Detection of uveal melanoma using fuzzy and neural networks classifiers

The use of image processing is increasingly utilized for disease detection. In this article, an algorithm is proposed to detect uveal melanoma (UM) which is a type of intraocular cancer. The proposed method integrates algorithms related to iris segmentation and proposes a novel algorithm for the detection of UM from the approach of fuzzy logic and neural networks. The study case results show 76% correct classification in the fuzzy logic system and 96.04% for the artificial neural networks

Diseño e implementación de controladores análogos para un seguidor solar

At present, a reasonable use of energy represents a fundamental aspect. Therefore it is important to develop devices and equipment that facilitates the accomplishment of this goal. This paper shows the design and implementation of different drivers for a solar tracking system. This solar tracker is designed to take measurements of solar energy harvesting. In this paper we describe and explain various devices, namely an onoff controller, a proportional controller and a compensator, which has a pole-zero and gain that can be optimized using genetic algorithms and particle swarms.En la actualidad, el aprovechamiento racional de la energía es un aspecto fundamental, motivo por el cual, el desarrollo de equipos que permitan lograr este objetivo es de gran importancia. En el presente trabajo se muestra el diseño e implementación de diferentes controladores para un sistema de seguimiento solar el cual está destinado para realizar mediciones que permitan aprovechar eficientemente este recurso.  En este trabajo se realiza la implementación de un controlador ON-OFF, un controlador proporcional y un compensador del tipo polo cero y ganancia el cual se optimiza empleado algoritmos genéticos y enjambres de partículas

Algoritmo de optimización basado en enjambres de partículas con comportamiento de vorticidad Vortex Particle Swarm Optimization VPSO

En este documento se propone un algoritmo de optimización basado en el movimiento de partículas con características de vorticidad. Uno de los principales problemas que se presenta en optimización es la convergencia temprana a mínimos locales. El algoritmo propuesto emplea un modelo de partículas activas con desplazamientos circulares lo cual permite escapar de mínimos locales. También se realiza un análisis del modelo seleccionado, comprobando mediante simulaciones que los resultados obtenidos son consistentes con el comportamiento del sistema. El algoritmo propuesto se probó en casos estándar obteniendo un desempeño satisfactorioAbstract. This document proposes an optimization algorithm based on the motion of particles with vortex behavior. A main disadvantage in optimization is the early convergence to local minima. The proposed algorithm uses an active particle model with circular behaviors, which allows escaping from local minima. An approximate analysis of the selected model was performed and it was observed, via simulations, that the results obtained were consistent with the behavior of the system. The proposed algorithm is tested on benchmark problems obtaining satisfactory performance.Doctorad

Clasificación de género basada en señales de voz mediante modelos difusos y algoritmos de optimización

This paper describes a gender classification scheme based on voice signals in which 16 different fuzzy models are proposed and optimized using four bio-inspired optimization algorithms and the quasi-Newton method. The classification scheme considers four data sets and five different voice features to define the input values of an algorithm in the optimization process. The inputs of each fuzzy model define the mean and variance of their Gaussian membership functions, and their fitness is evaluated by the input values of the algorithm and mean squared error as objective function to be minimized. A comparative analysis between models, algorithms and data sets is made to obtain conclusions according to the results of each optimized model.En este documento se describe un esquema de clasificación de género, basado en señales de voz, en el que se proponen y prueban 16 modelos difusos diferentes que son optimizados mediante cuatro algoritmos bioinspirados y el método cuasi-Newton. El esquema de clasificación considera cuatro conjuntos de datos y cinco características de voz diferentes para definir los valores de entrada de un algoritmo en el proceso de optimización. Los valores de entrada de cada modelo difuso definen la media y varianza de sus funciones de pertenencia gaussianas, y su desempeño se evalúa mediante los valores de entrada del algoritmo de optimización y el error cuadrático medio como función objetivo para minimizar. Se hace un análisis comparativo entre modelos, algoritmos y conjuntos de datos para obtener conclusiones de acuerdo con los resultados de cada modelo optimizado

Optimizacion basada en un modelo de particulas con comportamiento de vorticidad

In nature we can see different behaviors for swarms which can be sources of inspiration to perform the proposal of optimization algorithms. In particular, the behavior observed in this paper is the circular motion of particles with the formation of a vortex. Due to this, the strategy of locomotion may be useful in optimization processes. For the development of the optimization algorithm is taken a model which describing the behavior of vorticity. Considering this model the optimization strategy is proposed. To show the concept is used a test function in two dimensions. Additionally were considered different values of parameters to observe the characteristics of the proposed search process.En la naturaleza se pueden observar diferentes comportamientos en enjambres, los cuales pueden ser fuentes de inspiración en la propuesta de algoritmos de optimización. En particular, el comportamiento que es de atención en este trabajo consiste en el movimiento circular de partículas, con la formación de un vórtice, ya que se considera que esta estrategia de locomoción que emplean algunos seres vivos para buscar alimento y evadir obstáculos puede ser útil en procesos de optimización. Para el desarrollo del algoritmo de optimización se toma como referencia un modelo que permite describir el comportamiento de vorticidad. Considerando este modelo se propone la estrategia de optimización. Para mostrar el concepto se emplea una función de prueba en dos dimensiones y se varían los parámetros del modelo, con el fin de observar las características del proceso de búsqueda propuest

Prediction of atmospheric pollution using neural networks model of fine particles in the town of Kennedy in Bogota

