Advanced Monte Carlo Simulation and Machine Learning for Frequency Domain Optical Coherence Tomography

Optical Coherence Tomography(OCT) is a popular, rapidly growing imaging technique with an increasing number of bio-medical applications due to its noninvasive nature. However, there are three major challenges in understanding and improving an OCT system: (1) Obtaining an OCT image is not easy. It either takes a real medical experiment or requires days of computer simulation. Without much data, it is difficult to study the physical processes underlying OCT imaging of different objects simply because there aren't many imaged objects. (2) Interpretation of an OCT image is also hard. This challenge is more profound than it appears. For instance, it would require a trained expert to tell from an OCT image of human skin whether there is a lesion or not. This is expensive in its own right, but even the expert cannot be sure about the exact size of the lesion or the width of the various skin layers. The take-away message is that analyzing an OCT image even from a high level would usually require a trained expert, and pixel-level interpretation is simply unrealistic. The reason is simple: we have OCT images but not their underlying ground-truth structure, so there is nothing to learn from. (3) The imaging depth of OCT is very limited (millimeter or sub-millimeter on human tissues). While OCT utilizes infrared light for illumination to stay noninvasive, the downside of this is that photons at such long wavelengths can only penetrate a limited depth into the tissue before getting back-scattered. To image a particular region of a tissue, photons first need to reach that region. As a result, OCT signals from deeper regions of the tissue are both weak (since few photons reached there) and distorted (due to multiple scatterings of the contributing photons). This fact alone makes OCT images very hard to interpret.

This thesis addresses the above challenges by successfully developing an advanced Monte Carlo simulation platform which is 10000 times faster than the state-of-the-art simulator in the literature, bringing down the simulation time from 360 hours to a single minute. This powerful simulation tool not only enables us to efficiently generate as many OCT images of objects with arbitrary structure and shape as we want on a common desktop computer, but it also provides us the underlying ground-truth of the simulated images at the same time because we dictate them at the beginning of the simulation. This is one of the key contributions of this thesis. What allows us to build such a powerful simulation tool includes a thorough understanding of the signal formation process, clever implementation of the importance sampling/photon splitting procedure, efficient use of a voxel-based mesh system in determining photon-mesh interception, and a parallel computation of different A-scans that consist a full OCT image, among other programming and mathematical tricks, which will be explained in detail later in the thesis.

Next we aim at the inverse problem: given an OCT image, predict/reconstruct its ground-truth structure on a pixel level. By solving this problem we would be able to interpret an OCT image completely and precisely without the help from a trained expert. It turns out that we can do much better. For simple structures we are able to reconstruct the ground-truth of an OCT image more than 98% correctly, and for more complicated structures (e.g., a multi-layered brain structure) we are looking at 93%. We achieved this through extensive uses of Machine Learning. The success of the Monte Carlo simulation already puts us in a great position by providing us with a great deal of data (effectively unlimited), in the form of (image, truth) pairs. Through a transformation of the high-dimensional response variable, we convert the learning task into a multi-output multi-class classification problem and a multi-output regression problem. We then build a hierarchy architecture of machine learning models (committee of experts) and train different parts of the architecture with specifically designed data sets. In prediction, an unseen OCT image first goes through a classification model to determine its structure (e.g., the number and the types of layers present in the image); then the image is handed to a regression model that is trained specifically for that particular structure to predict the length of the different layers and by doing so reconstruct the ground-truth of the image. We also demonstrate that ideas from Deep Learning can be useful to further improve the performance.

It is worth pointing out that solving the inverse problem automatically improves the imaging depth, since previously the lower half of an OCT image (i.e., greater depth) can be hardly seen but now becomes fully resolved. Interestingly, although OCT signals consisting the lower half of the image are weak, messy, and uninterpretable to human eyes, they still carry enough information which when fed into a well-trained machine learning model spits out precisely the true structure of the object being imaged. This is just another case where Artificial Intelligence (AI) outperforms human. To the best knowledge of the author, this thesis is not only a success but also the first attempt to reconstruct an OCT image at a pixel level. To even give a try on this kind of task, it would require fully annotated OCT images and a lot of them (hundreds or even thousands). This is clearly impossible without a powerful simulation tool like the one developed in this thesis.

