Topological place recognition for life-long visual localization

Premio Extraordinario de Doctorado de la UAH en el año académico 2016-2017La navegación de vehículos inteligentes o robots móviles en períodos largos de tiempo ha experimentado un gran interés por parte de la comunidad investigadora en los últimos años. Los sistemas basados en cámaras se han extendido ampliamente en el pasado reciente gracias a las mejoras en sus características, precio y reducción de tamaño, añadidos a los progresos en técnicas de visión artificial. Por ello, la localización basada en visión es una aspecto clave para desarrollar una navegación autónoma robusta en situaciones a largo plazo. Teniendo en cuenta esto, la identificación de localizaciones por medio de técnicas de reconocimiento de lugar topológicas puede ser complementaria a otros enfoques como son las soluciones basadas en el Global Positioning System (GPS), o incluso suplementaria cuando la señal GPS no está disponible.El estado del arte en reconocimiento de lugar topológico ha mostrado un funcionamiento satisfactorio en el corto plazo. Sin embargo, la localización visual a largo plazo es problemática debido a los grandes cambios de apariencia que un lugar sufre como consecuencia de elementos dinámicos, la iluminación o la climatología, entre otros. El objetivo de esta tesis es enfrentarse a las dificultades de llevar a cabo una localización topológica eficiente y robusta a lo largo del tiempo. En consecuencia, se van a contribuir dos nuevos enfoques basados en reconocimiento visual de lugar para resolver los diferentes problemas asociados a una localización visual a largo plazo. Por un lado, un método de reconocimiento de lugar visual basado en descriptores binarios es propuesto. La innovación de este enfoque reside en la descripción global de secuencias de imágenes como códigos binarios, que son extraídos mediante un descriptor basado en la técnica denominada Local Difference Binary (LDB). Los descriptores son eficientemente asociados usando la distancia de Hamming y un método de búsqueda conocido como Approximate Nearest Neighbors (ANN). Además, una técnica de iluminación invariante es aplicada para mejorar el funcionamiento en condiciones luminosas cambiantes. El empleo de la descripción binaria previamente introducida proporciona una reducción de los costes computacionales y de memoria.Por otro lado, también se presenta un método de reconocimiento de lugar visual basado en deep learning, en el cual los descriptores aplicados son procesados por una Convolutional Neural Network (CNN). Este es un concepto recientemente popularizado en visión artificial que ha obtenido resultados impresionantes en problemas de clasificación de imagen. La novedad de nuestro enfoque reside en la fusión de la información de imagen de múltiples capas convolucionales a varios niveles y granularidades. Además, los datos redundantes de los descriptores basados en CNNs son comprimidos en un número reducido de bits para una localización más eficiente. El descriptor final es condensado aplicando técnicas de compresión y binarización para realizar una asociación usando de nuevo la distancia de Hamming. En términos generales, los métodos centrados en CNNs mejoran la precisión generando representaciones visuales de las localizaciones más detalladas, pero son más costosos en términos de computación.Ambos enfoques de reconocimiento de lugar visual son extensamente evaluados sobre varios datasets públicos. Estas pruebas arrojan una precisión satisfactoria en situaciones a largo plazo, como es corroborado por los resultados mostrados, que comparan nuestros métodos contra los principales algoritmos del estado del arte, mostrando mejores resultados para todos los casos.Además, también se ha analizado la aplicabilidad de nuestro reconocimiento de lugar topológico en diferentes problemas de localización. Estas aplicaciones incluyen la detección de cierres de lazo basada en los lugares reconocidos o la corrección de la deriva acumulada en odometría visual usando la información proporcionada por los cierres de lazo. Asimismo, también se consideran las aplicaciones de la detección de cambios geométricos a lo largo de las estaciones del año, que son esenciales para las actualizaciones de los mapas en sistemas de conducción autónomos centrados en una operación a largo plazo. Todas estas contribuciones son discutidas al final de la tesis, incluyendo varias conclusiones sobre el trabajo presentado y líneas de investigación futuras

