Estudo do espectro Laplaciano na categorização de imagens

Uma imagem engloba informação que precisa ser organizada para interpretar e compreender seu conteúdo. Existem diversas técnicas computacionais para extrair a principal informação de uma imagem e podem ser divididas em três áreas: análise de cor, textura e forma. Uma das principais delas é a análise de forma, por descrever características de objetos baseadas em seus pontos fronteira. Propomos um método de caracterização de imagens, por meio da análise de forma, baseada nas propriedades espectrais do laplaciano em grafos. O procedimento construiu grafos G baseados nos pontos fronteira do objeto, cujas conexões entre vértices são determinadas por limiares T_l. A partir dos grafos obtêm-se a matriz de adjacência A e a matriz de graus D, as quais definem a matriz Laplaciana L=D -A. A decomposição espectral da matriz Laplaciana (autovalores) é investigada para descrever características das imagens. Duas abordagens são consideradas: a) Análise do vetor característico baseado em limiares e a histogramas, considera dois parâmetros o intervalo de classes IC_l e o limiar T_l; b) Análise do vetor característico baseado em vários limiares para autovalores fixos; os quais representam o segundo e último autovalor da matriz L. As técnicas foram testada em três coleções de imagens: sintéticas (Genéricas), parasitas intestinais (SADPI) e folhas de plantas (CNShape), cada uma destas com suas próprias características e desafios. Na avaliação dos resultados, empregamos o modelo de classificação support vector machine (SVM), o qual avalia nossas abordagens, determinando o índice de separação das categorias. A primeira abordagem obteve um acerto de 90 % com a coleção de imagens Genéricas, 88 % na coleção SADPI, e 72 % na coleção CNShape. Na segunda abordagem, obtém-se uma taxa de acerto de 97 % com a coleção de imagens Genéricas; 83 % para SADPI e 86 % no CNShape. Os resultados mostram que a classificação de imagens a partir do espectro do Laplaciano, consegue categorizá-las satisfatoriamente.

On the existence of fractal strings whose set of dimensions of fractality is not perfect

In this paper we give an example of a nonlattice self-similar fractal string such that the set of real parts of their complex dimensions has an isolated point. This proves that, in general, the set of dimensions of fractality of a fractal string is not a perfect set.

¿Podemos considerar la docencia como un fractal?

Este trabajo surge de una reflexión de las tantas que se plantea el profesor cada curso académico. Estas reflexiones nos han llevado a analizar los distintos puntos de vista del estudiante y del profesor frente a la realidad que se desarrolla en el aula, tratando aspectos como la motivación y el trabajo del estudiante, la masificación de las aulas y el diseño de las actividades formativas. Resultado de este estudio, se propone un modelo docente basado en los principios de la geometría fractal, en el sentido de que se plantean diferentes niveles de abstracción para las diversas actividades formativas y éstas son auto similares, es decir, se descomponen una y otra vez. En cada nivel una actividad se descompone en tareas de un nivel inferior junto con su evaluación correspondiente. Con este modelo se fomenta la retroalimentación y la motivación del estudiante. El modelo presentado se contextualiza en una asignatura de introducción a la programación pero es totalmente generalizable a otra materia.

On the Complex Dimensions of Nonlattice Fractal Strings in Connection with Dirichlet Polynomials

In this paper we give a new characterization of the closure of the set of the real parts of the zeros of a particular class of Dirichlet polynomials that is associated with the set of dimensions of fractality of certain fractal strings. We show, for some representative cases of nonlattice Dirichlet polynomials, that the real parts of their zeros are dense in their associated critical intervals, confirming the conjecture and the numerical experiments made by M. Lapidus and M. van Frankenhuysen in several papers.

La inclusión de entornos virtuales en la intervención del alumnado del espectro autista

Los autores de este artículo exponen una serie de consideraciones sobre estas cuestiones y apuestan por la inclusión de la realidad virtual inmersiva como recurso no sólo tecnológico, sino eminentemente pedagógico y didáctico, que puede contribuir a reducir y a apoyar la educación del alumnado cuyo estilo cognitivo es visual, como es el caso del alumnado con TEA y síndrome de Asperger.

Cuaderno de Prácticas: Trastorno del Espectro Autista

Este material, centrado en el estudio de la Trastornos del Espectro Autista, pretende favorecer la adquisición de destrezas en el conocimiento e intervención en el ámbito de la educación especial para conocer de primera mano las diferentes formas que se tienen para actuar e intervenir ante niños con necesidades específicas de apoyo educativo.

Teaching as a fractal: from experience to model

The aim of this work is to improve students’ learning by designing a teaching model that seeks to increase student motivation to acquire new knowledge. To design the model, the methodology is based on the study of the students’ opinion on several aspects we think importantly affect the quality of teaching (such as the overcrowded classrooms, time intended for the subject or type of classroom where classes are taught), and on our experience when performing several experimental activities in the classroom (for instance, peer reviews and oral presentations). Besides the feedback from the students, it is essential to rely on the experience and reflections of lecturers who have been teaching the subject several years. This way we could detect several key aspects that, in our opinion, must be considered when designing a teaching proposal: motivation, assessment, progressiveness and autonomy. As a result we have obtained a teaching model based on instructional design as well as on the principles of fractal geometry, in the sense that different levels of abstraction for the various training activities are presented and the activities are self-similar, that is, they are decomposed again and again. At each level, an activity decomposes into a lower level tasks and their corresponding evaluation. With this model the immediate feedback and the student motivation are encouraged. We are convinced that a greater motivation will suppose an increase in the student’s working time and in their performance. Although the study has been done on a subject, the results are fully generalizable to other subjects.

