Deep Learning for Multi-Animal Tracking

Tese de mestrado integrado, Engenharia Biomédica e Biofísica (Engenharia Clínica e Instrumentação Médica) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2021In collective behaviour studies, the use of multi-animal tracking systems is extremely valuable. To be able to identify and track each individual in a group helps in the study and understanding of their behaviour in the collective. For this, researchers can use tracking systems, which can use sensors to detect the individuals; or they can use image-based tracking, with or without the need to mark the individuals. idtracker.ai is a state-of-the-art multi-animal image-based tracking system that uses convolutional neural networks to identify each of the individuals in a video. In videos with a higher density of individuals, idtracker.ai cannot extract enough frames of the single individuals (few frames ≈ 30) and the training of the identification network is slower. With the idea of decreasing this training time, here we propose to test three different machine learning methods. The first method is to use Transfer Learning models, with the expectation that the training can be done with few data. The second method is to use the ensemble method to join the results of various models of the idtracker.ai identification network, and thus decrease the variability of classification. Finally, the third method is to use not only multi-class labels but also pairwise-labels to increase the amount of information the network has available for training. The three methods are compared to the idtracker.ai model in terms of image classification accuracy and training time. Transfer learning and ensemble improved the accuracy of classification, but failed to reduce the time of training of the identification network. The pairwise method increased accuracy and time of training was comparable to the one of idtracker.ai. More specifically, by training the identification network with multi-class labeled images and pairwise-labeled images, the information the network can have from few images leads to an average classification accuracy of 94% (for 3000 images per class with 30 multi-labeled images per class). This is comparable to idtracker.ai trained with 3000 multi-labeled images (per class) - 98% accuracy, and is better than when idtracker.ai is trained with 30 multi-labeled images - 56% accuracy

Too old for technology?:age stereotypes and technology use by older adults

Information and communication technology holds great promise in supporting the growing population of older people. However, older adults are less likely to use technology compared to the general population, limiting their ability to live independently in an increasingly digital world. Besides being commonly stereotyped as less technologically competent than younger age groups, older adults often mention their age or being “too old” as reasons for not using technology. Surprisingly, the potential influence of stereotypical perceptions about older people and the ageing process on older adults’ use behaviours remains largely understudied. This work aimed to fill this gap by investigating whether and how age stereotypes relate to technology use in late adulthood. Findings from six studies suggest that age stereotypes determine technology use among older age groups through distinct, yet complementary processes. Interventions and policies promoting positive intergenerational contact and positive views on age and ageing should therefore contribute to the digital inclusion of older adults

Too old for technology?: age stereotypes and technology use by older adults

Older adults are less likely to use information and communication technologies, limiting their ability to live independently in an increasingly digital world. Despite being stereotyped as lacking technological competence, the influence of age stereotypes on older adults’ use behaviours remains largely understudied. This work aimed to investigate whether and how age stereotypes determine technology use in late adulthood. According to stereotype threat theory, the fear of confirming negative stereotypes about their age group may lead older adults to avoid using technology. Across three studies based on longitudinal and cross-sectional designs, higher levels of stereotype threat were associated with lower rates of technology use. In line with the technology acceptance model, this relationship was mediated by anxiety, perceived ease of use, perceived usefulness, and behavioural intention. In turn, as implied by stereotype embodiment theory, the internalization of age stereotypes endorsed earlier in life into self-perceptions of ageing later in life may deter older adults from using technology. Across three studies based on longitudinal data from the Health and Retirement Study and the German Ageing Survey, more positive self-perceptions of ageing were associated with higher levels of technology use. Cognitive functioning mediated this relationship. By confirming the assumptions of both theories, these findings suggest that age stereotypes influence technology use in late adulthood through complementary processes. Future studies should further explore these relationships by integrating both theoretical approaches. Interventions and policies promoting positive intergenerational contact and positive views on age and ageing should thus contribute to the digital inclusion of older adults.As pessoas mais velhas têm uma menor probabilidade de usar tecnologias de informação e comunicação, impedindo que vivam de forma independente num mundo cada vez mais digital. Apesar de serem estereotipadas como tendo menos competências tecnológicas, a influência destes estereótipos nos seus padrões de utilização permanece pouco estudada. Este trabalho pretendeu investigar se e como os estereótipos etários determinam os comportamentos de utilização de tecnologias das pessoas mais velhas. Segundo a teoria da ameaça do estereótipo, o receio de confirmar estereótipos negativos pode fazer com que os mais velhos evitem usar tecnologias. Três estudos longitudinais e correlacionais verificaram uma relação entre maiores níveis de ameaça do estereótipo e menores taxas de utilização de tecnologias, sendo esta mediada pela ansiedade, facilidade percebida, utilidade percebida e intenção comportamental de acordo com o modelo de aceitação de tecnologias. Por sua vez, segundo a teoria da incorporação do estereótipo, a internalização de estereótipos etários em autoperceções de envelhecimento pode demover os mais velhos de usar tecnologias. Três estudos longitudinais verificaram uma relação entre autoperceções de envelhecimento mais positivas e maiores níveis de utilização de tecnologias, sendo esta mediada pelo funcionamento cognitivo. Ao confirmar os pressupostos das duas teorias, estes resultados sugerem que os estereótipos etários influenciam os comportamentos de utilização de tecnologias das pessoas mais velhas através de processos complementares. Estudos futuros deverão explorar estas relações integrando ambas as teorias. Intervenções que promovam contactos intergeracionais positivos e visões positivas sobre a idade e o envelhecimento poderão contribuir para a inclusão digital deste grupo etário

