Learning error-correcting representations for multi-class problems

[eng] Real life is full of multi-class decision tasks. In the Pattern Recognition field, several method- ologies have been proposed to deal with binary problems obtaining satisfying results in terms of performance. However, the extension of very powerful binary classifiers to the multi-class case is a complex task. The Error-Correcting Output Codes framework has demonstrated to be a very powerful tool to combine binary classifiers to tackle multi-class problems. However, most of the combinations of binary classifiers in the ECOC framework overlook the underlay- ing structure of the multi-class problem. In addition, is still unclear how the Error-Correction of an ECOC design is distributed among the different classes. In this dissertation, we are interested in tackling critic problems of the ECOC framework, such as the definition of the number of classifiers to tackle a multi-class problem, how to adapt the ECOC coding to multi-class data and how to distribute error-correction among different pairs of categories. In order to deal with this issues, this dissertation describes several proposals. 1) We define a new representation for ECOC coding matrices that expresses the pair-wise codeword separability and allows for a deeper understanding of how error-correction is distributed among classes. 2) We study the effect of using a logarithmic number of binary classifiers to treat the multi-class problem in order to obtain very efficient models. 3) In order to search for very compact ECOC coding matrices that take into account the distribution of multi-class data we use Genetic Algorithms that take into account the constraints of the ECOC framework. 4) We propose a discrete factorization algorithm that finds an ECOC configuration that allocates the error-correcting capabilities to those classes that are more prone to errors. The proposed methodologies are evaluated on different real and synthetic data sets: UCI Machine Learning Repository, handwriting symbols, traffic signs from a Mobile Mapping System, and Human Pose Recovery. The results of this thesis show that significant perfor- mance improvements are obtained on traditional coding ECOC designs when the proposed ECOC coding designs are taken into account. [[spa] En la vida cotidiana las tareas de decisión multi-clase surgen constantemente. En el campo de Reconocimiento de Patrones muchos métodos de clasificación binaria han sido propuestos obteniendo resultados altamente satisfactorios en términos de rendimiento. Sin embargo, la extensión de estos sofisticados clasificadores binarios al contexto multi-clase es una tarea compleja. En este ámbito, las estrategias de Códigos Correctores de Errores (CCEs) han demostrado ser una herramienta muy potente para tratar la combinación de clasificadores binarios. No obstante, la mayoría de arquitecturas de combinación de clasificadores binarios negligen la estructura del problema multi-clase. Sin embargo, el análisis de la distribución de corrección de errores entre clases es aún un problema abierto. En esta tesis doctoral, nos centramos en tratar problemas críticos de los códigos correctores de errores; la definición del número de clasificadores necesarios para tratar un problema multi-clase arbitrario; la adaptación de los problemas binarios al problema multi-clase y cómo distribuir la corrección de errores entre clases. Para dar respuesta a estas cuestiones, en esta tesis doctoral describimos varias propuestas. 1) Definimos una nueva representación para CCEs que expresa la separabilidad entre pares de códigos y nos permite una mejor comprensión de cómo se distribuye la corrección de errores entre distintas clases. 2) Estudiamos el efecto de usar un número logarítmico de clasificadores binarios para tratar el problema multi-clase con el objetivo de obtener modelos muy eficientes. 3) Con el objetivo de encontrar modelos muy eficientes que tienen en cuenta la estructura del problema multi-clase utilizamos algoritmos genéticos que tienen en cuenta las restricciones de los ECCs. 4) Pro- ponemos un algoritmo de factorización de matrices discreta que encuentra ECCs con una configuración que distribuye corrección de error a aquellas categorías que son más propensas a tener errores. Las metodologías propuestas son evaluadas en distintos problemas reales y sintéticos como por ejemplo: Repositorio UCI de Aprendizaje Automático, reconocimiento de símbolos escritos, clasificación de señales de tráfico y reconocimiento de la pose humana. Los resultados obtenidos en esta tesis muestran mejoras significativas en rendimiento comparados con los diseños tradiciones de ECCs cuando las distintas propuestas se tienen en cuenta

Enfermería:¿trabaja en equipo?

Màster en Administració i Gestió en Cures d'Infermeria de l'E.U. Santa Madrona, 2008, Director: Esteve PontEstudio descriptivo realizado en un centro público del ICS, cuyo objetivo es conocer como trabaja el equipo de enfermería en el centro. Los instrumentos utilizados son la entrevista, el cuestionario y el grupo de discusión. Como conclusión general, en nuestro centro se evidencia que a nivel de unidades/servicios se trabaja en equipo y se distorsiona cuando se valora a un nivel general. Estudi descriptiu realitzat a un centre públic de l'ICS, el seu objectiu és conèixer com treballa l'equip d'infermeria dins del centre. Els instruments utilitzats són l'entrevista, el qüestionari i el grup de discussió. Com conclusió general, en nostre centre s'evidencia que a nivell d'unitats/serveis es treballa en equip i es distorsiona quan es valora a un nivell general

