Odhad emocí a duševní koncentrace pomocí technik Deep Learningu

The purpose of this work is to evaluate the brain waves of humans with deep learn- ing methods and evolutionary computation techniques, and to verify the performance of applied techniques. In this thesis, we apply well–known metaheuristics and Artificial Neural Networks for classifying human mental activities using electroencephalographic signals. We developed a Brain–Computer Interface system that is able to process elec- troencephalographic signals and classify mental concentration versus relaxation. The system is able to automatically extract and learn representation of the given data. Based on scientific protocols we designed the Brain–Computer Interface experiments and we created an original and relevant data for the industrial and academic community. Our experimental data is available to the scientific community. In the experiments we used an electroencephalographic based device for collecting brain information form the subjects during specific activities. The collected data represents brain waves of subjects who was stimulated by writing tasks. Furthermore, we selected the best combination of the input features (brain waves information) using the following two metaheuristic techniques: Simulated Annealing and Geometric Particle Swarm Optimization. We applied a specific type of Artificial Neural Network, named Echo State Network, for solving the mapping between brain information and subject activities. The results indicate that it is possible to estimate the human con- centration using few electroencephalographic signals. In addition, the proposed system is developed with a fast and robust learning technique that can be easily adapted accord- ing to each subject. Moreover, this approach does not require powerful computational resources. As a consequence, the proposed system can be used in environments which are computationally limited and/or where the computational time is an important issue.Cílem práce je ohodnocení lidských mozkových vln s využitím metod hlubokého učení (deep learning) a evolučních výpočetních technik a pro ověření výkonu aplikovaných technik. V diplomové práci jsou využity dobře známé metaheuristiky a umělé neuronové sítě pro klasifikaci lidských mentálních aktivit za použití elektroencefalografických signálů. Bylo vyvinuto rozhraní mozek-počítač, které je schopno zpracovat elektroencefalografické signály a klasifikovat mentální soustředění v porovnání s relaxací. Systém je schopen automaticky extrahovat a naučit se reprezentaci daných dat. Na základě vědeckých protokolů byl navržen experiment pro rozhraní mozek-počítač a byla vytvořena původní a relevantní data pro průmyslovou a akademickou komunitu. Vygenerovaná pokusná data jsou přístupné pro vědeckou komunitu. V rámci experimentů bylo využito zařízení založené na encefalografii pro sběr mozkových signálů subjektu během specifických aktivit. Nasbíraná data reprezentují mozkové vlny subjektu, který byl stimulován psaním úloh. Dále byla vybrána nejlepší kombinace vstupních vlastností (informace o mozkové vlně) s využitím následujících dvou metaheuristických metod: simulovaného žíhání a geometrické optimalizace hejnem částic. Umělá neuronová síť, která se nazývá Echo State síť, byla aplikována pro řešení mapování mezi informacemi z mozku a aktivitami subjektu. Výsledky ukazují, že je možné odhadnout lidskou aktivitu pomocí několika encefalografických signálů. Kromě toho, navrhovaný systém je vyvinut s využitím rychlých a robustních učících technik, které mohou být jednoduše přizpůsobeny podle jednotlivých subjektů. Tento přístup navíc nevyžaduje výkonné výpočetní prostředky. V důsledku toho může být systém využit v prostředí, které jsou výpočetně omezeny a/nebo v případech, kdy výpočetní čas je důležitým hlediskem.460 - Katedra informatikyvýborn

Crab and cockle shells as heterogeneous catalysts in the production of biodiesel

In the present study, the waste crab and cockle shells were utilized as source of calcium oxide to transesterify palm olein into methyl esters (biodiesel). Characterization results revealed that the main component of the shells are calcium carbonate which transformed into calcium oxide upon activated above 700 °C for 2 h. Parametric studies have been investigated and optimal conditions were found to be catalyst amount, 5 wt.% and methanol/oil mass ratio, 0.5:1. The waste catalysts perform equally well as laboratory CaO, thus creating another low-cost catalyst source for producing biodiesel. Reusability results confirmed that the prepared catalyst is able to be reemployed up to five times. Statistical analysis has been performed using a Central Composite Design to evaluate the contribution and performance of the parameters on biodiesel purity

