Développement de la sensibilité des neurones du collicule supérieur à la durée de la stimulation auditive

Chez plusieurs espèces, les neurones auditifs sensibles à la durée de la stimulation sont présents au niveau des collicules inférieurs. Toutefois, le décours temporel de leur développement fonctionnel est inconnu. Étant donné que le collicule supérieur est l’un des principaux relais sous-cortical impliqué dans l’intégration des stimuli audio-visuels, nous voulons déterminer si le collicule supérieur du rat contient de tels neurones et s’ils sont sensibles et sélectifs à différentes durées de stimulation auditive. De plus, l'originalité de cette étude est de déterminer les étapes de leur maturation fonctionnelle. Des enregistrements neuronaux unitaires et extra-cellulaires sont effectués dans le collicule supérieur de rats juvéniles (P15-P18, P21-P24, P27-P30) et adultes anesthésiés. La sensibilité à la durée est déterminée lors de la présentation de bruits gaussiens (2-10 dB SPL au-dessus du seuil) de durées variables (3-100 ms). Seulement un faible pourcentage des neurones du collicule supérieur est de type passe-bande (3-9% des neurones parmi les ratons et 20% chez les rats adultes). Une différence significative de la distribution entre les différents types de neurones auditifs sensibles à la durée est présente au cours du développement: les neurones de type passe-haut (63-75%) sont présents en majorité chez les groupes juvéniles alors que 43% des neurones sont de type insensible à la durée de la stimulation auditive chez les rats adultes. Ces résultats montrent qu’une population importante de neurones auditifs du collicule supérieur du rat est sensible à la durée des signaux sonores et qu’un développement fonctionnel important survient au cours du premier mois postnatal.

A new fast stream cipher: MAJE4

A new fast stream cipher, MAJE4 is designed and developed with a variable key size of 128-bit or 256-bit. The randomness property of the stream cipher is analysed by using the statistical tests. The performance evaluation of the stream cipher is done in comparison with another fast stream cipher called JEROBOAM. The focus is to generate a long unpredictable key stream with better performance, which can be used for cryptographic applications.

Evaluating perceptual separation in a pilot system for affective composition

Research evaluating perceptual responses to music has identified many structural features as correlates that might be incorporated in computer music systems for affectively charged algorithmic composition and/or expressive music performance. In order to investigate the possible integration of isolated musical features to such a system, a discrete feature known to correlate some with emotional responses – rhythmic density – was selected from a literature review and incorporated into a prototype system. This system produces variation in rhythm density via a transformative process. A stimulus set created using this system was then subjected to a perceptual evaluation. Pairwise comparisons were used to scale differences between 48 stimuli. Listener responses were analysed with Multidimensional scaling (MDS). The 2-Dimensional solution was then rotated to place the stimuli with the largest range of variation across the horizontal plane. Stimuli with variation in rhythmic density were placed further from the source material than stimuli that were generated by random permutation. This, combined with the striking similarity between the MDS scaling and that of the 2-dimensional emotional model used by some affective algorithmic composition systems, suggests that isolated musical feature manipulation can now be used to parametrically control affectively charged automated composition in a larger system.

Performance of balanced two-stage empirical predictors of realized cluster latent values from finite populations: A simulation study

Predictors of random effects are usually based on the popular mixed effects (ME) model developed under the assumption that the sample is obtained from a conceptual infinite population; such predictors are employed even when the actual population is finite. Two alternatives that incorporate the finite nature of the population are obtained from the superpopulation model proposed by Scott and Smith (1969. Estimation in multi-stage surveys. J. Amer. Statist. Assoc. 64, 830-840) or from the finite population mixed model recently proposed by Stanek and Singer (2004. Predicting random effects from finite population clustered samples with response error. J. Amer. Statist. Assoc. 99, 1119-1130). Predictors derived under the latter model with the additional assumptions that all variance components are known and that within-cluster variances are equal have smaller mean squared error (MSE) than the competitors based on either the ME or Scott and Smith`s models. As population variances are rarely known, we propose method of moment estimators to obtain empirical predictors and conduct a simulation study to evaluate their performance. The results suggest that the finite population mixed model empirical predictor is more stable than its competitors since, in terms of MSE, it is either the best or the second best and when second best, its performance lies within acceptable limits. When both cluster and unit intra-class correlation coefficients are very high (e.g., 0.95 or more), the performance of the empirical predictors derived under the three models is similar. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Identificação remota de sistemas operacionais utilizando análise de processos aleatórios e redes neurais artificiais

