Paradigmas de aprendizaje profundo: soluciones metodológicas de aplicación a problemas de interés

En esta tesis doctoral se ha llevado a cabo un estudio teórico y experimental en el campo del aprendizaje profundo. El objetivo de este estudio ha sido mejorar las técnicas actuales que se emplean en diferentes problemas de interés para la sociedad. Los principales problemas que presentan los modelos de aprendizaje profundo a la hora de ser implementados en entornos reales son la falta de precisión y el elevado coste computacional de su ejecución. Existen problemas en los que es necesario que la precisión del modelo sea lo más alta posible para que este tipo de soluciones puedan ser utilizadas. Además, la demanda de procesamiento de los modelos puede impedir su uso en ciertos problemas en los que la capacidad de procesamiento se encuentra muy limitada o se precisa de una elevada velocidad de procesamiento, como en el caso de los sistemas que trabajan en tiempo real. Por lo tanto, se hace necesario encontrar nuevas técnicas y paradigmas que permitan mejorar los resultados de las soluciones actuales además de reducir el tiempo de procesamiento sin que ello suponga una pérdida de precisión. Para la realización de esta tesis se han escogido dos problemas en los que se evidencian la necesidad de las mejoras mencionadas anteriormente. Por un lado, el primer problema consiste en la segmentación del árbol vascular en imágenes de fondo de ojo. Este problema tiene especial interés ya que permite crear una herramienta de apoyo al especialista para la monitorización del árbol vascular con el objetivo de detectar diferentes patologías. No obstante, al tratarse de un sistema destinado al ámbito médico, cualquier mejora de los resultados del modelo dota al especialista de una mayor confianza en esta herramienta. Por otro lado, el segundo problema consiste en la segmentación por instancia de fresas en imágenes. Este problema supone una pieza clave en la creación de cosechadoras automática de fresas y, por ende, es necesario utilizar modelos que puedan trabajar en tiempo real en equipos con gran limitación de procesamiento y memoria. El trabajo llevado a cabo en esta tesis ha dado lugar a tres publicaciones en las que se han propuesto soluciones que abordan las principales limitaciones de los modelos de aprendizaje profundo en los dos problemas de interés: la mejora de los resultados y la velocidad de procesamiento. En concreto, para el caso de la segmentación del árbol vascular, se ha propuesto un nuevo modelo basado en U-Net (modelo de referencia para la segmentación semántica) y nuevas técnicas para el entrenamiento que, en su conjunto, logran mejorar los resultados del estado del arte. De este modo, el modelo propuesto, con una arquitectura mucho más eficiente que la del modelo original y sin necesidad de aplicar un procesamiento a la imagen antes ni después de ser procesada por el modelo, presenta unos valores de AUC superiores a los obtenidos por los modelos más representativos del estado del arte. En el caso de la segmentación por instancia de fresas, se ha propuesto una modificación de Mask R-CNN (uno de los modelos de referencia en segmentación por instancias) con el objetivo de mejorar la velocidad de procesamiento del modelo original de forma considerable sin que ello repercuta de forma notable en los resultados. Las modificaciones propuestas han permitido trabajar a 10 fps, lo que supone doblar la velocidad del modelo original sin que ello repercuta de forma notable en el valor de mAP. Además, se ha propuesto un nuevo paradigma para abordar el problema de la segmentación por instancia de fresas, así como un nuevo modelo, que por primera vez en este problema es capaz de trabajar en tiempo real (30 fps) con un incremento en el valor de mAP superior al 15% respecto a Mask R-CNN. Los resultados alcanzados en los trabajos realizados en esta tesis para los dos problemas de interés escogidos permiten considerar a las soluciones propuestas como las mejores alternativas para su implementación en entornos reales de trabajo.In this doctoral thesis a theoretical and experimental study has been carried out in the field of deep learning. The objective of this study has been to improve the current techniques used in problems from different fields of interest of society. The main problems that deep learning models present when implemented in real environments are the lack of precision and the high computational cost of their execution. There are problems in which the accuracy of the model must be as high as possible for this type of solutions to be used. In addition, the processing demands of the models may prevent their use in certain problems where the processing capacity is very limited or a high processing speed is required, as in the case of systems working in real time. Therefore, it is necessary to find new techniques and paradigms to improve the results of the current solutions and to reduce the processing time without losing accuracy. For the development of this thesis, two problems have been chosen in which the need for the mentioned above improvements is evident. On the one hand, the first problem consists of the segmentation of the vascular tree in fundus images. This problem is of special interest since it allows the creation of a tool to support the specialist in monitoring the vascular tree with the purpose of detecting different pathologies. However, as this is a system intended for use in the medical field, any improvement in the model results gives the specialist greater confidence in this tool. On the other hand, the second problem consists in the segmentation by instance of strawberries in images. This problem is a key part in the creation of automatic strawberry harvesters and, therefore, it is necessary to use models that can work in real time on equipment with processing and memory limitations. The result of the work done in this thesis has led to three publications in which solutions have been proposed that address the main limitations of deep learning models in the two problems of interest: performance improvement and processing speed. Specifically, for the case of vascular tree segmentation, a new model based on U-Net (reference model for semantic segmentation) and new techniques for training have been proposed that, as a whole, manage to improve the state-of-the-art results. Thus, the proposed model, with a much more efficient architecture than the original model and without the need to apply processing to the image before or after being processed by the model, presents higher AUC values than those obtained by the most representative models of the state of the art. In the case of strawberry instance segmentation, a modification of Mask R-CNN (one of the reference models in instance segmentation) has been proposed with the goal of improving the processing speed of the original model considerably without notably affecting the results. The proposed modifications have made it possible to work at 10 fps, which means doubling the speed of the original model without notably affecting the mAP value. In addition, a new paradigm has been proposed to address the problem of strawberry instance segmentation, as well as a new model, which for the first time in this problem is able to work in real time (30 fps) with a 15% increase of mAP value compared to Mask R-CNN. The results achieved in the work done in this thesis for the two chosen problems allow us to consider the proposed solutions as the best alternatives for implementation in commercial working environments