This work shows an application based on neural networks to determine the prediction of air pollution, especially particulate material of 2.5 micrometers length. This application is considered of great importance due to the impact on human health and high impact due to the agglomeration of people in cities. The implementation is performed using data captured from several devices that can be installed in specific locations for a particular geographical environment, especially in the locality of Kennedy in Bogotá. The model obtained can be used for the design of public policies that control air quality

Optimización de controladores difusos compactos utilizados para regulación de temperatura

This document shows the optimization of different configurations of a compact fuzzy controller for temperature regulation in a room; such configurations are established considering the analogy with different discrete linear controllers; the model is characterized by several heat transfer components. The results show that the optimization process allows adequate tuning of most of the fuzzy controllers. The initial configuration is relevant for the optimization of the controllers; finally, the best result is obtained with the configuration PID of the compact controller.Este documento muestra la optimización de diferentes configuraciones de un controlador difuso compacto para la regulación de temperatura en una habitación; tales configuraciones se establecen considerando la analogía con diferentes controladores lineales discretos. El modelo se caracteriza por varias componentes de transferencia de calor. Los resultados muestran que el proceso de optimización permite una adecuada sintonía de la mayoría de controladores difusos. Para la optimización de los controladores es de relevancia la configuración inicial, finalmente, el mejor resultado se obtiene con la configuración del controlador compacto de tipo PID

Optimización Bio-Inspirada de un Sistema de Inferencia Difusa para la Generación de Efectos Psicodelicos en Imágenes Digitales

The generation of effects on digital images through computers has created a new age for different artistic trends. Particularly, the digital age has had a remarkable impact on psychedelic art. In this paper we propose a fuzzy inference system for color manipulation in digital images with the purpose of modifying their artistic style. The proposed system aims to create a combination of different colors to generate a new visual sensation, much like the current psychedelic art. The proposed system is divided into two parts.The first part of the method consists in the creation of a fuzzy logic system that, through fuzzy sets, and rules of change generates color images that produced this psychedelic effect. In the second part, the differential evolution algorithm optimizes parameters of the proposed inference system and adjusts the results to the psychedelic art style used.La generación de efectos en imágenes digitales a través de los computadores se ha convertido en una nueva era para distintas corrientes artísticas. En particular, la era digital ha tenido un impacto notable en el arte psicodélico. En este artículo proponemos un sistema de inferencia difusa para la manipulación del color en imágenes digitales con el propósito de modificar su estilo artístico. El sistema propuesto tiene como objetivo generar una combinación de colores diferente que genere una nueva sensación visual, como lo pretende la corriente de arte psicodélico. El sistema propuesto está divido en dos partes. La primera parte del método consiste en un sistema de lógica difusa que a través de conjuntos difusos y reglas la modificación de color genera como resultado imágenes cuyos colores producen este efecto psicodélico. En la segunda parte, se utiliza el algoritmo de evolución diferencial para optimizar parámetros del sistema de inferencia propuesto y ajustar los resultados al estilo de arte psicodélico

Algoritmo para la planeación de trayectorias de robots móviles empleando enjambres de partículas brownianas

En este documento se presenta la propuesta de un algoritmo para la planeación de trayectorias empleando un modelo de partículas activas Brownianas. Existen varios métodos para la planeación de trayectorias en robótica móvil, siendo de los más populares el basado en campos potenciales artificiales, sin embargo, este método tiene la desventaja de presentar mínimos locales, lo cual puede hacer que el robot no logre llegar al punto destino. Aunque ya se han realizado aplicaciones de partículas para evadir mínimos locales, en la propuesta aquí presentada se busca emplear un modelo compacto que permita la planeación de trayectorias evadiendo mínimos locales

Análisis y simulación del comportamiento de vorticidad para el modelo de partícula auto-propulsada

Context: In this paper several analyzes are performed to a self-propelled swarm model; this model permits to describe the swarm behavior. It is characterized by having both, linear and circular movements which are utilized to search nourishment as well as to evade obstacles and predators.Method: In regard of the analyzes performed, it is first calculated the equilibrium points, then the conservation of energy and angular momentum is observed. Finally, it is performed an estimate of the rotation radius when the particles made circular motions. The simulations were made considering the analyzes in order to observe the most important characteristics of the studied model.Results: From the analyzes, it is seen that the interaction among particles acts as a centripetal force directed to the rotation center of the swarm, such that the particles can describe a circular trajectory at a constant speed.Conclusions: Through the analysis some important features of the model were identified, these features were presented via simulations. It was mainly observed the capacity of the model to describe linear and circular movements depending on parameters configuration.Contexto: En este documento se realizan varios analisis a un modelo enjambre de partículas autopropulsadas. Con estos análisis se busca mostrar que el enjambre tiene la capacidad de realizar movimientos circulares, lo cual también se presenta de forma cualitativa mediante varias simulaciones del modelo. Método: Sobre los análisis realizados se tiene en primer lugar el cálculo de puntos de equilibrio, posteriormente se observa la conservación de energía y momento angular, finalmente se realiza la estimación del radio de giro de las partículas cuando estas realizan movimientos circulares. Las simulaciones se realizan considerando los análisis de tal forma que se pueden observar las características más relevantes del modelo estudiando.Resultados: De los análisis realizados se aprecia que la componente de interacción entre partículas actúa como una fuerza centrípeta dirigida al centro de rotación del enjambre de tal forma que las partículas pueden describir una trayectoria circular a una velocidad constante.Conclusiones: Mediante los análisis realizados se identificaron varias características importantes del modelo estudiado las cuales de muestran de forma cualitativa mediante simulaciones. Palabras clave: Autopropulsión, modelo, partícula, vórtice.