A new method to perform TCP/IP fingerprinting is proposed. TCP/IP fingerprinting is the process of identify a remote machine through a TCP/IP based computer network. This method has many applications related to network security. Both intrusion and defence procedures may use this process to achieve their objectives. There are many known methods that perform this process in favorable conditions. However, nowadays there are many adversities that reduce the identification performance. This work aims the creation of a new OS fingerprinting tool that bypass these actual problems. The proposed method is based on the use of attractors reconstruction and neural networks to characterize and classify pseudo-random numbers generators

Análise da estabilidade estática de tensão de sistemas elétricos de potência usando uma rede neural baseada na teoria da ressonância adaptativa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de uma arquitetura multiprocessada e reconfigurável para a síntese de redes de Petri em hardware

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Eficiência de estimadores, geradores e algoritmos na simulação de dados diários de precipitação pluviométrica utilizando a distribuição gama

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Influência de parâmetros espaciais sobre potenciais corticais provocados visuais gerados por estimulação pseudoaleatória

As contribuições dos mecanismos de detecção de contraste ao potencial cortical provocado visual (VECP) têm sido investigadas com o estudo das funções de resposta ao contraste e de resposta à frequência espacial. Anteriormente, o uso de sequências-m para o controle da estimulação era restrito à estimulação eletrofisiológica multifocal que, em alguns aspectos, se diferencia substancialmente do VECP convencional. Estimulações únicas com contraste espacial controlado por sequências-m não foram extensivamente estudadas ou comparadas às respostas obtidas com as técnicas multifocais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da frequência espacial e do contraste de redes senoidais no VECP gerado por estimulação pseudoaleatória. Nove sujeitos normais foram estimulados por redes senoidais acromáticas controladas por uma sequência-m binária pseudoaleatória em 7 frequências espaciais (0,4 a 10 cpg) em 3 tamanhos diferentes (4º, 8º e 16º de ângulo visual). Em 8º, foram testados adicionalmente seis níveis de contraste (3,12% a 99%). O kernel de primeira ordem não forneceu respostas consistentes com sinais mensuráveis através das frequências espaciais e dos contrastes testados – o sinal foi muito pequeno ou ausente – enquanto o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem exibiram respostas bastante confiáveis para as faixas de estímulo testadas. As principais diferenças entre os resultados obtidos com o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem foram o perfil das funções de amplitude versus contraste e de amplitude versus frequência espacial. Os resultados indicaram que o primeiro slice do kernel de segunda ordem foi dominado pela via M, porém para algumas condições de estímulo, pôde ser percebida a contribuição da via P. Já o segundo slice do kernel de segunda ordem refletiu contribuição apenas da via P. O presente trabalho estende achados anteriores sobre a contribuição das vias visuais ao VECP gerado por estimulação pseudoaleatória para uma grande faixa de frequências espaciais.

Seletividade espacial de cor do potencial cortical provocado visual pseudoaleatório

A seletividade espacial para cor tem sido investigada usando métodos eletrofisiológicos invasivos e não invasivos, e métodos psicofísicos. Em eletrofisiologia cortical visual não invasiva este tópico foi investigado usando métodos convencionais de estimulação periódica e extração de respostas por promediação simples. Novos métodos de estimulação (apresentação pseudo-aleatória) e extração de respostas corticais não invasivas (correlação cruzada) foram desenvolvidos e ainda não foram usados para investigar a seletividade espacial de cor de respostas corticais. Este trabalho objetivou introduzir esse novo método de eletrofisiologia pseudoaleatória para estudar a seletividade espacial de cor. Foram avaliados 14 tricromatas e 16 discromatópsicos com acuidade visual normal ou corrigida. Os voluntários foram avaliados pelo anomaloscópio HMC e teste de figuras de Ishihara para caracterizar a visão de cores quanto à presença de tricromacia. Foram usadas redes senoidais, 8º de ângulo visual, vermelho-verde para 8 frequências espaciais entre 0,2 a 10 cpg. O estímulo foi temporalmente modulado por uma sequência-m binária em um modo de apresentação de padrão reverso. O sistema VERIS foi usado para extrair o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem (K2.1 e K2.2, respectivamente). Após a modelagem da resposta às frequências espaciais com função de diferença de gaussianas, extraiu-se a frequência espacial ótima e banda de frequências com amplitudes acima de ¾ da amplitude máxima da função para servirem como indicadores da seletividade espacial da função. Também foi estimada a acuidade visual cromática pelo ajuste de uma função linear aos dados de amplitude a partir da frequência espacial do pico de amplitude até a mais alta frequência espacial testada. Em tricromatas, foi encontrada respostas cromáticas no K2.1 e no K2.2 que apresentaram seletividade espacial diferentes. Os componentes negativos do K2.1 e do K2.2 apresentaram sintonia passa-banda e o componente positivo do K2.1 apresentou sintonia passa-baixa. A acuidade visual estimada de todos os componentes estudados foi próxima àquelas encontradas por Mullen (1985) e Kelly (1983). Diferentes componentes celulares podem estar contribuindo para a geração do VECP pseudoaleatório. Este novo método se candidata a ser uma importante ferramenta para a avaliação não invasiva da visão de cores em humanos.

