Classification of oximetry signals using Bayesian neural networks to assist in the detection of obstructive sleep apnoea syndrome

In the present study, multilayer perceptron (MLP) neural networks were applied to help in the diagnosis of obstructive sleep apnoea syndrome (OSAS). Oxygen saturation (SaO2) recordings from nocturnal pulse oximetry were used for this purpose. We performed time and spectral analysis of these signals to extract 14 features related to OSAS. The performance of two different MLP classifiers was compared: maximum likelihood (ML) and Bayesian (BY) MLP networks. A total of 187 subjects suspected of suffering from OSAS took part in the study. Their SaO2 signals were divided into a training set with 74 recordings and a test set with 113 recordings. BY-MLP networks achieved the best performance on the test set with 85.58% accuracy (87.76% sensitivity and 82.39% specificity). These results were substantially better than those provided by ML-MLP networks, which were affected by overfitting and achieved an accuracy of 76.81% (86.42% sensitivity and 62.83% specificity). Our results suggest that the Bayesian framework is preferred to implement our MLP classifiers. The proposed BY-MLP networks could be used for early OSAS detection. They could contribute to overcome the difficulties of nocturnal polysomnography (PSG) and thus reduce the demand for these studies.

Analysis of nocturnal oxygen saturation recordings using kernel entropy to assist in sleep apnea-hypopnea diagnosis

In this study, a new entropy measure known as kernel entropy (KerEnt), which quantifies the irregularity in a series, was applied to nocturnal oxygen saturation (SaO 2) recordings. A total of 96 subjects suspected of suffering from sleep apnea-hypopnea syndrome (SAHS) took part in the study: 32 SAHS-negative and 64 SAHS-positive subjects. Their SaO 2 signals were separately processed by means of KerEnt. Our results show that a higher degree of irregularity is associated to SAHS-positive subjects. Statistical analysis revealed significant differences between the KerEnt values of SAHS-negative and SAHS-positive groups. The diagnostic utility of this parameter was studied by means of receiver operating characteristic (ROC) analysis. A classification accuracy of 81.25% (81.25% sensitivity and 81.25% specificity) was achieved. Repeated apneas during sleep increase irregularity in SaO 2 data. This effect can be measured by KerEnt in order to detect SAHS. This non-linear measure can provide useful information for the development of alternative diagnostic techniques in order to reduce the demand for conventional polysomnography (PSG). © 2011 IEEE.

Reductions of peak-to-average power ratio and optical beat interference in cost-effective OFDMA-PONs

The peak-to-average power ratio (PAPR) and optical beat interference (OBI) effects are examined thoroughly in orthogonal frequency-division multiplexing access (OFDMA)-passive optical networks (PONs) at a signal bit rate up to ∼ 20 Gb/s per channel using cost-effective intensity-modulation and direct-detection (IM/DD). Single-channel OOFDM and upstream multichannel OFDM-PONs are investigated for up to six users. A number of techniques for mitigating the PAPR and OBI effects are presented and evaluated including adaptive-loading algorithms such as bit/power-loading, clipping for PAPR reduction, and thermal detuning (TD) for the OBI suppression. It is shown that the bit-loading algorithm is a very efficient PAPR reduction technique by reducing it at about 1.2 dB over 100 Km of transmission. It is also revealed that the optimum method for suppressing the OBI is the TD + bit-loading. For a targeted BER of 1 × 10-3, the minimum allowed channel spacing is 11 GHz when employing six users. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

Progettazione e realizzazione di un prototipo di stazione per il monitoraggio ambientale

La tesi analizza la problematica del monitoraggio ambientale a basso costo, cercando di approfondirne le caratteristiche e studiando le situazioni in cui questo vi si adatta bene. Lo studio ha permesso di realizzare due tipologie di stazioni di raccolta dati, una dedicata alla misurazione delle polveri sottili, e una dedicata alla misurazione dell’acidità delle piogge. Entrambe le stazioni condividono la logica di funzionamento, quindi il “core” rimane lo stesso pur lavorando con dati estremamente diversi, mentre si distinguono per i due sensori utilizzati. In fase di test i sensori si sono dimostrati sufficientemente precisi lasciando ben sperare per la realizzazione di applicazioni in contesti reali simili a quelli considerati durante l’analisi. Le stazioni sono in grado di fornire dati geo-localizzati consultabili attraverso un portale web, è possibile visualizzare ogni stazione su una mappa ricevendo aggiornamenti sulle ultime misurazioni, inoltre si possono modellare i dati e visualizzarli su una serie di grafici. Una delle caratteristiche fondamentali che ha guidato tutta la progettazione è stata l’estendibilità del modello, la logica di funzionamento della stazione può essere facilmente implementata su tecnologie hardware e software diverse.

