Shape analysis and description based on the isometric invariances of topological skeletonization

ilustracionesIn this dissertation, we explore the problem of how to describe the shape of an object in 2D and 3D with a set of features that are invariant to isometric transformations. We focus to based our approach on the well-known Medial Axis Transform and its topological properties. We aim to study two problems. The first is how to find a shape representation of a segmented object that exhibits rotation, translation, and reflection invariance. The second problem is how to build a machine learning pipeline that uses the isometric invariance of the shape representation to do both classification and retrieval. Our proposed solution demonstrates competitive results compared to state-of-the-art approaches. We based our shape representation on the medial axis transform (MAT), sometimes called the topological skeleton. Accepted and well-studied properties of the medial axis include: homotopy preservation, rotation invariance, mediality, one pixel thickness, and the ability to fully reconstruct the object. These properties make the MAT a suitable input to create shape features; however, several problems arise because not all skeletonization methods satisfy all the above-mentioned properties at the same time. In general, skeletons based on thinning approaches preserve topology but are noise sensitive and do not allow a proper reconstruction. They are also not invariant to rotations. Voronoi skeletons also preserve topology and are rotation invariant, but do not have information about the thickness of the object, making reconstruction impossible. The Voronoi skeleton is an approximation of the real skeleton. The denser the sampling of the boundary, the better the approximation; however, a denser sampling makes the Voronoi diagram more computationally expensive. In contrast, distance transform methods allow the reconstruction of the original object by providing the distance from every pixel in the skeleton to the boundary. Moreover, they exhibit an acceptable degree of the properties listed above, but noise sensitivity remains an issue. Therefore, we selected distance transform medial axis methods as our skeletonization strategy, and focused on creating a new noise-free approach to solve the contour noise problem. To effectively classify an object, or perform any other task with features based on its shape, the descriptor needs to be a normalized, compact form: $\Phi$ should map every shape $\Omega$ to the same vector space $\mathrm{R}^{n}$. This is not possible with skeletonization methods because the skeletons of different objects have different numbers of branches and different numbers of points, even when they belong to the same category. Consequently, we developed a strategy to extract features from the skeleton through the map $\Phi$, which we used as an input to a machine learning approach. After developing our method for robust skeletonization, the next step is to use such skeleton into the machine learning pipeline to classify object into previously defined categories. We developed a set of skeletal features that were used as input data to the machine learning architectures. We ran experiments on MPEG7 and ModelNet40 dataset to test our approach in both 2D and 3D. Our experiments show results comparable with the state-of-the-art in shape classification and retrieval. Our experiments also show that our pipeline and our skeletal features exhibit some degree of invariance to isometric transformations. In this study, we sought to design an isometric invariant shape descriptor through robust skeletonization enforced by a feature extraction pipeline that exploits such invariance through a machine learning methodology. We conducted a set of classification and retrieval experiments over well-known benchmarks to validate our proposed method. (Tomado de la fuente)En esta disertación se explora el problema de cómo describir la forma de un objeto en 2D y 3D con un conjunto de características que sean invariantes a transformaciones isométricas. La metodología propuesta en este documento se enfoca en la Transformada del Eje Medio (Medial Axis Transform) y sus propiedades topológicas. Nuestro objetivo es estudiar dos problemas. El primero es encontrar una representación matemática de la forma de un objeto que exhiba invarianza a las operaciones de rotación, translación y reflexión. El segundo problema es como construir un modelo de machine learning que use esas invarianzas para las tareas de clasificación y consulta de objetos a través de su forma. El método propuesto en esta tesis muestra resultados competitivos en comparación con otros métodos del estado del arte. En este trabajo basamos nuestra representación de forma en la transformada del eje medio, a veces llamada esqueleto topológico. Algunas propiedades conocidas y bien estudiadas de la transformada del eje medio son: conservación de la homotopía, invarianza a la rotación, su grosor consiste en un solo pixel (1D), y la habilidad para reconstruir el objeto original a través de ella. Estas propiedades hacen de la transformada del eje medio un punto de partida adecuado para crear características de forma. Sin embargo, en este punto surgen varios problemas dado que no todos los métodos de esqueletización satisfacen, al mismo tiempo, todas las propiedades mencionadas anteriormente. En general, los esqueletos basados en enfoques de erosión morfológica conservan la topología del objeto, pero son sensibles al ruido y no permiten una reconstrucción adecuada. Además, no son invariantes a las rotaciones. Otro método de esqueletización son los esqueletos de Voronoi. Los esqueletos de Voronoi también conservan la topología y son invariantes a la rotación, pero no tienen información sobre el grosor del objeto, lo que hace imposible su reconstrucción. Cuanto más denso sea el muestreo del contorno del objeto, mejor será la aproximación. Sin embargo, un muestreo más denso hace que el diagrama de Voronoi sea más costoso computacionalmente. Por el contrario, los métodos basados en la transformada de la distancia permiten la reconstrucción del objeto original, ya que proporcionan la distancia desde cada píxel del esqueleto hasta su punto más cercano en el contorno. Además, exhiben un grado aceptable de las propiedades enumeradas anteriormente, aunque la sensibilidad al ruido sigue siendo un problema. Por lo tanto, en este documento seleccionamos los métodos basados en la transformada de la distancia como nuestra estrategia de esqueletización, y nos enfocamos en crear un nuevo enfoque que resuelva el problema del ruido en el contorno. Para clasificar eficazmente un objeto o realizar cualquier otra tarea con características basadas en su forma, el descriptor debe ser compacto y estar normalizado: $\Phi$ debe relacionar cada forma $\Omega$ al mismo espacio vectorial $\mathrm{R}^{n}$. Esto no es posible con los métodos de esqueletización en el estado del arte, porque los esqueletos de diferentes objetos tienen diferentes números de ramas y diferentes números de puntos incluso cuando pertenecen a la misma categoría. Consecuentemente, en nuestra propuesta desarrollamos una estrategia para extraer características del esqueleto a través de la función $\Phi$, que usamos como entrada para un enfoque de aprendizaje automático. % TODO completar con resultados. Después de desarrollar nuestro método de esqueletización robusta, el siguiente paso es usar dicho esqueleto en un modelo de aprendizaje de máquina para clasificar el objeto en categorías previamente definidas. Para ello se desarrolló un conjunto de características basadas en el eje medio que se utilizaron como datos de entrada para la arquitectura de aprendizaje automático. Realizamos experimentos en los conjuntos de datos: MPEG7 y ModelNet40 para probar nuestro enfoque tanto en 2D como en 3D. Nuestros experimentos muestran resultados comparables con el estado del arte en clasificación y consulta de formas (retrieval). Nuestros experimentos también muestran que el modelo desarrollado junto con nuestras características basadas en el eje medio son invariantes a las transformaciones isométricas. (Tomado de la fuente)Beca para Doctorados Nacionales de Colciencias, convocatoria 725 de 2015DoctoradoDoctor en IngenieríaVisión por computadora y aprendizaje automátic

