Statistical distribution of common audio features : encounters in a heavy-tailed universe

In the last few years some Music Information Retrieval (MIR) researchers have spotted important drawbacks in applying standard successful-in-monophonic algorithms to polyphonic music classification and similarity assessment. Noticeably, these so called “Bag-of-Frames” (BoF) algorithms share a common set of assumptions. These assumptions are substantiated in the belief that the numerical descriptions extracted from short-time audio excerpts (or frames) are enough to capture relevant information for the task at hand, that these frame-based audio descriptors are time independent, and that descriptor frames are well described by Gaussian statistics. Thus, if we want to improve current BoF algorithms we could: i) improve current audio descriptors, ii) include temporal information within algorithms working with polyphonic music, and iii) study and characterize the real statistical properties of these frame-based audio descriptors. From a literature review, we have detected that many works focus on the first two improvements, but surprisingly, there is a lack of research in the third one. Therefore, in this thesis we analyze and characterize the statistical distribution of common audio descriptors of timbre, tonal and loudness information. Contrary to what is usually assumed, our work shows that the studied descriptors are heavy-tailed distributed and thus, they do not belong to a Gaussian universe. This new knowledge led us to propose new algorithms that show improvements over the BoF approach in current MIR tasks such as genre classification, instrument detection, and automatic tagging of music. Furthermore, we also address new MIR tasks such as measuring the temporal evolution of Western popular music. Finally, we highlight some promising paths for future audio-content MIR research that will inhabit a heavy-tailed universe.En el campo de la extracción de información musical o Music Information Retrieval (MIR), los algoritmos llamados Bag-of-Frames (BoF) han sido aplicados con éxito en la clasificación y evaluación de similitud de señales de audio monofónicas. Por otra parte, investigaciones recientes han señalado problemas importantes a la hora de aplicar dichos algoritmos a señales de música polifónica. Estos algoritmos suponen que las descripciones numéricas extraídas de los fragmentos de audio de corta duración (o frames ) son capaces de capturar la información necesaria para la realización de las tareas planteadas, que el orden temporal de estos fragmentos de audio es irrelevante y que las descripciones extraídas de los segmentos de audio pueden ser correctamente descritas usando estadísticas Gaussianas. Por lo tanto, si se pretende mejorar los algoritmos BoF actuales se podría intentar: i) mejorar los descriptores de audio, ii) incluir información temporal en los algoritmos que trabajan con música polifónica y iii) estudiar y caracterizar las propiedades estadísticas reales de los descriptores de audio. La bibliografía actual sobre el tema refleja la existencia de un número considerable de trabajos centrados en las dos primeras opciones de mejora, pero sorprendentemente, hay una carencia de trabajos de investigación focalizados en la tercera opción. Por lo tanto, esta tesis se centra en el análisis y caracterización de la distribución estadística de descriptores de audio comúnmente utilizados para representar información tímbrica, tonal y de volumen. Al contrario de lo que se asume habitualmente, nuestro trabajo muestra que los descriptores de audio estudiados se distribuyen de acuerdo a una distribución de “cola pesada” y por lo tanto no pertenecen a un universo Gaussiano. Este descubrimiento nos permite proponer nuevos algoritmos que evidencian mejoras importantes sobre los algoritmos BoF actualmente utilizados en diversas tareas de MIR tales como clasificación de género, detección de instrumentos musicales y etiquetado automático de música. También nos permite proponer nuevas tareas tales como la medición de la evolución temporal de la música popular occidental. Finalmente, presentamos algunas prometedoras líneas de investigación para tareas de MIR ubicadas, a partir de ahora, en un universo de “cola pesada”.En l’àmbit de la extracció de la informació musical o Music Information Retrieval (MIR), els algorismes anomenats Bag-of-Frames (BoF) han estat aplicats amb èxit en la classificació i avaluació de similitud entre senyals monofòniques. D’altra banda, investigacions recents han assenyalat importants inconvenients a l’hora d’aplicar aquests mateixos algorismes en senyals de música polifònica. Aquests algorismes BoF suposen que les descripcions numèriques extretes dels fragments d’àudio de curta durada (frames) son suficients per capturar la informació rellevant per als algorismes, que els descriptors basats en els fragments son independents del temps i que l’estadística Gaussiana descriu correctament aquests descriptors. Per a millorar els algorismes BoF actuals doncs, es poden i) millorar els descriptors, ii) incorporar informació temporal dins els algorismes que treballen amb música polifònica i iii) estudiar i caracteritzar les propietats estadístiques reals d’aquests descriptors basats en fragments d’àudio. Sorprenentment, de la revisió bibliogràfica es desprèn que la majoria d’investigacions s’han centrat en els dos primers punts de millora mentre que hi ha una mancança quant a la recerca en l’àmbit del tercer punt. És per això que en aquesta tesi, s’analitza i caracteritza la distribució estadística dels descriptors més comuns de timbre, to i volum. El nostre treball mostra que contràriament al què s’assumeix, els descriptors no pertanyen a l’univers Gaussià sinó que es distribueixen segons una distribució de “cua pesada”. Aquest descobriment ens permet proposar nous algorismes que evidencien millores importants sobre els algorismes BoF utilitzats actualment en diferents tasques com la classificació del gènere, la detecció d’instruments musicals i l’etiquetatge automàtic de música. Ens permet també proposar noves tasques com la mesura de l’evolució temporal de la música popular occidental. Finalment, presentem algunes prometedores línies d’investigació per a tasques de MIR ubicades a partir d’ara en un univers de “cua pesada”