Interfaccia utente per assegnamento missioni e monitoraggio di un trattore automatico

Il presente lavoro consiste nella realizzazione di un'interfaccia utente adibita all'assegnamento di missioni e al monitoraggio remoto di un rover agricolo autonomo. Sfruttando l'informatica per la sua implementazione, tale interfaccia trova invece applicazione nel campo dell'automazione e dell'agricoltura di precisione. L'utilizzatore ha perciò la facoltà di muovere il rover in campo aperto e di demandargli missioni specifiche, ricevendo allo stesso tempo un feedback continuo sul suo operato. L'applicativo software comunica quindi in maniera bidirezionale con il veicolo controllato ed è predisposto per sfruttare diversi canali di comunicazione (antenne seriali, pacchetti udp, socket tcp). La scrittura del codice è stata seguita da una serie di prove di comunicazione con il veicolo, effettuate indoor, e infine da alcuni test completi effettuati outdoor, con il rover in movimento.

Human Presence Detection in ambiente Home Manager: sperimentazione su piattaforma Raspberry

Home Manager, è una piattaforma sperimentale per la gestione di Smart Space e in particolare di una casa intelligente immersa in uno ambiente, avente l'ambizione di anticipare le necessità dell'utente. Questa tesi ha due obiettivi fondamentali: in primo luogo, implementare su piattaforma Raspberry la parte di Home Manager relativa allo scenario del riconoscimento delle persone negli ambienti della casa, mediante l'utilizzo del modulo telecamera; in secondo luogo, attraverso le informazioni ricavate precedentemente, implementare e simulare una gestione intelligente e automatica delle luci presenti all'interno della casa, sfruttando a tal fine un modulo relè.

El periodismo deportivo condicionado por la gestión comunicativa de los clubes de fútbol: el caso del FC Barcelona

Las relaciones entre los gabinetes de Comunicación de los clubes de fútbol y los periodistas deportivos se enmarcan en el modelo de Gieber y Johnson (1961) por el que el hecho de que ambos compartan objetivos comunes, donde los gabinetes de Comunicación necesitan que los medios publiquen determinadas informaciones y los periodistas precisan de noticias que publicar, provoca una pérdida de independencia por parte de los periodistas, ya que necesitan a esos departamentos como fuentes. En la actualidad, los departamentos de Comunicación de los clubes de fútbol, como el del FC Barcelona, se han constituido en gatekeepers. Esto ha acentuado las históricas diferencias que existen entre los periodistas y los profesionales de la comunicación corporativa, incrementado por el control informativo de estos departamentos lo que provoca constantes tensiones entre ambos.

Los conocimientos acerca del maltrato infantil de los futuros profesionales de la educación: un estudio exploratorio

Los profesionales de la educación se encuentran, en su ejercicio profesional, en una posición privilegiada para realizar una detección precoz del maltrato infantil y para identificar posibles casos de riesgo. Sin embargo, en ocasiones, maestros y educadores en general aducen falta de conocimiento y formación para realizar dichas tareas. Es por ello que, en este trabajo deseamos insistir en la necesidad de analizar la formación de los futuros profesionales de la educación en torno al maltrato infantil, tanto en el seno de la familia como fuera de ella, y ya sea ejercido por un adulto o por otros menores. No olvidemos que la identificación temprana de comportamientos violentos y, por supuesto, la puesta en marcha de estrategias sólidas para su prevención requieren disponer de una buena capacitación. Por esta razón, hemos realizado un estudio piloto que nos permitiera conocer la formación que los estudiantes del Grado de Pedagogía tienen sobre el maltrato infantil, utilizando un cuestionario que hemos diseñado específicamente para alcanzar tal propósito. En la realización de un estudio piloto contamos con una muestra de 24 alumnos y alumnas del 4º curso del Grado de Pedagogía. Entre las conclusiones alcanzadas destacamos que, tras analizar los datos derivados del pase piloto, podemos concluir que los futuros pedagogos consideran necesario tener formación específica al respecto, una preparación que, mayoritariamente, consideran insuficiente y muy limitada para poder afrontar sus responsabilidades profesionales en el futuro.

