On bicluster aggregation and its benefits for enumerative solutions

Biclustering involves the simultaneous clustering of objects and their attributes, thus defining local two-way clustering models. Recently, efficient algorithms were conceived to enumerate all biclusters in real-valued datasets. In this case, the solution composes a complete set of maximal and non-redundant biclusters. However, the ability to enumerate biclusters revealed a challenging scenario: in noisy datasets, each true bicluster may become highly fragmented and with a high degree of overlapping. It prevents a direct analysis of the obtained results. To revert the fragmentation, we propose here two approaches for properly aggregating the whole set of enumerated biclusters: one based on single linkage and the other directly exploring the rate of overlapping. Both proposals were compared with each other and with the actual state-of-the-art in several experiments, and they not only significantly reduced the number of biclusters but also consistently increased the quality of the solution.Comment: 15 pages, will be published by Springer Verlag in the LNAI Series in the book Advances in Data Minin

Papel da atividade forrageadora sobre a longevidade e entropia demográfica da vespa social Mischocyttarus cassununga (Hymenoptera, Vespidae)

As a result of the diversity in the repertoire of individual tasks in colonies of social wasps, dominant and subordinate females differ significantly in their longevity and, therefore, they and other social insects are particularly interesting for the study of longevity and population dynamics. Colony maintenance activities involving nest defense activities, foraging and caring for offspring demand a lot of energy expenditure and risks, which can significantly affect the average longevity of wasps. Therefore, the aim of this study was to test the hypothesis that extrinsic factors imposed by foraging activity are determinant for the average longevity of Mischocyttarus cassununga workers. Colonies of this species under field and laboratory conditions were mapped in order to determine the average longevity and mortality pattern of their workers. The average longevity of workers observed in the field was 28.6 days and the entropy value (H) was equal to 0.96, determining high mortality of young workers, probably due to physiological wear resulting from foraging activity, lack of spatial orientation and possible action of predators. In the colonies studied in the laboratory, the average longevity of the workers extended to 142.4 days, and the entropy value was 0.26, indicating an inverse mortality pattern, with few deaths of young individuals and higher probability of individuals reaching the maximum longevity of the species. Factors such as physiological wear, weather and predator action, among others, are decisive to determine the life expectancy and average longevity of wasps of this species.Como resultado de la diversidad en el repertorio de tareas individuales en colonias de avispas sociales, las hembras dominantes y subordinadas difieren significativamente en su longevidad y, por lo tanto, ellas y otros insectos sociales son particularmente interesantes para el estudio de la longevidad y la dinámica de la población. Las actividades de mantenimiento de colonias que involucran actividades de defensa del nido, forrajeo y cuidado de la descendencia exigen mucho gasto de energía y riesgos, lo que puede afectar significativamente la longevidad promedio de las avispas. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue probar la hipótesis de que los factores extrínsecos impuestos por la actividad de forrajeo son determinantes para la longevidad promedio de las obreras de Mischocyttarus cassununga. Las colonias de esta especie en condiciones de campo y laboratorio fueron mapeadas con el objetivo de determinar el patrón promedio de longevidad y mortalidad de sus obreras. La longevidad media de las obreras observadas en el campo fue de 28,6 días y el valor de entropía (H) fue igual a 0,96, determinando la alta mortalidad de las obreras jóvenes, probablemente debido al desgaste fisiológico resultante de la actividad forrajera, la falta de orientación espacial y la posible acción de los depredadores. En las colonias estudiadas en el laboratorio, la longevidad media de las obreras se extendió a 142,4 días y el valor de entropía fue de 0,26, lo que indica un patrón de mortalidad inversa, con pocas muertes de individuos jóvenes y mayor probabilidad de que los individuos alcancen la máxima longevidad de la especie. Factores como el desgaste fisiológico, intemperies y la acción depredadora, entre otros, son determinantes para determinar la esperanza de vida y la longevidad media de las avispas de esta especie.Por consequência da diversidade no repertório de tarefas individuais em colônias de vespas sociais, fêmeas dominantes e subordinadas diferem significativamente em sua longevidade e, por isto, elas e outros insetos sociais são particularmente interessantes para o estudo de longevidade e dinâmica populacional. As atividades de manutenção da colônia que envolvem atividades de defesa do ninho, forrageio e cuidado com a prole demandam muito gasto energético e riscos, podendo afetar significativamente a longevidade média das vespas. Portanto, o objetivo deste estudo foi testar a hipótese de que fatores extrínsecos impostos pela atividade forrageadora são determinantes para a longevidade média de operárias de Mischocyttarus cassununga. Colônias dessa espécie em condições de campo e laboratório foram mapeadas com o objetivo de determinar a longevidade média e o padrão de mortalidade das suas operárias. A longevidade média das operárias observadas no campo foi de 28,6 dias e o valor de entropia (H) igual a 0,96, determinando elevada mortalidade das operárias jovens, provavelmente devido ao desgaste fisiológico decorrente da atividade forrageadora, falta de orientação espacial e possível ação de predadores. Nas colônias estudadas em laboratório, a longevidade média das operárias se estendeu para 142,4 dias, e o valor de entropia foi de 0,26, indicando um padrão de mortalidade inverso, com poucas mortes de indivíduos jovens e maior probabilidade dos indivíduos atingirem a longevidade máxima da espécie. Fatores como desgaste fisiológico, intempéries e ação de predadores, entre outros, são decisivos para determinar a expectativa de vida e a longevidade média das vespas desta espécie

