Device to evaluate cleanliness of fiber optic connectors using image processing and neural networks

This work proposes a portable, handheld electronic device, which measures the cleanliness in fiber optic connectors via digital image processing and artificial neural networks. Its purpose is to reduce the evaluation subjectivity in visual inspection done by human experts. Although devices with this purpose already exist, they tend to be cost-prohibitive and do not take advantage of neither image processing nor artificial intelligence to improve their results. The device consists of an optical microscope for fiber optic connector analysis, a digital camera adapter, a reduced-board computer, an image processing algorithm, a neural network algorithm and an LCD screen for equipment operation and results visualization. The image processing algorithm applies grayscale histogram equalization, Gaussian filtering, Canny filtering, Hough transform, region of interest segmentation and obtaining radiometric descriptors as inputs to the neural network. Validation consisted of comparing the results by the proposed device with those obtained by agreeing human experts via visual inspection. Results yield an average Cohen's Kappa of 0.926, which implies a very satisfactory performance by the proposed device

Enhanced genetic algorithm-based back propagation neural network to diagnose conditions of multiple-bearing system

Condition diagnosis of critical system such as multiple-bearing system is one of the most important maintenance activities in industry because it is essential that faults are detected early before the performance of the whole system is affected. Currently, the most significant issues in condition diagnosis are how to improve accuracy and stability of accuracy, as well as lessen the complexity of the diagnosis which would reduce processing time. Researchers have developed diagnosis techniques based on metaheuristic, specifically, Back Propagation Neural Network (BPNN) for single bearing system and small numbers of condition classes. However, they are not directly applicable or effective for multiple-bearing system because the diagnosis accuracy achieved is unsatisfactory. Therefore, this research proposed hybrid techniques to improve the performance of BPNN in terms of accuracy and stability of accuracy by using Adaptive Genetic Algorithm and Back Propagation Neural Network (AGA-BPNN), and multiple BPNN with AGA-BPNN (mBPNNAGA- BPNN). These techniques are tested and validated on vibration signal data of multiple-bearing system. Experimental results showed the proposed techniques outperformed the BPPN in condition diagnosis. However, the large number of features from multiple-bearing system has affected the complexity of AGA-BPNN and mBPNN-AGA-BPNN, and significantly increased the amount of required processing time. Thus to investigate further, whether the number of features required can be reduced without compromising the diagnosis accuracy and stability, Grey Relational Analysis (GRA) was applied to determine the most dominant features in reducing the complexity of the diagnosis techniques. The experimental results showed that the hybrid of GRA and mBPNN-AGA-BPNN achieved accuracies of 99% for training, 100% for validation and 100% for testing. Besides that, the performance of the proposed hybrid accuracy increased by 11.9%, 13.5% and 11.9% in training, validation and testing respectively when compared to the standard BPNN. This hybrid has lessened the complexity which reduced nearly 55.96% of processing time. Furthermore, the hybrid has improved the stability of the accuracy whereby the differences in accuracy between the maximum and minimum values were 0.2%, 0% and 0% for training, validation and testing respectively. Hence, it can be concluded that the proposed diagnosis techniques have improved the accuracy and stability of accuracy within the minimum complexity and significantly reduced processing time

Evaluación de la eficiencia de la implantación de cirugía laparoscópica en apendicectomías pediátricas por medio del análisis estadístico de datos

