Learning and using taxonomies for visual and olfactory classification

Humans are able of distinguishing more than 5000 visual categories even in complex environments using a variety of different visual systems all working in tandem. We seem to be capable of distinguishing thousands of different odors as well. In the machine learning community, many commonly used multi-class classifiers do not scale well to such large numbers of categories. This thesis demonstrates a method of automatically creating application-specific taxonomies to aid in scaling classification algorithms to more than 100 cate- gories using both visual and olfactory data. The visual data consists of images collected online and pollen slides scanned under a microscope. The olfactory data was acquired by constructing a small portable sniffing apparatus which draws air over 10 carbon black polymer composite sensors. We investigate performance when classifying 256 visual categories, 8 or more species of pollen and 130 olfactory categories sampled from common household items and a standardized scratch-and-sniff test. Taxonomies are employed in a divide-and-conquer classification framework which improves classification time while allowing the end user to trade performance for specificity as needed. Before classification can even take place, the pollen counter and electronic nose must filter out a high volume of background “clutter” to detect the categories of interest. In the case of pollen this is done with an efficient cascade of classifiers that rule out most non-pollen before invoking slower multi-class classifiers. In the case of the electronic nose, much of the extraneous noise encountered in outdoor environments can be filtered using a sniffing strategy which preferentially samples the visensor response at frequencies that are relatively immune to background contributions from ambient water vapor. This combination of efficient background rejection with scalable classification algorithms is tested in detail for three separate projects: 1) the Caltech-256 Image Dataset, 2) the Caltech Automated Pollen Identification and Counting System (CAPICS) and 3) a portable electronic nose specially constructed for outdoor use.

Surface-enhanced resonance Raman scattering spectroscopy of single R6G molecules

Surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) of Rhodamine 6G (R6G) adsorbed on colloidal silver clusters has been studied. Based on the great enhancement of the Raman signal and the quench of the fluorescence, the SERRS spectra of R6G were recorded for the samples of dye colloidal solution with different concentrations. Spectral inhomogeneity behaviours from single molecules in the dried sample films were observed with complementary evidences, such as spectral polarization, spectral diffusion, intensity fluctuation of vibrational lines and even "breathing" of the molecules. Sequential spectra observed from a liquid sample with an average of 0.3 dye molecules in the probed volume exhibited the expected Poisson distribution for actually measuring 0, 1 or 2 molecules. Difference between the SERRS spectra of R6G excited by linearly and circularly polarized light were experimentally measured.

Partos assistidos por enfermeiras: práticas obstétricas realizadas no ambiente hospitalar no período de 2004 a 2008

A temática deste estudo está centrada na participação da enfermeira obstétrica no modelo humanizado de atenção ao parto e teve como objetivos: identificar as práticas de enfermeiras obstétricas atuantes no trabalho de parto e parto em uma maternidade municipal do Rio de Janeiro; avaliar a consonância das práticas desenvolvidas por enfermeiras obstétricas durante o trabalho de parto e parto com as recomendações do MS/OMS; analisar a implementação das práticas das enfermeiras obstétricas na assistência ao trabalho de parto e parto entre 2004 e 2008. Trata-se de um estudo descritivo, quantitativo, transversal. O período pesquisado foi de setembro de 2004 a setembro de 2008. A coleta dos dados foi através do livro de registro de partos onde foram registrados 4.510 partos assistidos por enfermeiras. Para a análise foram calculadas a média, mediana e proporção de cada variável estudada, conforme a indicação. As análises foram realizadas utilizando os programas Epi info versão 3.5.1 e Microsoft Word Excel 2007. Verificou-se que a maioria das parturientes assistidas foram jovens, sendo a mediana de idade de 23 anos, que já tinham engravidado duas vezes ou mais e que já tinham parido anteriormente pelo menos uma vez. Com relação à assistência pré-natal 92,8% realizaram o mesmo, contudo apenas 68,2% destas mulheres realizaram seis consultas ou mais. Identificou-se que o acompanhante esteve presente em 60,6% dos partos, porém esta presença foi maior nos partos das adolescentes (77,4%). A posição do parto predominante durante todo o período do estudo foi a vertical (77,6%). As lacerações perineais ocorreram em 52,3% dos partos e a mais incidente foi a laceração de primeiro grau (34,2%). As parturientes que não sofreram qualquer injúria perineal, seja esta espontânea ou cirúrgica, representaram 30,2% dos casos. As práticas obstétricas que não interferem na fisiologia do parto foram realizadas por 85,3% das parturientes, sendo que as mais utilizadas foram os exercícios respiratórios (73,6%), os movimentos pélvicos (42,1%) e a deambulação (29,8%). 67,9% das mulheres assistidas pelas enfermeiras receberam as práticas intervencionistas à fisiologia do parto, destas as mais registradas foram: a realização da amniotomia (25,1%), a administração endovenosa de ocitocina (54%), a realização da episiotomia (22,9%). A episiotomia foi mais utilizada entre as adolescentes (34,8%), nulíparas (44%) e naquelas que pariram na posição horizontal (28,8%). 40,2% das mulheres que não realizaram episiotomia não tiveram laceração perineal e a posição de parto com a menor incidência de laceração perineal foi a quatro apoios (25%), sendo esta classificada como primeiro grau. As adolescentes (55,1%) e as multíparas (71,8%) foram as que menos apresentaram lacerações de períneo. Conclui-se que tanto a prática apoiada no modelo tecnocrático, quanto àquela baseada no modelo humanizado de atenção ao parto, foram registradas na unidade pesquisada. Considera-se que tal fato pode ser investigado em outros estudos, com o objetivo de identificar os fatores que levam à realização de práticas que interferem na fisiologia do parto durante a assistência das enfermeiras obstétricas.