Blind Search for Optimal Wiener Equalizers Using an Artificial Immune Network Model

This work proposes a framework to determine the optimal Wiener equalizer by using an artificial immune network model together with the constant modulus (CM) cost function. This study was primarily motivated by recent theoretical results concerning the CM criterion and its relation to the Wiener approach. The proposed immune-based technique was tested under different channel models and filter orders, and benchmarked against a procedure using a genetic algorithm with niching. The results demonstrated that the proposed strategy has a clear superiority when compared with the more traditional technique. The proposed algorithm presents interesting features from the perspective of multimodal search, being capable of determining the optimal Wiener equalizer in most runs for all tested channels

Redes neurais aplicadas ao controle de maquina de indução

Orientadores : Marcio Luiz de Andrade Netto, Edson BimDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia EletricaResumo: Esta dissertação apresenta técnicas não-lineares aplicadas ao problema de controle de velocidade da máquina de indução trifásica com rotor tipo gaiola de esquilo. Redes neurais artificiais são utilizadas para desenvolver estratégias de controle adaptativo baseadas em identificação não-linear de sistemas dinâmicos e estimação não-linear de parâmetros. Os resultados principais incluem arquiteturas de redes neurais e algoritmos de treinamento desenvolvidos especialmente para aplicação a sistemas dinâmicos, um observador não-linear de fluxo de rotor baseado em redes neurais recorrentes e um estimador não-linear da constante de tempo de rotor baseado em redes neurais nãorecorrentes. Resultados de simulação computacional são obtidos e o desempenho da estrutura de controle resultante é analisadoAbstract: This dissertation presents nonlinear techniques applied to the speed control problem of the three-phase squirrel-cage induction machine. Artificial neural networks are used to develop adaptive control strategies based on nonlinear dynamic system identification and nonlinear parameter estimation. The principal results include neural network architectures and training algorithms speciallydeveloped for dynamic systems application, a nonlinear rotor flux observer based on recurrent neural networks, and a nonlinear rotor time constant estimator based on feed forward neural networks. Computer simulation results are obtained and the performance of the resulting control structure is analyzed.MestradoAutomaçãoMestre em Engenharia Elétric

Modelos parametricos e não-parametricos de redes neurais artificiais e aplicações

Orientador: Marcio Luiz de Andrade NettoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia EletricaResumo: Esta tese apresenta métodos de análise e síntese de modelos paramétricos e nãoparamétricos de redes neurais artificiais, utilizando resultados derivados da teoria de aproximação de funções e análise numérica. A flexibilidade destas estruturas conexionistas não-lineares é explorada com base em técnicas de regularização e métodos de otimização nãolinear irrestrita. A rede neural não-paramétrica resultante realiza mapeamentos não-lineares estáticos via métodos construtivos caracterizados por redução de dimensionalidade e propriedades de aproximação bem-definidas. Estruturas genéricas de processamento dinâmico não-linear podem ser obtidas via redes neurais multicamadas recorrentes, que são modelos paramétricos tendo redes neurais multicamadas não-recorrentes como caso particular. É investigado um conjunto de problemas não-lineares, cujas soluções são formuladas de modo a permitir a aplicação direta dos modelos de redes neurais desenvolvidosAbstract: This thesis presents methods of analysis and synthesis of parametric and nonparametric artificial neural network models, using results from approximation theory and numerical analysis. The flexibility of these nonlinear connectionist structures is explored based on regularization techniques and nonlinear unconstrained optimization methods. The resulting nonparametric neural network performs arbitrary nonlinear and static mappings via constructive methods characterized by dimensionality reduction and well-defined approximation properties. Generic nonlinear dynarnicprocessing structures can be obtained via recurrent multilayer neural networks, parametric models having nonrecurrent multilayer neural networks as a particular case. A set of nonlinear problems is investigated, and solutions are formulated so that the developed neural network models can be directly employed.DoutoradoEngenharia de ComputaçãoDoutor em Engenharia Elétric