Androginia en teatro

Nivel Educativo: Master.Duración (en horas): 4

Teatro e identidade nacional: as representações das alteridades na obra dramática de José de Alencar

O século XIX, no Brasil, foi marcado por uma tentativa de construção de uma identidade nacional e cultural num país pós-independência. Neste panorama, José de Alencar destaca-se, entre outros papéis que exerceu, como significativo romancista e contribui para a formação de um sistema literário em nosso país. Porém, é na obra dramática alencariana que também podemos identificar uma proposta discursiva da possível identidade do homem no Brasil a partir de suas relações contraditórias e problemáticas com os "outros" aqui presentes: o português, o índio, o negro, e o francês representações estas capazes de dar ao homem uma ideia de pertencimento cultural, através de uma seleção do que deve ou não servir para representar sua identidade e a de seu povo

A metrópole em cena: As metáforas do teatro e do cinema em Cidade de Vidro de Paul Auster e Sinédoque Nova York de Charlie Kaufman

A metáfora do mundo como um palco está presente no imaginário humano há muitos séculos, o que se pode ver nas obras artísticas e filosóficas, de Cícero a Shakespeare: o mundo é representação. O presente estudo propõe-se a analisar interdisciplinamente os desdobramentos das metáforas do teatro e do cinema, na exploração do espaço da metrópole, tendo como corpus o romance Cidade de Vidro, de Paul Auster (1999) e a narrativa fílmica Sinédoque Nova York, de Charlie Kaufman (2008). Para tal, procuramos os teóricos da metáfora, tendo como principal deles Hans Blumenberg, fundador da Metaforologia, Paul Ricoeur e Derrida, em estudos especialmente dedicados a essa figura de linguagem. As metáforas, contudo, se realizam em um determinado espaço, o da metrópole, e para nos guiarmos em seus caminhos, elegemos os estudiosos da nova geografia cultural, dentre os quais Paul Claval, Mathias Le Bossé e Denis Cosgrove. Na correlação da cidade com o teatro, apontaremos a própria história da criação do teatro ocidental como o principal ponto de partida para as ramificações de tal mimetismo. Para o estudo específico do espaço da metrópole, contamos com Walter Benjamin e seus seguidores. Os estudos benjaminianos serão também de vital importância para a compreensão da relação entre cinema e metrópole, relação essa que também foi aclarada pelo questionamento de Nietzsche sobre a verdade. Não foi nossa intenção comparar as obras aqui analisadas em seus planos narratológicos, mas articular dois textos regidos por códigos e procedimentos artísticos parecidos, mas, ainda assim diferentes. Buscamos apontar como as relações teatrais e cinemáticas na metrópole, fragmentada como o próprio homem que nela se perde, provocam uma suspensão da fronteira entre realidade e ficção

Acendam as luzes ,O Mambembe voltou! De Artur Azevedo ao Teatro dos Sete, redenção e idealismo na invenção póstuma da belle époque teatral

Estudo do texto teatral O Mambembe, a partir dos contextos em que foi criado, em 1904, e depois reabilitado, para o público e para a crítica, 55 anos depois. A ótica da recepção destaca esta peça do conjunto da obra de Artur Azevedo, deixando entrever, principalmente a partir de uma possível ideologia de um teatro educador dos sentidos, as contradições do texto com o mundo da diversão teatral na entrada do século XX carioca, sua tentativa de certa forma de escapar a sua massificação, apelando ao passado e à promessa de um futuro mais artístico para o teatro. Na primeira parte se discutem as ideias inaugurais para o teatro de formação na modernidade, e como estas são catalisadas no Brasil em torno de um teatro que civiliza pela formação de almas, até a época de Artur Azevedo. Depois de explorar alguns aspectos históricos da época de O Mambembe, expõe-se um pequeno painel e algumas considerações teóricas sobre a indústria e a estrutura do teatro ligeiro da entrada para o século XX.Na segunda parte do trabalho, ligadas às questões teóricas sobre recepção teatral, são discutidas as noções de teatro e cultura de cada época, através de comentários e críticas de jornais. Depois de uma pequena exposição das mudanças ideológicas e culturais que se passaram no intervalo dos 55 anos entre uma montagem e outra, o trabalho termina com uma proposta de metaforologia do texto a partir das informações colhidas e resultados experimentados

A peregrinação ocidental no teatro de Afonso Álvares (XVI) e Xavier Lama (século XX)

Esta dissertação tem por objetivo mostrar como o mito de São Tiago Maior e a peregrinação religiosa na Idade Média são retratados na dramaturgia portuguesa e galega. Para isso, reporta-se a duas obras: Auto de Santiago de Afonso Álvares (Portugal - séc. XVI) e O Peregrino errante que cansou ó demo de Xavier Lama (Galícia séc. XX). Objetiva verificar como os discursos das personagens, associados aos demais elementos que estruturam as obras, têm por finalidade acentuar a importância, no contexto da religiosidade ibérica, do culto à Virgem de Guadalupe e de São Tiago em sua tríplice representação: São Tiago Apóstolo, Peregrino ou Mata-mouros. E, sobretudo, demonstrar o caráter doutrinador e moralizante das peças, principalmente na recomendação das virtudes a serem seguidas e dos pecados a serem evitados pelo cristão em sua peregrinação existencial, objetivando a ascenção espiritual

Teatro y traducción (inglés-español). Análisis comparativo de traducciones comerciales. Who's Afraid of Virginia Woolf?

