Clustering compositional data trajectories

Our essay aims at studying suitable statistical methods for the clustering of compositional data in situations where observations are constituted by trajectories of compositional data, that is, by sequences of composition measurements along a domain. Observed trajectories are known as “functional data” and several methods have been proposed for their analysis. In particular, methods for clustering functional data, known as Functional Cluster Analysis (FCA), have been applied by practitioners and scientists in many fields. To our knowledge, FCA techniques have not been extended to cope with the problem of clustering compositional data trajectories. In order to extend FCA techniques to the analysis of compositional data, FCA clustering techniques have to be adapted by using a suitable compositional algebra. The present work centres on the following question: given a sample of compositional data trajectories, how can we formulate a segmentation procedure giving homogeneous classes? To address this problem we follow the steps described below. First of all we adapt the well-known spline smoothing techniques in order to cope with the smoothing of compositional data trajectories. In fact, an observed curve can be thought of as the sum of a smooth part plus some noise due to measurement errors. Spline smoothing techniques are used to isolate the smooth part of the trajectory: clustering algorithms are then applied to these smooth curves. The second step consists in building suitable metrics for measuring the dissimilarity between trajectories: we propose a metric that accounts for difference in both shape and level, and a metric accounting for differences in shape only. A simulation study is performed in order to evaluate the proposed methodologies, using both hierarchical and partitional clustering algorithm. The quality of the obtained results is assessed by means of several indices

La presión laboral tendenciosa (Mobbing)

El trabajo de investigación surge en el año 2001, ante la necesidad de hacer frente a una nueva realidad jurídica, el mobbing. Para ello fue decisivo el estudio de lo publicado (básicamente de ramas ajenas al Derecho) pero sobre todo las entrevistas con las víctimas de mobbing y sus asociaciones; este extremo, unido a la ausencia de un tratamiento internacional, obligó a un camino autodidacta para definir mobbing jurídicamente. La Tesis define mobbing como la presión laboral tendente a la autoeliminación de un trabajador mediante su denigración (presión laboral tendenciosa), y con ello por primera vez se tiene una definición de mobbing en línea y media, con plena validez jurídica, que es susceptible de ser memorizada y por lo tanto divulgada, para corregir el problema. El denominado "concepto uniformado de mobbing" recalca la denigración como mecanismo frente a los tratos degradantes y recalca la autoeliminación como finalidad de un comportamiento doloso. El trabajo aporta fórmulas para deslindar casos de mobbing de otras figuras próximas, y en este sentido debe citarse "la regla del 9" para saber si hay mobbing; en sede de estadísticas se critican metodológicamente muchas de ellas presentadas hasta el momento y se aporta alguna en sede de Tribunales; pero sobre todo se advierte de los riesgos jurídicos de una previsible regulación específica antimobbing, mediante el examen de las distintas definiciones que se han esgrimido hasta el momento. La segunda parte de la Tesis profundiza sobre el grado de sensibilización de nuestro ordenamiento jurídico y Tribunales, a cuyo fin se ha trabajado con más de un centernar y medio de sentencias dictadas sobre la materia, y por supuesto la totalidad de las recogidas en las bases de datos de las editoriales. El análisis sirve para apreciar la bondad de la sistemática aquí defendida, poniendo en evidencia errores, y contradicciones. La Tesis advierte que la presión laboral tendenciosa más allá de vulnerar el derecho constitucional al trabajo, o los derechos fundamentales a la integridad moral y el honor, es una transgresión a todo un "espíritu constitucional", y en este sentido se analiza con detalle tanto la posibilidad de recurrir en amparo, como el derecho a la indemnidad para quien se enfrenta a esta situación. Advirtiendo de las ventajas de efectuar esta reacción mediante la modalidad procesal de tutela de los derechos fundamentales, se analiza la recurrida acción del art.50 ET, donde se realizan aportaciones sugerentes como el plazo prescripción o la "doctrina de los antecedentes", y se otorgan respuestas a las preguntas sobre obligación de seguir trabajando y ejecución provisional. En sede de acciones de Seguridad Social, la Tesis distingue entre la incapacidad temporal y permanente (depresiones) y la muerte y supervivencia, aportándose sobre la primera la técnica denominada "interpretación en tres niveles" y descartando la posibilidad de considerar accidente de trabajo el suicidio tras un mobbing por imperativo legal, pero aportando un sucedáneo bastante razonable como es el accidente no laboral. Junto a ello se razona por la viabilidad del recargo del art.123 LGSS. Civilmente, la Tesis se posiciona de "lege ferenda" por reconducir este tipo de acciones resarcitorias del daño psíquico y moral al orden civil, por una mayor explicación sobre el origen del quantum, pero sobre todo considera inadmisible la STS 11-3-04, y ello por una pluralidad de argumentos, pero sobre todo por cuanto viene a autorizar "de facto" este tipo de conductas. La posibilidad de accionar administrativamente frente a este riesgo psicosocial se analiza en un doble terreno, la empresa y la Administración. Si bien el cauce sobre el primero tiene algunos meandros que se desbelan, la situación es radicalmente frustrante en la Administración -donde se encuentra el mayor caldo de cultivo del mobbing- , y ello por el RD 707/2002, pero todavía en mayor medida por el Criterio Técnico 34/2003 mediante el cual la interpretación del Director General de la Inspección de Trabajo y Seguridad Social ha venido tácitamente a derogar parcialmente la Ley de Prevención de Riesgos Laborales para la Administración. En materia penal, la Tesis se decanta "a priori" por dos tipos penales, los delitos contra los derechos de los trabajadores, y el delito de trato degradante; sin embargo, en la práctica sólo este segundo es el camino que puede alcanzar buen puerto. Finalmente se realiza un estudio detallado de la Ley 62/2003, ley que se divulgó como reguladora del acoso moral, y que después se defiende como un avance frente al mobbing. La Tesis advierte que no es cierto ni lo uno, ni lo otro, habiendo creado un "espejismo legal" que puede perjudicar a las víctimas de mobbing, además de no servir su estructura para una futura regulación explícita antimobbing.