Trastorno del Espectro Autista: estudio de caso e intervención práctica para trabajar las competencias socioemocionales

Este Trabajo Final de Grado (TFG) está orientado al trabajo de las competencias socio-emocionales a través de un estudio de caso con una alumna con Trastorno del Espectro Autista (TEA). Con este TFG se pretenden trabajar las emociones (identificarlas y expresarlas) y las relaciones sociales, dos de las principales dificultades que presentan las personas con TEA. Estos dos aspectos se trabajarán a través de cuatro actividades, dos en pequeño grupo y las otras dos en su grupo-clase. En pequeño grupo, se ha trabajado la identificación de emociones en situaciones concretas, por un lado, y la expresión de las emociones a través de la música, por otro. Con su grupo-clase, se han trabajado las relaciones sociales a través de dos juegos en los que las emociones jugaban un papel clave. Posteriormente, se muestran los resultados obtenidos de las actividades, su evaluación y una conclusión del trabajo realizado.

Trastorno del Espectro Autista: estudio de caso e intervención emocional en el aula de PT

En el presente TFG se prestará atención a las competencias emocionales mediante un estudio de caso de un alumno con trastorno de espectro autista (TEA). Con la elaboración de este TFG, se pretende trabajar y mejorar los déficits en las habilidades de expresión y de comprensión emocional que presenta el alumno. Para conseguir el propósito marcado, se realizarán un total de 6 actividades, 3 de ellas dirigidas a la comprensión emocional y otras 3 centradas en la expresión emocional. Puesto que el caso de estudio le cuesta entablar relaciones sociales, la realización de las actividades se llevará a cabo de forma oral y, muchas de ellas, en parejas o en pequeño grupo para mejorar sus habilidades sociales. Finalmente, se realizará una evaluación recogiendo los datos derivados de las actividades donde se observará si el alumno ha alcanzado o no los objetivos establecidos en cada actividad. Además, se extraerán conclusiones y propuestas de mejora que cabe tener en cuenta de cara al futuro del alumno del caso de estudio.

Estudio del comportamiento fractal espacial de la superficie del terreno, considerando factores del relieve climáticos, estructurales y litológicos

El presente estudio parte de la hipótesis de que hay una relación numérica entre la forma de la superficie geomórfica y los factores de modelado del relieve. La metodología utilizada es el análisis multifractal de las curvas de nivel de Modelos Digitales del Terreno de toda España. Para ello hemos utilizado software libre en todos los pasos. Los resultados obtenidos hacen pensar que esta correlación existe, en el factor climático (gradiente de precipitación máxima anual) y estructural (peligrosidad sísmica). El factor litológico no ha dado ajuste algo, probablemente debido a la falta de datos precisos.

Confidentiala "Mode 3" Systems Approach for Knowledge Creation, Diffusion and Use: Towards a 21st Century Fractal Innovation Ecosystem. ACES Working Paper (Report) No. 4, 2007

"Mode 3" allows and emphasizes the co-existence and co-evolution of different knowledge and innovation paradigms: the competitiveness and superiority of a knowledge system is highly determined by its adaptive capacity to combine and integrate different knowledge and innovation modes via co-evolution, co-specialization and coopetition [sic] of knowledge stock and flow dynamics. What results is an emerging fractal knowledge and innovation ecosystem, well-configured for the knowledge economy and society. The intrinsic litmus test of the capacity of such an ecosystem to survive and prosper in the context of continually glocalizing [sic] and intensifying competition represents the ultimate competitiveness benchmark with regards to the robustness and quality of the ecosystem's knowledge and innovation architecture and topology.

Fractal analysis of pyramidal cells in the visual cortex of the galago (Otolemur garnetti): Regional variation in dendritic branching patterns between visual areas

Previously it has been shown that the branching pattern of pyramidal cells varies markedly between different cortical areas in simian primates. These differences are thought to influence the functional complexity of the cells. In particular, there is a progressive increase in the fractal dimension of pyramidal cells with anterior progression through cortical areas in the occipitotemporal (OT) visual stream, including the primary visual area (V1), the second visual area (V2), the dorsolateral area (DL, corresponding to the fourth visual area) and inferotemporal cortex (IT). However, there are as yet no data on the fractal dimension of these neurons in prosimian primates. Here we focused on the nocturnal prosimian galago (Otolemur garnetti). The fractal dimension (D), and aspect ratio (a measure of branching symmetry), was determined for I I I layer III pyramidal cells in V1, V2, DL and IT. We found, as in simian primates, that the fractal dimension of neurons increased with anterior progression from V1 through V2, DL, and IT. Two important conclusions can be drawn from these results: (1) the trend for increasing branching complexity with anterior progression through OT areas was likely to be present in a common primate ancestor, and (2) specialization in neuron structure more likely facilitates object recognition than spectral processing.

Fractal effects on the measurement of the specific surface areas of single-walled carbon nanotubes

The specific surface area (SSA) of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) has been measured by different groups. Fujiwara et al. measured the SSA of SWNT bundles by using nitrogen and oxygen as adsorbates, and found that the SSA from O2-adsorption was 6.6% larger than that from N2-adsorption for the same SWNT sample [1]. Also Wei et al. [2] measured the SSA of HiPco SWNTs by using O2, N2 and Ar, and found that, for the same samples, Vm(Ar) > Vm(O2) > Vm(N2), here Vm is the monolayer adsorption capacity at the standard conditions of temperature and pressure (STP). Those research results indicate that, for the same SWNT sample, its measured surface area depends on the employed adsorbate.