Study of the effect of alcohol on single human red blood cells using near-infrared laser tweezers Raman spectroscopy

The effect of alcohol solution on single human red blood Cells (RBCs) was investigated using near-infrared laser tweezers Raman spectroscopy (LTRS). In our system, a low-power diode laser at 785 nm was applied for the trapping of a living cell and the excitation of its Raman spectrum. Such a design could simultaneously reduce the photo-damage to the cell and suppress the interference from the fluorescence on the Raman signal. The denaturation process of single RBCs in 20% alcohol solution was investigated by detecting the time evolution of the Raman spectra at the single-cell level. The vitality of RBCs was characterized by the Raman band at 752 cm(-1), which corresponds to the porphyrin breathing mode. We found that the intensity of this band decreased by 34.1% over a period of 25 min after the administration of alcohol. In a further study of the dependence of denaturation on alcohol concentration, we discovered that the decrease in the intensity of the 752 cm(-1) band became more rapid and more prominent as the alcohol concentration increased. The present LTRS technique may have several potential applications in cell biology and medicine, including probing dynamic cellular processes at the single cell level and diagnosing cell disorders in real time. Copyright (c) 2005 John Wiley T Sons, Ltd.

Strength of thin-walled elliptical cylinders supported at the minor axis

In this investigation it was found that the instability failure of curved sheet is nearly independent of the type of loading and is primarily a function of the maximum stress, radius-thickness ration and modulus of elasticity. A method of correlating the critical stress of thin sheet under several different types of loading is given. An explanation for the experimental critical stress of thin walled cylinders under bending being greater than that for pure compression is given. The strength of unstiffened thin walled circular nose sections under pure bending was found to be controlled by local instability of the section, rather than a large scale instability. The equation of local instability of curved sheet gives values which are in fair agreement with those found experimentally.

The strength of elliptical cylinders supported at the minor axis under bending plus shear loads is governed primarily by the bending strength, and is little effected by the sheer force unless the amount of shear is quite large with respect to the moment. The effect of increasing the amount of elliptically greatly reduces the bending and shear strength of nose sections. Under torsional loads the stress at buckling falls off as the ration of the major to minor axis increases but the failure stress decreases at a slower rate than the buckling stress. The length effect of semi-circular sections under torsion is similar to that of a circular tube, and can be obtained by Donnell's theoretical equation.

