Exponential Family Hybrid Semi-Supervised Learning

We present an approach to semi-supervised learning based on an exponential family characterization. Our approach generalizes previous work on coupled priors for hybrid generative/discriminative models. Our model is more flexible and natural than previous approaches. Experimental results on several data sets show that our approach also performs better in practice.Comment: 6 pages, 3 figure

Domain Adaptation for Statistical Classifiers

The most basic assumption used in statistical learning theory is that training data and test data are drawn from the same underlying distribution. Unfortunately, in many applications, the "in-domain" test data is drawn from a distribution that is related, but not identical, to the "out-of-domain" distribution of the training data. We consider the common case in which labeled out-of-domain data is plentiful, but labeled in-domain data is scarce. We introduce a statistical formulation of this problem in terms of a simple mixture model and present an instantiation of this framework to maximum entropy classifiers and their linear chain counterparts. We present efficient inference algorithms for this special case based on the technique of conditional expectation maximization. Our experimental results show that our approach leads to improved performance on three real world tasks on four different data sets from the natural language processing domain

L7Ae- and LSm-RNA interactomes of Sulfolobus acidocaldarius

The archaeal L7Ae and Sm-like proteins (LSm) are universal RNA-binding proteins. L7Ae stabilizes non-coding RNA species, including ribosomal RNA, by recognizing a structural RNA motif, termed kink-turn (k-turn). Sm family proteins, like bacterial Hfq and eukaryotic Sm/LSm, are involved in multiple RNA-related processes including small RNA (sRNA)-based translational regulation, mRNA decay or splicing. However, the function of the archaeal members is elusive. Using RNA-immunoprecipitation sequencing (RIP-Seq) methodology, this thesis aimed to identify the global RNA interaction partners (RNA interactome) of L7Ae and the three LSm proteins of the thermoacidophilic archaeon Sulfolobus acidocaldarius. Besides many known non-coding RNAs, the SRP RNA was identified as a novel binding partner of the L7Ae protein. Mobility shift assays demonstrated L7Ae binding to a k-turn motif that was found to be conserved among archaeal SRP RNAs. Interestingly, mRNAs, including the l7ae transcript, were enriched in the RIP-Seq analysis and found to comprise putative k-turns that facilitate L7Ae binding. In vivo studies showed that L7Ae autoregulates the translation of its mRNA by binding to a k-turn motif in the 5' untranslated region. A GFP reporter system was established in Escherichia coli that verified the conservation of L7Ae-mediated feedback regulation in archaea and provides a new tool for the modulation of synthetic gene circuits in bacteria. Mobility shift assays confirmed binding of L7Ae to a k-turn in the transcript of nop5-fibrillarin, suggesting that the synthesis of all C/D box sRNP core proteins (L7Ae, Nop5 and fibrillarin) is regulated by L7Ae. These studies revealed the regulation of mRNA translation as a novel function of the archaeal L7Ae protein. The LSm RIP-Seq study found mRNAs and sRNAs as LSm1 and LSm2 interactors, including a recently reported sRNA that regulates biofilm formation in S. acidocaldarius. No RNA-binding capacity was observed for LSm3. A computational analysis of the interaction partners identified the U-rich 3' termination signal of RNAs and a motif composed of UAG triplets as potential LSm binding sites, which was verified by mobility shift assays. Knock-out studies revealed that only the lsm3 gene is dispensable, whereas the genes for lsm1 and lsm2 seem to be essential. Mutant strains producing tagged versions of LSm1 and LSm2 displayed a pleiotropic phenotype. In resemblance to the roles of bacterial Hfq and eukaryotic LSm proteins, this study provides hints that archaeal LSm proteins may be involved in mRNA degradation, C/D box sRNA biogenesis and sRNA-regulated processes, like tRNA maturation and translational regulation of mRNAs

Ask, and shall you receive?: Understanding Desire Fulfillment in Natural Language Text

The ability to comprehend wishes or desires and their fulfillment is important to Natural Language Understanding. This paper introduces the task of identifying if a desire expressed by a subject in a given short piece of text was fulfilled. We propose various unstructured and structured models that capture fulfillment cues such as the subject's emotional state and actions. Our experiments with two different datasets demonstrate the importance of understanding the narrative and discourse structure to address this task

