Local Adaptive Receptive Field Self-Organizing Map for Image Segmentation

A new self-organizing map with variable topology is introduced for image segmentation. The proposed network, called Local Adaptive Receptive Field Self-Organizing Map (LARFSOM-RBF), is a two-stage network capable of both color and border segment images. The color segmentation stage is responsibility of LARFSOM which is characterized by adaptive number of nodes, fast convergence and variable topology. For border segmentation RBF nodes are included to determine the border pixels using previously learned information of LARFSOM. LARFSOM-RBF was tested to segment images with different degrees of complexity showing promising results

Magnitude Sensitive Competitive Neural Networks

En esta Tesis se presentan un conjunto de redes neuronales llamadas Magnitude Sensitive Competitive Neural Networks (MSCNNs). Se trata de un conjunto de algoritmos de Competitive Learning que incluyen un término de magnitud como un factor de modulación de la distancia usada en la competición. Al igual que otros métodos competitivos, MSCNNs realizan la cuantización vectorial de los datos, pero el término de magnitud guía el entrenamiento de los centroides de modo que se representan con alto detalle las zonas deseadas, definidas por la magnitud. Estas redes se han comparado con otros algoritmos de cuantización vectorial en diversos ejemplos de interpolación, reducción de color, modelado de superficies, clasificación, y varios ejemplos sencillos de demostración. Además se introduce un nuevo algoritmo de compresión de imágenes, MSIC (Magnitude Sensitive Image Compression), que hace uso de los algoritmos mencionados previamente, y que consigue una compresión de la imagen variable según una magnitud definida por el usuario. Los resultados muestran que las nuevas redes neuronales MSCNNs son más versátiles que otros algoritmos de aprendizaje competitivo, y presentan una clara mejora en cuantización vectorial sobre ellos cuando el dato está sopesado por una magnitud que indica el ¿interés¿ de cada muestra

Hacia el modelado 3d de tumores cerebrales mediante endoneurosonografía y redes neuronales

Las cirugías mínimamente invasivas se han vuelto populares debido a que implican menos riesgos con respecto a las intervenciones tradicionales. En neurocirugía, las tendencias recientes sugieren el uso conjunto de la endoscopia y el ultrasonido, técnica llamada endoneurosonografía (ENS), para la virtualización 3D de las estructuras del cerebro en tiempo real. La información ENS se puede utilizar para generar modelos 3D de los tumores del cerebro durante la cirugía. En este trabajo, presentamos una metodología para el modelado 3D de tumores cerebrales con ENS y redes neuronales. Específicamente, se estudió el uso de mapas auto-organizados (SOM) y de redes neuronales tipo gas (NGN). En comparación con otras técnicas, el modelado 3D usando redes neuronales ofrece ventajas debido a que la morfología del tumor se codifica directamente sobre los pesos sinápticos de la red, no requiere ningún conocimiento a priori y la representación puede ser desarrollada en dos etapas: entrenamiento fuera de línea y adaptación en línea. Se realizan pruebas experimentales con maniquíes médicos de tumores cerebrales. Al final del documento, se presentan los resultados del modelado 3D a partir de una base de datos ENS.Minimally invasive surgeries have become popular because they reduce the typical risks of traditional interventions. In neurosurgery, recent trends suggest the combined use of endoscopy and ultrasound (endoneurosonography or ENS) for 3D virtualization of brain structures in real time. The ENS information can be used to generate 3D models of brain tumors during a surgery. This paper introduces a methodology for 3D modeling of brain tumors using ENS and unsupervised neural networks. The use of self-organizing maps (SOM) and neural gas networks (NGN) is particularly studied. Compared to other techniques, 3D modeling using neural networks offers advantages, since tumor morphology is directly encoded in synaptic weights of the network, no a priori knowledge is required, and the representation can be developed in two stages: off-line training and on-line adaptation. Experimental tests were performed using virtualized phantom brain tumors. At the end of the paper, the results of 3D modeling from an ENS database are presented

Incremental document map formation: multi-stage approach

The paper presents methodology for the incremental map formation in a multi-stage process of a search engine with the map based user interface1. The architecture of the experimental system allows for comparative evaluation of different constituent technologies for various stages of the process. The quality of the map generation process has been investigated based on a number of clustering and classification measures. Some conclusions concerning the impact of various technological solutions on map quality are presented

Local Adaptive Receptive Field Self-Organizing Map for Image Segmentation

A new self-organizing map with variable topology is introduced for image segmentation. The proposed network, called Local Adaptive Receptive Field Self-Organizing Map (LARFSOM-RBF), is a two-stage network capable of both color and border segment images. The color segmentation stage is responsibility of LARFSOM which is characterized by adaptive number of nodes, fast convergence and variable topology. For border segmentation RBF nodes are included to determine the border pixels using previously learned information of LARFSOM. LARFSOM-RBF was tested to segment images with different degrees of complexity showing promising results