61 research outputs found

    WiFi-Based Human Activity Recognition Using Attention-Based BiLSTM

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    Recently, significant efforts have been made to explore human activity recognition (HAR) techniques that use information gathered by existing indoor wireless infrastructures through WiFi signals without demanding the monitored subject to carry a dedicated device. The key intuition is that different activities introduce different multi-paths in WiFi signals and generate different patterns in the time series of channel state information (CSI). In this paper, we propose and evaluate a full pipeline for a CSI-based human activity recognition framework for 12 activities in three different spatial environments using two deep learning models: ABiLSTM and CNN-ABiLSTM. Evaluation experiments have demonstrated that the proposed models outperform state-of-the-art models. Also, the experiments show that the proposed models can be applied to other environments with different configurations, albeit with some caveats. The proposed ABiLSTM model achieves an overall accuracy of 94.03%, 91.96%, and 92.59% across the 3 target environments. While the proposed CNN-ABiLSTM model reaches an accuracy of 98.54%, 94.25% and 95.09% across those same environments

    Brainlesion: Glioma, Multiple Sclerosis, Stroke and Traumatic Brain Injuries

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    This two-volume set LNCS 12962 and 12963 constitutes the thoroughly refereed proceedings of the 7th International MICCAI Brainlesion Workshop, BrainLes 2021, as well as the RSNA-ASNR-MICCAI Brain Tumor Segmentation (BraTS) Challenge, the Federated Tumor Segmentation (FeTS) Challenge, the Cross-Modality Domain Adaptation (CrossMoDA) Challenge, and the challenge on Quantification of Uncertainties in Biomedical Image Quantification (QUBIQ). These were held jointly at the 23rd Medical Image Computing for Computer Assisted Intervention Conference, MICCAI 2020, in September 2021. The 91 revised papers presented in these volumes were selected form 151 submissions. Due to COVID-19 pandemic the conference was held virtually. This is an open access book

    EG-ICE 2021 Workshop on Intelligent Computing in Engineering

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    The 28th EG-ICE International Workshop 2021 brings together international experts working at the interface between advanced computing and modern engineering challenges. Many engineering tasks require open-world resolutions to support multi-actor collaboration, coping with approximate models, providing effective engineer-computer interaction, search in multi-dimensional solution spaces, accommodating uncertainty, including specialist domain knowledge, performing sensor-data interpretation and dealing with incomplete knowledge. While results from computer science provide much initial support for resolution, adaptation is unavoidable and most importantly, feedback from addressing engineering challenges drives fundamental computer-science research. Competence and knowledge transfer goes both ways

    Using multispectral imagery and monitored key parameters to optimise the efficient management of vineyards ("Vitis vinifera" L.)