Bebidas fermentadas en base a "maíz negro" Zea Mays L. Poaceae, con el eco tipo racimo de uva y la variedad mishca de la serranía ecuatoriana

La presente investigación tiene por objeto el aprovechamiento del maíz como suplemento altamente nutricional y por su gran contenido de compuestos fenólicos especialmente antocianinas y taninos, y su empleo en la elaboración de bebidas fermentadas. Las semillas de maíz negro ―racimo de uva‖ y maíz blanco ―mishca‖ fueron adquiridas en la provincia de Imbabura cantón Cotacachi. El estado de madurez de las plantas fue de 180 días. El saborizante escogido es extraído de los conos femeninos de la planta de lúpulo (Humulus lupulus).Se trabajó con dos tipos de muestras una solo a base de maíz negro y otra con maíz blanco y negro. Se hidrató al maíz negro por 24 horas y al maíz blanco por 48 horas, se germinó por 7 días a las 2 variedades y se lo secó por 24 horas a 65 ºC

Using Player's Body-Orientation to Model Pass Feasibility in Soccer

Given a monocular video of a soccer match, this paper presents a computational model to estimate the most feasible pass at any given time. The method leverages offensive player's orientation (plus their location) and opponents' spatial configuration to compute the feasibility of pass events within players of the same team. Orientation data is gathered from body pose estimations that are properly projected onto the 2D game field; moreover, a geometrical solution is provided, through the definition of a feasibility measure, to determine which players are better oriented towards each other. Once analyzed more than 6000 pass events, results show that, by including orientation as a feasibility measure, a robust computational model can be built, reaching more than 0.7 Top-3 accuracy. Finally, the combination of the orientation feasibility measure with the recently introduced Expected Possession Value metric is studied; promising results are obtained, thus showing that existing models can be refined by using orientation as a key feature. These models could help both coaches and analysts to have a better understanding of the game and to improve the players' decision-making process.Comment: Accepted at the Computer Vision in Sports Workshop at CVPR 202

Physical activity and smoking habit in adolescent students

El objetivo de este estudio fue detectar en qué medida afecta la actividad física y el hábito tabáquico en estudiantes de Enseñanza Secundaria. Se estudiaron 168 adolescentes no fumadores y fumadores recién iniciados. Se midieron peso, talla, presión arterial, frecuencia cardíaca, actividad física, fuerza, flexibilidad y resistencia y una prueba espirométrica. Tanto en chicas y chicos fumadores, se evidenciaron peores resultados en la mayoría de los parámetros espirométricos (FEV1, FEF25-75%, FVC) y un envejecimiento prematuro del pulmón, más acentuado en chicas. La actividad físico-deportiva moderada se asocia a adolescentes que menos fuman y tienen más facilidad para abandonar el hábito tabáquicoThe aim of the study was to detect how physical education and smoking habits affect secondary school students, 168 non smokers and newly initiated were studied. Weight, height, heart rate, blood pressure, physical activity, strength, flexibility and endurance, and spirometric tests were analyzed. In both, female and male smokers, obtained worse results in the mayority of spirometric parameters (FEV1, FEF25-75%, FVC) and premature lung ageing, more pointed in females. Moderate physical-sporting activity is associated to adolescents who smoke less and quit smoking more easil