Degradation of Flexible Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

Untersuchungsgegenstand dieser Arbeit ist die Degradation flexibler Dünnschichtsolarzellen auf Basis von Cu(In,Ga)Se2 Absorbern. Zur beschleunigten Alterung unter Laborbedingungen wurden unverkapselte Solarzellen in Klimaschränken Wärme und Feuchte ausgesetzt. Die Auswirkungen von Wärme und Feuchte auf die Solarzellen wurden zunächst durch Messung von Strom–Spannungs–Kennlinien (IV) und Kapazitäts–Spannungs–Charakteristiken (CV) erschlossen. Mittels in–situ Messungen der IV–Kennlinien der Solarzellen unter Wärme und Feuchte konnte die Degradationskinetik untersucht werden. Es gelang zwei Phasen der Alterung, eine anfängliche Verbesserung und die eigentliche Degradation, zu unterscheiden. Außerdem war es dadurch möglich Degradationsraten zu bestimmen. Die Untersuchung der Stabilität der Flächenkontakte erfolgte im Schichtverbund der Solarzelle und separat. Dann wurde der Einfluss von Natrium, einem Bestandteil der Cu(In,Ga)Se2 Solarzellen, untersucht. Schichtzusammensetzung, Elementprofile und Oberflächenbeschaffenheit wurden mittels Laser–induzierter Plasmaspektroskopie (LIBS), Sekundärionen–Massenspektrometrie (SIMS), Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und 3D–Lasermikroskopie gemessen. Die Rolle von Natrium für den Degradationsprozess konnte für zwei unterschiedliche Methoden der Natriumeinbringung in den Absorber (Ko–Verdampfung, Nachbehandlung) beschrieben werden. Schließlich wurde mittels Elektrolumineszenz (EL), Thermographie (DLIT) und der Messung Lichtstrahl–induzierter Ströme (LBIC) die Degradation ortsaufgelöst untersucht und Inhomogenitäten detektiert. Aus spannungsabhängigen Elektrolumineszenzaufnahmen gelang es Serienwiderstandskarten zu errechnen. Die Kombination der genannten Messmethoden erlaubte eine Identifizierung dominanter Degradationsprozesse in den flexiblen Cu(In,Ga)Se2 Solarzellen unter Wärme und Feuchte. Unter anderen wurde die Degradation der Grenzfläche zwischen Absorber und Rückkontakt diskutiert. Die Degradationskinetik konnte beschrieben, Solarzelllebensdauern abgeschätzt, die für die Wärme–Feuchte–Stabilität nachteilige Wirkung von Natrium identifiziert und laterale Inhomogenitäten des Degradationsprozesses aufgezeigt werden. Aus der Diskussion der Ergebnisse wurden Vorschläge zur Verbesserung der Wärme–Feuchte–Stabilität abgeleitet

Improvement and evaluation of greenlip abalone hatchery and nursery production. Final FRDC report - project 2003/203

A range of experiments aimed at optimizing broodstock performance and nursery culture of greenlip abalone (Haliotis laevigata) were undertaken in Western Australia. Factors investigated that can potentially influence broodstock performance were natal source (wild-caught or farm-grown) and broodstock diets (red algal diet or formulated diet varying in levels of an important fatty acid). Wild-caught broodstock, feeding mainly on a red seaweed diet, produced eggs with higher concentrations of an important fatty acid, arachidonic acid, whereas farm-grown broodstock, feeding on a commercial formulated diet, altered the concentration of fatty acids of the eggs. Feeding farm-grown broodstock natural diets like red seaweeds will be beneficial to the performance of the offspring and this practice is recommended 3 months prior to spawning. Nursery production was optimized by determining the right diatom species for the right stage of juvenile production and with the gradual weaning of juveniles onto formulated feed once juveniles reach about 7mm in shell length. Supplementing diets with juvenile stages of seaweeds will be beneficial under sub-optimal environmental conditions such as high seawater temperature. The project has successfully developed algal culture techniques to facilitate this practice. Diatom culture is not economic to maintain high growth rates of large juveniles (\u3e7mm in shell length). However, seaweed culture is possible with minimal additional infrastructure cost, if used for targeted and specific purposes, like supplementary feeding juvenile abalone and broodstock abalone.https://researchlibrary.agric.wa.gov.au/fr_frcr/1001/thumbnail.jp

Social media mining as an opportunistic citizen science model in ecological monitoring: a case study using invasive alien species in forest ecosystems.

