Uma abordagem de agrupamento baseada na técnica de divisão e conquista e floresta de caminhos ótimos

Orientador: Alexandre Xavier FalcãoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: O agrupamento de dados é um dos principais desafios em problemas de Ciência de Dados. Apesar do seu progresso científico em quase um século de existência, algoritmos de agrupamento ainda falham na identificação de grupos (clusters) naturalmente relacionados com a semântica do problema. Ademais, os avanços das tecnologias de aquisição, comunicação, e armazenamento de dados acrescentam desafios cruciais com o aumento considerável de dados, os quais não são tratados pela maioria das técnicas. Essas questões são endereçadas neste trabalho através da proposta de uma abordagem de divisão e conquista para uma técnica de agrupamento única em encontrar um grupo por domo da função de densidade de probabilidade dos dados --- o algoritmo de agrupamento por floresta de caminhos ótimos (OPF - Optimum-Path Forest). Nesta técnica, amostras são interpretadas como nós de um grafo cujos arcos conectam os $k$-vizinhos mais próximos no espaço de características. Os nós são ponderados pela sua densidade de probabilidade e um mapa de conexidade é maximizado de modo que cada máximo da função densidade de probabilidade se torna a raiz de uma árvore de caminhos ótimos (grupo). O melhor valor de $k$ é estimado por otimização em um intervalo de valores dependente da aplicação. O problema com este método é que um número alto de amostras torna o algoritmo inviável, devido ao espaço de memória necessário para armazenar o grafo e o tempo computacional para encontrar o melhor valor de $k$. Visto que as soluções existentes levam a resultados ineficazes, este trabalho revisita o problema através da proposta de uma abordagem de divisão e conquista com dois níveis. No primeiro nível, o conjunto de dados é dividido em subconjuntos (blocos) menores e as amostras pertencentes a cada bloco são agrupadas pelo algoritmo OPF. Em seguida, as amostras representativas de cada grupo (mais especificamente as raízes da floresta de caminhos ótimos) são levadas ao segundo nível, onde elas são agrupadas novamente. Finalmente, os rótulos de grupo obtidos no segundo nível são transferidos para todas as amostras do conjunto de dados através de seus representantes do primeiro nível. Nesta abordagem, todas as amostras, ou pelo menos muitas delas, podem ser usadas no processo de aprendizado não supervisionado, sem afetar a eficácia do agrupamento e, portanto, o procedimento é menos susceptível a perda de informação relevante ao agrupamento. Os resultados mostram agrupamentos satisfatórios em dois cenários, segmentação de imagem e agrupamento de dados arbitrários, tendo como base a comparação com abordagens populares. No primeiro cenário, a abordagem proposta atinge os melhores resultados em todas as bases de imagem testadas. No segundo cenário, os resultados são similares aos obtidos por uma versão otimizada do método original de agrupamento por floresta de caminhos ótimosAbstract: Data clustering is one of the main challenges when solving Data Science problems. Despite its progress over almost one century of research, clustering algorithms still fail in identifying groups naturally related to the semantics of the problem. Moreover, the advances in data acquisition, communication, and storage technologies add crucial challenges with a considerable data increase, which are not handled by most techniques. We address these issues by proposing a divide-and-conquer approach to a clustering technique, which is unique in finding one group per dome of the probability density function of the data --- the Optimum-Path Forest (OPF) clustering algorithm. In the OPF-clustering technique, samples are taken as nodes of a graph whose arcs connect the $k$-nearest neighbors in the feature space. The nodes are weighted by their probability density values and a connectivity map is maximized such that each maximum of the probability density function becomes the root of an optimum-path tree (cluster). The best value of $k$ is estimated by optimization within an application-specific interval of values. The problem with this method is that a high number of samples makes the algorithm prohibitive, due to the required memory space to store the graph and the computational time to obtain the clusters for the best value of $k$. Since the existing solutions lead to ineffective results, we decided to revisit the problem by proposing a two-level divide-and-conquer approach. At the first level, the dataset is divided into smaller subsets (blocks) and the samples belonging to each block are grouped by the OPF algorithm. Then, the representative samples (more specifically the roots of the optimum-path forest) are taken to a second level where they are clustered again. Finally, the group labels obtained in the second level are transferred to all samples of the dataset through their representatives of the first level. With this approach, we can use all samples, or at least many samples, in the unsupervised learning process without affecting the grouping performance and, therefore, the procedure is less likely to lose relevant grouping information. We show that our proposal can obtain satisfactory results in two scenarios, image segmentation and the general data clustering problem, in comparison with some popular baselines. In the first scenario, our technique achieves better results than the others in all tested image databases. In the second scenario, it obtains outcomes similar to an optimized version of the traditional OPF-clustering algorithmMestradoCiência da ComputaçãoMestre em Ciência da ComputaçãoCAPE

Marti, a man of science?