Chronic disease in physical education

Se realizó un estudio epidemiológico de carácter descriptivo-observacional de las enfermedades crónicas en las clases de Educación Física de Educación Secundaria y Bachillerato. Se realizó en 36 Centros Educativos de la Comunidad de Madrid (España), en 4.527 alumnos, durante el periodo 2003-2009. Se utilizó un cuestionario como técnicas de recogida de datos. Se obtuvo que un elevado número de alumnos presentaron al menos una enfermedad crónica (53,19%), siendo alta la cantidad de alumnos que tienen varias (21,06%). Destacan por su prevalencia las alteraciones visuales y enfermedades del ojo (44,37%), las alergias (16,37%), las malposiciones dentales (8,61%), el asma (8,49%) y la escoliosis y cifoescoliosis (6,29%). Las patologías crónicas más importantes muestran un “patrón de prevalencia” que incluyen las enfermedades citadas. Las enfermedades más frecuentes en la cronología estudiada son compatibles con la realización de la clase de Educación Física, pero pueden ser importantes en el desarrollo de ésta si se ignoran.An observational and descriptive study of the epidemiology of chronic diseases in Physical Education classes in secondary education was carried out. It was conducted in 36 educational centers of the Autonomous Community of Madrid (Spain), in 4527 students, from 2003 to 2009. A questionnaire was used as data collection techniques. It revealed that a large number of students showed at least one chronic disease (53.19%) with a large amount of those suffering from multiple medical conditions (21.06%). The most prevalent illnesses include visual disturbances and eye diseases (44.37%), allergies (16.37%), misaligned teeth (8.61%), asthma (8.49%), scoliosis and kyphoscoliosis (6.29%). The most important chronic pathologies show a "prevalence pattern" which includes the previously mentioned diseases. The most common diseases in the analyzed chronology are compatible with the performance of the Physical Education lesson, but they may undermine its development if ignored

Research on Etiological aspects of Dual Pathology

Introducción: Es importante evaluar la interacción entre los antecedentes psicopatológicos familiares (AF), la dinámica familiar (DF), los trastornos de conducta, los trastornos por uso de sustancias y los trastornos de personalidad (TP). Metodología: Estudio transversal con 350 drogodependientes evaluados los AF psiquiátricos, de alcoholismo y de drogodependencias; la DF; consumo de sustancias; y la presencia de TP, los problemas de conducta (PC) en la adolescencia y el trastorno disocial (TD). Las variables correlacionadas fueron incluidas en varios modelos de regresión logística. Resultados: Una edad de inicio en el consumo más temprana se relaciona con AF de drogodependencia y peor DF. Los AF de alcoholismo, drogodependencias y psiquiátricos se relacionan con peor DF. Edad de inicio en el consumo más temprana, los AF y una peor DF se relacionan con los PC y el TD. Edad de inicio en el consumo más temprana, tener AF, una peor DF, los PC y el TD se relacionan con la presencia de algún TP. Permiten predecir la presencia de algún TP la edad de inicio en el consumo de metadona (IC(95):1,005/3,222; p=0,048) y de otros opiáceos (IC(95):0,233/0,894; p=0,022). La puntuación en AF de alcoholismo permite predecir la presencia de TP límite (IC(95):1,137-2,942; p=0,013), y la edad de inicio en el consumo de cocaína permite predecir la presencia de TP antisocial (IC(95):0,864/0,992; p=0,028). Conclusiones: Los AF de consumo de sustancias y el consumo propio, predicen la presencia de algunos TP.Introduction: It is important to assess the interaction between family psychopathologic history (FH), family dynamics (FD), behavior disorders, substance-use disorders and personality disorders (PD). Methodology: Cross-sectional design. The sample was made up of 350 subjects with substance-use disorders who were assessed for FH including alcoholism and substance-use disorders through an interview; for substance use via a questionnaire; for FD; for PD using the International Personality Disorder Examination (IPDE); for behavior problems in adolescence; and for disocial disorder. Correlated variables were included in logistic regression models. Results: Early age of onset for substance use is related to FH of substanceuse disorders and poorer FD. FH of alcoholism, substance-use disorders and psychiatric disorders are related to poorer FD. Early age of onset for substance use, FH and a disruptive FD are related to behavior problems and disocial disorder. Early age of onset for substance use, FH, disruptive FD, behavior problems and disocial disorder are related to presence of PD. Logistic regression predicted the presence of PD by age of onset for use of methadone (CI(95):1.005/3.222; p=0.048) and of other opiates (CI(95):0.864/0.992;p=0.028). FH score in alcoholism predicted Borderline Personality Disorder (CI(95):1.137- 2.942; p=0.013), and age of onset of cocaine use predicted Antisocial Personality Disorder (CI(95):0.864/0.992; p=0.028). Conclusions: FH of substance use and own use predict the presence of some PDs

