3D-Aware Object Goal Navigation via Simultaneous Exploration and Identification

Object goal navigation (ObjectNav) in unseen environments is a fundamental task for Embodied AI. Agents in existing works learn ObjectNav policies based on 2D maps, scene graphs, or image sequences. Considering this task happens in 3D space, a 3D-aware agent can advance its ObjectNav capability via learning from fine-grained spatial information. However, leveraging 3D scene representation can be prohibitively unpractical for policy learning in this floor-level task, due to low sample efficiency and expensive computational cost. In this work, we propose a framework for the challenging 3D-aware ObjectNav based on two straightforward sub-policies. The two sub-polices, namely corner-guided exploration policy and category-aware identification policy, simultaneously perform by utilizing online fused 3D points as observation. Through extensive experiments, we show that this framework can dramatically improve the performance in ObjectNav through learning from 3D scene representation. Our framework achieves the best performance among all modular-based methods on the Matterport3D and Gibson datasets, while requiring (up to 30x) less computational cost for training.Comment: To appear in CVPR 202

MOPA: Modular Object Navigation with PointGoal Agents

We propose a simple but effective modular approach MOPA (Modular ObjectNav with PointGoal agents) to systematically investigate the inherent modularity of the object navigation task in Embodied AI. MOPA consists of four modules: (a) an object detection module trained to identify objects from RGB images, (b) a map building module to build a semantic map of the observed objects, (c) an exploration module enabling the agent to explore the environment, and (d) a navigation module to move to identified target objects. We show that we can effectively reuse a pretrained PointGoal agent as the navigation model instead of learning to navigate from scratch, thus saving time and compute. We also compare various exploration strategies for MOPA and find that a simple uniform strategy significantly outperforms more advanced exploration methods

Short-term memory for pictures seen once or twice

The present study is concerned with the effects of exposure time, repetition, spacing and lag on old/new recognition memory for generic visual scenes presented in a RSVP paradigm. Early memory studies with verbal material found that knowledge of total exposure time at study is sufficient to accurately predict memory performance at test (the Total Time Hypothesis), irrespective of number of repetitions, spacing or lag. However, other studies have disputed such simple dependence of memory strength on total study time, demonstrating super-additive facilitatory effects of spacing and lag, as well as inhibitory effects, such as the Ranschburg effect, Repetition Blindness and the Attentional Blink. In the experimental conditions of the present study we find no evidence of either facilitatory or inhibitory effects: recognition memory for pictures in RSVP supports the Total Time Hypothesis. The data are consistent with an Unequal-Variance Signal Detection Theory model of memory that assumes the average strength and the variance of the familiarity of pictures both increase with total study time. The main conclusion is that the growth of visual scene familiarity with temporal exposure and repetition is a stochastically independent process

The 'science-as-market' analogy: a constitutional economics perspective

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Conditional activation of associative semantic structures:forming and transmitting impressions of personality