El presente trabajo se desarrolla en base a un objetivo principal: determinar, a partir de herramientas estadísticas, cuál de las dos técnicas quirúrgicas utilizadas en apendicitis pediátricas (la tradicional cirugía abierta y la novedosa cirugía laparoscópica) resulta más eficiente. Para ello se han establecido una serie de contrastes de hipótesis cuyos resultados, apoyados en el análisis descriptivo, permitan sacar conclusiones firmes en cuanto a la conveniencia o inconveniencia de la reciente implantación de la cirugía laparoscópica. Se dispone, para tal objetivo, de la información de una muestra de individuos que abarcan desde enero de 2010, momento en el que se introdujo esta técnica, hasta diciembre de 2015. Además, como objetivo secundario, y también mediante el uso de técnicas estadísticas, se ha probado la utilidad de algunas de las variables observadas en la muestra como herramientas de diagnóstico y predicción de valores post-operatorios. Para ello se han evaluado variables que habitualmente no se utilizan en el desarrollo de scores médicos pero que, a la luz de los resultados, guardan una gran relación con diversos aspectos de la enfermedad.This study has been developed based on a main objective: to determine, from statistical tools, which of the two surgical techniques used in pediatric appendicitis (the traditional open surgery and the novel laparoscopic surgery) is more efficient. In order to reach this goal, a series of hypothesis contrasts have been established whose results, supported by the descriptive analysis, allow us to extract firm conclusions related to the convenience or inconvenience of the recent implantation of laparoscopic surgery. For this purpose, information is available on a sample of individuals covering from January 2010, at which time this technique was introduced, until December 2015. In addition, as a secondary objective, by using statistical techniques, the utility of some of the variables observed in the sample as diagnostic tools and prediction of post-operative values has been proven. For this, variables that are not usually used in the development of medical scores have been evaluated but, in light of the results, are closely related to various aspects of the disease.Grado en Estadístic

Developing a method to improve SAR change detection under varying illumination angles

Change detection is an important field of application for remote sensing. While many studies rely on optical data, Synthetic Aperture Radar brings the advantage of its potential operability being independent from natural illumination and weather conditions. Particularly in time sensitive situations, this can be a great advantage. However, SAR change detection evokes some challenges that may not be seen in other sensor technologies. One of these challenges includes its dependability on a consistent illumination geometry when applying known 2D change detection methods. False alarms increase with growing difference between the illumination angles of a reference and test image. The characteristics of these false alarms have been studied in this thesis and it has been revealed that they predominantly occur as pairs caused by a single object. This phenomenon has been exploited to develop an algorithm which checks elements of change detection on potential pairs and removes them if a certain agreement between the elements of the pairs is met. The results have shown that the method is able to greatly reduce the occurrence of false alarms, especially in large angular deviations. In smaller angles where current methods perform well, the algorithm retains a majority of the detected changes which are mostly attributable to true changes. Challenges persist in intermediate angles, where false alarms are ample, but pairs are not as pronounced. Nevertheless, the method managed to significantly reduce the false alarm rate in all acquisitions in a circle while retaining the detection rate to a great part

Prevalência de sinais e sintomas de DTM em estudantes universitários do MIMD do ISCSEM

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas MonizObjetivos: Avaliar a prevalência de sinais e sintomas de Disfunções Temporomandibulares (DTM) nos estudantes universitários do MIMD do ISCSEM, antes, durante e após o período de exames. Comparar esta prevalência e saber se existe uma relação entre o stress e as Disfunções Temporomandibulares. Materiais e Métodos: A amostra consistiu em 50 alunos do 3º ao 5º ano de MIMD do ISCSEM com idade média 22,5 ± 1,6 anos. O PSS-10 item e o DC/TMD foram os instrumentos utilizados para avaliar a presença de sinais e sintomas de DTM e os níveis de stress em Janeiro (T2 exames), Março (T3 após exames) e Maio (T3 antes de exames) de 2015. Resultados: Os valores médios de PSS-10 item foram de 17,6 (T1), 19,3 (T2) e 16,3 (T3) para as três avaliações com diferenças significativas entre avaliações e géneros. 48% da amostra referiu dores de cabeça em T1, 64% em T2 e 52% em T3 respetivamente. A prevalência de sons articulares foi de 38% (T1), 50% (T2) e 36% (T3). Destes alunos, 74% dos alunos apresentou dor à palpação muscular em T1, 86% em T2 e 72% em T3. Na palpação articular verificou-se que 8% apresentou dor emT1, 26% em T2 e 20% em T3. Existe uma relação significativa e positiva entre dor à palpação articular/dor à palpação muscular, dor aquando os movimentos mandibulares/dor à palpação muscular, sons articulares/dor à palpação articular, PSS-10 item/dor aquando dos movimentos mandibulares e PSS-10 item/dor à palpação muscular e dor aquando dos movimentos mandibulares/dor à palpação muscular. Conclusão: Existe uma elevada prevalência de sinais e sintomas de DTM na amostra estudada. O sexo feminino apresentou maior prevalência de sinais e sintomas de DTM. A relação entre os níveis de stress e os sinais/sintomas estudados é positiva