Infographic: historical and developmental stages of the graphical information

Se analizarán distintas representaciones gráficas de información y datos realizando un recorrido histórico de la evolución de la Infografía. Aunque pudiera parecer una disciplina muy moderna, existen numerosos antecedentes que responden a la necesidad humana de comprender la complejidad que nos rodea. Desde antiguos mapas hasta los más actuales gráficos interactivos se puede establecer unas etapas temáticas que nos explican el desarrollo de la visualización de datos y su manera de ordenar, explicar y mostrar una información complicada de la manera más sencilla posible.We will analyze different graphical representations of information and data by performing a historical overview of the evolution of Infographics. Although it might seem like a very modern discipline, there are numerous precedents that respond to human need to understand the complexity that around us. From old maps to the most current interactive graphics can establish thematic stages we explain the development of data visualization and how to order, explain and show the complicated information as easily as possible

Minimally Invasive Antral Membrane Balloon Elevation (MIAMBE): A 3 cases report

Abstract: Long-standing partial edentulism in the posterior segment of an atrophic maxilla is a challenging treatment. Sinus elevation via Cadwell Luc has several anatomical restrictions, post-operative discomfort and the need of complex surgical techniques. The osteotome approach is a significantly safe and efficient tecnique, as a variation of this technique the "minimal invasive antral membrane balloon elevation" (MIAMBE) has been developed, which use a hydraulic system. We present three cases in which the system was used MIAMBE for tooth replacement in the posterior. This procedure seems to be a relatively simple and safe solution for the insertion of endo-osseus implants in the posterior atrophic maxilla.Keywords: "Dental Implants"[MeSH], "Sinus floor augmentation"[MeSH], balloon.Elevación mínimamente invasiva mediante globo de la membrana antral (MIAMBE): Presentación de 3 casos clínicos.Abstract: El edentulismo parcial de larga data en el segmento posterior en un maxilar atrófico supone un reto terapéutico. La elevación de seno vía Cadwell Luc presenta restricciones anatómicas, incomodidades post-operatorias y la necesidad de técnicas quirúrgicas complejas. El enfoque con osteotomos tiene una eficacia y seguridad considerable, como una variación a esta se ha desarrollado la "elevación mínimamente invasiva mediante globo de la membrana antral" (MIAMBE), que utiliza un sistema hidráulico. Se presentan tres casos en los que se utilizó el sistema MIAMBE para el reemplazo de dientes en el sector posterior. Este procedimiento parece ser una solución relativamente sencilla y segura para inserción de implates endo-óseos en el caso de un  maxilar atrófico posterior.Palabras clave: Implantes dentales, elevación sinusal, globo

Structure and evolution of strange attractors in non-elastic triangular billiards

We study pinball billiard dynamics in an equilateral triangular table. In such dynamics, collisions with the walls are non-elastic: the outgoing angle with the normal vector to the boundary is a uniform factor $\lambda < 1$ smaller than the incoming angle. This leads to contraction in phase space for the discrete-time dynamics between consecutive collisions, and hence to attractors of zero Lebesgue measure, which are almost always fractal strange attractors with chaotic dynamics, due to the presence of an expansion mechanism. We study the structure of these strange attractors and their evolution as the contraction parameter $\lambda$ is varied. For $\lambda$ in the interval (0, 1/3), we prove rigorously that the attractor has the structure of a Cantor set times an interval, whereas for larger values of $\lambda$ the billiard dynamics gives rise to nonaccessible regions in phase space. For $\lambda$ close to 1, the attractor splits into three transitive components, the basins of attraction of which have fractal basin boundaries.Comment: 12 pages, 10 figures; submitted for publication. One video file available at http://sistemas.fciencias.unam.mx/~dsanders