Tese de doutoramento, Psicologia (Cognição Social), Universidade de Lisboa, Faculdade de Psicologia, 2012In the presented line of research we intended to systematically study the importance of memory to the formation and transmission of impressions of personality. We consider that impressions of personality are grounded in associative structures (e.g., Asch, 1946), which should be prone to similar memory distortions that other associative memory structures are (e.g., Roediger& McDermott, 1995). These distortions, which are a performance cost of flexible structures that allow us to adapt to the world (e.g., Howe, 2011), should also influence the transmission of information. More specifically, when information is retrieved from memory and transmitted serially between people, the information should be progressively changed by individual memory distortions, which must reflect previous representations of the transmitted concepts (Bartlett, 1932). In a set of five studies we investigated the susceptibility of the associative structure underlying impression formation to memory biases, using an adaptation of the DRM paradigm (Roediger& McDermott, 1995); the organization of personality traits in memory and the classic impression formation effects of centrality and primacy; and the pattern of distortions implied in serial transmission of personality traits. Our results pointed that a paradigm typically used to study memory can be adapted to study impression formation and that the beliefs that people hold about others’ personalities can be represented by an associative memory structure that is susceptible to memory distortions. Also, the organization of personality traits in memory seems to be responsible for classic impression formation effects, such as the centrality and primacy effects. Interestingly, by showing that some of these effects only occur when the impression formation goal is active, we obtained evidence for the conditional nature of the activation of the memory structure implied in impression formation. Moreover, we verified that serial transmission of information leads to systematic and predictable changes, with both information loss and intrusions.Sempre que alguém nos é apresentado ou descrito, formamos uma impressão sobre a sua personalidade. Este processo deverá ocorrer mesmo que a informação inicial seja escassa e levar a uma impressão unificada do alvo em causa (Asch, 1946). Mas, qual a relação entre as impressões formadas e a representação prévia dos traços de personalidade em memória? Esta relação tem sido pouco explorada e, no presente trabalho, sugerimos que a informação sobre traços de personalidade está armazenada em memória numa estrutura associativa que, tal como outras estruturas associativas de memória, como a memória semântica, está sujeita a enviesamentos e erros de memória (e.g., Deese, 1959; Roediger&McDermott, 1995). A ideia que os traços de personalidade estão associados entre si numa representação que reflecte as crenças partilhadas sobre que traços de personalidade normalmente co-ocorrem foi denominada “teoria implícita da personalidade” (Bruner &Tagiuri, 1954). A representação da teoria implícita da personalidade como uma estrutura bidimensional, composta por quatro quadrantes que resultam do cruzamento de duas dimensões – intelectual e social – com dois pólos avaliativos – positivo e negativo – foi depois proposta por Rosenberg, Nelson, e Vivekananthan (1968). Partindo desta ideia que a teoria implícita da personalidade é uma estrutura de memória associativa sujeita aos mesmos enviesamentos de memória que outras estruturas de memória associativa, propomos estudar os efeitos clássicos de formação de impressões, como os efeitos de centralidade e primazia, adaptando um paradigma habitualmente utilizado para estudar falsas memórias semânticas, o DRM (Deese, 1959; Roediger&McDermott, 1995). Para tal, desenvolvemos um conjunto de três estudos, nos quais se pretendeu explorar a susceptibilidade da teoria implícita da personalidade a falsas memórias e a tradução do efeito de primazia e do efeito de centralidade em falsas memórias. Como referido, usou-se uma adaptação do DRM. No DRM clássico, apresenta-se uma lista de palavras semanticamente associadas a uma determinada palavra que nunca é apresentada – o item crítico – e verifica-se que, em testes de recordação livre ou reconhecimento, o item critico é tão falsamente recordado quanto os items apresentados são veridicamente recordados. Uma das explicações para este efeito prende-se com a dispersão automática da activação através das associações entre os items apresentados e que deverá convergir para o item crítico, activando-o de modo a ser incorrectamente julgado como tendo sido apresentado. Posto isto, e se a teoria implícita da personalidade pode ser representada através de uma estrutura associativa de traços de personalidade, efeitos semelhantes deverão ser obtidos quando traços de personalidade são apresentados. Porém, a activação da teoria implícita da personalidade poderá ser condicional ao objectivo de formação de impressões de personalidade, levando a que os efeitos sugeridos ocorram apenas quando este objectivo de processamento está activo. Assim, ao longo dos vários estudos que apresentamos, manipulamos sempre o objectivo de processamento, dando aos participantes instruções de simples memorização ou de formação de impressões, pondo a hipótese de que os efeitos de falsas memórias expectáveis dada a configuração da teoria implícita da personalidade ocorreriam apenas quando o objectivo de formar impressões de personalidade fosse activado. Para tal, num primeiro estudo apresentamos traços de personalidade de um determinado quadrante e medimos, num teste de reconhecimento, o números de falsos alarmes quanto a traços desse quadrante por comparação ao número de falsos alarmes a traços de personalidade dos outros quadrantes. Verificou-se que os traços de personalidade do quadrante da lista apresentada eram mais falsamente reconhecidos do que os traços de personalidade de outros quadrantes, sendo, tal com previsto, esta diferença maior para participantes instruídos a formar impressões de personalidade. É de referir que não se encontraram diferenças entre participantes instruídos a memorizar a informação e participantes instruídos a formarem uma impressão de personalidade quanto à memória verídica para os traços apresentados. Num teste inclusivo subsequente, no qual os participantes eram instruídos a aceitar não só os traços