Image segmentation integrating colour, texture and boundary information

La tesis se centra en la Visión por Computador y, más concretamente, en la segmentación de imágenes, la cual es una de las etapas básicas en el análisis de imágenes y consiste en la división de la imagen en un conjunto de regiones visualmente distintas y uniformes considerando su intensidad, color o textura. Se propone una estrategia basada en el uso complementario de la información de región y de frontera durante el proceso de segmentación, integración que permite paliar algunos de los problemas básicos de la segmentación tradicional. La información de frontera permite inicialmente identificar el número de regiones presentes en la imagen y colocar en el interior de cada una de ellas una semilla, con el objetivo de modelar estadísticamente las características de las regiones y definir de esta forma la información de región. Esta información, conjuntamente con la información de frontera, es utilizada en la definición de una función de energía que expresa las propiedades requeridas a la segmentación deseada: uniformidad en el interior de las regiones y contraste con las regiones vecinas en los límites. Un conjunto de regiones activas inician entonces su crecimiento, compitiendo por los píxeles de la imagen, con el objetivo de optimizar la función de energía o, en otras palabras, encontrar la segmentación que mejor se adecua a los requerimientos exprsados en dicha función. Finalmente, todo esta proceso ha sido considerado en una estructura piramidal, lo que nos permite refinar progresivamente el resultado de la segmentación y mejorar su coste computacional. La estrategia ha sido extendida al problema de segmentación de texturas, lo que implica algunas consideraciones básicas como el modelaje de las regiones a partir de un conjunto de características de textura y la extracción de la información de frontera cuando la textura es presente en la imagen. Finalmente, se ha llevado a cabo la extensión a la segmentación de imágenes teniendo en cuenta las propiedades de color y textura. En este sentido, el uso conjunto de técnicas no-paramétricas de estimación de la función de densidad para la descripción del color, y de características textuales basadas en la matriz de co-ocurrencia, ha sido propuesto para modelar adecuadamente y de forma completa las regiones de la imagen. La propuesta ha sido evaluada de forma objetiva y comparada con distintas técnicas de integración utilizando imágenes sintéticas. Además, se han incluido experimentos con imágenes reales con resultados muy positivos.