Continuous statistical modelling for rapid detection of adulteration of extra virgin olive oil using mid infrared and Raman spectroscopic data

The main objective of this work was to develop a novel dimensionality reduction technique as a part of an integrated pattern recognition solution capable of identifying adulterants such as hazelnut oil in extra virgin olive oil at low percentages based on spectroscopic chemical fingerprints. A novel Continuous Locality Preserving Projections (CLPP) technique is proposed which allows the modelling of the continuous nature of the produced in-house admixtures as data series instead of discrete points. The maintenance of the continuous structure of the data manifold enables the better visualisation of this examined classification problem and facilitates the more accurate utilisation of the manifold for detecting the adulterants. The performance of the proposed technique is validated with two different spectroscopic techniques (Raman and Fourier transform infrared, FT-IR). In all cases studied, CLPP accompanied by k-Nearest Neighbors (kNN) algorithm was found to outperform any other state-of-the-art pattern recognition techniques.

Sviluppo e sperimentazione di un sistema "obstacle detection & collision avoidance" per velivoli multirotori

Il lavoro di tesi svolto riguarda lo sviluppo e la sperimentazione di un primo prototipo di sistema per l’obstacle detection e collision avoidance, capace di identificare un ostacolo e inibire i comandi del pilota in modo da evitare collisioni.

Respiratory electron transport activity in plankton: determinants and detection

Programa de doctorado en Oceanografía. La fecha de publicación es la fecha de lectura

Lambda_c detection using a weighted Bayesian PID approach

Lo scopo della tesi è di stimare le prestazioni del rivelatore ALICE nella rivelazione del barione Lambda_c nelle collisioni PbPb usando un approccio innovativo per l'identificazione delle particelle. L'idea principale del nuovo approccio è di sostituire l'usuale selezione della particella, basata su tagli applicati ai segnali del rivelatore, con una selezione che usi le probabilità derivate dal teorema di Bayes (per questo è chiamato "pesato Bayesiano"). Per stabilire quale metodo è il più efficiente , viene presentato un confronto con altri approcci standard utilizzati in ALICE. Per fare ciò è stato implementato un software di simulazione Monte Carlo "fast", settato con le abbondanze di particelle che ci si aspetta nel nuovo regime energetico di LHC e con le prestazioni osservate del rivelatore. E' stata quindi ricavata una stima realistica della produzione di Lambda_c, combinando i risultati noti da esperimenti precedenti e ciò è stato usato per stimare la significatività secondo la statistica al RUN2 e RUN3 dell'LHC. Verranno descritti la fisica di ALICE, tra cui modello standard, cromodinamica quantistica e quark gluon plasma. Poi si passerà ad analizzare alcuni risultati sperimentali recenti (RHIC e LHC). Verrà descritto il funzionamento di ALICE e delle sue componenti e infine si passerà all'analisi dei risultati ottenuti. Questi ultimi hanno mostrato che il metodo risulta avere una efficienza superiore a quella degli usuali approcci in ALICE e che, conseguentemente, per quantificare ancora meglio le prestazioni del nuovo metodo si dovrebbe eseguire una simulazione "full", così da verificare i risultati ottenuti in uno scenario totalmente realistico.

Valutazione del fondo naturale di argon-37 a fini di supporto alle ispezioni in situ nell'ambito del Trattato Internazionale per il Bando dei Test Nucleari