Red perimetral segura de la Cámara Nacional de Comercio

Tesis (Ingeniero en redes y comunicación de datos)RESUMEN: El siguiente Trabajo de Tftulo, aborda el tema de la seguridad perimetral en redes empresariales, la cual hoy en día es importante desarrollar. La seguridad perimetral consiste en entregar algunos parámetros de seguridad como lo es, bloqueo de URL, paquetes, conexiones o aplicaciones, Anti-malware, anti-spam, o mantener vigilada nuestra red por medio de IPS. Cada uno de estos puntos son implementados según las amenazas detectadas en la Cámara Nacional de Comercio. Generando pruebas y recolectando información del funcionamiento de la red, se implementa un cortafuegos o más bien conocido en ingles como Firewa11, el cual fue elegido previo contrato existente antes de la realización de este proyecto, el cual realizará las funcionalidades que se necesitan para poder tener una red segura perimetralmente. Este dispositivo es un cortafuego WatchGuard, el cual posee las características necesarias para dar la solución de seguridad perimetra!. Este dispositivo tiene la capacidad de generar registros y con estos a su vez generar reportes entendibles para cualquier usuario que los desee revisar. Con esto podemos estar revisando la red y encontrar ciertas vulnerabilidades en algunos puntos de la red. Con esta red segura los usuarios pudieron aumentar su calidad de trabajo, ya que los sistemas mejoraron en tiempos de respuesta, al igual que los enlaces de intemet. Esto ayudo en mejorar el uso del ancho de banda hacia la nube.ABSTRACT: The next Working Title, addresses the issue of perimeter security in enterprise networks, which today is important to develop. The perimeter security is to provide some security settings as it is, URL blocking, packets, connections orapplications, Anti-malware, antispam, or keep an eye on our network using IPS. Each of these points are implemented according to identified threats in the National Chamber of Commerce. Generating testing and information gathering network performance, we implement a firewall or more well known in English as Firewall, which was chosen before the existing contract before the completion of this project, which will perform the functions that are needed in order to have a secure perimeter. This device is a WatchGuard firewall, which possesses the characteristics necessary for perimeter security solution. This device has the ability to generate logs and these in tum generate reports understandable to any user who want to review. With this we may be checking the net and found some vulnerabilities in some parts of the network. Wlth this secure network users could increase their quality of work, as the systems improved response times, as well as intemet Iinks. This helped to improve the use of bandwidth to the cloud

Decision-Specific Experience and Imitative Behaviour in Foreign Ownership Structure Decisions: Evidence from Large Chinese Firms

Drawing on institutional theory, this article examines the importance of decision-specific experience and imitative behaviour of Chinese multinational corporations’ (MNCs) foreign ownership structure decisions. From a sample of 189 outward foreign direct investment (FDI) decisions, the authors find strong evidence to support the hypothesis that Chinese firms tend to choose ownership structures based on prior experience with similar ownership structures. Moreover, Chinese firms tend to follow the ownership structure patterns established by earlier Chinese entrants. This article also investigates the moderating effects of cultural distance and host country-specific experience

Desarrollo de una propuesta de un plan de negocio en el aprovechamiento de desperdicios electrónicos de la ciudad de Pereira para el año 2012

Los desechos generados por la industria y el consumismo han creado un problema latente en la sociedad, aunque superficialmente puede verse como simple basura, existen algunos tipos de la misma que requieren de un trato diferente ya que albergan materiales tóxicos para los seres vivos, este es el caso de la basura electrónica, que contiene componentes dañinos como plomo, cadmio, mercurio, entre otros, este tipo de basura es la que mayor curva de crecimiento ha mostrado en los últimos años , posiblemente a causa del acelerado desarrollo de la tecnología o tal vez a causa de factores de mercadeo como la obsolescencia programada. Contando los precedentes anteriores se ve la necesidad de formular una propuesta que facilite o ayude a la solución de este problema ambiental y que al mismo tiempo sea auto sostenible. Es por eso que el enfoque más práctico de abordar este problema es el de la formulación de un plan de negocios que contemple los aspectos más importantes del mercado y que saque el máximo provecho financiero del reciclaje y venta de los materiales extraídos de la basura tecnológica (minería urbana), como el caso de algunos metales valiosos como el cobre, el aluminio y el acero.The underlying problem of electronic waste has created a need to devise appropriate treatment plans for the same, therefore we created a business plan focused on the topic and led to the city of Pereira, which provides all aspects to keep in mind when creating a micro-enterprise dedicated to the collection and use of e-waste

La elección entre filial propia y joint venture: el caso de las multinacionales chinas

Hasta hace poco, China era fundamentalmente conocida como país receptor de inversiones directas en el exterior (IDEs). Sin embargo, una nueva generación de multinacionales chinas se está convirtiendo en protagonista principal de los flujos emisores de IDE a nivel mundial. Por ello, conocer el comportamiento internacional de estas empresas está suscitando cada vez un mayor interés. A partir de una muestra de 189 IDEs efectuada por empresas chinas entre 2002 y 2010, este artículo pretende contribuir al conocimiento de estas nuevas multinacionales mediante el análisis de los determinantes de su elección entre filiales propias y joint ventures