Using a Commercial Ethernet PHY Device in a Radiation Environment

This work involved placing a commercial Ethernet PHY on its own power boundary, with limited current supply, and providing detection methods to determine when the device is not operating and when it needs either a reset or power-cycle. The device must be radiation-tested and free of destructive latchup errors. The commercial Ethernet PHY's own power boundary must be supplied by a current-limited power regulator that must have an enable (for power cycling), and its maximum power output must not exceed the PHY's input requirements, thus preventing damage to the device. A regulator with configurable output limits and short-circuit protection (such as the RHFL4913, rad hard positive voltage regulator family) is ideal. This will prevent a catastrophic failure due to radiation (such as a short between the commercial device's power and ground) from taking down the board's main power. Logic provided on the board will detect errors in the PHY. An FPGA (field-programmable gate array) with embedded Ethernet MAC (Media Access Control) will work well. The error detection includes monitoring the PHY's interrupt line, and the status of the Ethernet's switched power. When the PHY is determined to be non-functional, the logic device resets the PHY, which will often clear radiation induced errors. If this doesn't work, the logic device power-cycles the FPGA by toggling the regulator's enable input. This should clear almost all radiation induced errors provided the device is not latched up

La capacidad discursiva del diseño gráfico

The relationship between rhetoric and graphic design is presented in this article. The comparison between a classical orator and a graphic designer, between a discourse and a piece of design comes from the connections between with the communication and creativity. We will see how an application of the fundamentals of rhetoric can open new doors to the professional practice, the education of graphic design and the same theory of the rhetoric of the image.By the analysis of a design is exemplified the points of union that show how the arguments, operations, figures of discourse and rhetorical phases are present in the creative process of graphic design and how designers, perhaps unconsciously, use techniques that were traditional. In other words, graphic design is a rhetorical construction.There is then a transposition of a discourse model created by linguistic signs to a discourse model consists of visual and typographic signs, causing design is seen as a discursivediscipline that goes beyond the aesthetic component.Se investigan las relaciones existentes entre la retórica y el diseño gráfico. La comparación entre un orador clásico y un diseñador gráfico, entre un discurso y una pieza de diseño, nace de las conexiones entre ambas con la comunicación y con la creatividad. En este artículo se verá cómo una aplicación de los fundamentos de la retórica clásica puede abrir nuevas puertas tanto al ejercicio profesional como a la enseñanza del diseño gráfico y a la misma teoría de la retórica de la imagen.A través del análisis de un diseño gráfico se ejemplificarán los puntos de unión que nos muestran cómo los argumentos, las operaciones, las figuras y las fases del discurso retóricos están presentes en el proceso de creación del diseño gráfico y cómo los diseñadores, tal vez de manera inconsciente, emplean técnicas inspiradas en la retórica. Dicho de otro modo, el diseño gráfico es una construcción retórica.Se produce entonces una transposición de un modelo de creación del discurso mediante signos lingüísticos a un modelo de creación del discurso formado por signos visuales y tipográficos haciendo que el Diseño sea visto como una disciplina discursiva que va más allá del componente estético

The Trends of the Energy Intensity and CO2 Emissions Related to Final Energy Consumption in Ecuador: Scenarios of National and Worldwide Strategies

Producción CientíficaClimate change and global warming are related to the demand for energy, energy efficiency, and CO2 emissions. In this research, in order to project the trends in final energy demand, energy intensity, and CO2 emission production in Ecuador during a period between 2000 and 2030, a model has been developed based on the dynamics of the systems supported by Vensim simulation models. The energy matrix of Ecuador has changed in recent years, giving more importance to hydropower. It is conclusive that, if industrialized country policies or trends on the use of renewable energy and energy efficiency were applied, the production of CO2 emissions by 2030 in Ecuador would reach 42,191.4 KTCO2, a value well below the 75,182.6 KTCO2 that would be seen if the current conditions are maintained. In the same way, by 2030, energy intensity would be reduced to 54% compared to the beginning of the simulation period