Automated segmentation on the entire cardiac cycle using a deep learning work-flow

The segmentation of the left ventricle (LV) from CINE MRI images is essential to infer important clinical parameters. Typically, machine learning algorithms for automated LV segmentation use annotated contours from only two cardiac phases, diastole, and systole. In this work, we present an analysis work-flow for fully-automated LV segmentation that learns from images acquired through the cardiac cycle. The workflow consists of three components: first, for each image in the sequence, we perform an automated localization and subsequent cropping of the bounding box containing the cardiac silhouette. Second, we identify the LV contours using a Temporal Fully Convolutional Neural Network (T-FCNN), which extends Fully Convolutional Neural Networks (FCNN) through a recurrent mechanism enforcing temporal coherence across consecutive frames. Finally, we further defined the boundaries using either one of two components: fully-connected Conditional Random Fields (CRFs) with Gaussian edge potentials and Semantic Flow. Our initial experiments suggest that significant improvement in performance can potentially be achieved by using a recurrent neural network component that explicitly learns cardiac motion patterns whilst performing LV segmentation.Comment: 6 pages, 2 figures, published on IEEE Xplor

Supervised Quantum Learning without Measurements

We propose a quantum machine learning algorithm for efficiently solving a class of problems encoded in quantum controlled unitary operations. The central physical mechanism of the protocol is the iteration of a quantum time-delayed equation that introduces feedback in the dynamics and eliminates the necessity of intermediate measurements. The performance of the quantum algorithm is analyzed by comparing the results obtained in numerical simulations with the outcome of classical machine learning methods for the same problem. The use of time-delayed equations enhances the toolbox of the field of quantum machine learning, which may enable unprecedented applications in quantum technologies

Echo from noise: synthetic ultrasound image generation using diffusion models for real image segmentation

We propose a novel pipeline for the generation of synthetic ultrasound images via Denoising Diffusion Probabilistic Models (DDPMs) guided by cardiac semantic label maps. We show that these synthetic images can serve as a viable substitute for real data in the training of deep-learning models for ultrasound image analysis tasks such as cardiac segmentation. To demonstrate the effectiveness of this approach, we generated synthetic 2D echocardiograms and trained a neural network for segmenting the left ventricle and left atrium. The performance of the network trained on exclusively synthetic images was evaluated on an unseen dataset of real images and yielded mean Dice scores of 88.6 $\pm 4.91$ , 91.9 $\pm 4.22$, 85.2 $\pm 4.83$ \% for left ventricular endocardium, epicardium and left atrial segmentation respectively. This represents a relative increase of $9.2$, $3.3$ and $13.9$ \% in Dice scores compared to the previous state-of-the-art. The proposed pipeline has potential for application to a wide range of other tasks across various medical imaging modalities

Real-time diameter of the fetal aorta from ultrasound

The automatic analysis of ultrasound sequences can substantially improve the efficiency of clinical diagnosis. This article presents an attempt to automate the challenging task of measuring the vascular diameter of the fetal abdominal aorta from ultrasound images. We propose a neural network architecture consisting of three blocks: a convolutional neural network (CNN) for the extraction of imaging features, a convolution gated recurrent unit (C-GRU) for exploiting the temporal redundancy of the signal, and a regularized loss function, called CyclicLoss, to impose our prior knowledge about the periodicity of the observed signal. The solution is investigated with a cohort of 25 ultrasound sequences acquired during the third-trimester pregnancy check, and with 1000 synthetic sequences. In the extraction of features, it is shown that a shallow CNN outperforms two other deep CNNs with both the real and synthetic cohorts, suggesting that echocardiographic features are optimally captured by a reduced number of CNN layers. The proposed architecture, working with the shallow CNN, reaches an accuracy substantially superior to previously reported methods, providing an average reduction of the mean squared error from 0.31 (state-of-the-art) to 0.09 mm2, and a relative error reduction from 8.1 to 5.3%. The mean execution speed of the proposed approach of 289 frames per second makes it suitable for real-time clinical use

Technological change and internationalization in network industries: An institutional approach