CASTELLÓN ALTO (GALERA, GRANADA). PUESTA EN VALOR DE UN YACIMIENTO ARGÁRICO

Castellon Alto is the first archaeological site belonging to the Bronze Age in Andalusia open-air displayed, prepared for the public and integrated in the archaeological Sites Andalusian Network. Works carried out were consolidation, restoration and the preparation of all the features needed for the museological project, highlighting its urbanism and its different burial system. The materials used to develop these works will be analysed.Castellón Alto es el primer yacimiento prehistórico de la Edad del Bronce andaluz musealizado al aire libre, abierto al público e integrado en la Red Andaluza de Yacimientos Arqueológicos. La intervención ha consistido en la consolidación, restauración y puesta en valor global del yacimiento poniendo de relieve su urbanismo junto con los diferentes sistemas de enterramiento, y la infraestructura necesaria para hacerlo visitable. También se concretan los materiales utilizados para llevar a cabo el proyecto de puesta en valor

Expression pattern in retinal photoreceptors of POMGnT1, a protein involved in muscle-eye-brain disease

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License.[Purpose]: The POMGNT1 gene, encoding protein O-linked-mannose β-1,2-N-acetylglucosaminyltransferase 1, is associated with muscle-eye-brain disease (MEB) and other dystroglycanopathies. This gene’s lack of function or expression causes hypoglycosylation of α-dystroglycan (α-DG) in the muscle and the central nervous system, including the brain and the retina. The ocular symptoms of patients with MEB include retinal degeneration and detachment, glaucoma, and abnormal electroretinogram. Nevertheless, the POMGnT1 expression pattern in the healthy mammalian retina has not yet been investigated. In this work, we address the expression of the POMGNT1 gene in the healthy retina of a variety of mammals and characterize the distribution pattern of this gene in the adult mouse retina and the 661W photoreceptor cell line. [Methods]: Using reverse transcription (RT)-PCR and immunoblotting, we studied POMGNT1 expression at the mRNA and protein levels in various mammalian species, from rodents to humans. Immunofluorescence confocal microscopy analyses were performed to characterize the distribution profile of its protein product in mouse retinal sections and in 661W cultured cells. The intranuclear distribution of POMT1 and POMT2, the two enzymes preceding POMGnT1 in the α-DG O-mannosyl glycosylation pathway, was also analyzed. [Results]: POMGNT1 mRNA and its encoded protein were expressed in the neural retina of all mammals studied. POMGnT1 was located in the cytoplasmic fraction in the mouse retina and concentrated in the myoid portion of the photoreceptor inner segments, where the protein colocalized with GM130, a Golgi complex marker. The presence of POMGnT1 in the Golgi complex was also evident in 661W cells. However, and in contrast to retinal tissue, POMGnT1 additionally accumulated in the nucleus of the 661W photoreceptors. Colocalization was found within this organelle between POMGnT1 and POMT1/2, the latter associated with euchromatic regions of the nucleus. [Conclusions]: Our results indicate that POMGnT1 participates not only in the synthesis of O-mannosyl glycans added to α-DG in the Golgi complex but also in the glycosylation of other yet-to-be-identified proteins in the nucleus of mouse photoreceptors.This research was funded by grants from the Instituto de Salud Carlos III (Spain) refs. PI12/00157 and PI15/00073, both cofinanced by the European Regional Development Fund (ERDF/FEDER). M.L.U. was the recipient of a predoctoral contract from the Universidad de Alicante.Peer Reviewe

Using player's body-orientation to model pass feasibility in soccer

© 2020 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes,creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works.Given a monocular video of a soccer match, this paper presents a computational model to estimate the most feasible pass at any given time. The method leverages offensive player's orientation (plus their location) and opponents' spatial configuration to compute the feasibility of pass events within players of the same team. Orientation data is gathered from body pose estimations that are properly projected onto the 2D game field; moreover, a geometrical solution is provided, through the definition of a feasibility measure, to determine which players are better oriented towards each other. Once analyzed more than 6000 pass events, results show that, by including orientation as a feasibility measure, a robust computational model can be built, reaching more than 0.7 Top-3 accuracy. Finally, the combination of the orientation feasibility measure with the recently introduced Expected Possession Value metric is studied; promising results are obtained, thus showing that existing models can be refined by using orientation as a key feature. These models could help both coaches and analysts to have a better understanding of the game and to improve the players' decision-making process.Peer ReviewedPostprint (author's final draft