Cambio normativo y cambio en los sistemas de información y control: El caso del olivar

En este trabajo pretendemos analizar el impacto que los cambios en la normativa comunitaria reguladora de las producciones agropecuarias, en la actualidad enmarcada en la Política Agraria Común, han tenido sobre el sector olivarero (aceite de oliva y aceituna de mesa) en nuestro país y más concretamente en nuestra comunidad autónoma, debido al peso específico que este sector tiene en el conjunto de la economía andaluza, un 23% de la producción final agraria. Este trabajo se va a enmarcar dentro de Teoría Institucional debido a su capacidad para explicar los cambios en las instituciones y organizaciones en función de fenómenos sociopolíticos y económicos en términos de relaciones causa-efecto. Proponemos el estudio de caso como método de análisis lo que conllevará al uso de técnicas de obtención de evidencia tales como el análisis documental, entrevistas, cuestionarios, observación no participante, etc. El objetivo final de este proyecto de investigación es analizar desde un punto de vista multidisciplinar los cambios producidos en el sector del olivar desde nuestra incorporación plena a la Comunidad Económica Europea en 1986, examinando igualmente la posible influencia que tendrá en el sector los cambios normativos que se deriven como resultado de la denominada Agenda 2000. De esta forma, pretendemos abarcar con nuestro proyecto aspectos tales como la proliferación y mejora del cultivo, la configuración global del sector del olivar y las distintas tipologías de empresas que operan en él –estrategia, tamaño, estructura, situación económico-financiera, resultados, etc.-, llegando, por último, a analizar los efectos sobre sus sistemas de control (SC)

Trastornos musculoesqueléticos en el personal de administración y servicios de la Universidad de Huelva

El objetivo del estudio fue analizar la prevalencia de los TME en el P.A.S. de la Universidad de Huelva. La muestra estuvo compuesta por 105 trabajadores/as de edades comprendidas entre los 30 y los 54 años. Se utilizó una encuesta sobre datos sociodemográficos y el Cuestionario Nórdico Estandarizado. Los resultados mostraron que el 83,8% de los encuestados reportó haber tenido alguna vez molestias musculoesqueléticas. Las mayores frecuencias de estas molestias se obtuvieron en el cuello, seguido de la zona dorsal o lumbar, de los hombros, de la muñeca y del codo. En conclusión, existe un elevado porcentaje del P.A.S. encuestado que padece TME, por tanto parece necesario emprender acciones, no sólo encaminadas a mejorar las condiciones ergonómicas de sus puestos de trabajo sino también a prevenir mediante diferentes actuaciones la aparición de estos síntomas.______________________________The purpose of this study was to analyze the prevalence of Musculoskeletal Disorders in the P.A.S. of University of Huelva. The sample consisted of 105 workers aged between 30 and 54 years. We used a survey of sociodemographic data and the Standardized Nordic Questionnaire. The results showed that 83.8% of respondents reported having ever had musculoskeletal discomfort. The higher frequencies of these complaints were obtained in the neck, followed by the thoracic or lumbar area, shoulder, wrist and elbow. In conclusion, there is a high percentage of PAS that Musculoskeletal Disorders respondent suffers therefore seems necessary to take action, not only to improve the ergonomics of their jobs but also to prevent various actions by the appearance of these symptoms

Editorial

Tenemos el gusto de presentar el primer número del cuarto volumen de la Revista Colombiana de Computación. Esta vez contamos con una selección internacional que incluye artículos de países como Estados Unidos, Venezuela, España y China.We are pleased to present the first issue of the fourth volume of the Revista Colombiana de Computing. This time we have an international selection that includes items from countries like United States, Venezuela, Spain and China