La tesis se compone de cinco capítulos. Los dos primeros capítulos tienen un propósito descriptivo. Así, el Capítulo 1 determina los dos grandes objetivos de investigación de la tesis y el Capítulo 2 describe la industria donde se van a realizar los análisis empíricos. Los tres capítulos restantes son los encargados de desarrollar el marco teórico, hipótesis, análisis empírico y resultados de las dos líneas de investigación que plantea la tesis. Así, el análisis de la estrategia en industrias de red se ha desarrollado en el Capítulo 3, mientras que la vertiente institucional de la estrategia empresarial ha sido el hilo conductor en el Capítulo 4 (que analiza el impacto del marco institucional sobre la toma de decisiones estratégicas) y en el Capítulo 5 (que analiza la influencia del marco institucional sobre el resultado empresarial). A continuación, se detalla el contenido de cada uno de los capítulos. El Capítulo 1, ¿Introducción¿, describe el objetivo de investigación de la tesis. Éste ha sido el de analizar en mayor profundidad la influencia que tanto la competencia bajo efectos de red como el marco institucional tienen en la determinación de la estrategia empresarial y los resultados de la misma. La tesis ha pretendido otorgar protagonismo a dos elementos importantes que caracterizan las condiciones bajo las que compiten las empresas, como son efectos de red y las instituciones del mercado, y que tradicionalmente han sido relegadas a un papel secundario en el estudio de la dirección estratégica (McIntyre y Subramaniam, 2009; Peng, Sun, Pinkham y Chen, 2009). El éxito que en los últimos años han tenido empresas multinacionales que operan en industrias de red, tales como Apple, Facebook, Vodafone o Google, ha atraído la atención de los investigadores. Ha surgido un creciente interés por analizar en qué medida la existencia de efectos de red y los diferentes marcos institucionales a los que se enfrentan pueden condicionar su estrategia y sus resultados. En primer lugar, el rápido crecimiento que muchas de estas empresas han experimentado se ha venido explicado por la existencia de efectos de red (Gruber, 2005). Éstos hacen que las ¿reglas de juego¿ para competir en este tipo de industrias difieran de las tradicionales. El valor deja de estar el producto para descansar en la red de usuarios que lo consumen. Ello implica que variables claves como el precio o la calidad hayan perdido protagonismo frente al tamaño de la red (McIntyre y Subramaniam, 2009). Uno de los principales objetivos de la tesis es analizar en qué medida las decisiones estratégicas de las empresas en las industrias de red pueden conseguir incrementar el valor de la red ¿ en vez del valor del producto ¿ a través de la gestión de la base instalada de usuarios. En segundo lugar, dada la presencia a nivel mundial de las industrias de red, las empresas tienen que competir en mercados que difieren enormemente en términos de cultura, lenguaje, códigos de conducta, legislación o protección de los derechos individuales. El impacto que dichas diferencias pueda tener sobre la toma de decisiones estratégicas ha atraído el interés de la literatura, sobre todo la referente a la dirección estratégica de grupos internacionales (Brouthers, Brouthers y Werner, 2008; Chan, Isobe y Makino, 2008; Cuervo-Cazurra y Genc, 2008; Meyer, Estrin, Bhaumik y Peng, 2009). Pero incluso las empresas que operan en un mercado deben ser conscientes de que decisiones estratégicas que otras empresas de perfil similar están tomando en otros mercados geográficos pueden no tener las mismas consecuencias en su propio mercado debido a las diferencias en el marco institucional (Peng et al., 2009). Por todo ello, el segundo gran objetivo de la tesis es avanzar en la comprensión de la influencia que el entorno institucional tiene tanto sobre la toma de decisiones estratégicas como sobre el resultado. El Capítulo 2, ¿El marco de investigación: la industria de la telefonía móvil¿, ha sido el encargado de justificar por qué se ha escogido el sector de la telefonía móvil como industria de referencia a la hora de testar empíricamente las hipótesis de la tesis. La industria de la telefonía móvil ha sido elegida por considerarse un caso paradigmático de industria con efectos de red, con presencia mundial y cuyas empresas se encuentran altamente internacionalizadas. El sector de la telefonía móvil ha experimentado un crecimiento exponencial que no conoce precedente anterior, ni siquiera en el caso de otras exitosas plataformas tecnológicas como Internet o la telefonía fija. Ello ha sido debido, en gran parte, a la alta intensidad de los efectos de red (Gruber, 2005). Asimismo, se trata de una industria que se encuentra presente en todas las regiones del mundo debido a la importancia política, económica y social que tradicionalmente siempre ha tenido el sector de las comunicaciones (Fuentelsaz, Maicas y Polo, 2008). Por ello, es posible observar diferencias institucionales entre los mercados en los que está presente esta industria. También es importante destacar que, desde mediados de los noventa del siglo pasado, las empresas que operan en esta industria han tendido a internacionalizarse (Curwen y Walley, 2008). El Capítulo 2 muestra que en dicho proceso de internacionalización las empresas multinacionales no sólo han entrado en países próximos geográfica y culturalmente, sino que también se han expandido hacia países muy diferentes en términos institucionales. Por tanto, tanto la existencia de efectos de red como la diversidad institucional de los mercados en los que está presente la industria de la telefonía móvil y los grupos internacionales que operan en ella justifican la selección de este sector de actividad como contexto de investigación de los análisis empíricos de la tesis. El Capítulo 3, ¿Decisiones estratégicas, efectos de red y resultados: El valor de la red en las industrias de red¿, analiza cómo la estrategia consigue potenciar los efectos de red en beneficio de la empresa cuando consigue incrementar el valor de su red de usuarios. El modelo teórico que plantea el capítulo determina que las decisiones estratégicas de las empresas