Caracterización de señales ECG con fibrilación ventricular mediante técnicas de dinámicas no lineales

Se presenta el desarrollo de un sistema de extracción de características discriminantes para señales electrocardiográficas basado en técnicas de dinámica no lineal, orientado a la clasificación de los grupos: 1) normal, 2) con patología fibrilación ventricular y 3) con otras arritmias ventriculares como son la taquicardia y el aleteo ventricular. Para la selección de características, se plantean criterios de mínima independencia estadística y máxima información; este análisis estadístico incluye el análisis de correlación por rangos y componentes principales. Con el objetivo de evaluar el desempeño discriminante de las características calculadas, se utilizó como técnica de clasificación: máquinas de soporte vectorial. Se obtuvo que cinco características basadas en técnicas de dinámica no lineal representan suficiente separabilidad entre las clases. / Abstract: This document presents the development of a discriminant-feature-extraction system for ECG signals based on non linear dynamics techniques, aimed to the classification of the following sets: 1) normal, 2) ventricular fibrillation pathology and 3) other ventricular arrhythmias like ventricular tachycardia vent. feature extraction criteria were established based on statistical independence and maximum information viewpoint. This statistical study also includes range correlation analysis and principal components analysis. with the objective of assessing the discriminant capability of the calculated feature a support vector machine was employed as a classifier. It was found that five feature based on nonlinear dynamic technique are sufficient to assure the separability of the classes.Maestrí

Editorial

Ninguna otra generación en la historia de la humanidad había sido tan bombardeada por el multipropósito tecnológico de alta gama como el que usualmente se ve hoy de forma natural y normal. Las fronteras del conocimiento son cada vez más abstractas, donde la ciencia y la tecnología están embebidas en un laberinto que provoca la pérdida de visión de muchos investigadores hacia lo simple y cotidiano, lo cual en principio, debería ser lo primero a resolver, y lamentablemente, aún existe una gama muy amplia de problemas que siguen abiertos esperando que la comunidad científica los considere lo suficientemente complejos para ingresarlos al selecto grupo de problemas de investigación.Ninguna otra generación en la historia de la humanidad había sido tan bombardeada por el multipropósito tecnológico de alta gama como el que usualmente se ve hoy de forma natural y normal. Las fronteras del conocimiento son cada vez más abstractas, donde la ciencia y la tecnología están embebidas en un laberinto que provoca la pérdida de visión de muchos investigadores hacia lo simple y cotidiano, lo cual en principio, debería ser lo primero a resolver, y lamentablemente, aún existe una gama muy amplia de problemas que siguen abiertos esperando que la comunidad científica los considere lo suficientemente complejos para ingresarlos al selecto grupo de problemas de investigación

Characterization of communication channels in terms of traffic and network architecture: a review

Software tools face accessibility and availability limitations in monitoring and industrial control processes when communications are affected by long distances. Likewise, real-time answers and stability are also limited by the traffic conditions in LAN network. Ethernet networks are widely-used in industrial communications due to high performance in multiswitch configuration. However, they are not the most appropriate solution for real-time applications, given the difficulty in measuring response times in data transmission, and even more so when the network topologies are different and traffic levels are permanently varying. This paper presents a review of the characterization of communication channels in terms of traffic and network architecture,  identifying  unexplored  areas  and  promoting  new alternatives that may be easily adopted by the industrial sector.  In  conclusion,  a  technique  integrated  by  architecture  and  traffic  characteristics  in  network  analysis may  performance  in  heterogeneous  systems  for  industrial applications via web.Las herramientas de software presentan limitaciones de acceso y disponibilidad en los procesos de monitoreo y control industrial, cuando las comunicaciones son afectadas por grandes distancias. Asimismo, las respuestas en tiempo real y la estabilidad también son limitadas por las condiciones de tráfico en redes LAN. Es conocido que las redes Ethernet son ampliamente usadas en comunicaciones industriales por su alto rendimiento en configuraciones de switches. Sin embargo, no han sido la solución adecuada para aplicaciones en tiempo real, dado el inconveniente de medir el tiempo de respuesta en la transmisión de datos, y más aún, cuando las topologías de las redes son diferentes y los niveles de tráfico varían permanentemente. En este artículo, se presenta una revisión del estado del arte sobre la caracterización de canales de comunicación en términos de tráfico y arquitectura de la red, donde se determinan campos que aún quedan abiertos en esta área del conocimiento, y se inquieta hacia nuevas alternativas que puedan ser fácilmente adoptables por el sector industrial. Como conclusión, se establece que una técnica integrada por la arquitectura y las características del tráfico en el análisis de redes mejora las perspectivas de rendimiento en sistemas heterogéneos para aplicaciones industriales vía web

Representación efectiva de dinámicas fisiológicas mediante fuzzy rough set: una revisión