Dramatische ökologische, ökonomische und soziale Veränderungen bedrohen die Stabilität von Ökosystemen weltweit und stellen zusammen mit neuen Ansprüchen an die vielfältigen Ökosystemdienstleistungen von Wäldern neue Herausforderungen für das forstliche Management und Monitoring dar. Neue Risiken und Gefahren, wie zum Beispiel eingebürgerte invasive Arten (Neobiota), werfen grundsätzliche Fragen hinsichtlich etablierter forstlicher Managementstrategien auf, da diese Strategien auf der Annahme stabiler Ökosysteme basieren. Anpassungsfähige Management- und Monitoringstrategien sind deshalb notwendig, um diese neuen Bedrohungen und Veränderungen frühzeitig zu erkennen. Dies erfordert jedoch ein großflächiges und umfassendes Monitoring, was unter Maßgabe begrenzter Ressourcen nur bedingt möglich ist. Angesichts dieser Herausforderungen haben Forstpraktiker und Wissenschaftler begonnen auch auf die Unterstützung von Freiwilligen in Form sogenannter „Citizen Science“-Projekte (Bürgerwissenschaft) zurückzugreifen, um zusätzliche Informationen zu sammeln und flexibel auf spezifische Fragestellungen reagieren zu können. Mit der allgemeinen Verfügbarkeit des Internets und mobiler Geräte ist in Form sogenannter sozialer Medien zudem eine neue digitale Informationsquelle entstanden. Mittels dieser Technologien übernehmen Nutzer prinzipiell die Funktion von Umweltsensoren und erzeugen indirekt ein ungeheures Volumen allgemein zugänglicher Umgebungs- und Umweltinformationen. Die automatische Analyse von sozialen Medien wie Facebook, Twitter, Wikis oder Blogs, leistet inzwischen wichtige Beiträge zu Bereichen wie dem Monitoring von Infektionskrankheiten, Katastrophenschutz oder der Erkennung von Erdbeben. Anwendungen mit einem ökologischen Bezug existieren jedoch nur vereinzelt, und eine methodische Bearbeitung dieses Anwendungsbereichs fand bisher nicht statt. Unter Anwendung des Mikroblogging-Dienstes Twitter und des Beispiels eingebürgerter invasiver Arten in Waldökosystemen, verfolgt die vorliegende Arbeit eine solche methodische Bearbeitung und Bewertung sozialer Medien im Monitoring von Wäldern. Die automatische Analyse sozialer Medien wird dabei als opportunistisches „Citizen Science“-Modell betrachtet und die verfügbaren Daten, Aktivitäten und Teilnehmer einer vergleichenden Analyse mit existierenden bewusst geplanten „Citizen Science“-Projekten im Umweltmonitoring unterzogen. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass Twitter eine wertvolle Informationsquelle über invasive Arten darstellt und dass soziale Medien im Allgemeinen traditionelle Umweltinformationen ergänzen könnten. Twitter ist eine reichhaltige Quelle von primären Biodiversitätsbeobachtungen, einschließlich solcher zu eingebürgerten invasiven Arten. Zusätzlich kann gezeigt werden, dass die analysierten Twitterinhalte für die untersuchten Arten markante Themen- und Informationsprofile aufweisen, die wichtige Beiträge im Management invasiver Arten leisten können. Allgemein zeigt die Studie, dass einerseits das Potential von „Citizen Science“ im forstlichen Monitoring derzeit nicht ausgeschöpft wird, aber andererseits mit denjenigen Nutzern, die Biodiversitätsbeobachtungen auf Twitter teilen, eine große Zahl von Individuen mit einem Interesse an Umweltbeobachtungen zur Verfügung steht, die auf der Basis ihres dokumentierten Interesses unter Umständen für bewusst geplante „Citizen Science“-Projekte mobilisiert werden könnten. Zusammenfassend dokumentiert diese Studie, dass soziale Medien eine wertvolle Quelle für Umweltinformationen allgemein sind und eine verstärkte Untersuchung verdienen, letztlich mit dem Ziel, operative Systeme zur Unterstützung von Risikobewertungen in Echtzeit zu entwickeln.Major environmental, social and economic changes threatening the resilience of ecosystems world-wide and new demands on a broad range of forest ecosystem services present new challenges for forest management and monitoring. New risks and threats such as invasive alien species imply fundamental challenges for traditional forest management strategies, which have been based on assumptions of permanent ecosystem stability. Adaptive management and monitoring is called for to detect new threats and changes as early as possible, but this requires large-scale monitoring and monitoring resources remain a limiting factor. Accordingly, forest practitioners and scientists have begun to turn to public support in the form of “citizen science” to react flexibly to specific challenges and gather critical information. The emergence of ubiquitous mobile and internet technologies provides a new digital source of information in the form of so-called social media that essentially turns users of these media into environmental sensors and provides an immense volume of publicly accessible, ambient environmental information. Mining social media content, such as Facebook, Twitter, Wikis or Blogs, has been shown to make critical contributions to epidemic disease monitoring, emergency management or earthquake detection. Applications in the ecological domain remain anecdotal and a methodical exploration for this domain is lacking. Using the example of the micro-blogging service Twitter and invasive alien species in forest ecosystems, this study provides a methodical exploration and assessment of social media for forest monitoring. Social media mining is approached as an opportunistic citizen science model and the data, activities and contributors are analyzed in comparison to deliberate ecological citizen science monitoring. The results show that Twitter is a valuable source of information on invasive alien species and that social media in general could be a supplement to traditional monitoring data. Twitter proves to be a rich source of primary biodiversity observations including those of the selected invasive species. In addition, it is shown that Twitter content provides distinctive thematic profiles that relate closely to key characteristics of the explored invasive alien species and provide valuable insights for invasive species management. Furthermore, the study shows that while there are underutilized opportunities for citizen science in forest monitoring, the contributors of biodiversity observations on Twitter show a more than casual interest in this subject and represent a large pool of potential contributors to deliberate citizen science monitoring efforts. In summary, social online media are a valuable source for ecological monitoring information in general and deserve intensified exploration to arrive at operational systems supporting real-time risk assessments