Deep Ear Biometrics for Gender Classification

Human gender classification based on biometric features is a major concern for computer vision due to its vast variety of applications. The human ear is popular among researchers as a soft biometric trait, because it is less affected by age or changing circumstances, and is non-intrusive. In this study, we have developed a deep convolutional neural network (CNN) model for automatic gender classification using the samples of ear images. The performance is evaluated using four cutting-edge pre-trained CNN models. In terms of trainable parameters, the proposed technique requires significantly less computational complexity. The proposed model has achieved 93% accuracy on the EarVN1.0 ear dataset.Comment: 10 pages, 4 figures, 2 table

Fusion features ensembling models using Siamese convolutional neural network for kinship verification

Family is one of the most important entities in the community. Mining the genetic information through facial images is increasingly being utilized in wide range of real-world applications to facilitate family members tracing and kinship analysis to become remarkably easy, inexpensive, and fast as compared to the procedure of profiling Deoxyribonucleic acid (DNA). However, the opportunities of building reliable models for kinship recognition are still suffering from the insufficient determination of the familial features, unstable reference cues of kinship, and the genetic influence factors of family features. This research proposes enhanced methods for extracting and selecting the effective familial features that could provide evidences of kinship leading to improve the kinship verification accuracy through visual facial images. First, the Convolutional Neural Network based on Optimized Local Raw Pixels Similarity Representation (OLRPSR) method is developed to improve the accuracy performance by generating a new matrix representation in order to remove irrelevant information. Second, the Siamese Convolutional Neural Network and Fusion of the Best Overlapping Blocks (SCNN-FBOB) is proposed to track and identify the most informative kinship clues features in order to achieve higher accuracy. Third, the Siamese Convolutional Neural Network and Ensembling Models Based on Selecting Best Combination (SCNN-EMSBC) is introduced to overcome the weak performance of the individual image and classifier. To evaluate the performance of the proposed methods, series of experiments are conducted using two popular benchmarking kinship databases; the KinFaceW-I and KinFaceW-II which then are benchmarked against the state-of-art algorithms found in the literature. It is indicated that SCNN-EMSBC method achieves promising results with the average accuracy of 92.42% and 94.80% on KinFaceW-I and KinFaceW-II, respectively. These results significantly improve the kinship verification performance and has outperformed the state-of-art algorithms for visual image-based kinship verification

SNP Set Association Analysis for Familial Data

Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/94494/1/gepi21676.pdfhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/94494/2/gepi21676-sup-0001-TableS1.pd

A large genome-wide association study of age-related macular degeneration highlights contributions of rare and common variants.

This is the author accepted manuscript. The final version is available from Nature Publishing Group via http://dx.doi.org/10.1038/ng.3448Advanced age-related macular degeneration (AMD) is the leading cause of blindness in the elderly, with limited therapeutic options. Here we report on a study of >12 million variants, including 163,714 directly genotyped, mostly rare, protein-altering variants. Analyzing 16,144 patients and 17,832 controls, we identify 52 independently associated common and rare variants (P < 5 × 10(-8)) distributed across 34 loci. Although wet and dry AMD subtypes exhibit predominantly shared genetics, we identify the first genetic association signal specific to wet AMD, near MMP9 (difference P value = 4.1 × 10(-10)). Very rare coding variants (frequency <0.1%) in CFH, CFI and TIMP3 suggest causal roles for these genes, as does a splice variant in SLC16A8. Our results support the hypothesis that rare coding variants can pinpoint causal genes within known genetic loci and illustrate that applying the approach systematically to detect new loci requires extremely large sample sizes.We thank all participants of all the studies included for enabling this research by their participation in these studies. Computer resources for this project have been provided by the high-performance computing centers of the University of Michigan and the University of Regensburg. Group-specific acknowledgments can be found in the Supplementary Note. The Center for Inherited Diseases Research (CIDR) Program contract number is HHSN268201200008I. This and the main consortium work were predominantly funded by 1X01HG006934-01 to G.R.A. and R01 EY022310 to J.L.H

A large genome-wide association study of age-related macular degeneration highlights contributions of rare and common variants

Advanced age-related macular degeneration (AMD) is the leading cause of blindness in the elderly with limited therapeutic options. Here, we report on a study of \u3e12 million variants including 163,714 directly genotyped, most rare, protein-altering variant. Analyzing 16,144 patients and 17,832 controls, we identify 52 independently associated common and rare variants (P \u3c 5×10–8) distributed across 34 loci. While wet and dry AMD subtypes exhibit predominantly shared genetics, we identify the first signal specific to wet AMD, near MMP9 (difference-P = 4.1×10–10). Very rare coding variants (frequency \u3c 0.1%) in CFH, CFI, and TIMP3 suggest causal roles for these genes, as does a splice variant in SLC16A8. Our results support the hypothesis that rare coding variants can pinpoint causal genes within known genetic loci and illustrate that applying the approach systematically to detect new loci requires extremely large sample sizes

Behavior and fission-fusion dynamics of common dolphin (Delphinus delphis) groups with calves in the South of Portugal