Condições de trabalho e problemas de saúde em Enfermagem na maternidade de um hospital universitário

Trata-se de um estudo fundamentado na Epidemiologia, do tipo quantitativo, não-experimental, transversal apoiado na estatística descritiva e inferencial, baseado no seguinte problema de estudo: qual a associação entre problemas de saúde e riscos ocupacionais a partir da percepção dos trabalhadores de enfermagem da maternidade de um hospital universitário? Teve como objetivo estudar os problemas de saúde dos trabalhadores de enfermagem e sua associação com o trabalho, a partir de suas percepções. Foi desenvolvido em uma maternidade de um hospital universitário do estado do Rio de Janeiro, com uma amostra constituída por 60 trabalhadores de enfermagem, em 2009. Utilizou-se para coleta de dados um questionário de Boix e Vogel (1997) adaptado por Mauro (2009). Os dados foram analisados através do Programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 12.0. Todos os tipos de risco foram discretamente apontados pelos participantes como existentes no campo de estudo com destaque para os riscos de acidente e mecânicos, riscos ergonômicos e as situações de conflito e violência. Os resultados configuram um ambiente de trabalhado que necessita de adequações de naturezas diversas, para evitar conseqüências negativas na saúde dos trabalhadores, visando a minimização, controle ou eliminação dos referidos riscos. Em relação aos problemas de saúde evidenciados, os que se destacaram foram a depressão, o estresse, os problemas oculares, a hipertensão, as varizes, os problemas respiratórios e as lombalgias. Recomenda-se à instituição promover a melhoria das condições de trabalho, maior atenção à saúde dos trabalhadores e a efetivação de programas de promoção da saúde.

Antonin Artaud: por uma metafísica cruel

Ao entrarmos em contato com a obra de Gilles Deleuze, não podemos ignorar a influência de Antonin Artaud e da idéia de Crueldade no desenvolvimento de sua filosofia. Assim, cabe a pergunta: Qual é a importância de Antonin Artaud e do Teatro da Crueldade na constituição da Filosofia Contemporânea? A presente dissertação não pretende responder esta pergunta em toda sua complexidade, a sua pretensão é mais modesta, ela visa traçar algumas linhas que possam nos orientar nas relações complexas entre o pensamento de Artaud e a Filosofia, entre o Teatro da Crueldade e o Teatro Filosófico. Assim, partimos da idéia de uma Metafísica da Crueldade, tal como nos é apresentada por Camille Dumoulié, para uma Metafísica Cruel, uma metafísica que já é ela mesma uma experimentação. Pensar a crueldade como um teatro metafísico põe em crise o Sistema da Representação: tarefa do pensamento contemporâneo. Dessa forma, compreender a Filosofia e a Arte Contemporâneas torna Antonin Artaud uma passagem obrigatória.

Sistema para la detección automática de pulso y respiración en la señal de aceleración.

ES]El proyecto descrito en este documento consiste en la investigación sobre la viabilidad de detección automática de pulso y respiración a partir de la señal de aceleración, medida mediante un acelerómetro posicionado bien en la carótida o en el pecho del paciente. El motivo de la utilización de la aceleración está principalmente en el bajo costo y por la tecnología sencilla de los acelerómetros. En este documento se explica cómo se ha montado una plataforma para la adquisición de las señales de aceleración y el electrocardiograma emitido por el corazón, en sujetos sanos. Con la base de señales adquirida se ha diseñado un método basado en el dominio de la frecuencia para detectar la presencia de pulso y respiración. Los resultados son prometedores y confirman la posibilidad de desarrollar estos detectores. Las herramientas desarrolladas podrán ser utilizadas para análisis futuros y para seguir avanzando en este estudio.

Variabilidade ventilatória durante exercício dinâmico em indivíduos saudáveis e com insuficiência cardíaca