On the Design of an ECOC-Compliant Genetic Algorithm

Genetic Algorithms (GA) have been previously applied to Error-Correcting Output Codes (ECOC) in state-of-the-art works in order to find a suitable coding matrix. Nevertheless, none of the presented techniques directly take into account the properties of the ECOC matrix. As a result the considered search space is unnecessarily large. In this paper, a novel Genetic strategy to optimize the ECOC coding step is presented. This novel strategy redefines the usual crossover and mutation operators in order to take into account the theoretical properties of the ECOC framework. Thus, it reduces the search space and lets the algorithm to converge faster. In addition, a novel operator that is able to enlarge the code in a smart way is introduced. The novel methodology is tested on several UCI datasets and four challenging computer vision problems. Furthermore, the analysis of the results done in terms of performance, code length and number of Support Vectors shows that the optimization process is able to find very efficient codes, in terms of the trade-off between classification performance and the number of classifiers. Finally, classification performance per dichotomizer results shows that the novel proposal is able to obtain similar or even better results while defining a more compact number of dichotomies and SVs compared to state-of-the-art approaches

Composición, estructura y diversidad de poblaciones de Nothofagus glauca ubicadas en la zona mediterránea de Chile

The forests of Nothofagus glauca are located in the mediterranean zone of central Chile. Its elimination to enable soil for agricultural, forestry, more cattle use as well as the utilization of its wood for fuelwood and coal, reduced drastically its surface. Forests of N. glauca, that are located in the Coast and Andes chain mountain of the central zone of Chile, were studied. Across forest inventory, during summer of 2008 and 2009, it was recorded the composition, structure and diversity of the communities inhabited by N. glauca, some of which were selected to be climbed for seed collection to be used for genetic diversity studies. The results indicated a great difference between the forests of N. glauca located in Coast and the Andes. The forests of the Coast chain mountain, presented major species richness of each stand, dominance and diversity of species between communities. In all studied forests, N. glauca was the predominant species in all strata of crown (dominant, codominant, suppressed), with diameter class structures principally of the type “inverse J-shaped”. The best seed production, in quantity and quality, was registered in Coast chain mountain forest.Los bosques de Nothofagus glauca se encuentran ubicados en la zona mediterránea de Chile central. Su eliminación para habilitar suelo para uso agrícola, forestal y ganadero, más la utilización de su madera para leña y carbón, redujo drásticamente su superficie. Se estudiaron un total de cuatro bosques de N. glauca localizados dos en la Cordillera de la Costa y dos en la Cordillera de los Andes de Chile central. A través de inventario forestal, durante el verano de los años 2008 y 2009, se determinó la composición, la estructura y la diversidad de las comunidades habitadas por N. glauca, y se cosechó semillas escalando árboles seleccionados con el propósito de obtener información de la diversidad genética de la especie. Los resultados indicaron que existe gran diferencia entre los bosques de N. glauca ubicados en la costa y cordillera de los Andes. Los bosques costeros presentaron mayor riqueza dentro del rodal; dominancia y diversidad de especies entre rodales. En los bosques estudiados, N. glauca fue la especie principal en todos los estratos de copa (dominante, codominante y suprimido), con estructuras diamétricas principalmente del tipo “J invertida”. La mejor semillación, en cantidad y calidad, ocurrió en los bosques costeros

Study of HLA-A, -B, -C, -DRB1 and -DQB1 polymorphisms in COVID-19 patients

Background: Human leukocyte antigen (HLA) plays an important role in immune responses to infections, especially in the development of acquired immunity. Given the high degree of polymorphisms that HLA molecules present, some will be more or less effective in controlling SARS-CoV-2 infection. We wanted to analyze whether certain polymorphisms may be involved in the protection or susceptibility to COVID-19. Methods: We studied the polymorphisms in HLA class I (HLA-A, -B and -C) and II (HLA-DRB1 and HLA-DQB1) molecules in 450 patients who required hospitalization for COVID-19, creating one of the largest HLA-typed patient cohort to date. Results: Our results show that there is no relationship between HLA polymorphisms or haplotypes and susceptibility or protection to COVID-19. Conclusion: Our results may contribute to resolve the contradictory data on the role of HLA polymorphisms in COVID-19 infection.Instituto de Salud Carlos III - FEDER funds (European Union) PI 16/00752Junta de Andalucia CTS-143 C-0013-2018RAFER S.L

