Using Semantic Linking to Understand Persons' Networks Extracted from Text

In this work, we describe a methodology to interpret large persons' networks extracted from text by classifying cliques using the DBpedia ontology. The approach relies on a combination of NLP, Semantic web technologies, and network analysis. The classification methodology that first starts from single nodes and then generalizes to cliques is effective in terms of performance and is able to deal also with nodes that are not linked to Wikipedia. The gold standard manually developed for evaluation shows that groups of co-occurring entities share in most of the cases a category that can be automatically assigned. This holds for both languages considered in this study. The outcome of this work may be of interest to enhance the readability of large networks and to provide an additional semantic layer on top of cliques. This would greatly help humanities scholars when dealing with large amounts of textual data that need to be interpreted or categorized. Furthermore, it represents an unsupervised approach to automatically extend DBpedia starting from a corpus

F-formation Detection: Individuating Free-standing Conversational Groups in Images

Detection of groups of interacting people is a very interesting and useful task in many modern technologies, with application fields spanning from video-surveillance to social robotics. In this paper we first furnish a rigorous definition of group considering the background of the social sciences: this allows us to specify many kinds of group, so far neglected in the Computer Vision literature. On top of this taxonomy, we present a detailed state of the art on the group detection algorithms. Then, as a main contribution, we present a brand new method for the automatic detection of groups in still images, which is based on a graph-cuts framework for clustering individuals; in particular we are able to codify in a computational sense the sociological definition of F-formation, that is very useful to encode a group having only proxemic information: position and orientation of people. We call the proposed method Graph-Cuts for F-formation (GCFF). We show how GCFF definitely outperforms all the state of the art methods in terms of different accuracy measures (some of them are brand new), demonstrating also a strong robustness to noise and versatility in recognizing groups of various cardinality.Comment: 32 pages, submitted to PLOS On

Transforming Graph Representations for Statistical Relational Learning

Relational data representations have become an increasingly important topic due to the recent proliferation of network datasets (e.g., social, biological, information networks) and a corresponding increase in the application of statistical relational learning (SRL) algorithms to these domains. In this article, we examine a range of representation issues for graph-based relational data. Since the choice of relational data representation for the nodes, links, and features can dramatically affect the capabilities of SRL algorithms, we survey approaches and opportunities for relational representation transformation designed to improve the performance of these algorithms. This leads us to introduce an intuitive taxonomy for data representation transformations in relational domains that incorporates link transformation and node transformation as symmetric representation tasks. In particular, the transformation tasks for both nodes and links include (i) predicting their existence, (ii) predicting their label or type, (iii) estimating their weight or importance, and (iv) systematically constructing their relevant features. We motivate our taxonomy through detailed examples and use it to survey and compare competing approaches for each of these tasks. We also discuss general conditions for transforming links, nodes, and features. Finally, we highlight challenges that remain to be addressed

Grouping Uncertain Oriented Projective Geometric Entities with Application to Automatic Building Reconstruction