Fission-fusion dynamics describe animal social systems that are fluid and characterized by varying group sizes. Costs and benefits associated with grouping are considered to be the driving force for separation (fission) and joining (fusion) of individuals, resulting from ecological (e.g., food availability, predator abundance) and social (e.g., behavioral state, presence of calves) factors. The behavioral state gives insights into an animal’s ecology and allows protection of the species or population. The present study investigates which factors influence behavioral state and fission-fusion dynamics in common dolphin (Delphinus delphis) groups with calves in the south of Portugal. Between June and October of 2016, 2017 and 2019, 39 focal follows based on unmanned aerial vehicles (UAVs) were conducted, resulting in 768, 30-second behavioral samples (384 minutes). A multinomial model based on generalized estimating equations framework was used to model: i) the behavioral state by testing the responses to group size, total number of calves and month; ii) and fission-fusion dynamics assessing the effect of behavioral state, month, total number of calves and time of the day. The behavioral state of dolphin groups with calves was statistically significantly affected by the total number of calves and month. As the number of calves increased, resting behavior was less likely to occur than travelling (OR = 0.7, p = 0.015). Dolphin groups with calves were less likely to be socializing in July than to travel in June (OR = 0.1, p = 0.021). Group size had no statistically significant influence on the behavioral state in the present study. This study also revealed, that common dolphins in the south of Portugal exhibit a high rate of fission-fusion dynamics, but were not influenced by the factors considered in this study (i.e., behavioral state, month, total number of calves and time of the day). By assessing behavior and fine-scale social dynamics in common dolphins, this study enhances the current understanding of ecological and social aspects shaping grouping patterns and behavior in common dolphin groups with calves. This study also highlights the advantages of using unmanned aerial vehicles (UAVs) to assess behavioral data in wild animals.A organização de indivíduos em grupos é comum nos mamíferos e a maioria das espécies apresentam comportamento social durante o período de reprodução e cuidados parentais. Os laços sociais entre indivíduos que partilham o mesmo ambiente podem ter impactos sobre os próprios e sobre a sobrevivência da descendência. O termo fissão-fusão (FF) foi inicialmente utilizado para descrever o sistema social dos primatas que alteram o tamanho do grupo frequentemente e dividem-se em subunidades. A dinâmica da fissão-fusão descreve, portanto, sistemas sociais são fluidos e caracterizados por tamanhos de grupo variáveis. Os custos e benefícios associados ao agrupamento são considerados a principal razão para a separação (fissão) e união (fusão) de grupos, provavelmente provenientes de factores sociais (e.g., estado comportamental, presença de crias) e ecológicos (e.g., disponibilidade de alimento, presença de predadores). Por exemplo, diferenças na distribuição espacial e temporal de recursos alimentares podem favorecer padrões de associação flexíveis, para reduzir a competição intra-específica e aumentar a possibilidade de explorar novos recursos. Em troca, associações mais coesas e estáveis podem ser formadas com o objetivo de maximizar a defesa contra predadores. Assim, o risco de predação pode favorecer a agregação de indivíduos em locais de descanso comunitários durante a noite, que posteriormente se dividem em pequenos grupos durante o dia para alimentação. Adicionalmente, a dinâmica de fissão-fusão pode ser influenciada pelo sexo, idade e/ou fase reprodutiva dos indivíduos. Em algumas espécies, os machos podem apresentar taxas de fusão mais elevadas a fim de cooperarem com indivíduos relacionados e impedir o acesso às fêmeas por machos de grupos vizinhos. As dinâmicas de fissão-fusão são comuns em algumas espécies de primatas, elefantes, hienas malhadas e golfinhos. O estudo da socialidade e comportamento em mamíferos pode fornecer informações importantes sobre a sua evolução e fornecer informação relevante para a proteção das espécies, especialmente as ameaçadas de extinção. Os cetáceos são mamíferos marinhos de maturação lenta e uma expectativa de vida longa. Este grupo de organismos vive a maior parte da sua vida debaixo de água, o que torna particularmente difícil o estudo dos seus sistemas sociais e comportamentos. Entre os cetáceos, existem grandes variações inter- e intra-específicas na organização social, desde ligações sociais estáveis e duradouras (e.g., orcas, cachalotes, cachalotes, baleias-piloto de barbatanas longas) a sociedades fluidas com uma elevada dinâmica de fissão-fusão (e.g., golfinho riscado, golfinhos-roaz, golfinhos de risso). Estudos recentes identificaram como factores ambientais e sociais que afetam a dinâmica de fissão-fusão o comportamento, sexo, grau de parentesco, sazonalidade e pressões antropogénicas. Veículos aéreos não tripulados (UAV), vulgarmente conhecidos como "drones", são uma tecnologia inovadora e que tem vindo a sofrer um rápido desenvolvimento nos últimos anos. Geralmente, os UAV podem ser