The latest generation of biomedical systems record at short time intervals the physiological dynamic in large databases. The correct interpretation of the information is difficult to obtain by the expertise of a single physician, so the decision is based only on some selected variables. Effective representation of physiological variables by fuzzy Rough Set type 1 can be applied to characterize and extract relevant information from physiological dynamics, however the disadvantages of these techniques are the complexity of their algorithms and the high computational cost, therefore it is necessary to apply fuzzy rough set type 2 techniques , associated with axiomatic methods through low and high diffuse approximation operators as primitive concepts for generating a dimension reduction system with a tendency to lower computational cost in biomedical engineering applications. This article reviews the state of the art of effective representation of physiological dynamics using fuzzy rough set, in order to determine the ability of these techniques to be included in automatic decision making procedures that support the clinical opinion of a specialist.Los sistemas biomédicos de última generación registran en intervalos cortos de tiempo la dinámica fisiológica mediante grandes bases de datos. La interpretación adecuada de la información difícilmente puede hacerse por la experticia de un sólo médico, por lo tanto la toma de decisiones se basa sólo en algunas variables seleccionadas. La representación efectiva de variables fisiológicas mediante fuzzy rough set tipo 1 puede ser aplicada para caracterizar y extraer la información relevante de la dinámica fisiológica; sin embargo, estas técnicas poseen el problema de la complejidad de sus algoritmos y alto costo computacional; por lo tanto, se requiere aplicar técnicas de fuzzy rough set tipo 2, asociadas a métodos axiomáticos a través de operadores de aproximación difusa baja y alta como conceptos primitivos para generar un sistema de reducción de dimensiones con tendencia a la disminución de costo computacional en aplicaciones de ingeniería biomédica. En este artículo se presenta la revisión del estado del arte sobre representación efectiva de dinámicas fisiológicas mediante fuzzy rough set, con el fin de determinar la capacidad que poseen este tipo de técnicas para ser incluidas en procedimientos automáticos de toma de decisiones que apoyen el concepto clínico de un especialista

Localización y Orientación de Equipos Móviles Usando Color

Uno de los mayores problemas en el desarrollo de interfaces móviles autónomas está ligado al desarrollo del sistema de localización. Es fundamental que se conozca la posición del móvil para cerrar el lazo de control sobre la estrategia que se use en la planeación de trayectorias. En este trabajo se presenta un algoritmo que individualiza dos conjuntos de Robots Móviles además de orientar y localizar cada móvil en el plano. Con este fin, se propone el uso de técnicas de segmentación por umbralización binaria en conjunto con operaciones lógicas. El sistema está compuesto por una cámara digital periférica que observa la totalidad del plano y un conjunto de Móviles que son controlados por un sistema maestro. Los móviles en su construcción física sólo cuentan con dos posibles direcciones de desplazamiento y rotación sobre su eje. A partir del estudio, se obtiene un algoritmo que identifica por equipos dos conjuntos de móviles y obtiene la posición y orientación individual. El sistema es complementado con una estrategia de predicción que detecta una posible colisión. Finalmente, se obtiene un sistema que identifica de forma cartesiana dos conjuntos de Robots Móviles y coordina su desplazamiento.One of the biggest problems in the development of autonomous mobile interfaces is linked to the development of tracking system. It is essential to know the position of the mobile to close the control loop on the strategy used in path planning. This paper presents an algorithm that identifies two sets of mobile robots as well as guiding and locating each mobile in the plane. To this end, we propose the use of segmentation by thresholding techniques in conjunction with binary logic operations. The system consists of a peripheral digital camera that observes the entire plane and a set of mobility, which are controlled by a master system. Mobile Robots in its physical construction are two possible directions of movement and rotation on its axis. From the study, was obtained an algorithm that identifies two sets of mobile equipment and obtains the position and orientation. The system is supplemented by a prediction strategy that detects a possible collision. Finally, we get a system that identifies two sets of Mobile Robots on a cartesian plane and manages their movement

Modelo de Gestión de Demanda Energética Usando Tecnologías Inalámbricas

El creciente uso de sistemas energizados exige la creación de modelos que permitan gestionar la demanda de energía eléctrica, involucrando tecnologías emergentes. A fin de implementar un sistema de gestión de demanda acorde con las necesidades de las redes inteligentes actuales, este artículo presenta un sistema basado en tecnología inalámbrica ZigBee para el monitoreo y control en tiempo real del consumo de corriente y factor de potencia de un motor AC, desde un host remoto mediante una red con direccionamiento IP. A diferencia de los modelos tradicionales, se propone una metodología y un modelo bidireccional de gestión de demanda energética

Implementación en sistemas embebidos de la transformada discreta de Hartley

Las transformaciones ortogonales han sido de gran utilidad en la caracterización y procesamiento de señales. En particular la Transformada de Hartley permite obtener representaciones tiempo-frecuencia y viceversa. En este trabajo se presenta un algoritmo para el cálculo de la Transformada Discreta de Hartley en sistemas embebidos con el objetivo de minimizar la carga computacional y la capacidad de almacenamiento necesaria. Se aprovecha la similitud con la Transformada Discreta de Fourier para usar un algoritmo de cálculo rápido y se reduce el número de funciones trigonométricas calculadas usando los factores de giro (twiddle factors). En general la implementación permite aumentar el tamaño de la ventana de transformación y aumentar la velocidad de cálculo respecto al cálculo directo.Orthogonal transformations have been very useful in the characterization and signal processing. In particular Hartley Transform allows for time-frequency representations and vice versa. This paper presents an algorithm for calculating the Discrete Hartley Transform in embedded systems with the objective of minimizing the computational load and storage capacity required. It exploits the similarity with the Discrete Fourier Transform to use a fast algorithm reduces the number of trigonometric functions calculated using the rotation factors (Twiddle factors). In general, the implementation can increase the size of the processing window and increase computational speed compared to direct calculation