The fully automatic reconstruction of 3d scenes from a set of 2d images has always been a key issue in photogrammetry and computer vision and has not been solved satisfactory so far. Most of the current approaches match features between the images based on radiometric cues followed by a reconstruction using the image geometry. The motivation for this work is the conjecture that in the presence of highly redundant data it should be possible to recover the scene structure by grouping together geometric primitives in a bottom-up manner. Oriented projective geometry will be used throughout this work, which allows to represent geometric primitives, such as points, lines and planes in 2d and 3d space as well as projective cameras, together with their uncertainty. The first major contribution of the work is the use of uncertain oriented projective geometry, rather than uncertain projective geometry, that enables the representation of more complex compound entities, such as line segments and polygons in 2d and 3d space as well as 2d edgels and 3d facets. Within the uncertain oriented projective framework a procedure is developed, which allows to test pairwise relations between the various uncertain oriented projective entities. Again, the novelty lies in the possibility to check relations between the novel compound entities. The second major contribution of the work is the development of a data structure, specifically designed to enable performing the tests between large numbers of entities in an efficient manner. Being able to efficiently test relations between the geometric entities, a framework for grouping those entities together is developed. Various different grouping methods are discussed. The third major contribution of this work is the development of a novel grouping method that by analyzing the entropy change incurred by incrementally adding observations into an estimation is able to balance efficiency against robustness in order to achieve better grouping results. Finally the applicability of the proposed representations, tests and grouping methods for the task of purely geometry based building reconstruction from oriented aerial images is demonstrated. lt will be shown that in the presence of highly redundant datasets it is possible to achieve reasonable reconstruction results by grouping together geometric primitives.Gruppierung unsicherer orientierter projektiver geometrischer Elemente mit Anwendung in der automatischen Gebäuderekonstruktion Die vollautomatische Rekonstruktion von 3D Szenen aus einer Menge von 2D Bildern war immer ein Hauptanliegen in der Photogrammetrie und Computer Vision und wurde bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst. Die meisten aktuellen Ansätze ordnen Merkmale zwischen den Bildern basierend auf radiometrischen Eigenschaften zu. Daran schließt sich dann eine Rekonstruktion auf der Basis der Bildgeometrie an. Die Motivation für diese Arbeit ist die These, dass es möglich sein sollte, die Struktur einer Szene durch Gruppierung geometrischer Primitive zu rekonstruieren, falls die Eingabedaten genügend redundant sind. Orientierte projektive Geometrie wird in dieser Arbeit zur Repräsentation geometrischer Primitive, wie Punkten, Linien und Ebenen in 2D und 3D sowie projektiver Kameras, zusammen mit ihrer Unsicherheit verwendet. Der erste Hauptbeitrag dieser Arbeit ist die Verwendung unsicherer orientierter projektiver Geometrie, anstatt von unsicherer projektiver Geometrie, welche die Repräsentation von komplexeren zusammengesetzten Objekten, wie Liniensegmenten und Polygonen in 2D und 3D sowie 2D Edgels und 3D Facetten, ermöglicht. Innerhalb dieser unsicheren orientierten projektiven Repräsentation wird ein Verfahren zum Testen paarweiser Relationen zwischen den verschiedenen unsicheren orientierten projektiven geometrischen Elementen entwickelt. Dabei liegt die Neuheit wieder in der Möglichkeit, Relationen zwischen den neuen zusammengesetzten Elementen zu prüfen. Der zweite Hauptbeitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Datenstruktur, welche speziell auf die effiziente Prüfung von solchen Relationen zwischen vielen Elementen ausgelegt ist. Die Möglichkeit zur effizienten Prüfung von Relationen zwischen den geometrischen Elementen erlaubt nun die Entwicklung eines Systems zur Gruppierung dieser Elemente. Verschiedene Gruppierungsmethoden werden vorgestellt. Der dritte Hauptbeitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung einer neuen Gruppierungsmethode, die durch die Analyse der Änderung der Entropie beim Hinzufügen von Beobachtungen in die Schätzung Effizienz und Robustheit gegeneinander ausbalanciert und dadurch bessere Gruppierungsergebnisse erzielt. Zum Schluss wird die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Repräsentationen, Tests und Gruppierungsmethoden für die ausschließlich geometriebasierte Gebäuderekonstruktion aus orientierten Luftbildern demonstriert. Es wird gezeigt, dass unter der Annahme von hoch redundanten Datensätzen vernünftige Rekonstruktionsergebnisse durch Gruppierung von geometrischen Primitiven erzielbar sind

Grouping Uncertain Oriented Projective Geometric Entities with Application to Automatic Building Reconstruction

The fully automatic reconstruction of 3d scenes from a set of 2d images has always been a key issue in photogrammetry and computer vision and has not been solved satisfactory so far. Most of the current approaches match features between the images based on radiometric cues followed by a reconstruction using the image geometry. The motivation for this work is the conjecture that in the presence of highly redundant data it should be possible to recover the scene structure by grouping together geometric primitives in a bottom-up manner. Oriented projective geometry will be used throughout this work, which allows to represent geometric primitives, such as points, lines and planes in 2d and 3d space as well as projective cameras, together with their uncertainty. The first major contribution of the work is the use of uncertain oriented projective geometry, rather than uncertain projective geometry, that enables the representation of more complex compound entities, such as line segments and polygons in 2d and 3d space as well as 2d edgels and 3d facets. Within the uncertain oriented projective framework a procedure is developed, which allows to test pairwise relations between the various uncertain oriented projective entities. Again, the novelty lies in the possibility to check relations between the novel compound entities. The second major contribution of the work is the development of a data structure, specifically designed to enable performing the tests between large numbers of entities in an efficient manner. Being able to efficiently test relations between the geometric entities, a framework for grouping those entities together is developed. Various different grouping methods are discussed. The third major contribution of this work is the development of a novel grouping method that by analyzing the entropy change incurred by incrementally adding observations into an estimation is able to balance efficiency against robustness in order to achieve better grouping results. Finally the applicability of the proposed representations, tests and grouping methods for the task of purely geometry based building reconstruction from oriented aerial images is demonstrated. It will be shown that in the presence of highly redundant datasets it is possible to achieve reasonable reconstruction results by grouping together geometric primitives.Gruppierung unsicherer orientierter projektiver geometrischer Elemente mit Anwendung in der automatischen Gebäuderekonstruktion Die vollautomatische Rekonstruktion von 3D Szenen aus einer Menge von 2D Bildern war immer ein Hauptanliegen in der Photogrammetrie und Computer Vision und wurde bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst. Die meisten aktuellen Ansätze ordnen Merkmale zwischen den Bildern basierend auf radiometrischen Eigenschaften zu. Daran schließt sich dann eine Rekonstruktion auf der Basis der Bildgeometrie an. Die Motivation für diese Arbeit ist die These, dass es möglich sein sollte, die Struktur einer Szene durch Gruppierung geometrischer Primitive zu rekonstruieren, falls die Eingabedaten genügend redundant sind. Orientierte projektive Geometrie wird in dieser Arbeit zur Repräsentation geometrischer Primitive, wie Punkten, Linien und Ebenen in 2D und 3D sowie projektiver Kameras, zusammen mit ihrer Unsicherheit verwendet.Der erste Hauptbeitrag dieser Arbeit ist die Verwendung unsicherer orientierter projektiver Geometrie, anstatt von unsicherer projektiver Geometrie, welche die Repräsentation von komplexeren zusammengesetzten Objekten, wie Liniensegmenten und Polygonen in 2D und 3D sowie 2D Edgels und 3D Facetten, ermöglicht. Innerhalb dieser unsicheren orientierten projektiven Repräsentation wird ein Verfahren zum testen paarweiser Relationen zwischen den verschiedenen unsicheren orientierten projektiven geometrischen Elementen entwickelt. Dabei liegt die Neuheit wieder in der Möglichkeit, Relationen zwischen den neuen zusammengesetzten Elementen zu prüfen. Der zweite Hauptbeitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Datenstruktur, welche speziell auf die effiziente Prüfung von solchen Relationen zwischen vielen Elementen ausgelegt ist. Die Möglichkeit zur effizienten Prüfung von Relationen zwischen den geometrischen Elementen erlaubt nun die Entwicklung eines Systems zur Gruppierung dieser Elemente. Verschiedene Gruppierungsmethoden werden vorgestellt. Der dritte Hauptbeitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung einer neuen Gruppierungsmethode, die durch die Analyse der änderung der Entropie beim Hinzufügen von Beobachtungen in die Schätzung Effizienz und Robustheit gegeneinander ausbalanciert und dadurch bessere Gruppierungsergebnisse erzielt. Zum Schluss wird die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Repräsentationen, Tests und Gruppierungsmethoden für die ausschließlich geometriebasierte Gebäuderekonstruktion aus orientierten Luftbildern demonstriert. Es wird gezeigt, dass unter der Annahme von hoch redundanten Datensätzen vernünftige Rekonstruktionsergebnisse durch Gruppierung von geometrischen Primitiven erzielbar sind