distinguidos em dois tipos: 1) UAV de asa fixa (FW) e 2) UAV de descolagem e aterragem verticais (VTOL). A funcionalidade dos sistemas VTOL é comparável à dinâmica dos helicópteros. A maioria dos modelos usa 4 a 8 rotores que permitem que a aeronave paire em uma posição estacionária, permaneça em baixas altitudes, mova-se lentamente e permita decolagens e aterragens verticais, eliminando a necessidade de uma pista. Além disso, os modelos comerciais incluem câmeras de alta definição integradas com estabilizadores de imagem mecânicos (ou seja, Gimbal), permitindo que o piloto capture vídeos e/ou fotos em alta qualidade de uma perspectiva vantajosa. Além disso, os VTOLs são geralmente leves (< 5 kg), portáteis, económicos e prontamente disponíveis em vários fabricantes comerciais. No entanto, tais sistemas requerem controle ativo por um piloto remoto e sua distância máxima de voo é limitada a uma faixa de dezenas de quilómetros, enquanto a vida útil da bateria de cerca de 30 a 45 minutos permite apenas tempos de transmissão bastante curtos em áreas de pesquisa menores em comparação com FWs. As características avançadas dos modernos UAV VTOL torna-os versáteis para várias aplicações, incluindo a investigação de vida selvagem, incluindo estudos de comportamento e populacionais, recolha de amostras biológicas, monitorização e estudo de habitat. O sucesso dos UAV neste campo pode ser explicado pela diversidade dos modelos existente e pelas suas inúmeras formas de funcionamento, ao mesmo tempo que continuam a ser sistemas rentáveis e eficazes na colheita de dados sistemáticos e de alta resolução (temporal e espacial). Apesar das numerosas vantagens do uso de veículos aéreos não tripulados para a investigação da vida selvagem, a tecnologia tem limitações e pouco se sabe sobre os impactos que os UAV podem causar nos animais selvagens. As diferentes populações de uma espécie podem apresentar respostas idiossincráticas à presença de um UAV, dependendo de fatores tais como a espécies, fase de vida, habitat, condições ambientais tipo de UAV bem como, o método de operação (por exemplo, ruído emitido, velocidade, distância). Considerando as espécies de pequenos cetáceos (p. ex., delfinídeos), as respostas comportamentais como reacção a um UAV que se aproxima, permanecem pouco investigadas. Contudo, as provas actuais indicam que os UAV voando a baixas altitudes nas proximidades de diferentes espécies de golfinhos desencadeiam respostas comportamentais a curto prazo dos animais. O presente estudo investiga quais os fatores que influenciam o estado comportamental e a dinâmica de fissão-fusão em golfinhos comuns (Delphinus delphis) em grupos com cria no Sul de Portugal. Entre Junho e Outubro de 2016, 2017 e 2019, foram realizadas 39 amostras focais usando UAV, resultando num total de 768 amostras comportamentais tendo por base intervalões de 30 segundos (384 minutos). Utilizando equações de estimativa generalizada, modelou-se: i) o estado comportamental, testando as respostas ao tamanho do grupo, número total de crias; ii) e a dinâmica de fissão-fusão em função do estado comportamental, mês, número total de crias e hora do dia. As variáveis mês e número de cria mostraram ter um efeito significativo no estado de comportamento dos grupos de golfinhos com cria. Com o aumento do número de crias, o comportamento de repouso foi significativamente menos provável de ser observado do que o de viajar. Por outro lado, a probabilidade de avistar grupos com cria a descansar no mês julho foi significativamente inferior à probabilidade de observar grupos a viajar em Junho. Este estudo revelou que os golfinhos comuns com crias no Sul de Portugal, apresentam uma elevada taxa de dinâmica de fissão-fusão, mas não foram observados efeitos significativos do estado comportamental, número total de crias e hora do dia na dinâmica de fissão-fusão, exceto para a variável mês. A avaliação do comportamento e a dinâmica social de grupos de golfinhos comum com cria permitiu uma melhor compreensão dos aspetos ecológicos que influenciam os padrões de agrupamento e comportamento deste animais. Adicionalmente, este estudo demonstra que a utilização de veículos aéreos não tripulados (UAV) pode ser uma mais valia para o estudo comportamental de animais selvagens pela sua eficácia e qualidade dos dados recolhidos

The Fixer

In the West African nation of Togo, applying for the U.S. Diversity Visa Lottery is a national obsession, with hundreds of thousands of Togolese entering each year. From the street frenzy of the lottery sign-up period and the scramble to raise money for the embassy interview to the gamesmanship of those adding spouses and dependents to their dossiers, the application process is complicated, expensive, and unpredictable. In The Fixer Charles Piot follows Kodjo Nicolas Batema, a Togolese visa broker—known as a “fixer”—as he shepherds his clients through the application and interview process. Relaying the experiences of the fixer, his clients, and embassy officials, Piot captures the ever-evolving cat-and-mouse game between the embassy and the hopeful Togolese as well as the disappointments and successes of lottery winners in the United States. These detailed and compelling stories uniquely illustrate the desire and savviness of migrants as they work to find what they hope will be a better life