Cohen's kappa coefficient as a performance measure for feature selection

Measuring the performance of a given classifier is not a straightforward or easy task. Depending on the application, the overall classification rate may not be sufficient if one, or more, of the classes fail in prediction. This problem is also reflected in the feature selection process, especially when a wrapper method is used. Cohen’s kappa coefficient is a statistical measure of inter-rater agreement for qualitative items. It is generally thought to be a more robust measure than simple percent agreement calculation, since it takes into account the agreement occurring by chance. Considering that kappa is a more conservative measure, then its use in wrapper feature selection is suitable to test the performance of the models. This paper proposes the use of the kappa measure as an evaluation measure in a feature selection wrapper approach. In the proposed approach, fuzzy models are used to test the feature subsets and fuzzy criteria are used to formulate the feature selection problem. Results show that using the kappa measure leads to more accurate classifiers, and therefore it leads to feature subset solutions with more relevant features

Prevalência de sinais e sintomas de DTM em estudantes franceses do MIMD do ISCSEM

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas MonizObjetivos: Estudar a prevalência de sinais e sintomas de Disfunções Temporomandibulares numa amostra de estudantes universitários franceses do MIMD do ISCSEM. Comparar e avaliar se existe uma relação direta entre o stresse e a presença de sinais e sintomas associadas à Disfunção Temporomandibular. Comparar a prevalência dos sinais e sintomas com estudantes universitários portugueses. Materiais e Métodos: A amostra incluiu 73 alunos, 35 franceses e 38 portugueses do 2.° ano do MIMD do ISCSEM. Para avaliar os sintomas e sinais de DTM, bem como os níveis de stresse dos dois grupos, T1 os alunos franceses e T2 os alunos portugueses, recorreu-se à Escala de Perceção do Stresse (PSS) e o DC/TMD. O estudo decorreu no mês de março de 2016; os dados obtidos foram sujeitos a tratamento estatístico com o professor Proença em março 2017. Resultados: Os valores médios do PSS foram de 18,60 (T1), 18,89 (T2) sem diferenças significativas entre avaliações e géneros. 34,3% da amostra referiram dores de cabeça no T1, 28,9% em T2. A prevalência de sons articulares foi de 14,3% (T1), 18,4% (T2). No T1 54,3% dos alunos apresentaram dor à palpação muscular e 44,7% no T2. 57,1% em T1 e 57,9% em T2 relataram dor no movimento. Não existem diferenças estatísticas significativas entre os grupos T1 e T2. Encontrou-se uma ligeira diferença ao nível da média da PSS, com um valor maior no grupo T2. O grupo T1 apresentou uma maior prevalência de dor na palpação e ao nível de dor da cabeça, ao contrário do grupo de controlo T2, que apresenta mais sinais e sintomas de dor nos diversos movimentos mandibulares e maior presença de sons articulares. Conclusão: Os maiores níveis de stresse foram encontrados nos alunos …… Tal como em outros estudos, o sexo feminino apresentou uma maior prevalência de sinais e sintomas de DTM, mas sem relevância estatística. Não existe diferença estatística nos níveis de stresse e na prevalência de sinais e sintomas de DTM entre os alunos universitários estrangeiros e os portugueses

A influência de dispositivos intra-orais na performance dinâmica em atletas de golfe

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas MonizIntrodução: No Golfe, a realização do putt obriga a concentração, precisão e equilíbrio. Este equilíbrio postural depende de fatores como a posição mandibular a qual pode ser melhorada com a utilização de dispositivos intra-orais. Objetivos: Analisar as alterações da performance durante a realização do putt com a utilização de dispositivos intra-orais totalmente adaptados em Relação Cêntrica, em atletas de Golfe. Materiais e Métodos: Foram submetidos a uma avaliação clínica e aplicação do Diagnostic Criteria (DC/TMD) para despiste de Disfunções Temporomandibulares, 17 atletas praticantes de golfe. Os atletas incluídos, realizaram no primeiro momento de avaliação (FA) 20 putts (10 com e 10 sem dispositivo intra-oral) a 5 metros do buraco. Este procedimento foi repetido uma semana depois (FC). A precisão do putt foi analisada através do software SAM PuttLab, onde se registou as distâncias da bola ao buraco e a frequência de bolas entradas. Resultados: Os atletas incluídos (13 homens e 2 mulheres com idade média de 26,2 anos) na FA da utilização do dispositivo intraoral, apresentaram menor consistência da técnica, no entanto mais bolas entraram no buraco (as falhadas ficaram longe). Na FC a consistência da técnica foi ligeiramente melhor, tendo mais bolas entrado no buraco (as falhadas ficaram mais perto). Conclusão: Na FA com a utilização de dispositivos intra-orais houve uma tendência para melhorar a precisão do putt, mesmo em detrimento da técnica no entanto esta foi melhor em comparação aos putts realizados sem o uso dos dispositivos; Na FC com o uso de dispositivos encontrou-se uma melhoria na performance geral (distância da bola ao buraco e o número de bolas no buraco) comparativamente aos putts com dispositivos na FA e sem dispositivos na FC