A new approach to the classification of mammographic masses and normal breast tissue

A new approach to mammographic mass detection is presented in this paper. Although different algorithms have been proposed for such a task, most of them are application dependent. In contrast, our approach makes use of a kindred topic in computer vision adapted to our particular problem. In this sense, we translate the eigenfaces approach for face detection/classification problems to a mass detection. Two different databases were used to show the robustness of the approach. The first one consisted on a set of 160 regions of interest (RoIs) extracted from the MIAS database, being 40 of them with confirmed masses and the rest normal tissue. The second set of RoIs was extracted from the DDSM database, and contained 196 RoIs containing masses and 392 with normal, but suspicious regions. Initial results demonstrate the feasibility of using such approach with performances comparable to other algorithms, with the advantage of being a more general, simple and cost-effective approach

Application of a support system to the design of wastewater treatment plants

This paper presents a case study that explores the advantages that can be derived from the use of a design support system during the design of wastewater treatment plants (WWTP). With this objective in mind a simplified but plausible WWTP design case study has been generated with KBDS, a computer-based support system that maintains a historical record of the design process. The study shows how, by employing such a historical record, it is possible to: (1) rank different design proposals responding to a design problem; (2) study the influence of changing the weight of the arguments used in the selection of the most adequate proposal; (3) take advantage of keywords to assist the designer in the search of specific items within the historical records; (4) evaluate automatically the compliance of alternative design proposals with respect to the design objectives; (5) verify the validity of previous decisions after the modification of the current constraints or specifications; (6) re-use the design records when upgrading an existing WWTP or when designing similar facilities; (7) generate documentation of the decision making process; and (8) associate a variety of documents as annotations to any component in the design history. The paper also shows one possible future role of design support systems as they outgrow their current reactive role as repositories of historical information and start to proactively support the generation of new knowledge during the design process

Using problem-based learning for introducing producer theory and market structure in intermediate microeconomics

This paper shows how instructors can use the problem‐based learning method to introduce producer theory and market structure in intermediate microeconomics courses. The paper proposes a framework where different decision problems are presented to students, who are asked to imagine that they are the managers of a firm who need to solve a problem in a particular business setting. In this setting, the instructors’ role is to provide both guidance to facilitate student learning and content knowledge on a just‐in‐time basis

A proposal to estimate the motion of an underwater vehicle through visual mosaicking

This thesis proposes a solution to the problem of estimating the motion of an Unmanned Underwater Vehicle (UUV). Our approach is based on the integration of the incremental measurements which are provided by a vision system. When the vehicle is close to the underwater terrain, it constructs a visual map (so called "mosaic") of the area where the mission takes place while, at the same time, it localizes itself on this map, following the Concurrent Mapping and Localization strategy. The proposed methodology to achieve this goal is based on a feature-based mosaicking algorithm. A down-looking camera is attached to the underwater vehicle. As the vehicle moves, a sequence of images of the sea-floor is acquired by the camera. For every image of the sequence, a set of characteristic features is detected by means of a corner detector. Then, their correspondences are found in the next image of the sequence. Solving the correspondence problem in an accurate and reliable way is a difficult task in computer vision. We consider different alternatives to solve this problem by introducing a detailed analysis of the textural characteristics of the image. This is done in two phases: first comparing different texture operators individually, and next selecting those that best characterize the point/matching pair and using them together to obtain a more robust characterization. Various alternatives are also studied to merge the information provided by the individual texture operators. Finally, the best approach in terms of robustness and efficiency is proposed. After the correspondences have been solved, for every pair of consecutive images we obtain a list of image features in the first image and their matchings in the next frame. Our aim is now to recover the apparent motion of the camera from these features. Although an accurate texture analysis is devoted to the matching pro-cedure, some false matches (known as outliers) could still appear among the right correspon-dences. For this reason, a robust estimation technique is used to estimate the planar transformation (homography) which explains the dominant motion of the image. Next, this homography is used to warp the processed image to the common mosaic frame, constructing a composite image formed by every frame of the sequence. With the aim of estimating the position of the vehicle as the mosaic is being constructed, the 3D motion of the vehicle can be computed from the measurements obtained by a sonar altimeter and the incremental motion computed from the homography. Unfortunately, as the mosaic increases in size, image local alignment errors increase the inaccuracies associated to the position of the vehicle. Occasionally, the trajectory described by the vehicle may cross over itself. In this situation new information is available, and the system can readjust the position estimates. Our proposal consists not only in localizing the vehicle, but also in readjusting the trajectory described by the vehicle when crossover information is obtained. This is achieved by implementing an Augmented State Kalman Filter (ASKF). Kalman filtering appears as an adequate framework to deal with position estimates and their associated covariances. Finally, some experimental results are shown. A laboratory setup has been used to analyze and evaluate the accuracy of the mosaicking system. This setup enables a quantitative measurement of the accumulated errors of the mosaics created in the lab. Then, the results obtained from real sea trials using the URIS underwater vehicle are shown.