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    288 p.[ES] Según la ESA (Agencia Espacial Europea), la teledetección es una forma de recoger y analizar datos para obtener información sobre un objeto, sin que el instrumento utilizado para ello esté en contacto directo con el mismo. Esta herramienta ha demostrado su utilidad en un amplio abanico de campos, incluida la agricultura, ámbito en el que se ha generalizado el uso de imágenes multiespectrales, y podría convertirse en una importante herramienta no sólo para gestionar el cultivo, sino también en la lucha contra el cambio climático. Esta información puede utilizarse sola o combinada con otros datos para obtener mejores resultados, aportando información útil sobre el estado del viñedo. Cuatro elementos son esenciales en la teledetección: una plataforma, un objeto a medir, un sensor y la forma de utilizar y almacenar la información obtenida. En la actualidad, existen varias plataformas para obtener información: satélites, drones, aviones, vehículos terrestres, etc. De tal manera que, dependiendo de la plataforma y del sensor, se obtendrán datos con diferentes características de resolución espacial, temporal, espectral y radiométrica y, por tanto, el coste será diferente en función de la tecnología utilizada. Las aplicaciones de la teledetección en la agricultura son una innovación reconocida y con un potencial cada vez mayor. Esta herramienta se puede emplear para diversos usos de forma muy diversa. Así, en agricultura, la información disponible suele ser tratada empleando índices de vegetación. De igual modo, se puede emplear una sola imagen en un momento determinado del ciclo fenológico (en viticultura suele ser el envero, que está relacionado con el máximo de vegetación) o también es posible emplear todas las imágenes disponibles y trabajar con series temporales. En viticultura, los estudios de investigación muestran que las técnicas de teledetección permiten evaluar la variabilidad del viñedo (Vitis vinifera L.) y controlar la calidad y producción de uva, además, esta herramienta se ha empleado exitosamente para estimar diversos parámetros críticos del viñedo, como el índice de área foliar (LAI). En la presente tesis doctoral, se emplearon las imágenes obtenidas de los satélites Sentinel-2 para comprobar si tenían relación con los parámetros agronómicos y enológicos de varias parcelas situadas en la Denominación de Origen Rueda, Valladolid. Para ello se analizó una serie temporal de imágenes, confirmando que el estado fenológico de envero es un buen momento para el empleo de las imágenes. Se tomaron datos de campo en cada parcela y se mostró que las imágenes de satélite eran capaces de clasificar las parcelas en función de su desarrollo vegetativo, encontrando diferencias significativas en diversos parámetros agronómicos y de calidad de la uva. Adicionalmente, se realizó un ensayo similar en pistacho para comprobar su aplicabilidad, observando diferencias significativas en el rendimiento. Finalmente, se emplearon imágenes Landsat-8 en diversas parcelas de Galicia de las que se disponía de datos de campo relacionados con las poblaciones de levaduras para comprobar si la vegetación, identificada empleando en NDVI de las imágenes, estaba relacionada con la riqueza de especies de levaduras, encontrando diferencias significativas con respecto a las parcelas y el NDVI. Por otra parte, se desarrolló un ensayo experimental en el que se arrancó un viñedo, marcando los píxeles del satélite sobre la superficie del viñedo y coordinando las labores con las pasadas de los satélites Sentinel-2, para comprobar el efecto de la reducción de vegetación sobre la información espectral captada por los satélites (a través del NDVI) en un cultivo como el viñedo, sometido a la problemática de los píxeles mixtos. Se midió minuciosamente en laboratorio la vegetación arrancada para comprobar la superficie exacta de vegetación extraída de la parcela, encontrando que para un viñedo en espaldera como el del estudio, cada 20% de reducción en la cantidad de vegetación supuso una reducción en el NDVI de alrededor del 6%. Adicionalmente, antes de los arranques, se tomaron ortofotografías con UAV y cámaras multiespectrales para desarrollar un método novedoso para estimar el área foliar del viñedo (LAI) empleando las sombras de las plantas proyectadas sobre el suelo del viñedo. Con este fin, se planeó la hora del vuelo con exactitud, para maximizar las sombras, posibilitando a los pilotos no sólo el empleo de un nuevo método de bajo coste con una precisión similar a métodos más costosos, sino también otorgando una mayor flexibilidad a la hora de realizar los trabajos, ya que con este nuevo método los pilotos no necesitan volar el dron al mediodía solar. Finalmente, se realizaron dos estudios de campo exhaustivos en dos viñedos: uno en la DO Rueda y otro en la DO Ribera del Duero, en España. Se creó una malla de muestreo para tratar de captar la variabilidad espacial de los viñedos y se emplearon las imágenes de los satélites Sentinel-2 de todo un año para construir una serie temporal y aplicar un análisis funcional basado en componentes principales (f-PCA). Los resultados muestran que con dos componentes principales se explica la mayor parte de la variabilidad del viñedo y que, a partir de la tercera componente, la relación con los parámetros de campo no está clara. Por otra parte, se encontró que el empleo del f-PCA permitió alcanzar resultados mejores que simplemente una imagen de envero y cada componente principal fue capaz de explicar la variabilidad ocasionada por distintas variables del viñedo. En la presente tesis doctoral: i) se cuantifica la relación entre la información espectral obtenida de las imágenes y los parámetros del viñedo, ii) se implementan herramientas para establecer unidades de manejo diferenciado en viñedo, incluyendo aquellas derivadas de imágenes Sentinel-2, iii) se verifica que las diferencias se trasladan a los vinos elaborados de esas unidades diferenciadas, iv) las herramientas empleadas permiten monitorizar de manera dinámica los viñedos, v) son herramientas basadas en teledetección, accesibles para los productores y de bajo coste y vi) aportan conocimiento práctico, que puede ser empleado por el sector. Además, se refuerzan los resultados a nivel global dado que los experimentos incluyeron diversos cultivares de vid, en diferentes localidades y situaciones de cultivo. La idea más relevante de la presente tesis doctoral es que el gran reto de esta "era digital en la viticultura" es disponer de profesionales con la suficiente formación para aprovechar las enormes oportunidades que brinda este tipo de tecnología y ofrecer soluciones prácticas a los agricultores y viticultores.[EN] According to ESA (European Space Agency), remote sensing is a way of collecting and analysing data to obtain information about an object, without the instrument used to collect the data being in direct contact with said object. This tool has proven useful in a wide range of fields, including agriculture, where the use of multispectral imagery has become widespread and could become an important tool to manage vineyards and fight against climate change. Furthermore, these images can be used alone or combined with other data for better results, providing helpful information on the state of crops. Four elements are essential in remote sensing: a platform, a target object, a sensor, and a way to use and store the information obtained. Nowadays, there are several platforms for obtaining information, such as satellites, drones, aircraft, and ground vehicles. Thus, data will be obtained with different spatial, temporal, spectral and radiometric resolution characteristics depending on the platform and sensor. Consequently, the cost will be different depending on the technology used. Remote sensing applications in agriculture are a recognised innovation with increasing potential. This tool can be used for various applications in a wide range of fields. In agriculture, the available information can be processed using vegetation indices. Similarly, it is possible to use a single image at a specific moment of the phenological cycle (usually veraison, which is related to the maximum amount of vegetation), or it is also possible to use all available images and work with time series. In viticulture, research studies show that remote sensing techniques allow the assessment of vineyard (Vitis vinifera L.) variability and the control of grape quality and quantity. Remote sensing has been successfully used to estimate several vineyard parameters, such as leaf area index (LAI). In this PhD thesis, Sentinel-2 satellite imagery was used to check if they were related to the agronomic and oenological parameters of several vineyards located in the Appellation of Origin Rueda, Valladolid. For this purpose, a time series of images was analysed, confirming that the phenological stage of veraison is a good moment for the use of the images. Field data was taken in each vineyard, and it was found that the satellite images were able to classify the vineyards according to their vegetative development, finding significant differences in several agronomic and quality parameters. In addition, a similar experiment was carried out on pistachio to check the applicability of the method, observing significant differences in yield. Finally, Landsat-8 images were used on several vineyards in Galicia. Field data related to yeast populations was compared using NDVI as an indicator of the amount of vineyard vegetation. As a result, significant differences were found concerning the plots and NDVI. On the other hand, to study the effect of mixed pixels in vineyards, an experimental trial was carried out in a vineyard where vines were progressively removed. Thus, satellite pixels were marked on the surface, and the removals were synchronized with the Sentinel-2 satellites imagery. The effect of the reduction of vegetation on the spectral information captured by the satellites was analysed (using NDVI). Then, the removed vegetation was carefully measured in the laboratory to check the exact leaf area, finding that for a trellised vineyard, every 20% reduction in the amount of vegetation meant a reduction of around 6% in NDVI. Additionally, before each vine removal, orthophotographs were taken with UAV and multispectral cameras to develop a novel method for estimating the leaf area of the vineyard (LAI) using the shadows of the plants projected on the ground. The flight time was carefully planned to maximise shadows, enabling pilots not only to use a new low-cost method with similar accuracy to other more expensive methods but also by providing flexibility when carrying out the work, as with this new method, pilots do not need to fly the drone in the solar midday. Finally, two comprehensive field studies were conducted in separate vineyards: one in the DO Rueda and the other in the DO Ribera del Duero in Spain. A sampling grid was created to try to capture the spatial variability of the vineyards, and Sentinel-2 imagery taken over the course of one year was employed to construct a time series and apply a functional principal component analysis (f-PCA). The results show that the two principal components explain most of the variability in the vineyard, and that from the third component onwards, the relationship between the components and the field parameters is not clear. On the other hand, it was found that f-PCA allowed better results than solely a veraison image, and each principal component explained the variability caused by different variables in the vineyard. In this doctoral thesis: i) the relationship between the spectral information obtained from the images and the vineyard parameters is quantified, ii) tools are implemented to establish differentiated vineyard management units, including those derived from Sentinel-2 images, iii) it is verified that the differences are transferred to the wines produced from these differentiated units, iv) the tools allow dynamic monitoring of the vineyards, v) they are remote sensing-based tools accessible to producers and low cost, and vi) they provide knowledge and present a useful product for the sector. The great challenge of this "digital era in viticulture" is to have professionals with sufficient training to take advantage of the immense opportunities of this technology and to offer practical solutions to farmers and winegrowers