incrementarán el valor de la red si incrementan las expectativas de los usuarios acerca del mayor tamaño de la red en el futuro, lanzan señales a los usuarios para coordinarlos hacia la selección de la red y aumentan la compatibilidad percibida de la red de la empresa con la red de las empresas rivales. Cuando se cumplan estas tres condiciones, los usuarios potenciales sentirán incentivos para unirse a la red de usuarios de esa empresa y eso, al final, determinará el crecimiento de la misma. Ello redundará en una mayor utilidad de los usuarios y en mayor beneficio para la empresa. Partiendo del anterior modelo teórico, el Capítulo 3 formula tres hipótesis referentes a tres decisiones estratégicas y el efecto esperado que deben tener sobre el valor de la red según su influencia sobre los tres antecedentes de los efectos de red, es decir, expectativas, coordinación y compatibilidad. Las tres decisiones estratégicas que se analizan son las referentes al momento de entrada de la empresa en el mercado, el grado de internacionalización y la gestión de los costes de cambio. Además, se añade una última hipótesis que pretende confirmar el efecto positivo del valor de la red sobre el beneficio en industrias con efectos de red. El análisis empírico, que se desarrolla sobre un panel de datos de telefonía móvil de 20 países europeos desde 1998 a 2008, confirma el efecto positivo del tiempo de entrada sobre el valor de la red y el negativo de los costes de cambio sobre dicho valor. Asimismo, se observa que el valor de la red tiene un efecto positivo sobre el beneficio empresarial. Únicamente el grado de internacionalización no resulta significativo. El Capítulo 3 tiene dos contribuciones importantes. En primer lugar, plantea un modelo teórico que busca su aplicación empresarial con carácter generalizado. Estudios anteriores han centrado su atención en algunas decisiones estratégicas, tales como el tiempo de entrada, la variedad de productos complementarios, etc. Sin embargo, el modelo planteado en este capítulo busca predecir el efecto positivo o negativo de cualquier decisión estratégica sobre el valor de la red y los resultados. Será positivo cuando la decisión sirva para incrementar las expectativas de los usuarios acerca del mayor tamaño de la red en el futuro, les ayude a coordinarse hacia la selección de esa red e incremente la compatibilidad percibida de la red de la empresa con otras redes. En segundo lugar, y quizá más importante, el Capítulo 3 tiene una contribución básica para el análisis estratégico de las industrias de red. A la hora de medir el valor de la red, este capítulo propone una medida alternativa a las propuestas con anterioridad. La nueva medida tiene un marcado carácter estratégico al tomar en consideración no sólo el tamaño de la red, sino también la intensidad de los efectos de red a partir del tamaño relativo de la red de una empresa con respecto al tamaño de las redes de los rivales. El Capítulo 4, ¿Decisiones estratégicas e instituciones en el proceso de inversión extranjera directa: ¿Dónde entrar?¿, pretende determinar cuál es la influencia que las instituciones, formales (leyes, regulación, contratos, etc.) e informales (cultura, religión, códigos de conducta, etc.), tienen en la toma de decisiones estratégicas. Para ello este capítulo toma en consideración una decisión estratégica clave en el proceso de internacionalización, objeto tradicional de análisis desde la perspectiva institucional de la estrategia. En concreto, el Capítulo 4 analiza la influencia que las instituciones formales e informales de cada mercado tienen sobre la decisión de entrada de una empresa multinacional en ese país. Cuando un grupo internacional entra en un país espera poder explotar capacidades y recursos de la matriz, tanto tangibles como intangibles, en el país de destino de la inversión (ventajas de la propiedad). Asimismo, espera poder aprovechar los recursos de ese mercado, tales como una localización estratégica, existencia de fuentes de recursos exclusivas o mano de obra cualificada (ventajas de localización) (Dunning y Lundan, 2008). Si bien, la perspectiva institucional de la estrategia internacional que se aborda en el capítulo plantea que la obtención de dichas ventajas, tanto de propiedad como de localización, depende del marco institucional, formal e informal, del país de destino de la inversión. La aproximación a las instituciones informales y formales se realiza sobre la base de dos conceptos claves. El primero de ellos se refiere a la distancia cultural, considerada como el conjunto de factores, como la diferencia en lenguaje, tradiciones, educación y códigos de conducta, que dificulta el flujo de información entre el mercado de origen y destino de la inversión (Johanson y Vahlne, 1977). El segundo concepto clave se refiere al desarrollo de las instituciones formales, es decir, al grado en el que las normas explícitas de un mercado ¿ tales como la ley, los contratos, las sentencias, etc. ¿ reducen las asimetrías de información y ayudan a una mayor protección de los derechos de propiedad entre las partes contratantes en una transacción económica (Meyer et al., 2008). Las hipótesis del Capítulo 4 plantean en qué medida la distancia cultural entre el país de origen y destino de la inversión y el grado de desarrollo de las instituciones formales del país de destino influyen sobre la probabilidad de que un grupo internacional entre en ese país. Así, la primera hipótesis del Capítulo 4 es que una mayor distancia cultural entre un país y el país de origen de un grupo internacional reduce la probabilidad de que dicho grupo entre en ese país. La segunda hipótesis del Capítulo 4 es que un mayor desarrollo de las instituciones formales de un mercado incrementa la probabilidad de que un grupo internacional entre en él. Finalmente, y como hipótesis clave en este Capítulo, se propone la consideración conjunta de las instituciones formales e informales a la hora de decidir la entrada de un grupo en un país. Cuando el país de destino de la inversión tiene instituciones formales más desarrolladas, el impacto negativo de la distancia cultural sobre la probabilidad de