Il CTBT (Trattato di Bando Complessivo dei Test Nucleari) è un accordo multilaterale tra Stati, stilato nel 1996, che impone il divieto assoluto di effettuare esplosioni di tipo nucleare, sia per scopi civili che per scopi militari, in qualsiasi ambiente. Esso prevede l'istituzione di un sistema di verifica e monitoraggio che si prefigge lo scopo di rilevare tempestivamente se in una qualsiasi parte del mondo sia stato clandestinamente effettuato un test. Tra le varie tecniche utilizzate, la più decisiva per l'identificazione di un'esplosione è data dal monitoraggio di radionuclidi, che permette di fare ipotesi su di un eventuale evento illecito di origine nucleare se in una certa regione si rileva la presenza nell'ambiente di particolari isotopi radioattivi in quantità anomale. Attualmente, il metodo più efficace consiste nell'eventuale identificazione della presenza di quattro radioisotopi di gas nobili, ovvero xeno-131m, xeno-133, xeno-133m e xeno-135. Di recente, però, gli esperti hanno cominciato a valutare l'ipotesi di effettuare misurazioni anche di un altro radioisotopo di gas nobili, ovvero l'argon-37. L'efficacia nell'utilizzo di quest'ultimo è superiore a quella che caratterizza il monitoraggio dello xeno, anche se il motivo per cui il metodo di rilevazione dell'argon non è ancora sfruttato è dato dall'estrema difficoltà che la sua misurazione comporta. Obiettivo di questo lavoro è proprio quello di analizzare le potenzialità dell'utilizzo di tale radioisotopo dell'argon per gli scopi di verifica del CTBT, di descrivere l'attuale stato dell'arte delle tecnologie disponibili per la sua misurazione e di valutare quantitativamente il fondo di argon-37 naturalmente presente, in modo da stabilire i criteri con cui si possa dire se le quantità rilevate siano compatibili con la normale presenza di tale radioisotopo oppure se siano senza dubbio dovute a un'avvenuta esplosione.

La Business Intelligence per il monitoraggio delle vendite: il caso Ducati Motor Holding

“La Business Intelligence per il monitoraggio delle vendite: il caso Ducati Motor Holding”. L’obiettivo di questa tesi è quello di illustrare cos’è la Business Intelligence e di mostrare i cambiamenti verificatisi in Ducati Motor Holding, in seguito alla sua adozione, in termini di realizzazione di report e dashboard per il monitoraggio delle vendite. L’elaborato inizia con una panoramica generale sulla storia e gli utilizzi della Business Intelligence nella quale vengono toccati i principali fondamenti teorici: Data Warehouse, data mining, analisi what-if, rappresentazione multidimensionale dei dati, costruzione del team di BI eccetera. Si proseguirà mediante un focus sui Big Data convogliando l’attenzione sul loro utilizzo e utilità nel settore dell’automotive (inteso nella sua accezione più generica e cioè non solo come mercato delle auto, ma anche delle moto), portando in questo modo ad un naturale collegamento con la realtà Ducati. Si apre così una breve overview sull’azienda descrivendone la storia, la struttura commerciale attraverso la quale vengono gestite le vendite e la gamma dei prodotti. Dal quarto capitolo si entra nel vivo dell’argomento: la Business Intelligence in Ducati. Si inizia descrivendo le fasi che hanno fino ad ora caratterizzato il progetto di Business Analytics (il cui obiettivo è per l'appunto introdurre la BI i azienda) per poi concentrarsi, a livello prima teorico e poi pratico, sul reporting sales e cioè sulla reportistica basata sul monitoraggio delle vendite.

Determinación de la flora micológica del maíz seco y su harina en la parroquía San Juan-cantón Gualaceo

El presente trabajo de tesis tuvo como finalidad evaluar la flora micológica del maíz seco y su harina producidos en la parroquia San Juan - Cantón Gualaceo con el fin de aportar con información sobre la calidad de estos alimentos. Además se evaluaron los siguientes factores para el desarrollo de la flora micológica: temperatura, actividad acuosa, almacenamiento; así como también el crecimiento en distintos medios de cultivos y el uso de la desinfección del grano como parte de la técnica de siembra. La detección, recuento y aislamiento de hongos se realizó de acuerdo a la técnica de recuento en placa por siembra en profundidad para la harina y en el caso del grano por la técnica de siembra directa, con y sin desinfección de la superficie del grano utilizándose el agar MEA (Agar Extracto de Malta), PDA (Agar Papa Dextrosa) y DRBC (Agar Rosa de Bengala Diclorán) y sometiendo a dos tratamientos térmicos (18°C vs 25°C). Se encontró que la micoflora presente en las muestras analizadas corresponde a los géneros Penicillium, Fusarium, Rhizopus, Aspergillus y levaduras, siendo el género predominante Penicillium tanto en el grano como en la harina. La temperatura óptima para el crecimiento fue 25°C; y a su vez el crecimiento fue mejor sin desinfectar las superficies del grano. El crecimiento micológico varió dependiendo del medio, siendo PDA el más óptimo para Penicillium y Rhizopus, mientras que para Fusarium y Aspergillus no hubo diferencia. Igualmente se encontró que la actividad acuosa influyó en forma proporcional al crecimiento micológico y que el almacenamiento controlado influyó positivamente en su disminución.