Modeling the detection of textual cyber-bullying

Thesis (S.M.)--Massachusetts Institute of Technology, School of Architecture and Planning, Program in Media Arts and Sciences, 2012.Cataloged from PDF version of thesis.Includes bibliographical references (p. 91-96).The scourge of cyber-bullying has received widespread attention at all levels of society including parents, educators, adolescents, social scientists, psychiatrists and policy makers at the highest echelons of power. Cyber-bullying and it's complex intermingling with traditional bullying has been shown to have a deeply negative impact on both the bully as well as the victim. We hypothesize that tackling cyber-bullying entails two parts - detection and user-interaction strategies for effective mitigation. In this thesis, we investigate the problem of detecting textual cyber-bullying. A companion thesis by Birago Jones will investigate use-interaction strategies. In this thesis, we explore mechanisms to tackle the problem of textual cyber-bullying using computational empathy - a combination of detection and intervention techniques informed by scoping the social parameters that underlie the problem as well as a socio-linguistic treatment of the underlying socially mediated communication on the web. We begin by presenting a qualitative analysis of textual cyber-bullying based on data gathered from two major social networking websites and decompose the problem of detection into sub-problems. I then present Ruminati - a society of models of models involving supervised learning, commonsense reasoning and probabilistic topic modeling to tackle each sub-problem.by Karthik Dinakar.S.M

A influência de dispositivos intra-orais na posição postural estática em atletas de golfe

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas MonizIntrodução: A utilização de dispositivos intra-orais pode levar a correções posturais por intermédio da informação enviada pelo sistema estomatognático ao sistema nervoso central, o qual interpreta e envia aos grupos musculares da postura, uma resposta neuromuscular. Esta pode aportar benefícios para atletas de golfe, já que este desporto exige um elevado controlo postural e o seu rendimento dependente diretamente do correto alinhamento dos segmentos corporais e da sua relação dinâmica. Objetivos: Analisar as alterações posturais induzidas em atletas de golfe, ao utilizar dispositivos intra-orais totalmente adaptados em Relação Cêntrica. Materiais e Métodos: A amostragem foi constituída por atletas do Centro Nacional de Formação de Golfe do Jamor. Após lhe ter sido requerido a assinatura do consentimento informado, foi efetuado um questionário de caracterização global e realizado o exame clínico. O despiste de DTM dos atletas a incluir foi feito através da aplicação do DC/TMD. Os parâmetros postugráficos de cada atleta foram recolhidos com recurso a plataforma de pressão, em quatro momentos distintos: olhos abertos, olhos fechados, com e sem dispositivo intra-oral. As variáveis do centro de pressão (CP) analisadas foram: deslocação total do CP, ântero-posterior e medio-lateral, da área de oscilação assim como da velocidade e frequência de deslocação do mesmo nos diferentes planos, visando avaliar a influência da utilização dos dispositivos intra-orais em relação à posição postural estática. Resultados: Foram incluídos 16 atletas, 14 homens e 2 mulheres com idade média de 25,75 anos. Foi possível observar a alterações posturais em virtude da utilização do dispositivo intra-oral, contudo sem relevância estatística, exceto quando os atletas se encontravam privados de feedback visual. Conclusão: Na nossa amostra o uso de dispositivos intraorais influenciou positivamente a postura, por intermédio da interligação do sistema estomatognático com o equlíbrio do sistema nervoso