A Gesture Recognition System for Detecting Behavioral Patterns of ADHD

We present an application of gesture recognition using an extension of dynamic time warping (DTW) to recognize behavioral patterns of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). We propose an extension of DTW using one-class classifiers in order to be able to encode the variability of a gesture category, and thus, perform an alignment between a gesture sample and a gesture class. We model the set of gesture samples of a certain gesture category using either Gaussian mixture models or an approximation of convex hulls. Thus, we add a theoretical contribution to classical warping path in DTW by including local modeling of intraclass gesture variability. This methodology is applied in a clinical context, detecting a group of ADHD behavioral patterns defined by experts in psychology/psychiatry, to provide support to clinicians in the diagnose procedure. The proposed methodology is tested on a novel multimodal dataset (RGB plus depth) of ADHD children recordings with behavioral patterns. We obtain satisfying results when compared to standard state-of-the-art approaches in the DTW context

Probability-based Dynamic Time Warping and Bag-of-Visual-and-Depth-Words for Human Gesture Recognition in RGB-D

We present a methodology to address the problem of human gesture segmentation and recognition in video and depth image sequences. A Bag-of-Visual-and-Depth-Words (BoVDW) model is introduced as an extension of the Bag-of-Visual-Words (BoVW) model. State-of-the-art RGB and depth features, including a newly proposed depth descriptor, are analysed and combined in a late fusion form. The method is integrated in a Human Gesture Recognition pipeline, together with a novel probability-based Dynamic Time Warping (PDTW) algorithm which is used to perform prior segmentation of idle gestures. The proposed DTW variant uses samples of the same gesture category to build a Gaussian Mixture Model driven probabilistic model of that gesture class. Results of the whole Human Gesture Recognition pipeline in a public data set show better performance in comparison to both standard BoVW model and DTW approach

AC-Innovación. Espacio web de innovación y prácticas docentes en comunicación y arte

AC-Innovación se plantea como una plataforma digital para actividades de innovación y prácticas docentes destinada a alumnos de las áreas de Ciencias Sociales y Humanidades dentro de las titulaciones de Grado y Máster en publicidad y Relaciones Públicas, Comunicación Audiovisual, Historia del Arte y Bellas Artes, como espacio web de difusión, por parte de aquellos alumnos que deseen integrarse, de los trabajos realizados e inicialmente planteados a través de esta intranet, facilitando su conocimiento y divulgación, con los consiguientes beneficios que esto implica tanto en el ámbito académico e investigador como en el laboral. Partiendo de proyectos anteriores, se creó en primer lugar la estructura de la plataforma online y el diseño de sus elementos, haciendo la posterior implementación con datos actualizados, poniendo así en práctica la posibilidad de presentar y divulgar el resultado de los mejores trabajos y prácticas docentes elaborados durante el curso académico, tanto en el aula como fuera de ella. El plantamiento inicial de la plataforma integraba las áreas de Ciencias Sociales y Humanidades en el ámbito de las relaciones Arte, Comunicación Audiovisual y Publicidad, creando un espacio virtual abierto a la difusión de los primeros trabajos de investigación de los alumnos (trabajos de Fin de Máster y de Fin de Grado), a la innovación docente (aplicación de nuevas tecnologías para la práctica docente) y al mundo laboral (entrevistas a profesionales de los diferentes sectores implicados, reseñas de eventos profesionales, exposiciones, etc.). Con el nuevo espacio web se aúnan y dan continuidad a proyectos anteriores vinculados a la difusión de trabajos de inicio a la investigación (ACReserach. Plataforma digital para jóvenes investigadores en artes plásticas, arquitectura y comunicación en la ciudad contemporánea. Convocatorias 2014 y 2015) y a la aplicación de nuevas tecnologías para la innovación y prácticas docentes (Plataforma online para alumnos de Comunicación Audiovisual, Publicidad y Relaciones Públicas e Historia del Arte). Convocatorias 2017 y 2018), enmarcándose así plenamente dentro de los nuevos criterios establecidos por el Plan de Bolonia en la configuración del Espacio Europeo de Educación Superior, entre cuyos objetivos está la necesidad de potenciar las aptitudes y destrezas del alumno en el proceso educativo mediante un incremento considerable de su participación en el mismo, tanto en el desarrollo de los cursos como en el momento final, especialmente importante, en el que se requieren nuevos impulsos que estimulen pautas y orientaciones en el proceso a seguir. Atendiendo a las directrices del nuevo Plan, la incorporación de las Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) a la metodología docente universitaria se hace imprescindible para acometer el reto de la construcción de una Europa del conocimiento basada en la calidad del sistema educativo, facilitando con ello la inexcusable reformulación del papel y práctica pedagógica del docente y el desarrollo e interacción de las destrezas y potencialidades cognitivas del alumno. En este sentido, las nuevas tecnologías facilitan el desarrollo de una acción formativa flexible, centrada en el estudiante y adaptada a sus características y necesidades, y así se ha entendido la idoneidad y oportunidad de crear, desarrollar y actualizar la plataforma online de prácticas docentes e investigación objeto de este proyecto