The organisation of sociality: a manifesto for a new science of multi-agent systems

In this paper, we pose and motivate a challenge, namely the need for a new science of multi-agent systems. We propose that this new science should be grounded, theoretically on a richer conception of sociality, and methodologically on the extensive use of computational modelling for real-world applications and social simulations. Here, the steps we set forth towards meeting that challenge are mainly theoretical. In this respect, we provide a new model of multi-agent systems that reflects a fully explicated conception of cognition, both at the individual and the collective level. Finally, the mechanisms and principles underpinning the model will be examined with particular emphasis on the contributions provided by contemporary organisation theory

Phasage d’haplotypes par ASP à partir de longues lectures : une approche d’optimisation flexible

Version non corrigée. Une nouvelle version sera disponible d'ici mars 2023.Each chromosome of a di- or polyploid organism has several haplotypes, which are highly similar but diverge on a certain number of positions. However, most of the reference genomes only provide a single sequence for each chromosome, and therefore do not reflect the biological reality.Yet, it is crucial to have access to this information, which is useful in medicine, agronomy and population studies. The recent development of third generation technologies, especially PacBio and Oxford Nanopore Technologies sequencers, has allowed for the production of long reads that facilitate haplotype sequence reconstruction.Bioinformatics methods exist for this task, but they provide only a single solution. This thesis introduces an approach for haplotype phasing based on the search of connected components in a read similarity graph to identify haplotypes. This method uses Answer Set Programming to work on the set ofoptimal solutions. This phasing algorithm has been used to reconstruct haplotypes of the diploid rotifer Adineta vaga.Chaque chromosome d’organisme di- ou polyploïde présente plusieurs haplotypes, qui sont fortement similaires mais divergent sur un certain nombre de positions. Cependant, la majorité des génomes de référence ne renseignent qu’une seule séquence pour chaque chromosome, et ne reflètent donc pas la réalité biologique. Or, il est crucial d’avoir accès à ces informations, qui sont utiles en médecine, en agronomie ou encore dans l’étude des populations. Le récent développement des technologies de troisième génération, notamment des séquenceurs PacBio et Oxford NanoporeTechnologies, a permis la production de lectures longues facilitant la reconstruction des séquences d’haplotypes. Il existe pour cela des méthodes bioinformatiques, mais elles ne fournissent qu’une unique solution. Cette thèse propose une méthode de phasage d’haplotype basée sur la recherchede composantes connexes dans un graph de similarité des lectures pour identifier les haplotypes. Cette méthode utilise l’Answer Set Programming pour travailler sur l’ensemble des solutions optimales. L’algorithme de phasage a permis de reconstruire les haplotypes du rotifère diploïde Adineta vaga