In general when the phrase ¨man of science¨ is heard, One immediately thinks of a physicist, a mathematician, a chemist, an astronomer, a biologist, etc., but very few imagine a scientist in a humanist, a philologist, a musicologist, much less in a politician. In this paper reflections are presented to answer the following question: was Martí a scientist? And arguments are offered, from different conceptual points of view, to demarcate Marti’s life and work as a man of science

JOSÉ MARTÍ Y EL INCENDIO DEL ALMA

A pesar de que la valoración sobre José Martí tiende a localizarla en el referido encasillamiento político, las relaciones ceremoniales consistieron interpretación de la evolución de lo histórico sobre la base de los contrastes sociales. Uno de esos componentes es la fiesta, muchas veces desatendida como notable expresión cultural de los pueblos, para la afirmación de un concepto de identificaciones y definida por Martí, como necesidad y fortaleza de las naciones. En el presente ensayo se exponen valoraciones que hizo José Martí sobre la fiesta y otras variantes del festejo popular, como forma de acercarse al desarrollo sociocultural de los pueblos y la construcción de sus principales referentes identitarios

El trabajo independiente en la formación del licenciado en Educación Primaria; un imperativo hoy

In the university model of the 21st century, independent work acquires great importance for the academic performance of students, a detailed study of the specialized pedagogical literature shows the relevance of reflecting on the characteristics and specific requirements for each educational level and study modalities of Higher Education. One of the modalities where independent work has been developed most frequently is blended learning, which traditionally takes the form of Courses for Workers (CPT for its acronyms in Spanish). It is a qualitative study of the Participatory Action Research, motivated by the need for constant updating of their knowledge about the management of independent work from the professional improvement. On the basis of the deficiencies and potentialities found, a system of methodological teaching workshops is proposed that conceives independent work as a management process, proposing its implementation particularly within the class meetings or sessions. The present research responds to this need with the objective of designing a system of methodological teaching workshops that contribute to the methodological preparation of the first-year teachers at Alberto Fernández Meneses Municipal University Center for the direction of independent work in the Primary Education graduate training, semi-attendance study modality.En el modelo de universidad del siglo XXI, el trabajo independiente adquiere gran importancia para el desempeño académico de los estudiantes, un estudio detallado de la literatura pedagógica especializada muestra lo pertinente de reflexionar acerca de las características y exigencias específicas para cada nivel educativo y modalidades de estudios de la Educación Superior. Una de las modalidades donde se ha desarrollado con mayor frecuencia el trabajo independiente es la semipresencial, que tradicionalmente se concreta en los Cursos para Trabajadores (CPT). Es un estudio cualitativo del tipo Investigación-Acción participativa, motivado por la necesidad de actualización constante de sus saberes acerca de la dirección del trabajo independiente desde la superación profesional. Sobre la base de las deficiencias y potencialidades encontradas, se propone un sistema de talleres docentes metodológicos que concibe al trabajo independiente como proceso de dirección, proponiendo su implementación particularmente dentro de la clase encuentro. A esa necesidad responde la presente investigación, que tiene como objetivo diseñar un sistema de talleres docentes metodológicos que contribuyan a la preparación metodológica de los docentes de primer año del Centro Universitario Municipal Alberto Fernández Meneses, de Cuba, para la dirección del trabajo independiente en la formación del licenciado en Educación Primaria, modalidad de estudio semipresencia

La biblioteca escolar y su contribución a la motivación por la lectura

The practice of routine and traditional readings during the educational process has become a problem, especially when the scholar needs to feel this activity as enjoyment and personal creation. In the article latent problems are identified and the theoretical bases are considered taking into account contributions from different sciences and disciplines related to the didactics of reading that are coherent with the educational ideas that identify the Cuban pedagogical tradition. Being the main objective to expose the tendencies and the main assumed assumptions that sustain the problem related to the motivation for reading. The activities project the process of training readers in a dynamic and creative way, from a perspective that integrates the use of reading animation techniques, a participatory and democratic style, causing emotional effects in school children. The study was carried out from September 2018 to March 2019. To evaluate the effectiveness of the study, the pedagogical experiment method was used, in its pre-experiment modality, with a pre-test and post-test design. The positive effects achieved in schoolchildren of the experimental group with respect to motivation levels have demonstrated the relevance and effectiveness of the proposed activities.La práctica de lecturas rutinarias y tradicionales durante el proceso educativo se ha convertido en una problemática, sobre todo, cuando el escolar necesita sentir esta actividad como disfrute y creación personal. En el artículo se identifican problemas latentes al respecto y se plantean las bases teóricas teniendo en cuenta aportes de diferentes ciencias y disciplinas afines a la didáctica de la lectura que son coherentes con las ideas educativas que identifican la tradición pedagógica cubana. Siendo el principal objetivo, exponer las tendencias y los principales presupuestos asumidos que sustentan el problema relacionado con la motivación por la lectura. Las actividades proyectan el proceso de formación de lectores de un modo dinámico y creativo, a partir de una perspectiva que integra el empleo de técnicas de animación de la lectura, un estilo participativo y democrático, provocando efectos emotivos en los escolares. El estudio se desarrolló en el período de septiembre de 2018 a marzo de 2019. Para evaluar la efectividad del estudio se empleó el método de experimento pedagógico, en su modalidad de pre - experimento, con un diseño de pre - test y pos - test. Los efectos positivos logrados en los escolares del grupo experimental con respecto a los niveles de motivación, han demostrado la pertinencia y efectividad de las actividades propuestas