Mechanical systems subjected to generalized nonholonomic constraints

We study mechanical systems subject to constraint functions that can be dependent at some points and independent at the rest. Such systems are modelled by means of generalized codistributions. We discuss how the constraint force can transmit an impulse to the motion at the points of dependence and derive an explicit formula to obtain the ``post-impact'' momentum in terms of the ``pre-impact'' momentum.Comment: 24 pages, no figure

Firm-specific factors and entry mode choice: An analysis of Chinese hotel chains

The Chinese hotel sector has experienced spectacular growth in recent years. Furthermore, it is expected that Chinese hotel chains will increase their presence abroad in the future. One of the key decisions in the internationalization process of hotel firms is the choice of entry mode into a foreign country. Many different factors influence this strategic decision. From a sample of 185 entries carried out by the largest Chinese hotel firms, this study analyses some of the main firm factors that might influence entry mode choice. The results support the relationship between the entry mode of Chinese hotel chains and firm size, previous international experience and asset intangibility

The internationalisation of Indian multinationals: determinants of expansion through acquisitions

In recent years, there is an increasing number of papers focusing on the internationalisation process of Indian multinationals. However, there is still a gap in understanding the determinants of their outward foreign direct investment (FDI) decisions. Thus, this paper analyses the factors influencing the choice between FDI modes by Indian firms. Our findings show that industry technological intensity, host country risk, host market attractiveness, previous international experience and the volume of exports from India to the host country are determining factors of the choice between acquisitions and greenfields

Multinacionales chinas en España: determinantes de la elección del modo de establecimiento

Since the beginning of the 21st century, Chinese multinational enterprises (MNEs) are emerging as major global players. Some of them have carried out significant foreign direct investments (FDIs) in developed countries. The main objective of these outward FDIs is to access strategic assets like internationally recognised brands or technological and managerial know-how. As a result, Chinese MNEs are receiving increasing attention in the international management literature. The study of these emerging-market MNEs has generated an interesting epistemological debate among researchers on the applicability of traditional theoretical frameworks. The main question is whether conventional arguments originated in MNEs coming from developed-countries are still valid in the case of developing-country MNEs. While some scholars argue that the analysis of emerging-market MNEs requires new theory, others argue that no new theory is required. Drawing on the transaction cost theory, this paper aims to contribute to this debate by analysing the determining factors of establishment mode choice by Chinese MNEs, namely the choice between acquisition and greenfield investment. From a sample of 88 Spanish subsidiaries of Chinese companies, results show that strategic asset-seeking and a lower growth rate of the Spanish economy are associated with a greater preference for acquisitions. However, industry’s technological intensity turned out to be not significant.Desde el inicio del siglo XXI, las multinacionales chinas se están erigiendo en actores principales del nuevo escenario global. Algunas de ellas han efectuado inversiones importantes en países desarrollados con la finalidad de conseguir activos estratégicos como marca o know-how. Estas multinacionales chinas están recibiendo una creciente atención en la literatura sobre dirección internacional de la empresa. Como consecuencia, se ha suscitado un debate académico sobre si los marcos teóricos convencionales resultan aplicables para explicar su comportamiento internacional o si se necesitan nuevos modelos teóricos que se adapten mejor a sus peculiaridades como multinacionales procedentes de una economía emergente. Nuestro trabajo pretende contribuir a este debate analizando, desde la teoría de los costes de transacción, los factores determinantes del modo de establecimiento utilizado por las empresas chinas, es decir, la elección entre adquisiciones o nuevas filiales propias. A partir de una muestra de 88 empresas radicadas en España con participación china, nuestros resultados indican que la búsqueda de activos estratégicos y una menor tasa de crecimiento de la economía española se asocian con una mayor preferencia por las adquisiciones en detrimento de las nuevas filiales propias. Sin embargo, la intensidad tecnológica del sector no resulta significativa en la elección del modo de establecimiento