Molecular phylogeny of horseshoe crab using mitochondrial Cox1 gene as a benchmark sequence

An effort to assess the utility of 650 bp Cytochrome C oxidase subunit I (DNA barcode) gene in delineating the members horseshoe crabs (Family: xiphosura) with closely related sister taxa was made. A total of 33 sequences were extracted from National Center for Biotechnological Information (NCBI) which include horseshoe crabs, beetles, common crabs and scorpion sequences. Constructed phylogram showed beetles are closely related with horseshoe crabs than common crabs. Scorpion spp were distantly related to xiphosurans. Phylogram and observed genetic distance (GD) date were also revealed that Limulus polyphemus was closely related with Tachypleus tridentatus than with T.gigas. Carcinoscorpius rotundicauda was distantly related with L.polyphemus. The observed mean Genetic Distance (GD) value was higher in 3rd codon position in all the selected group of organisms. Among the horseshoe crabs high GC content was observed in L.polyphemus (38.32%) and lowest was observed in T.tridentatus (32.35%). We conclude that COI sequencing (barcoding) could be used in identifying and delineating evolutionary relatedness with closely related specie

Evolving machine learning and deep learning models using evolutionary algorithms

Despite the great success in data mining, machine learning and deep learning models are yet subject to material obstacles when tackling real-life challenges, such as feature selection, initialization sensitivity, as well as hyperparameter optimization. The prevalence of these obstacles has severely constrained conventional machine learning and deep learning methods from fulfilling their potentials. In this research, three evolving machine learning and one evolving deep learning models are proposed to eliminate above bottlenecks, i.e. improving model initialization, enhancing feature representation, as well as optimizing model configuration, respectively, through hybridization between the advanced evolutionary algorithms and the conventional ML and DL methods. Specifically, two Firefly Algorithm based evolutionary clustering models are proposed to optimize cluster centroids in K-means and overcome initialization sensitivity as well as local stagnation. Secondly, a Particle Swarm Optimization based evolving feature selection model is developed for automatic identification of the most effective feature subset and reduction of feature dimensionality for tackling classification problems. Lastly, a Grey Wolf Optimizer based evolving Convolutional Neural Network-Long Short-Term Memory method is devised for automatic generation of the optimal topological and learning configurations for Convolutional Neural Network-Long Short-Term Memory networks to undertake multivariate time series prediction problems. Moreover, a variety of tailored search strategies are proposed to eliminate the intrinsic limitations embedded in the search mechanisms of the three employed evolutionary algorithms, i.e. the dictation of the global best signal in Particle Swarm Optimization, the constraint of the diagonal movement in Firefly Algorithm, as well as the acute contraction of search territory in Grey Wolf Optimizer, respectively. The remedy strategies include the diversification of guiding signals, the adaptive nonlinear search parameters, the hybrid position updating mechanisms, as well as the enhancement of population leaders. As such, the enhanced Particle Swarm Optimization, Firefly Algorithm, and Grey Wolf Optimizer variants are more likely to attain global optimality on complex search landscapes embedded in data mining problems, owing to the elevated search diversity as well as the achievement of advanced trade-offs between exploration and exploitation

Graduate Catalogue 2017-2019

https://digitalscholarship.tnstate.edu/graduatecatalogues/1005/thumbnail.jp

Graduate Catalogue 2015-2017

https://digitalscholarship.tnstate.edu/graduatecatalogues/1004/thumbnail.jp

XLIII Jornadas de Automática: libro de actas: 7, 8 y 9 de septiembre de 2022, Logroño (La Rioja)