ANTECEDENTES FILOSÓFICOS DE LA EDUCACIÓN Y SU RELACIÓN CON LA EXTENSIÓN UNIVERSITARIA

Con la realización del presente trabajo, las autoras se proponen: fundamentar filosóficamente los antecedentes de la educación en Cuba, así como las ideas acerca de las directrices que se desarrollan hoy en torno a la extensión universitaria, teniendo en cuenta el vínculo universidad-sociedad. En el mismo se postulan elementos que relacionan a la filosofía con la educación, así como se referencian figuras que han hecho aportes al respecto. Se exponen además aspectos concernientes a la extensión universitaria como proceso sustantivo de la universidad y su relación directa con la sociedad, lo cual constituye el eslabón fundamental en el proceso formativo de estos vínculos y como resultado de las relaciones sociales que se dan entre los sujetos que en él participan estando dirigido de un modo sistémico y eficiente, a la promoción de cultura para la comunidad intra y extrauniversitaria

La orientación a la familia para el desarrollo del pensamiento en los educandos/The family training in the development of students’ thinking

El objetivo de este artículo es proponer actividades de orientación familiar para el desarrollo del pensamiento en los educandos. Mediante métodos del nivel teórico y empírico, entrevistas, observaciones y el análisis crítico reflexivo de la realidad educativa, se diseñaron y desarrollaron actividades para la educación de los padres de los educandos con retardo en el desarrollo psíquico de la escuela de educación especial del municipio Morón. Como resultado se incrementó la participación de la familia en las escuelas de padres y se constató su autopercepción favorable en cuanto a la preparación recibida, además se propició el tránsito de tres educandos a la enseñanza general

Deterioros en los revestimientos de los edificios de grado de protección 1 en Camagüey

It is a priority of the Office of the Historian of Camagüey, to preserve the built heritage as a legacy for future generations. However, there are difficulties with the skills that its workers, technicians and professionals have, on characteristics of the linings and the techniques related, to perform intervention actions on the buildings of degree of protection 1, of the historical center of Camagüey, due to the dispersion that exists in information on the subject. This work makes a study related to the deteriorations of the linings of these buildings, with the purpose of recommending their possible solutions. The critical analysis of documents were used to revise necessary sources. The structured observation, with its information collected in photos, architectural sketching and field notes, was done in order to perform the diagnosis, and later, to obtain the solutions, with the help of interviews to specialists and population related with the problem. The results achieved contribute giving indispensable information, about theoretical and practical issues, to the persons carrying out the conservation actions.Es una prioridad de la Oficina del Historiador de Camagüey preservar el patrimonio construido como un legado para las generaciones futuras, sin embargo, hay dificultades con la preparación que los trabajadores, técnicos y profesionales que llevan a cabo las acciones de intervención tienen sobre las características del acabado de los edificios de grado de protección 1 del centro histórico de Camagüey y las técnicas a utilizar, debido a la dispersión que existe en la información sobre el tema. Este trabajo realiza un estudio relacionado con el deterioro de los revestimientos en estos edificios, con el objetivo de proponer recomendaciones para sus posibles soluciones. Se emplearon métodos de análisis crítico de documentos para revisar fuente necesaria; incluida la observación estructurada que fue recogida en fotos, levantamientos arquitectónicos y notas de campo, entrevistas a especialistas y a población relacionada con el problema a partir de los cuales se realiza el diagnóstico y se dan soluciones. Los resultados obtenidos contribuyen a proporcionar a los responsables de la realización de las acciones de conservación, la información mínima indispensable, sobre aspectos teóricos y prácticos relacionados con el tema

La atención a educandos con necesidades educativas especiales en los contextos regulares

Entre los objetivos de la Agenda 2030 se destaca lograr la educación de calidad, por lo que es importante la atención a educandos con necesidades educativas especiales por parte de los docentes, los cuales no siempre se encuentran preparados para la atención a la diversidad de educandos que asume la institución. Por lo que el objetivo de la investigación es proponer una estrategia de capacitación a docentes para la atención a educandos con necesidades educativas especiales en los contextos regulares. En la investigación se utilizaron métodos del nivel teórico, como el histórico-lógico, analítico-sintético, inductivo-deductivo y métodos del nivel empírico se utilizó la observación, encuesta y entrevista y dentro de los estadísticos matemáticos al análisis porcentual. Se elaboró una estrategia de capacitación, sometiéndose a su evaluación por el criterio de experto, permitiendo su introducción y evaluación de la efectividad, logrando la preparación de docentes para la inclusión adecuada de los educandos