Editorial

Con este segundo número del cuarto volumen de la Revista Colombiana de Computación cumplimos cuatro años de esfuerzo continuo. Esta vez tenemos una selección internacional, incluyendo artículos de países tales como Polonia, Grecia, Escocia, Francia, Brasil, Argentina y Colombia.With this second issue of the fourth volume of the Colombian Journal of Computing, we fulfill four years of continuous effort. This time we have an international selection, including items from countries such as Poland, Greece, Scotland, France, Brazil, Argentina and Colombia

Rediseño de logotipo y empaques para la empresa productos lácteos Andina S.A

Con el fin de actualizar la imagen corporativa de la empresa Lácteos Andina S.A. se desarrolla el rediseño de logotipo y empaques para hacer de esta una empresa más competitiva. Por lo tanto se ha implementado una metodología en la cual se recopiló datos relevantes con respecto a diferentes teorías de diseñadores gráficos, buscando ser más efectivo en el concepto a comunicar. Debido a que la empresa no había tenido importantes cambios tanto en su logotipo como en sus empaques y la similitud con otras marcas de la competencia era importante desarrollar este proyecto para buscar una nueva forma de atraer nuevos consumidores y conservar los que tienen actualmente. El objetivo final es la aplicación del diseño gráfico con el rediseño de empaque del producto Leche Andina con sus tres variantes Leche entera 12 días, Leche Ultra pasteurizada UHT y Leche Semidescremada, con el fin de mejorar la percepción visual y diferenciación por parte de sus clientes. Pare este proceso creativo se tuvo en cuenta el material sobre el cual se aplicaría el diseño final, razón por la cual se aplico la técnica correspondiente para el tipo de impresión y todo lo que limita y permite este mismo. Se definió a una solución gráfica acorde con la característica principal del producto, dando un resultado eficaz a cada uno de los lineamientos propuestos, incluyendo en estos la normativa legal que aplica en la creación de empaques para este tipo de productos en nuestro paísTrabajo de grado (Diseñador de la Comunicación Gráfica)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2008PregradoDiseñador(a) de la Comunicación Gráfic

Editorial

Tenemos la inmensa satisfacción de presentarles el primer número del año 2002 de la Revista Colombiana de Computación. Continuamos recibiendo artículos de diferentes países del mundo, de gran calidad, como los que se publican en este número.We have the immense satisfaction of presenting you the first number of the year 2002 of the Colombian Computing Magazine. We continue to receive high-quality articles from different countries around the world, such as those published in this issue

Editorial

Un cordial saludo de parte de la Revista Colombiana de Computación y de todos sus colaboradores, con los mejores deseos para el año 2002. Queremos compartir con ustedes las novedades que hemos tenido. En este momento la revista se encuentra referenciada en el DBLP Computer Science Bibliography1 (Digital Bibliography and Library Project) y en la Collection of Computer Science Bibliographies2 . Como otra novedad, la revista incluye un formato para suscripción, tanto a nivel nacional como internacional. Aprovechamos también la oportunidad para agradecer la colaboración de nuestro anterior editor ejecutivo, Guillermo Rueda Rueda, quien se ha trasladado a Portland State University, en Estados Unidos. Para llenar este vacío, los editores asociados asumen el papel del editor ejecutivo. Paralelo a la revista, se están iniciando los pasos para la conformación de una Sociedad Colombiana de Computación. Queremos invitar a todas las personas que quieran colaborar con esta iniciativa a ponerse en contacto con los editores asociados o con los miembros del Comité Editorial residentes en Colombia.A cordial greeting from the Colombian Computing Magazine and all its collaborators, with the best wishes for the year 2002. We want to share with you the news that we have Dyed. At this time the journal is referenced in the DBLP Computer Science Bibliography1 (Digital Bibliography and Library Project) and in the Collection of Computer Science Bibliographies2. As another novelty, the magazine includes a format for subscription, both at national and international. We also take the opportunity to thank the collaboration from our former executive editor, Guillermo Rueda Rueda, who has relocated to Portland State University, in the United States. To fill this gap, associate editors take on the role of executive editor. Parallel to the magazine, the steps for the formation of a Colombian Society are beginning of Computing. We want to invite all the people who want to collaborate with this initiative to Contact Associate Editors or Resident Editorial Board Members In colombia

Editorial

Ya se pasaron seis años de la edición del primer número de esta revista y con la obstinación de seguir adelante queriendo cumplir nuestros objetivos iniciales de crear una comunidad académica Colombiana, éstos han sido cumplidos parcialmente.Six years have passed since the first issue of this journal was published and with the stubbornness of moving forward wanting to meet our initial goals of creating a Colombian academic community, these have been partially met