A presença de ventilação periódica durante o exercício confere pior prognóstico a pacientes com insuficiência cardíaca. Existem divergências quanto aos critérios para identificação deste fenômeno. Além disso, a interpretação dicotômica (presença ou ausência) quanto a este fenômeno dificulta a estratificação de risco mais detalhada dos pacientes com insuficiência cardíaca. Desta forma, esta tese avalia a utilização de técnicas estabelecidas para análise de variabilidade de sinais para quantificar as oscilações ventilatórias que ocorrem durante o teste cardiopulmonar de exercício, em indivíduos saudáveis, atletas e com insuficiência cardíaca. Um protocolo mais curto para realização de teste cardiopulmonar de exercício em cicloergômetro de braço foi proposto e validado. Tal protocolo foi utilizado em estudo posterior, onde se comprovou que, apesar dos tempos respiratórios não serem influenciados pelo tipo de exercício realizado, a variabilidade ventilatória é maior durante a realização de exercício dinâmico com membros superiores do que com membros inferiores. A capacidade aeróbica de indivíduos sadios também influencia a variabilidade ventilatória durante o teste cardiopulmonar de exercício. Isto foi comprovado pela menor variabilidade ventilatória no domínio do tempo em atletas do que sedentários durante exercício. A análise destes voluntários com o método da análise dos componentes principais revelou que em atletas a variabilidade do volume corrente é a principal responsável pela variabilidade da ventilação-minuto durante o exercício, ao passo que em sedentários a variabilidade da freqüência respiratória apresenta-se como principal responsável por tais variações. Em estudo randomizado e controlado comprovamos que, mesmo indivíduos sadios apresentam redução da variabilidade ventilatória ao exercício após 12 semanas de treinamento físico. Comprovamos que a reabilitação cardíaca reverteu a ocorrência de ventilação periódica em um paciente com insuficiência cardíaca e, finalmente, encontramos que a variabilidade ventilatória correlaciona-se inversamente com a fração de ejeção ventricular esquerda em pacientes com insuficiência cardíaca. Estudos futuros deverão analisar o poder prognóstico da variabilidade ventilatória nestes pacientes.

A arte da palhaçaria e a psicanálise

Ao visualizar uma figura de nariz vermelho, sapatos grandes e roupas coloridas, muitos podem acreditar que estão diante de um palhaço. Entretanto, o referido personagem não se caracteriza pela indumentária, mas sim por assumir-se ridículo e criar a partir disso. Ele não quer se curar de seus defeitos, pelo contrário, quer utilizá-los para produzir riso. Utilizando a psicanálise como instrumento de interpretação, é possível compreender que o palhaço se define por um modo de relação específico com a falta, radicalmente diferente da forma neurótica e sintomática. Por meio do chiste e do humor, ele acolhe o real inquirindo a realidade e demonstrando com o nonsense que todo sentido é parcial. O chiste elucida a estrutura do inconsciente a qual o palhaço sabe ser incurável. O humor possui a capacidade de rejeitar as reivindicações da realidade e efetivar o princípio de prazer, com a grande vantagem de não ultrapassar os limites da saúde mental. Assim, ele transforma as ocasiões traumáticas em oportunidades para a obtenção de prazer, uma vez que no humor o ego se recusa a sofrer rejeitando as reivindicações da realidade.

Predictive score for mortality in patients with COPD exacerbations attending hospital emergency departments

Background: Limited information is available about predictors of short-term outcomes in patients with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (eCOPD) attending an emergency department (ED). Such information could help stratify these patients and guide medical decision-making. The aim of this study was to develop a clinical prediction rule for short-term mortality during hospital admission or within a week after the index ED visit. Methods: This was a prospective cohort study of patients with eCOPD attending the EDs of 16 participating hospitals. Recruitment started in June 2008 and ended in September 2010. Information on possible predictor variables was recorded during the time the patient was evaluated in the ED, at the time a decision was made to admit the patient to the hospital or discharge home, and during follow-up. Main short-term outcomes were death during hospital admission or within 1 week of discharge to home from the ED, as well as at death within 1 month of the index ED visit. Multivariate logistic regression models were developed in a derivation sample and validated in a validation sample. The score was compared with other published prediction rules for patients with stable COPD. Results: In total, 2,487 patients were included in the study. Predictors of death during hospital admission, or within 1 week of discharge to home from the ED were patient age, baseline dyspnea, previous need for long-term home oxygen therapy or non-invasive mechanical ventilation, altered mental status, and use of inspiratory accessory muscles or paradoxical breathing upon ED arrival (area under the curve (AUC) = 0.85). Addition of arterial blood gas parameters (oxygen and carbon dioxide partial pressures (PO2 and PCO2)) and pH) did not improve the model. The same variables were predictors of death at 1 month (AUC = 0.85). Compared with other commonly used tools for predicting the severity of COPD in stable patients, our rule was significantly better. Conclusions: Five clinical predictors easily available in the ED, and also in the primary care setting, can be used to create a simple and easily obtained score that allows clinicians to stratify patients with eCOPD upon ED arrival and guide the medical decision-making process.