Comparative study of several machine learning algorithms for classification of unifloral honeys

Unifloral honeys are highly demanded by honey consumers, especially in Europe. To ensure that a honey belongs to a very appreciated botanical class, the classical methodology is palynological analysis to identify and count pollen grains. Highly trained personnel are needed to perform this task, which complicates the characterization of honey botanical origins. Organoleptic assessment of honey by expert personnel helps to confirm such classification. In this study, the ability of different machine learning (ML) algorithms to correctly classify seven types of Spanish honeys of single botanical origins (rosemary, citrus, lavender, sunflower, eucalyptus, heather and forest honeydew) was investigated comparatively. The botanical origin of the samples was ascertained by pollen analysis complemented with organoleptic assessment. Physicochemical parameters such as electrical conductivity, pH, water content, carbohydrates and color of unifloral honeys were used to build the dataset. The following ML algorithms were tested: penalized discriminant analysis (PDA), shrinkage discriminant analysis (SDA), high-dimensional discriminant analysis (HDDA), nearest shrunken centroids (PAM), partial least squares (PLS), C5.0 tree, extremely randomized trees (ET), weighted k-nearest neighbors (KKNN), artificial neural networks (ANN), random forest (RF), support vector machine (SVM) with linear and radial kernels and extreme gradient boosting trees (XGBoost). The ML models were optimized by repeated 10-fold cross-validation primarily on the basis of log loss or accuracy metrics, and their performance was compared on a test set in order to select the best predicting model. Built models using PDA produced the best results in terms of overall accuracy on the test set. ANN, ET, RF and XGBoost models also provided good results, while SVM proved to be the worst

Redes neuronales y preprocesado de variables para modelos y sensores en bioingeniería

El propósito de esta Tesis Doctoral es proponer una alternativa viable a la aproximación de modelos y procesos en el ámbito científico y, más concretamente, en aplicaciones complejas de bioingeniería, en las cuales es imposible o muy costoso encontrar una relación directa entre las señales de entrada y de salida mediante modelos matemáticos sencillos o aproximaciones estadísticas. Del mismo modo, es interesante lograr una compactación de los datos que necesita un modelo para conseguir una predicción o clasificación en un tiempo y con un coste de implementación mínimos. Un modelo puede ser simplificado en gran medida al reducir el número de entradas o realizar operaciones matemáticas sobre éstas para transformarlas en nuevas variables. En muchos problemas de regresión (aproximación de funciones), clasificación y optimización, en general se hace uso de las nuevas metodologías basadas en la inteligencia artificial. La inteligencia artificial es una rama de las ciencias de la computación que busca automatizar la capacidad de un sistema para responder a los estímulos que recibe y proponer salidas adecuadas y racionales. Esto se produce gracias a un proceso de aprendizaje, mediante el cual se presentan ciertas muestras o �ejemplos� al modelo y sus correspondientes salidas y éste aprende a proponer las salidas correspondientes a nuevos estímulos que no ha visto previamente. Esto se denomina aprendizaje supervisado. También puede darse el caso de que tal modelo asocie las entradas con características similares entre sí para obtener una clasificación de las muestras de entrada sin necesidad de un patrón de salida. Este modelo de aprendizaje se denomina no supervisado. El principal exponente de la aplicación de la inteligencia artificial para aproximación de funciones y clasificación son las redes neuronales artificiales. Se trata de modelos que han demostrado sobradamente sus ventajas en el ámbito del modelado estadístico y de la predicción frente a otros métodos clásicos. NMateo Jiménez, F. (2012). Redes neuronales y preprocesado de variables para modelos y sensores en bioingeniería [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16702Palanci

Effect of Vinyl Flooring on the Modal Properties of a Steel Footbridge

Damping ratios associated with non structural elements play an important role in mitigating the pedestrian-induced vibrations of slender footbridges. In particular, this paper analyses the effect of vinyl flooring on the modal parameters of steel footbridges. Motivated by the unexpected high experimental damping ratios of the first vibration modes of a real footbridge, whose deck was covered by a vinyl flooring, this paper aims at assessing more accurately the experimental damping ratios generated by this non-structural element on steel footbridges. For this purpose, a laboratory footbridge was built and vinyl flooring was installed on it. Its numerical and experimental modal parameters without and with the vinyl flooring were determined. The operational modal analysis method was used to estimate experimentally the modal parameters of the structure. The damping ratios associated with the vinyl flooring were obtained via the substraction between the experimental damping ratios of the laboratory footbridge with and without the vinyl flooring. An average increase of the damping ratios of 2.069% was observed due to the vinyl flooring installed. According to this result, this type of pavement may be a useful tool to significantly increase the damping ratios of steel footbridges in order to reduce pedestrian-induced vibrationsMinisterio de Economía y Competitividad DPI2014-53947-RFondo Europeo de Desarrollo Regional DPI2014-53947-

Comparative Analysis of Machine Learning Methods to Predict Growth of F. sporotrichioides and Production of T-2 and HT-2 Toxins in Treatments with Ethylene-Vinyl Alcohol Films Containing Pure Components of Essential Oils

The efficacy of ethylene-vinyl alcohol copolymer films (EVOH) incorporating the essential oil components cinnamaldehyde (CINHO), citral (CIT), isoeugenol (IEG), or linalool (LIN) to control growth rate (GR) and production of T-2 and HT-2 toxins by Fusarium sporotrichioides cultured on oat grains under different temperature (28, 20, and 15 °C) and water activity (aw) (0.99 and 0.96) regimes was assayed. GR in controls/treatments usually increased with increasing temperature, regardless of aw, but no significant differences concerning aw were found. Toxin production decreased with increasing temperature. The effectiveness of films to control fungal GR and toxin production was as follows: EVOH-CIT > EVOH-CINHO > EVOH-IEG > EVOH-LIN. With few exceptions, effective doses of EVOH-CIT, EVOH-CINHO, and EVOH-IEG films to reduce/inhibit GR by 50%, 90%, and 100% (ED50, ED90, and ED100) ranged from 515 to 3330 µg/culture in Petri dish (25 g oat grains) depending on film type, aw, and temperature. ED90 and ED100 of EVOH-LIN were >3330 µg/fungal culture. The potential of several machine learning (ML) methods to predict F. sporotrichioides GR and T-2 and HT-2 toxin production under the assayed conditions was comparatively analyzed. XGBoost and random forest attained the best performance, support vector machine and neural network ranked third or fourth depending on the output, while multiple linear regression proved to be the worst

The use of forest resources in central Iberia during the Late Iron Age. Insights from the wood charcoal analysis of Pintia, a Vaccaean oppidum

Producción CientíficaEstudios antracológicos realizados a partir de los hallazgos carbonizados de la ciudad de Las Quintanas de Pintia, permiten perfilar los usos del bosque practicados por los vacceos

Metodología Activa de Enseñanza Basada en el Aprendizaje por Proyectos (EBAP) en la Asignatura Superficies Complejas. Desarrollo y Aplicación de nuevo sistema de evaluación: Coevaluación Intergrupo

La innovación docente en la asignatura de Superficies Complejas tiene como línea fundamental de trabajo el desarrollo de la “Enseñanza basada en el Aprendizaje por Proyectos” (EBAP). Pretendemos el desarrollo y propuesta de aplicación de un nuevo sistema de evaluación: “Coevaluación Intergrupo” que haga partícipe al alumnado del proceso de evaluación de los proyectos. En concreto, se propone aplicar la Teoría de Expertones para la elaboración de un Instrumento de Valoraciones Difusas (IVD) que considere las opiniones proporcionadas por el profesor y alumnos en base a criterios de evaluación del proyecto de grupo. Creemos que la teoría de expertones proporciona un método de evaluación optimizado para la decisión de grupo multicriterios en el campo de la evaluación de proyectos de diseño industriales. No conocemos ningún trabajo científico en la investigación sobre innovación docente, que haya empleado esta metodología para la evaluación de trabajos de grupo orientados a la EBAP.The educational innovation in the course of Complex Surfaces takes as fundamental work line, the development of “Learning Based on Projects” (LBP). We seek the development and proposed of implementation of a new evaluation system "Intergroup co-evaluation”. In particular it is suggested to apply Experton's Theory for developing of a Fuzzy Valuations Instrument (FVD). It considers the opinions provided by the teacher and students based on evaluation criteria for the group project. We believe that the Experton´s Theory provides a method of optimized evaluation for multi-criteria group decision in the evaluation field of industrial design projects. We do not know any scientific work in the investigation in research on educational innovation, which has used this methodology for the evaluation of group work oriented to the LBP

Docencia de Dibujo Técnico a través de herramientas de animación asistida por ordenador

Es sabido por todos los que se mueven en el ámbito de la Expresión Gráfica y el Diseño la necesidad de poseer un amplio desarrollo de la concepción espacial para solucionar proyectos concretos. Este aspecto lo desarrolla el alumno de ingeniería mediante las asignaturas de Dibujo Técnico. La insuficiente formación del alumnado al iniciar estudios universitarios y la disminución de tiempos en los nuevos planes de estudio ofrece un problema para su desarrollo. En esta comunicación se ofrece la animación asistida por ordenador como una metodología docente complementaria para disminuir los tiempos de su impartición sin afectar sus contenidos

Ampliación de la formación en CAD dentro de las asignaturas de Dibujo Técnico: Modelado tridimensional

En el curso 96/97 se incorporaron las prácticas de CAD a la docencia de Dibujo Técnico para los alumnos de Ingeniería Técnica Industrial en la Escuela Universitaria Politécnica de Sevilla. Dichas prácticas recogen el carácter bidimensional del CAD durante el primer curso, mientras que en la asignatura de segundo curso se analizan las posibilidades que ofrece el uso de esta herramienta en tres dimensiones. Con esta comunicación, pretendemos exponer las ventajas que introduce el modelado tridimensional de objetos mediante CAD así como los resultados de nuestra experiencia con estas prácticas

Dibujo electrónico y su normalización: aplicación mediante software de diseño

El objeto de la ponencia presentada es el de compartir la experiencia llevada a cabo en la nueva titulación de Ingeniero Técnico Industrial en Electrónica (plan 2001), mediante la introducción de nuevas herramientas TIC aplicadas a las asignaturas del Área de Expresión Gráfica. Las herramientas en concreto constituyen un entorno profesional en electrónica y serán utilizadas en una práctica o trabajo final de dibujo electrónico

Realidad Aumentada como herramienta docente en la asignatura de Construcción en las enseñanzas de Ingeniería

La visualización de objetos 3D en el espacio es uno de los principales retos a los que se enfrentan los estudiantes de ingeniería en su formación. En la asignatura de Construcción y Topografía en las enseñanzas de ingeniería este es un obstáculo añadido a la comprensión de la misma. Siendo esta una asignatura de primer curso en los planes de estudio de distintas titulaciones de ingeniería, los alumnos de primer ingreso se encuentran con un temario y elementos nunca estudiados por ellos. Esto, unido con la imposibilidad de poder llevar a clase los diferentes elementos constructivos de una edifica-ción, hace que la comprensión global de la asignatura se dificulte. En la Es-cuela Politécnica Superior de Sevilla se ha desarrollado un nuevo método de enseñanza de esta materia usando Realidad Aumentada (RA). La rápida evo-lución de la tecnología unida con la creciente popularidad y fácil acceso a los dispositivos móviles inteligentes, hacen posible el desarrollo de nuevas oportunidades en aras de mejorar la calidad de su enseñanza. Así, este estu-dio muestra cómo la RA es una herramienta complementaria que hace que las clases sean más realistas y completas, permitiendo visualizar los modelos en el espacio y desarrollar la concepción espacial de los estudiantes, consi-guiendo un mejor entendimiento de los distintos elementos constructivos y las conexiones entre ello