Visualisation of heterogeneous data with simultaneous feature saliency using Generalised Generative Topographic Mapping

Most machine-learning algorithms are designed for datasets with features of a single type whereas very little attention has been given to datasets with mixed-type features. We recently proposed a model to handle mixed types with a probabilistic latent variable formalism. This proposed model describes the data by type-specific distributions that are conditionally independent given the latent space and is called generalised generative topographic mapping (GGTM). It has often been observed that visualisations of high-dimensional datasets can be poor in the presence of noisy features. In this paper we therefore propose to extend the GGTM to estimate feature saliency values (GGTMFS) as an integrated part of the parameter learning process with an expectation-maximisation (EM) algorithm. The efficacy of the proposed GGTMFS model is demonstrated both for synthetic and real datasets.

A Procedure for Semantic Querying in the Adaptive Formalism

This paper contains a new proposal for the definition of the fundamental operation of query under the Adaptive Formalism, one capable of locating functional nuclei from descriptions of their semantics. To demonstrate the method`s applicability, an implementation of the query procedure constrained to a specific class of devices is shown, and its asymptotic computational complexity is discussed.

Enhanced flow visualisation using near-resonant holographic interferometry

Holographic interferometry measurements have been performed on high-speed, high-temperature gas flows with a laser output tuned near a resonant sodium transition. The technique allows the detection and quantification of the sodium concentration in the flow. By controlling the laser detuning and seeded sodium concentration, we performed flow visualization in low-density flows that are not normally detectable with standard interferometry. The technique was also successfully used to estimate the temperature in the boundary layer of the flow over a flat plate.

A power system control scheme based on security visualisation in parameter space

Power system real time security assessment is one of the fundamental modules of the electricity markets. Typically, when a contingency occurs, it is required that security assessment and enhancement module shall be ready for action within about 20 minutes’ time to meet the real time requirement. The recent California black out again highlighted the importance of system security. This paper proposed an approach for power system security assessment and enhancement based on the information provided from the pre-defined system parameter space. The proposed scheme opens up an efficient way for real time security assessment and enhancement in a competitive electricity market for single contingency case

Quasispin graded-fermion formalism and gl(m vertical bar n)down arrow osp(m vertical bar n) branching rules

The graded-fermion algebra and quasispin formalism are introduced and applied to obtain the gl(m\n)down arrow osp(m\n) branching rules for the two- column tensor irreducible representations of gl(m\n), for the case m less than or equal to n(n > 2). In the case m < n, all such irreducible representations of gl(m\n) are shown to be completely reducible as representations of osp(m\n). This is also shown to be true for the case m=n, except for the spin-singlet representations, which contain an indecomposable representation of osp(m\n) with composition length 3. These branching rules are given in fully explicit form. (C) 1999 American Institute of Physics. [S0022-2488(99)04410-2].

Direct visualisation of B-1 inhomogeneity by flip angle dependency

Inhomogeneities in the spatial distribution of the excitatory Radio Frequency (RF) field, are still a dominant source of artifacts and loss of signal to noise ratio in MR imaging experiments, A number of strategies have been proposed to quantify this distribution, However, in this technical note we present a relatively simple MR imaging procedure which can be used to visualise RF inhomogeneities directly either by means of the magnitude or the phase of an image. To visualise the RF field distribution in both the inner and outer volumes of the coil, we have performed experiments in which the entire coil is submerged in a non-conducting fluid, To the best of our knowledge this strategy has not been used previously in order to evaluate coil performance, Finally, we demonstrate that the method is sensitive enough to reveal the effects of the sample properties on the effective RF wavelength of the transmitted field. (C) 1997 Elsevier Science Inc.

Virtual plants - integrating architectural and physiological models

Recent advances in computer technology have made it possible to create virtual plants by simulating the details of structural development of individual plants. Software has been developed that processes plant models expressed in a special purpose mini-language based on the Lindenmayer system formalism. These models can be extended from their architectural basis to capture plant physiology by integrating them with crop models, which estimate biomass production as a consequence of environmental inputs. Through this process, virtual plants will gain the ability to react to broad environmental conditions, while crop models will gain a visualisation component. This integration requires the resolution of the fundamentally different time scales underlying the approaches. Architectural models are usually based on physiological time; each time step encompasses the same amount of development in the plant, without regard to the passage of real time. In contrast, physiological models are based in real time; the amount of development in a time step is dependent on environmental conditions during the period. This paper provides a background on the plant modelling language, then describes how widely-used concepts of thermal time can be implemented to resolve these time scale differences. The process is illustrated using a case study. (C) 1997 Elsevier Science Ltd.

Data grid for the management, reconstruction, analysis and visualisation of archaeological data

In 2007 Associate Professor Jay Hall retires from the University of Queensland after more than 30 years of service to the Australian archaeological community. Celebrated as a gifted teacher and a pioneer of Queensland archaeology, Jay leaves a rich legacy of scholarship and achievement across a wide range of archaeological endeavours. An Archæological Life brings together past and present students, colleagues and friends to celebrate Jay’s contributions, influences and interests.

