressibility through invariance relaxations and quasi-invariant neural architectures; and (c) novel model evaluation metrics and tests of expressiveness for invariant representations. This project also explores the application of these methods on tasks defined on temporal graphs and tensors, sets and multisets, hypergraphs and simplices, logical formulae, and molecules. This project will also support substantial outreach activities, including workshop organization, course development, and the recruitment of underrepresented minorities to STEM careers.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
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DOI:
--
发表时间:
2021-03
期刊:
ArXiv
影响因子:
--
作者:
[Beatrice Bevilacqua;Yangze Zhou;Bruno Ribeiro]
通讯作者:
Beatrice Bevilacqua;Yangze Zhou;Bruno Ribeiro
An S-band Automatically Tunable Bandpass Filter Based on a Machine Learning Approach
基于机器学习方法的S波段自动可调谐带通滤波器
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
2021 IEEE 21st Annual Wireless and Microwave Technology Conference (WAMICON
影响因子:
--
作者:
[Adhikari, Pintu and]
通讯作者:
Adhikari, Pintu and
DOI:
10.1098/rspa.2023.0121
发表时间:
2023-02
期刊:
Proceedings of the Royal Society A
影响因子:
--
作者:
[Leonardo Cotta;Beatrice Bevilacqua;Nesreen Ahmed;Bruno Ribeiro]
通讯作者:
Leonardo Cotta;Beatrice Bevilacqua;Nesreen Ahmed;Bruno Ribeiro
Deceptive Deletions for Protecting Withdrawn Posts on Social Media Platform
用于保护社交媒体平台上撤回帖子的欺骗性删除
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
NDSS
影响因子:
--
作者:
[Minaei, Mohsen, Mouli, S Chandra, Mondal, Mainack, Ribeiro, Bruno, Kate, Aniket]
通讯作者:
Kate, Aniket
Neural Networks for Learning Counterfactual G-Invariances from Single Environments
用于从单一环境中学习反事实 G 不变性的神经网络
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
Proceedings of the 9th International Conference on Learning Representations
影响因子:
--
作者:
[Mouli, S Chandra, Ribeiro, Bruno]
通讯作者:
Ribeiro, Bruno
共 21 条
CNS Core: Small: Causal Reasoning for Data-Driven Networking
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批准号:2212160
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$60.0万
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财政年份:2022
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负责人:Bruno Ribeiro
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依托单位:
国内基金
海外基金
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Novel-miR-1134调控LHCGR的表达介导拟
穴青蟹卵巢发育的机制研究
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批准号:
-
项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:崔文晓
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依托单位:
novel-miR75靶向OPR2,CA2和STK基因调控人参真菌胁迫响应的分子机制研究
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批准号:82304677
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:边兴博
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依托单位:
海南广藿香Novel17-GSO1响应p-HBA调控连作障碍的分子机制
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批准号:82304658
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:刘亚
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依托单位:
白术多糖通过novel-mir2双靶向TRADD/MLKL缓解免疫抑制雏鹅的胸腺程序性坏死
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批准号:32102747
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:李婉雁
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依托单位:
novel_circ_001042/miR-298-5p/Capn1轴调节线粒体能量代谢在先天性肛门直肠畸形发生中的作用机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:55万元
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批准年份:2021
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负责人:唐晓冰
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依托单位:
novel-miR-59靶向HMGAs介导儿童早衰症细胞衰老的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:张瑜
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依托单位:
novel_circ_008138/rno-miR-374-3p/SFRP4调控Wnt信号通路参与先天性肛门直肠畸形发生的分子机制研究
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批准号:82070530
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2020
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负责人:白玉作
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依托单位:
miRNA-novel-272通过靶向半乳糖凝集素3调控牙鲆肠道上皮细胞炎症反应的机制研究
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批准号:32002421
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:修云吉
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依托单位:
m6A修饰介导的lncRNA WEE2-AS1转录后novel-pri-miRNA剪切机制在胶质瘤恶性进展中的作用研究
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批准号:82072775
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2020
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负责人:薛皓
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依托单位:
miRNA/novel_167靶向抑制Dmrt1的表达在红鳍东方鲀性别分化过程中的功能研究
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批准号:31902347
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2019
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负责人:闫红伟
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依托单位: