User modelling for robotic companions using stochastic context-free grammars

Creating models about others is a sophisticated human ability that robotic companions need to develop in order to have successful interactions. This thesis proposes user modelling frameworks to personalise the interaction between a robot and its user and devises novel scenarios where robotic companions may apply these user modelling techniques. We tackle the creation of user models in a hierarchical manner, using a streamlined version of the Hierarchical Attentive Multiple-Models for Execution and Recognition (HAMMER) architecture to detect low-level user actions and taking advantage of Stochastic Context-Free Grammars (SCFGs) to instantiate higher-level models which recognise uncertain and recursive sequences of low-level actions. We discuss a couple of distinct scenarios for robotic companions: a humanoid sidekick for power-wheelchair users and a companion of hospital patients. Next, we address the limitations of the previous scenarios by applying our user modelling techniques and designing two further scenarios that fully take advantage of the user model. These scenarios are: a wheelchair driving tutor which models the user abilities, and the musical collaborator which learns the preferences of its users. The methodology produced interesting results in all scenarios: users preferred the actual robot over a simulator as a wheelchair sidekick. Hospital patients rated positively their interactions with the companion independently of their age. Moreover, most users agreed that the music collaborator had become a better accompanist with our framework. Finally, we observed that users' driving performance improved when the robotic tutor instructed them to repeat a task. As our workforce ages and the care requirements in our society grow, robots will need to play a role in helping us lead better lives. This thesis shows that, through the use of SCFGs, adaptive user models may be generated which then can be used by robots to assist their users.Open Acces

Diseño del espacio en Gaza: campo y laboratorio

Since the withdrawal of the settlers and the Israeli Armed Forces from Gaza in 2005, the control over the territory of the Strip has been primarily managed from outside its narrow borders by means of devastating military operations. This paper analyses the violent urbanization processes undertaken by Israel in the Gaza Strip in an attempt to control the territory from outside. These operations of urban redesign “from a distance” makes Gaza a model of the category of the camp suggested by Giorgio Agamben. Nonetheless, it also makes Gaza a privileged urbanism laboratory where it is possible to put into practise the most advanced techniques of urban modelling that was tested and improved in Gaza, which can now be transferred to the West Bank. Finally, we will look at the different devices used to control and dominate the territory inside and outside Gaza, but most importantly, we highlight the importance of everyday Palestinian resistance acts as a crucial element to offer a full detailed description of the urbanization process of domination and resistance in the occupation of the territory.Desde la retirada de los colonos y de las Fuerzas Armadas de Israel de Gaza en 2005 el control territorial sobre la Franja se realiza, sobre todo, desde el exterior de sus estrechos límites territoriales mediante devastadoras operaciones militares. En este artículo se analiza la violencia de los procesos de urbanización puestos en práctica por Israel en la Franja de Gaza para controlar el territorio desde fuera de sus fronteras. Estas operaciones de rediseño urbano “a distancia” hacen de Gaza un modelo de la categoría del campo de prisioneros propuesto por Giorgio Agamben, pero al mismo tiempo la convierten en un laboratorio privilegiado de urbanismo en el que es posible ensayar las más avanzadas técnicas de modelado urbano para que, debidamente perfeccionadas y puestas a punto en la Franja, puedan ser transferidas a Cisjordania. Finalmente se estudian los dispositivos de control y dominación territorial dentro y fuera de Gaza pero se reivindica la importancia de las acciones cotidianas de resistencia palestina como parte imprescindible para una descripción completa de los procesos urbanizadores de dominación y de resistencia a la ocupación

Geometric thermodynamics: black holes and the meaning of the scalar curvature

In this paper we show that the vanishing of the scalar curvature of Ruppeiner-like metrics does not characterize the ideal gas. Furthermore, we claim through an example that flatness is not a sufficient condition to establish the absence of interactions in the underlying microscopic model of a thermodynamic system, which poses a limitation on the usefulness of Ruppeiner's metric and conjecture. Finally, we address the problem of the choice of coordinates in black hole thermodynamics. We propose an alternative energy representation for Kerr-Newman black holes that mimics fully Weinhold's approach. The corresponding Ruppeiner's metrics become degenerate only at absolute zero and have non-vanishing scalar curvatures.Comment: LaTeX file, no figure

Our ten years of work on transparet box business simulation

Traditional business games are of the so-called black-box type (BBBS=Black box business simulator); that is to say, the internal structure which generates the results of the simulation after decision-making is not known. As a result, the player normally operates by trial and error and bases his decisions on the symptoms of the problem (the observed behaviors of the system's variables) and not on the real causes of the problem (the system's structure). Since 1988 José A.D. Machuca has insisted that the business games based on System Dynamics models should be Transparent-box business simulators (TBBSs). That means that, during the game, the user has access to the structure of the underlying model and is able to relate it to the observed behaviors. The hypothesis is that such transparency would facilitate causal reflection and favor systemic learning of business problems. In 1990, the G.I.D.E.A.O. Research Group took action on this idea and centered one of its lines of research on this matter, with three main objectives: a) Creation of TBBSs, b) Introduction of TBBSs in undergraduate and graduate Management courses as well as in executive training, c) Experimentation in controlled environments in order to test the hypothesis mentioned in the above paragraph. Now, ten years after the birth of the idea, we would like to share in this paper the results obtained during that period

La distribución del ingreso y la riqueza: nuevas aproximaciones conceptuales y metodológicas

El propósito de este estudio es analizar la forma en que se genera (producto interno bruto), asigna (ingreso nacional), distribuye (ingreso disponible), utiliza (gasto y ahorro) y acumula (riqueza) el valor generado a partir del trabajo (intelectual y manual) y los recursos naturales (que también aportan valor); es decir, el propósito es estudiar la desigualdad en la repartición del valor generado en la economía a partir de la teoría del valor objetiva, en lugar de medir la desigualdad subjetiva del bienestar (felicidad) por medio del consumo (utilidad). Si bien se considera importante el tema de las capacidades y libertades (igualdad de oportunidades), se toma como referencia el marco más amplio de la necesidad de cumplimiento de los derechos humanos. Por ello, se otorga más importancia a las medidas urgentes que se deben tomar ex ante, ya que en ellas estaría la solución a la problemática de la pobreza y la desigualdad de los países de América Latina y el Caribe. Es preciso repartir de manera justa los beneficios que genera la sociedad y otorgar a todos sus miembros el goce pleno de los derechos humanos para construir un mundo más justo.Resumen .-- Introducción .-- I. Las raíces de la desigualdad social .-- II. Las cuentas nacionales y las posturas teóricas .-- III. De la generación de valor a la acumulación de riqueza .-- IV. Desigualdad del ingreso .-- V. La distribución de la riqueza

La distribución del ingreso y la riqueza: nuevas aproximaciones conceptuales y metodológicas. Síntesis

El objetivo de este estudio es analizar la forma en que el valor producido en la sociedad, a partir del trabajo, intelectual y manual, y los recursos naturales, se genera (producto interno bruto), asigna (ingreso nacional), distribuye (ingreso disponible), utiliza (gasto y ahorro) y acumula (riqueza). En lugar de medir la desigualdad subjetiva del bienestar (felicidad) por medio del consumo, se analiza cómo se distribuye el valor creado por el trabajo y los recursos naturales; es decir, el propósito es estudiar la desigualdad en la repartición del valor generado en la economía. Si bien se considera importante el tema de las capacidades y la libertad, en este estudio se tiene presente el marco más amplio que brinda la exigencia de cumplir con los derechos humanos.Introducción .-- I. Posturas teóricas .-- II. Las raíces de la desigualdad económica .-- III. Conclusiones y recomendaciones .-- IV. Excurso: las cuentas nacionales

Análisis avanzado de registros de electrorretinografía multifocal aplicado al diagnóstico de esclerosis múltiple

La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad desmielinizante, adquirida, crónica, que impide el funcionamiento normal de la sustancia blanca del sistema nervioso central. En un gran número de casos, la vía visual se ve afectada durante el curso de la EM, e incluso en fases previas a la enfermedad. Por este motivo, es pertinente el estudio de la estructura y función de la vía visual en el diagnóstico. La técnica electrofisiológica de electrorretinografía multifocal (mfERG) permite obtener la respuesta retiniana en un número elevado de zonas de la retina. Muy pocos trabajos previos investigan la capacidad discriminante del análisis de las señales de mfERG para el diagnóstico de EM, todos ellos utilizan el análisis clásico de amplitudes y latencias y, los resultados obtenidos en estos estudios no son concluyentes. El objetivo de la presente tesis ha sido explorar la capacidad de la electrorretinografía multifocal para la investigación y el diagnóstico clínico de esclerosis múltiple, utilizando algoritmos avanzados de análisis de señal. Se ha utilizado una base de datos de registros mfERG de dos grupos de sujetos: 6 controles (M:H=3:3) y 10 pacientes con diagnóstico de esclerosis múltiple, sin historial de neuritis óptica (M:H=7:3) obtenidos mediante el equipo Reti-Port/scan 21 de Roland. Las señales de mfERG han sido analizadas mediante diversas técnicas matemáticas hasta ahora no aplicadas en este campo clínico, con el objetivo de facilitar nuevos biomarcadores para la detección de EM. Estas técnicas son el análisis espectral singular, la representación dispersa de una señal y la descomposición empírica en modos. Además se propone el empleo de redes neuronales, la utilización de la función de correlación como característica discriminante y la realización de un análisis topográfico más detallado para mejorar su aplicabilidad. La capacidad discriminante de los métodos propuestos ha sido evaluada mediante el área bajo la curva ROC: AUC. Mediante el análisis de los marcadores de amplitudes y latencias, se obtienen valores de media de AUC inferiores a 0,6158, mientras que tras el empleo de las técnicas matemáticas descritas, se consigue mejorar en gran medida la capacidad de discriminación: redes neuronales, AUC de 0,7650; análisis espectral singular, AUC de 0,8348; representación dispersa, AUC de 0,7515; descomposición empírica en modos, AUC de 0,8726; y análisis topográfico, AUC de 0,8854. En todos los métodos de análisis de los registros de mfERG propuestos los valores de discriminación entre controles y pacientes son superiores a los conseguidos con la técnica tradicional de análisis de amplitud y latencias. Dichos resultados sugieren que el análisis de los registros mfERG sería aplicable para el diagnóstico de esclerosis múltiple en sus fases iniciales

Embedded Linux integration using Linuxlink tool and peripheral driver development for Zedboard

This project is divided into two main parts: The first part shows the integration of an Embedded Linux operating system on a development hardware platform named Zedboard. This platform contains a Zynq-7000 System on Chip (Soc) which is composed by two dual core ARM Cortex-A9 processors and a FPGA Artix-7. The Embedded Linux is built with Linuxlink, a Timesys tool. Meanwhile, the platform hardware configuration is done with Xilinx Vivado. The system is loaded with an SD card which requires to have every files needed for the booting process and for the operation. Some of these files are generated with Xilinx SDK software. The second part starts up from the system already built to integrate a peripheral in the Zynq-7000 FPGA. Also the drivers for controlling the peripheral from the operating system are developed. Finally, a user space program is created to test both of them. RESUMEN. Este proyecto consta de dos partes: La primera muestra la integración de un sistema operativo Linux embebido en una plataforma de desarrollo hardware llamada Zedboard. Esta plataforma utiliza un System on Chip (SoC) Zynq-7000 que está formado por dos procesadores ARM Cortex-A9 de doble núcleo y una FPGA Artix-7. El Linux embebido se construye utilizando la herramienta Linuxlink de Timesys, mientras que el hardware de la plataforma de desarrollo se configura con Vivado de Xilinx. El sistema se carga en una tarjeta SD que debe tener todos los archivos necesarios para completar el arranque y hacer funcionar el sistema. Algunos de esos archivos se generan con la herramienta SDK de Xilinx. En la segunda parte se utiliza el sistema construido para integrar un periférico en la FPGA del Zynq-7000, haciendo uso de Vivado, y se desarrollan los drivers necesarios para utilizarlo mediante el sistema operativo. Para probar esta última parte se desarrolla un programa de espacio de usuario

Income distribution and wealth: new conceptual and methodological approaches. Summary

This study analyses how value from labour (intellectual and manual) and natural resources (which also provide value) is created (gross national product), allocated (national income), distributed (disposable income), used (expenses and savings) and accumulated (wealth) in society. Instead of measuring subjective welfare inequality (happiness) through consumption, this study analyses how the value created by labour and natural resources is distributed. The purpose is to study inequality in the distribution of the value created in the economy. Although capabilities and freedom are essential, this study takes into account the broader framework drawn by the duty to respect human rights.Introduction .-- I. Theoretical perspectives .-- II. The roots of economic inequality .-- III. Conclusions and recommendations .-- IV. Excursus: national accounts

Miracle diets : when eating guidelines cause health problems

Globally, 1.9 billion adults are overweight, 650 million of which are obese, which in turn impacts both health and the economy. Treating obesity involves strategies such as physical activity and dietary planning, always under the supervision of healthcare professionals. Recent decades have brought many fad diets, although they originated at the beginning of the twentieth century. However, these can lead to health problems among their users. A practical way to detect them is that they promise rapid weight loss (more than 1 kg per week), are allegedly effortless, impose excessive energy restrictions, and exclude food or nutrients from the diet