Coupling 3D visualisation to qualitative assessment of built environment designs

Geographical information systems (GIS) coupled to 3D visualisation technology is an emerging tool for urban planning and landscape design applications. The utility of 3D GIS for realistically visualising the built environment and proposed development scenarios is much advocated in the literature. Planners assess the merits of proposed changes using visual impact assessment (VIA). We have used Arcview GIS and visualisation software: called PolyTRIM from the University of Toronto, Centre for Landscape Research (CLR) to create a 3D scene for the entrance to a University campus. The paper investigates the thesis that to facilitate VIA in planning and design requires not only visualisation, but also a structured evaluation technique (Delphi) to arbitrate the decision-making process. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Studying conformally flat spacetimes with an elastic stress energy tensor using 1+3 formalism

Conformally flat spacetimes with an elastic stress energy tensor having diagonal trace-free anisotropic pressure are investigated using 1+3 formalism. The 1+3 Bianchi and Jacobi identities and Einstein field equations are written for a particular case with a conformal factor dependent on only one spatial coordinate. Solutions with non null anisotropic pressure are obtained.

Visualisation of human rad52 protein and its complexes with hRad51 and DNA.

The human Rad52 protein stimulates joint molecule formation by hRad51, a homologue of Escherichia coli RecA protein. Electron microscopic analysis of hRad52 shows that it self-associates to form ring structures with a diameter of approximately 10 nm. Each ring contains a hole at its centre. hRad52 binds to single and double-stranded DNA. In the ssDNA-hRad52 complexes, hRad52 was distributed along the length of the DNA, which exhibited a characteristic "beads on a string" appearance. At higher concentrations of hRad52, "super-rings" (approximately 30 nm) were observed and the ssDNA was collapsed upon itself. In contrast, in dsDNA-hRad52 complexes, some regions of the DNA remained protein-free while others, containing hRad52, interacted to form large protein-DNA networks. Saturating concentrations of hRad51 displaced hRad52 from ssDNA, whereas dsDNA-Rad52 complexes (networks) were more resistant to hRad51 invasion and nucleoprotein filament formation. When Rad52-Rad51-DNA complexes were probed with gold-conjugated hRad52 antibodies, the presence of globular hRad52 structures within the Rad51 nucleoprotein filament was observed. These data provide the first direct visualisation of protein-DNA complexes formed by the human Rad51 and Rad52 recombination/repair proteins.

A collaborative approach for incorporating forensic case data into crime investigation using criminal intelligence analysis and visualisation

There is an increasing awareness that the articulation of forensic science and criminal investigation is critical to the resolution of crimes. However, models and methods to support an effective collaboration between these partners are still poorly expressed or even lacking. Three propositions are borrowed from crime intelligence methods in order to bridge this gap: (a) the general intelligence process, (b) the analyses of investigative problems along principal perspectives: entities and their relationships, time and space, quantitative aspects and (c) visualisation methods as a mode of expression of a problem in these dimensions. Indeed, in a collaborative framework, different kinds of visualisations integrating forensic case data can play a central role for supporting decisions. Among them, link-charts are scrutinised for their abilities to structure and ease the analysis of a case by describing how relevant entities are connected. However, designing an informative chart that does not bias the reasoning process is not straightforward. Using visualisation as a catalyser for a collaborative approach integrating forensic data thus calls for better specifications.

Méthodes de visualisation en analyse criminelle: approche générale de conception des schémas relationnels et développement d'un catalogue de patterns