El presente trabajo se centra en un análisis comparativo en varios niveles de las traducciones producidas a partir de la obra teatral Who’s Afraid of Virginia Woolf? (Albee 1962): las de Marcelo De Ridder, José Méndez y Alberto Mira, realizadas con distintos fines y en momentos histórico culturales diferenciados. Asimismo hemos integrado en la comparación la adaptación cinematográfica y los correspondientes textos audiovisuales en inglés y en español, con el fin de ofrecer una visión más inclusiva del modo en que se ha generado esta cadena textual. Para manejar el mencionado corpus, nos hemos valido de herramientas informáticas. Por un lado, el programa TRACEAligner ha resultado de gran utilidad para alinear los textos teatrales. Por otro lado, SubRip ha posibilitado la extracción del subtitulado en inglés y en español del DVD, que después hemos organizado en una tabla bitextual. A través de una metodología fundamentada en estudios de investigación relevantes, hemos examinado el corpus desde una perspectiva extratextual, macroestructural, microestructural e intersistémica. Esto nos ha permitido interrelacionar las traducciones en aspectos tan importantes como los factores contextuales que afectan a su producción, las características de las publicaciones (o del libreto inédito), la transferencia de las unidades estructurales y argumentales, la correspondencia con rasgos de distintos tipos de traducciones, los fenómenos de traducción con mayor incidencia o las adaptaciones derivadas de los procesos de censura. Gracias a la comparación de estos temas, se pueden apreciar las características distintivas de cada texto. Otro asunto que se trata a lo largo del análisis es la identificación del texto fuente de cada traducción, especialmente de la de Méndez. Hemos tratado de demostrar que Méndez parte del texto norteamericano, no de la traducción de Ridder, como se ha sugerido (Espejo 1998: 111 112). Por último, recogemos una serie de conclusiones que pretenden verter luz sobre las cuestiones planteadas en la introducción.

Teatro sombrio: o demônio em cena nos trópicos: o papel do teatro Anchietano no processo de colonização da América portuguesa no século XVI

O teatro anchietano, que articula a educação, a arte e a religião por meio de um interessante intercâmbio de signos, configurou-se como um dos mais relevantes instrumentos pedagógicos utilizados pela Companhia de Jesus na América Portuguesa durante o século XVI. Suas práticas discursivas acerca do Diabo e de seu séquito infernal tinham por objetivos, a partir da construção de uma pedagogia do medo, a promoção do catolicismo entre os indígenas e a adaptação desses povos à cultura euro-cristã, garantindo, desta forma, a viabilidade da colonização desses domínios ultramarinos pertencentes à coroa portuguesa. O processo de elaboração das representações culturais, característico dos encontros e confrontos entre os mundos europeu e indígena, a gestação de novos modelos de organização social e de valores, por meio do crivo da mestiçagem cultural, serão levados em conta para a análise da ação missionária jesuítica. Na presente dissertação analisaremos esses aspectos tendo por base o Auto de São Lourenço escrito pelo padre José de Anchieta.

La historia de las traducciones del teatro inglés en España en el siglo XX: Perspectiva desde el proyecto TRACE

Editoras Rosa Rabadán; Trinidad Guzmán; Marisa Fernández.

Teatro e política na obra de Almeida Garrett: do setembrismo ao cabralismo (1838-1843)

Almeida Garrett engajou-se como liberal participando dos acontecimentos políticos de seu país. Após a Revolução de Setembro de 1836, Passos Manuel convida-o para estruturar o teatro português, tendo em vista que é considerado um meio de civilização. Garrett elabora um plano baseado em três pontos fundamentais: a construção de um edifício (futuro Teatro Nacional D. Maria II, inaugurado em 1846); uma escola voltada para formação artística e a criação de um repertório dramático nacional e moderno. Aprovado pela rainha D. Maria II em Decreto de 15 de novembro de 1836, nomeado Inspetor-Geral dos Teatros, para coordenar as atividades, põe em prática o projeto até ser demitido em julho de 1841. A proposta deste trabalho é analisar o teatro garrettiano, sob o ponto de vista político, do período de 1838 a 1843, por esta ser uma fase de intensa atividade do autor na tentativa de restaurar a cena portuguesa. Como corpus, temos: Um auto de Gil Vicente (1838); O alfageme de Santarém (1841); Frei Luís de Sousa (1843)

El teatro romano de Córdoba. Novedades en torno al edificio como fruto de los trabajos relacionados con su musealización (2006-2010)

[ES] Para más información sobre este trabajo, puede consultarse el registro: "Documentación geométrica de los restos del Teatro Romano de Córdoba", http://hdl.handle.net/10810/9167