apresentados mas também aqueles que partilhavam características com os traços apresentados, obteve-se o mesmo padrão de resultados. Os resultados obtidos sugerem então que é possível estudar falsas memórias de personalidade recorrendo a esta adaptação do DRM e que a activação da teoria implícita da personalidade é condicional à activação do objectivo de formação de impressões de personalidade. O padrão semelhante de resultados no teste de reconhecimento e no teste inclusivo sugerem que as diferenças entre as condições de formação de impressões e memória se devem a tipos de processamento distintos, com os participantes instruídos a memorizar a lista a revelarem um défice de processamento relacional não evidenciado pelos participantes instruídos a formar impressões de personalidade. No estudo seguinte procuramos encontrar um efeito de centralidade (Asch, 1946) em falsas memórias de personalidade, introduzindo apenas um traço considerado central dada a sua localização na representação bidimensional da teoria implícita da personalidade (Rosenberget al., 1968) numa lista composta por traços de um quadrante da dimensão oposta. Neste caso, medimos a diferença entre falsos alarmes da dimensão e valência do traço central e traços da mesma dimensão mas valência oposta. A existir, o efeito de centralidade revelar-se-ia num maior nível de falsas memórias relativas a traços que partilhassem tanto a dimensão como a valência com o traço central. Foi precisamente este resultado que obtivemos, mas apenas quando os participantes eram instruídos a formar impressões de personalidade e eram testados num teste inclusivo ou num teste de reconhecimento com pressão temporal. Deste modo, o efeito de centralidade parece ocorrer desde que a monitorização seja suprimida, dado que a centralidade dos traços parece conferir-lhes uma distintividade que facilita o processo de monitorização e a rejeição de traços associados ao traço central (e.g. Gallo, 2004). É de salientar que este efeito é especialmente inovador, dado que se obtiveram falsas memórias de vários traços de personalidade com a apresentação de apenas um traço de personalidade, o que não pode ser explicado pela teoria habitual de dispersão de activação, e que terá de ser explicado por um processo de divergência associativa ou processamento temático (e.g., Reyna&Brainerd, 1995). Num terceiro estudo, explorou-se um paralelo do efeito de primazia (Asch, 1946) em falsas memórias de personalidade. Seguindo o procedimento das experiências anteriores, manipulou-se agora a constituição da primeira e da segunda parte das listas apresentadas. No caso de uma das experiências, verificou-se que quando as listas eram compostas por traços da mesma dimensão mas a primeira parte era constituída por uma maioria de traços positivos em relação a traços negativos, os falsos alarmes relativos a traços da valência maioritariamente representada na primeira parte da lista eram mais frequentes do que os falsos alarmes relativos a traços da valência maioritariamente representada na segunda parte da lista. Isto poderá ser considerado um efeito de primazia mas, dado que o mesmo não acontece quando os traços maioritariamente representados na primeira parte da lista são negativos, parece-nos mais estarmos na presença de um efeito de positividade do que de um efeito de primazia. Numa outra experiência, na qual se manipulou a valência e a dimensão da primeira e da segunda parte da lista apresentada, verificou-se a ocorrência de um efeito de positividade semelhante, indicando que este parece ocorrer entre dimensões, o que apoia uma teoria de consistência avaliativa (e.g., Brown, 1986) apenas quando esta consistência ocorre no sentido da positividade. Em ambas as experiências, os referidos efeitos ocorrem apenas quando os participantes formavam impressões de personalidade. Assim, os resultados destes três estudos apontam para a existência de uma representação de traços de personalidade numa estrutura associativa cujas propriedades influenciam as impressões feitas e levam à existência de efeitos de primazia e centralidade que se reflectem em falsas memórias. Apesar de ser uma estrutura de memória associativa altamente flexível que partilha com outras estruturas de memória associativa, como a memória semântica, a mesma tendência a originar enviesamentos, a teoria implícita da personalidade parece ter a característica especial de ser activada apenas quando o objectivo de processamento activo é o de formação de impressões de personalidade. Por fim, apresentamos ainda dois estudos nos quais se explorou a transmissão serial de traços de personalidade, sob instruções de memorização ou de formação de impressões. Nestes estudos, os participantes eram divididos em grupos de quatro, constituindo uma cadeia de reprodução serial, sendo que o primeiro elo da cadeia recebia a lista original de traços de personalidade e era-lhe pedido que a recordasse, e o produto da sua recordação livre era então usado como lista de estudo para o segundo elo, cujo produto de recordação livre era depois usado como lista de estudo para o terceiro elo, e assim sucessivamente. Cada elo era também instruído a recordar repetidamente a mesma lista, por quatro vezes. Assim, comparamos a acumulação de alterações individuais com a acumulação de alterações colectivas, verificando que a reprodução serial levava a mais erros de omissão de traços e de intrusões de traços relacionados, mas que reflectiam os padrões individuais de alteração. As correlações entre a localização dos traços na teoria implícita da personalidade e os seus índices de sobrevivência nas cadeias de reprodução serial e de reprodução repetida também foram calculadas. Em suma, os resultados obtidos nos cinco estudos apresentados apontam para a possibilidade de estudar processo de formação de impressões de personalidade recorrendo a um paradigma habitualmente usado no estudo de falsas memorias semânticas; e apoiam a ideia que a teoria implícita da personalidade funciona como uma estrutura de memória associativa, sujeita a enviesamentos individuais e colectivos tal como outras estruturas de memória associativa, mas com a característica especial de ser activada condicionalmente à activação de um objectivo de processamento relevante, como o objectivo de formação de impressões de personalidade.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, SFRH/BD/48569/2008), Programa Operacional Potencial Humano (POPH), Quadro de Referência Estratégica Nacional (QREN) e Fundo Social Europeu (FSE)