Le travail policier et l'enquête judiciaire nécessitent de prendre de nombreuses décisions : choisir quelle trace analyser, mettre sous surveillance ou en détention un suspect, sont autant de décisions qui sont prises quotidiennement par les acteurs du système judiciaire. Ces décisions font l'objet de pesées d'intérêts qui se fondent sur l'analyse de l'information accessible. C'est le rôle de l'analyse criminelle de mettre en perspective l'information colligée pour la rendre intelligible aux décideurs compétents. L'usage de représentations graphiques est notamment recommandé pour soutenir l'analyse et la communication de ces informations.Des techniques de visualisation relationnelle sont notamment exploitées dans les enquêtes judiciaires afin de faciliter le traitement d'affaires d'envergure. Les éléments pertinents de l'enquête sont représentés sous la forme de schémas décrivant les relations entre les événements et les entités d'intérêts (tel que des personnes, des objets et des traces). Les exploitations classiques de ces techniques qui s'apparentent à des graphes, sont par exemple : la représentation de réseaux criminels, de trafics de marchandises, de chronologies d'événements, ainsi que la visualisation de relations téléphoniques et financières. Dans ce contexte, la visualisation soutient un nombre importants d'objectifs, tels qu'analyser les traces et les informations collectées, évaluer a posteriori une investigation, aider à qualifier les infractions, faciliter l'appréhension d'un dossier, voire soutenir une argumentation lors du procès.La pratique intègre des outils logiciels simples qui produisent des graphiques élégants et souvent percutants. Leur utilisation semble néanmoins soulever des difficultés. Cette recherche tend à montrer qu'il existe des disparités étonnantes lors de l'exploitation de ces techniques. Des biais de raisonnement et de perception peuvent être induits, allant jusqu'à provoquer des décisions aux conséquences parfois désastreuses. Ce constat révèle la nécessité de consolider les méthodes pratiquées.Pour mettre en évidence ces difficultés, des évaluations ont été effectuées avec des praticiens et des étudiants. Elles ont permis d'établir une image empirique de l'étendue des variations de conception et d'interprétation des représentations, ainsi que de leurs impacts sur la prise de décision. La nature et la diversité des concepts à représenter, l'absence d'un consensus émergeant sur la manière de représenter les données, la diversité des solutions visuelles envisageables, les contraintes imposées par les outils exploités et l'absence d'une formalisation claire du langage, sont autant de causes supposées des difficultés.Au cours des vingt dernières années, plusieurs axes de développement ont été proposés pour traiter les difficultés observées, tels que l'amélioration des automatismes facilitant la conception d'une représentation, l'exploitation des techniques de réseaux sociaux, l'automatisation de l'identification et de l'extraction des entités dans du texte non-structuré et la définition de langages formels. Cette recherche propose une approche parallèle fondée sur une exploitation adaptée de structures de graphe et de propriétés visuelles pour optimiser la représentation en fonction des objectifs définis et de la nature des informations à représenter.Des solutions ont été recherchées selon plusieurs axes. Des recommandations générales, issues de diverses communautés de recherche liées à la visualisation, ont été recherchées afin de proposer une démarche générale de conception des schémas relationnels. Par ailleurs, le développement d'un catalogue de bonnes pratiques formalisées sous la forme de patterns de visualisation a été amorcé. Chaque pattern décrit une solution particulière pour un problème d'analyse récurrent, tel que l'analyse d'une série de cambriolages. Finalement, l'impact sur les outils de la méthodologie proposée est discuté en regard des limites qu'ils imposent. Un prototype de visualisation multidimensionnel a été élaboré.Cette recherche met en évidence les difficultés rencontrées lors de l'exploitation de représentations graphiques pour soutenir le processus de l'enquête judiciaire et propose des éléments de méthode et des innovations techniques utiles tant pour l'enseignement de la discipline que pour sa pratique.

Valoriser le géopatrimoine par la médiation indirecte et la visualisation des objets géomorphologiques

Le géopatrimoine regroupe des objets géologiques lato sensu auxquels certaines valeurs sont attribuées, en fonction de leur intérêt pour la science, de leur rareté, de leurs particularités culturelles ou écologiques, etc. Valoriser le géopatrimoine signifie avant tout faire partager cette approche aux non-spécialistes, en expliquant ce qui fait la valeur de ces objets. Cette valorisation peut s'effectuer, entre autres, sous la forme d'une activité touristique et contribuer ainsi au développement régional. Faire comprendre l'origine, la singularité et la valeur des formes du relief implique le recours à une communication éducative, désignée par le terme de médiation. Les implications de la dimension éducative du processus, comme la prise en compte des connaissances et attentes du public, la création d'un environnement favorable à l'apprentissage ou l'attractivité du contenu, sont souvent négligées. Du point de vue conceptuel, un modèle de la médiation indirecte (c'est-à-dire au moyen de supports médiatiques) a été proposé et appliqué au développement empirique de produits de médiation et à leur évaluation. Ce modèle ne garantit pas la réussite de la communication éducative, mais contribue à créer un cadre favorable au processus. De plus, plusieurs lignes directrices pour le choix du type de média et sa mise en forme ont été définies sur la base d'une compilation de résultats de la psychologie cognitive sur l'usage des médias pour l'apprentissage. Des méthodes qualitatives et quantitatives variées ont été mobilisées: enquêtes par questionnaire ex situ et in situ, auprès des visiteurs de géomorphosites de montagne, réalisation de médias interactifs testés ensuite auprès de divers publics (parcours enregistré, pré- et post-questionnaires) et entretiens collectifs. Les résultats obtenus éclairent divers aspects de la problématique. L'étude du public a montré, par exemple, que le géotourisme possède un réel public parmi les visiteurs des sites de montagnes: trois-quarts d'entre eux expriment de l'intérêt pour des explications sur la géologie et l'évolution du paysage. Cette thèse a exploré ces aspects liés au processus d'apprentissage en se focalisant sur les médias visuels, surtout interactifs. La plupart des médias visuels couramment utilisés en géomorphologie ont été considérés. Le développement de versions interactives de ces médias sous forme d'applications web a fourni un aperçu concret des possibilités des nouvelles technologies. Les utilisateurs apprécient en particulier a richesse du contenu, le haut degré d'interactivité et la variété de ces applications. De tels médias incitent à visiter le site naturel et semblent aussi répondre aux intérêts de publics variés.