Dispersão de Aedes aegypti em local presumidamente sem barreira limitante ao vôo na cidade do Rio de Janeiro

OBJECTIVE: To evaluate dispersal of Aedes aegypti females in an area with no container manipulation and no geographic barriers to constrain mosquito flight. METHODS: A mark-release-recapture experiment was conducted in December 2006, in the dengue endemic urban district of Olaria in Rio de Janeiro, Southeastern Brazil, where there is no evident obstacle to the dispersal of Ae. aegypti females. Mosquito traps were installed in 192 houses (96 Adultraps and 96 MosquiTRAPs). RESULTS: A total of 725 dust-marked gravid females were released and recapture rate was 6.3%. Ae. aegypti females traveled a mean distance of 288.12 m and their maximum displacement was 690 m; 50% and 90% of females flew up to 350 m and 500.2 m, respectively. CONCLUSIONS: Dispersal of Ae. aegypti females in Olaria was higher than in areas with physical and geographical barriers. There was no evidence of a preferred direction during mosquito flight, which was considered random or uniform from the release point.OBJETIVO: Evaluar la dispersión de hembras de Aedes aegypti en un área sin manipulación de recipientes y sin barreras geográficas que limiten el vuelo del mosquito. MÉTODOS: Se realizó un experimento de marcaje y recaptura en diciembre de 2006, en el distrito urbano Olaria, Rio de Janeiro (Sureste de Brasil), área endémica para dengue, donde no hay obstáculo evidente para la dispersión de hembras de Ae. aegypti. Trampas para mosquitos fueron instaladas en 192 casas (96 Adultraps y 96 MosquiTraps). RESULTADOS: Un total de 725 hembras grávidas marcadas con polvo fueron liberadas y recapturadas siendo la tasa de 6,3%. Las hembras de Ae. Aegypti viajaron una distancia promedio de 288,12 m y su máximo desplazamiento fue de 690 m; 50% y 90% de las hembras volaron hasta los 350 m y 500,2 m, respectivamente. CONCLUSIONES: Dispersión de las hembras de Ae. aegypti en Olaria fue mayor que en las áreas con barreras físicas y geográficas. No hube evidencia de una dirección preferida durante el vuelo del mosquito, por lo que se considera aleatorio y uniforme desde el punto de liberación.OBJETIVO: Avaliar a dispersão de fêmeas de Aedes aegypti em uma área onde não houve nenhuma interferência quanto à redução de potenciais criadouros e não há barreira geográfica que limite o vôo dos mosquitos. MÉTODOS: Um experimento de marcação-soltura-recaptura foi realizado em dezembro de 2006, no bairro urbano Olaria, endêmico para dengue na cidade do Rio de Janeiro (RJ), onde não há obstáculos evidentes à dispersão de fêmeas de Ae. aegypti. Armadilhas para captura de mosquitos foram instaladas em 192 residências (96 Adultraps e 96 MosquiTraps). RESULTADOS: Foram soltas 725 fêmeas grávidas marcadas com pó fluorescente e a taxa de recaptura foi de 6,3%. Fêmeas de Ae. aegypti dispersaram em média 288,12 m do ponto de soltura e o deslocamento máximo foi de 690 m; 50% e 90% das fêmeas voaram até 350 m e 500,2 m respectivamente. CONCLUSÕES: A dispersão de fêmeas de Ae. aegypti em Olaria foi maior que em áreas com barreiras físicas e/ou geográficas. Não houve evidências de preferência de direção do vôo dos mosquitos, o qual foi considerado randômico ou uniforme a partir do ponto de soltura

Redes Interorganizacionais Horizontais Vistas como Sistemas Adaptativos Complexos Coevolutivos: o Caso de uma Rede de Supermercados

This paper seeks to understand the phenomenon of horizontal interorganizational networks (HINs). For this purpose, the framework of complex adaptive systems (CASs) and coevolution was used, both approaches based on the Complexity Theory. The objective is to identify basic features of a complex adaptive system, present in a horizontal interorganizational network of supermarkets in southern Minas Gerais. A qualitative case study was carried out on the retail purchase network, referred to in this study as the Ômega Network. It was found that this network is a system formed by the coevolutive process of its agents, whose basic objective is to promote their competitiveness. This process has resulted in increased operational effectiveness of the agents and learning, which results in collective and individual innovations. The results also indicate the presence of elements of self-organization in the Omega Network. The research results have implications for the understanding of competitiveness within the networks and the importance of learning and innovation in its development. The work also paves the way for new studies of networks as organizational evolving systems

REDES INTERORGANIZACIONAIS VISTAS PELA TEORIA DA COMPLEXIDADE

A Teoria da Complexidade oferece uma interessante análise organizacional de sistemas abertos e imprevisíveis, resultantes da interação de agentes que formam padrões complexos de comportamento e que se adaptam às contingências do ambiente. Em virtude disso, sua utilização nos estudos sobre Redes Interorganizacionais é bastante propícia, dado o caráter relacional, integrado e sistêmico presente nestes arranjos coletivos. O objetivo deste trabalho é tratar as redes interorganizacionais sob a perspectiva da teoria da complexidade. Para o desenvolvimento do estudo a metodologia utilizada foi a pesquisa bibliográfica. Discutiu-se, além de outros aspectos, que o imbricamento da complexidade nas redes mostra que as RIs constituem um sistema formado pela lógica de unitas multiplex, relacionando a unidade e o todo organizacional. Analisou-se também o princípio hologramático, no qual o todo contém informações sobre suas partes, ao mesmo tempo em que estas possuem informações do todo. Espera-se, com isso, gerar novos debates e discussões sobre o fenômeno das redes e da complexidade existentes na sociedade atualmente