[Resumen] Las Jornadas de Automática (JA) son el evento más importante del Comité Español de Automática (CEA), entidad científico-técnica con más de cincuenta años de vida y destinada a la difusión e implantación de la Automática en la sociedad. Este año se celebra la cuadragésima tercera edición de las JA, que constituyen el punto de encuentro de la comunidad de Automática de nuestro país. La presente edición permitirá dar visibilidad a los nuevos retos y resultados del ámbito, y su uso en un gran número de aplicaciones, entre otras, las energías renovables, la bioingeniería o la robótica asistencial. Además de la componente científica, que se ve reflejada en este libro de actas, las JA son un punto de encuentro de las diferentes generaciones de profesores, investigadores y profesionales, incluyendo la componente social que es de vital importancia. Esta edición 2022 de las JA se celebra en Logroño, capital de La Rioja, región mundialmente conocida por la calidad de sus vinos de Denominación de Origen y que ha asumido el desafío de poder ganar competitividad a través de la transformación verde y digital. Pero también por ser la cuna del castellano e impulsar el Valle de la Lengua con la ayuda de las nuevas tecnologías, entre ellas la Automática Inteligente. Los organizadores de estas JA, pertenecientes al Área de Ingeniería de Sistemas y Automática del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Rioja (UR), constituyen un pilar fundamental en el apoyo a la región para el estudio, implementación y difusión de estos retos. Esta edición, la primera en formato íntegramente presencial después de la pandemia de la covid-19, cuenta con más de 200 asistentes y se celebra a caballo entre el Edificio Politécnico de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial y el Monasterio de Yuso situado en San Millán de la Cogolla, dos marcos excepcionales para la realización de las JA. Como parte del programa científico, dos sesiones plenarias harán hincapié, respectivamente, sobre soluciones de control para afrontar los nuevos retos energéticos, y sobre la calidad de los datos para una inteligencia artificial (IA) imparcial y confiable. También, dos mesas redondas debatirán aplicaciones de la IA y la implantación de la tecnología digital en la actividad profesional. Adicionalmente, destacaremos dos clases magistrales alineadas con tecnología de última generación que serán impartidas por profesionales de la empresa. Las JA también van a albergar dos competiciones: CEABOT, con robots humanoides, y el Concurso de Ingeniería de Control, enfocado a UAVs. A todas estas actividades hay que añadir las reuniones de los grupos temáticos de CEA, las exhibiciones de pósteres con las comunicaciones presentadas a las JA y los expositores de las empresas. Por último, durante el evento se va a proceder a la entrega del “Premio Nacional de Automática” (edición 2022) y del “Premio CEA al Talento Femenino en Automática”, patrocinado por el Gobierno de La Rioja (en su primera edición), además de diversos galardones enmarcados dentro de las actividades de los grupos temáticos de CEA. Las actas de las XLIII Jornadas de Automática están formadas por un total de 143 comunicaciones, organizadas en torno a los nueve Grupos Temáticos y a las dos Líneas Estratégicas de CEA. Los trabajos seleccionados han sido sometidos a un proceso de revisión por pares

XXV Congreso Argentino de Ciencias de la Computación - CACIC 2019: libro de actas

Trabajos presentados en el XXV Congreso Argentino de Ciencias de la Computación (CACIC), celebrado en la ciudad de Río Cuarto los días 14 al 18 de octubre de 2019 organizado por la Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI) y Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales - Universidad Nacional de Río CuartoRed de Universidades con Carreras en Informátic

XXV Congreso Argentino de Ciencias de la Computación - CACIC 2019: libro de actas

Trabajos presentados en el XXV Congreso Argentino de Ciencias de la Computación (CACIC), celebrado en la ciudad de Río Cuarto los días 14 al 18 de octubre de 2019 organizado por la Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI) y Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales - Universidad Nacional de Río CuartoRed de Universidades con Carreras en Informátic