A Framework for Integrating Transportation Into Smart Cities

In recent years, economic, environmental, and political forces have quickly given rise to “Smart Cities” -- an array of strategies that can transform transportation in cities. Using a multi-method approach to research and develop a framework for smart cities, this study provides a framework that can be employed to: Understand what a smart city is and how to replicate smart city successes; The role of pilot projects, metrics, and evaluations to test, implement, and replicate strategies; and Understand the role of shared micromobility, big data, and other key issues impacting communities. This research provides recommendations for policy and professional practice as it relates to integrating transportation into smart cities

Extensions to the ant-miner classification rule discovery algorithm

Ant-Miner is an application of ACO in data mining. It has been introduced by Parpinelli et al. in 2002 as an ant-based algorithm for the discovery of classification rules. Ant-Miner has proved to be a very promising technique for classification rules discovery. Ant-Miner generates a fewer number of rules, fewer terms per each rule and performs competitively in terms of efficiency compared to the C4.5 algorithm (see experimental results in [20]). Hence, it has been a focus area of research and a lot of modification has been done to it in order to increase its quality in terms of classification accuracy and output rules comprehensibility (reducing the size of the rule set). The thesis proposes five extensions to Ant-Miner. 1) The thesis proposes the use of a logical negation operator in the antecedents of constructed rules, so the terms in the rule antecedents could be in the form of . This tends to generate rules with higher coverage and reduce the size of the generated rule set. 2) The thesis proposes the use stubborn ants, an ACO-variation in which an ant is allowed to take into consideration its own personal past history. Stubborn ants tend to generate rules with higher classification accuracy in fewer trials per iteration. 3) The thesis proposes the use multiple types of pheromone; one for each permitted rule class, i.e. an ant would first select the rule class and then deposit the corresponding type of pheromone. The multi-pheromone system improves the quality of the output in terms of classification accuracy as well as it comprehensibility. 4) Along with the multi-pheromone system, the thesis proposes a new pheromone update strategy, called quality contrast intensifier. Such a strategy rewards rules with high confidence by depositing more pheromone and penalizes rules with low confidence by removing pheromone. 5) The thesis proposes that each ant to have its own value of α and β parameters, which in a sense means that each ant has its own individual personality. In order to verify the efficiency of these modifications, several cross-validation experiments have been applied on each of eight datasets used in the experiment. Average output results have been recorded, and a test of statistical significance has been applied to indicate improvement significance. Empirical results show improvements in the algorithm\u27s performance in terms of the simplicity of the generated rule set, the number of trials, and the predictive accuracy

Employment Testing and Incentives to Learn

Employment tests predict job performance because they measure or are correlated with a large set of malleable developed abilities which are causally related to productivity. Our economy currently under-rewards the achievements that are measured by these tests. Consequently, economic incentives to study hard in high school are minimal and this absence of incentives has contributed to the low levels of achievement in math and science. The paper concludes with a discussion of ways in which employment tests can strengthen incentives to learn