entrada del grupo en ese país pasa a ser menor. Esto es así porque cuando las instituciones formales de un país apoyan la realización de intercambios económicos protegiendo los derechos de propiedad de las partes, el desconocimiento de las reglas informales derivado de la distancia cultural pierde importancia de cara a dificultar la consecución de las ventajas de internacionalización. El apartado empírico del Capítulo 4 incluye la totalidad de decisiones de entrada que todos grupos internacionales de telefonía móvil realizaron entre 2000 y 2010 en todos los países del mundo para los que existen índices institucionales formales e informales. Se confirma que la distancia cultural influye negativamente en la probabilidad de que una multinacional entre en un mercado. Asimismo, se observa que el desarrollo de las instituciones formales no tiene un efecto directo significativo. Pero sí que lo tiene de forma indirecta, en la medida que un mayor desarrollo de las instituciones formales incrementa la probabilidad de que un grupo internacional entre en un país que guarda una mayor distancia cultural con su país de origen. Se confirma, por tanto, ese efecto moderador de las instituciones formales sobre la relación entre las instituciones informales y la decisión de entrada. El análisis conjunto de las instituciones formales e informales es una de las principales contribuciones del Capítulo 4 puesto que la literatura anterior ha tendido a considerar separadamente el papel de las instituciones formales e informales sobre las decisiones de entrada de los grupos. Como segunda contribución del capítulo 4 cabría destacar el propio análisis empírico que se realiza, al tener en consideración la totalidad de países a nivel mundial en los que se han producido entradas de todos los grupos internacionales de una misma industria durante un periodo de 11 años. El Capítulo 4 ha tomado en consideración la perspectiva institucional de la estrategia empresarial en su contexto de aplicación tradicional, como es el del proceso de internacionalización. Sin embargo, la perspectiva institucional de la estrategia empresarial aboga por determinar el impacto del marco institucional en otros ámbitos de investigación, y no sólo en el análisis del proceso de internacionalización por parte de los grupos internacionales. Por esa razón, el Capítulo 5, ¿Instituciones y resultados después de un cambio tecnológico radical: Cómo el valor de los recursos complementarios especializados varía entre mercados¿, ha tratado de integrar la literatura sobre la perspectiva institucional de la estrategia con la referente a discontinuidades tecnológicas. El Capítulo 5 se sitúa en el contexto posterior a un cambio tecnológico radical en el que las empresas establecidas en la tecnología anterior han invertido en la nueva tecnología. Bajo este contexto, se analiza cómo los recursos de la cadena de valor de las empresas establecidas que sirven para la comercialización de la tecnología anterior continúan siendo valiosos para la comercialización de la nueva tecnología. Recursos tales como la reputación, los canales de ventas y distribución, el servicio postventa, los vínculos con los usuarios o el conocimiento de la industria conservan su valor y, en la medida que resultan difícilmente imitables por los nuevos entrantes, son capaces de conferir un mayor beneficio a las empresas establecidas sobre los nuevos competidores (Mitchell, 1991; Tripsas, 1997; Rothaermel, 2001). Esa relación positiva entre la posesión de estos recursos complementarios y el beneficio de la empresa tras un cambio tecnológico radical es la primera hipótesis de este capítulo. La contribución principal de este Capítulo 5 descansa en la segunda hipótesis que propone el efecto moderador del marco institucional sobre la intensidad de la ventaja de las establecidas. Dado que las empresas establecidas mantienen el valor de los activos complementarios en la nueva etapa tecnológica, también mantienen las relaciones de confianza establecidas con los agentes del mercado con los que han de interactuar para hacer uso de esos activos, tales como usuarios, proveedores, inversores, empleados o autoridades públicas. El capítulo propone que el valor de los recursos complementarios, al garantizar el mantenimiento de la red informal de relaciones de la empresa, es mayor en contextos de menor desarrollo de las instituciones formales. Esta afirmación se sustenta sobre la base de que, a falta de organismos que faciliten el intercambio de información y garanticen los derechos de propiedad derivados de la ley y los contratos, los agentes del mercado preferirán realizar intercambios económicos con empresas que ya conocen con anterioridad. Así podrán reducir las asimetrías de información y los posibles comportamientos oportunistas. Los nuevos entrantes, por tanto, se encontrarán en una mayor desventaja con respecto a las empresas establecidas en estos entornos de instituciones formales débiles al carecer de esa red previa de relaciones informales. El análisis empírico desarrollado sobre 46 mercados de todas las regiones mundiales confirma el efecto positivo que los recursos complementarios tienen sobre el beneficio empresarial. Asimismo, se observa que a mayor desarrollo de las instituciones formales de un mercado, menor es el impacto positivo de esos recursos sobre la obtención de resultados. Por tanto, los mismos recursos estratégicos en dos contextos institucionales diferentes no conllevan la consecución de una misma ventaja competitiva. El Capítulo 5 tiene tres contribuciones clave. En primer lugar, aplica la perspectiva institucional de la estrategia en un contexto de investigación novedoso, como es el de las discontinuidades tecnológicas. En segundo lugar, ofrece una evidencia adicional acerca de la importancia de los recursos complementarios en la consecución de una ventaja competitiva por parte de las empresas establecidas tras un cambio tecnológico radical. Finalmente, tal y como ocurría en el Capítulo 4, se ofrece un análisis empírico basado en una muestra de mercados que cubre todas las regiones mundiales, lo que permite un mayor grado de generalización de los resultados