    Applied Ecology and Environmental Research 2022

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    32. Forum Bauinformatik 2021

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    Das Forum Bauinformatik ist eine jährlich stattfindende Tagung und ein wichtiger Bestandteil der Bauinformatik im deutschsprachigen Raum. Insbesondere Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern bietet es die Möglichkeit, ihre Forschungsarbeiten zu präsentieren, Problemstellungen fachspezifisch zu diskutieren und sich über den neuesten Stand der Forschung zu informieren. Es bietet sich ausgezeichnete Gelegenheit, in die wissenschaftliche Gemeinschaft im Bereich der Bauinformatik einzusteigen und Kontakte mit anderen Forschenden zu knüpfen

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

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    [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

    Urban Informatics

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    This open access book is the first to systematically introduce the principles of urban informatics and its application to every aspect of the city that involves its functioning, control, management, and future planning. It introduces new models and tools being developed to understand and implement these technologies that enable cities to function more efficiently – to become ‘smart’ and ‘sustainable’. The smart city has quickly emerged as computers have become ever smaller to the point where they can be embedded into the very fabric of the city, as well as being central to new ways in which the population can communicate and act. When cities are wired in this way, they have the potential to become sentient and responsive, generating massive streams of ‘big’ data in real time as well as providing immense opportunities for extracting new forms of urban data through crowdsourcing. This book offers a comprehensive review of the methods that form the core of urban informatics from various kinds of urban remote sensing to new approaches to machine learning and statistical modelling. It provides a detailed technical introduction to the wide array of tools information scientists need to develop the key urban analytics that are fundamental to learning about the smart city, and it outlines ways in which these tools can be used to inform design and policy so that cities can become more efficient with a greater concern for environment and equity
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