Análisis Estratégico de Porsche

La dirección estratégica es la fuente de éxito de toda empresa para alcanzar sus metas y propósitos, adaptándose al medio y transformando los obstáculos en oportunidades. En este trabajo se realiza un análisis estratégico de la empresa automovilística Porsche y del grupo empresarial al que pertenece. Se analiza quienes son sus principales competidores y cómo se sitúan cada uno de ellos dentro de la industria. Todo ello con el objetivo de poder analizar las decisiones estratégicas adoptadas por la marca sobre sus resultados empresariales de lo más general a lo más específico. Hasta un niño de ocho años sabe que un Porsche es mejor que ningún otro coche, porque sabe que es un sueño, un sueño sobre ruedas. Pero el trayecto recorrido hasta llegar a ese sueño estuvo lleno de altibajos a lo largo de la vida de dos hombres muy diferentes, Ferdinand y Ferry Porsche, padre e hijo. Hablar de Porsche es hablar de sueños hechos realidad, de pasión por el automóvil. Junto a Ferrari, Bentley, Maserati… representa la élite de los vehículos deportivos. Muchos sueñan con conducir un modelo de este fabricante alemán, pero son muy pocos los que pueden presumir de poseer un Porsche. Poder conocer con más profundidad a una empresa líder, a un referente en la automoción. Un sinónimo de éxito y de fracaso, de caerse y volverse a levantar y de incluso renunciar a sus principios como método de supervivencia.

La reestructuración de la red de oficinas en el sector bancario y sus consecuencias

Análisis de la distribución de la red de oficinas del sector bancario y de su evolución a lo largo de los años. Destacando etapas concretas como el inicio de la crisis financiera en 2008, que marcó un punto de inflexión y modificó la red de sucursales rápidamente. Se estudian los cambios a nivel nacional para después focalizar lo ocurrido en la comunidad autónoma de Aragón. La despoblación en áreas rurales y las fusiones de entidades, entre otras razones, llevan a la precariedad financiera a pequeños municipios, lo cual se observa detalladamente el alcance actual de esta situación y las medidas que implementan las entidades financieras para paliar el menoscabo a sus clientes.<br /