Técnicas de análise de dados distribuídos em áreas

Pós-graduação em Biometria - IBB

Mean-Field critical behavior and ergodicity break in a nonequilibrium one-dimensional RSOS growth model

We investigate the nonequilibrium roughening transition of a one-dimensional restricted solid-on-solid model by directly sampling the stationary probability density of a suitable order parameter as the surface adsorption rate varies. The shapes of the probability density histograms suggest a typical Ginzburg-Landau scenario for the phase transition of the model, and estimates of the "magnetic" exponent seem to confirm its mean-field critical behavior. We also found that the flipping times between the metastable phases of the model scale exponentially with the system size, signaling the breaking of ergodicity in the thermodynamic limit. Incidentally, we discovered that a closely related model not considered before also displays a phase transition with the same critical behavior as the original model. Our results support the usefulness of off-critical histogram techniques in the investigation of nonequilibrium phase transitions. We also briefly discuss in the appendix a good and simple pseudo-random number generator used in our simulations.

Chaotic encryption method based on life-like cellular automata

A chaotic encryption algorithm is proposed based on the "Life-like" cellular automata (CA), which acts as a pseudo-random generator (PRNG). The paper main focus is to use chaos theory to cryptography. Thus, CA was explored to look for this "chaos" property. This way, the manuscript is more concerning on tests like: Lyapunov exponent, Entropy and Hamming distance to measure the chaos in CA, as well as statistic analysis like DIEHARD and ENT suites. Our results achieved higher randomness quality than others ciphers in literature. These results reinforce the supposition of a strong relationship between chaos and the randomness quality. Thus, the "chaos" property of CA is a good reason to be employed in cryptography, furthermore, for its simplicity, low cost of implementation and respectable encryption power. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Implicit task sequence learning in patients with Parkinson's disease, frontal lesions and amnesia: The critical role of fronto–striatal loops

The purpose of this study was to investigate the role of the fronto–striatal system for implicit task sequence learning. We tested performance of patients with compromised functioning of the fronto–striatal loops, that is, patients with Parkinson's disease and patients with lesions in the ventromedial or dorsolateral prefrontal cortex. We also tested amnesic patients with lesions either to the basal forebrain/orbitofrontal cortex or to thalamic/medio-temporal regions. We used a task sequence learning paradigm involving the presentation of a sequence of categorical binary-choice decision tasks. After several blocks of training, the sequence, hidden in the order of tasks, was replaced by a pseudo-random sequence. Learning (i.e., sensitivity to the ordering) was assessed by measuring whether this change disrupted performance. Although all the patients were able to perform the decision tasks quite easily, those with lesions to the fronto–striatal loops (i.e., patients with Parkinson's disease, with lesions in the ventromedial or dorsolateral prefrontal cortex and those amnesic patients with lesions to the basal forebrain/orbitofrontal cortex) did not show any evidence of implicit task sequence learning. In contrast, those amnesic patients with lesions to thalamic/medio-temporal regions showed intact sequence learning. Together, these results indicate that the integrity of the fronto–striatal system is a prerequisite for implicit task sequence learning.

Implementación de instrumentación virtual con LaBVIEW

El objetivo del PFC es el diseño e implementación de una aplicación que funcione como osciloscopio, analizador de espectro y generador de funciones virtual, todo dentro de la misma aplicacion. Mediante una tarjeta de adquisición de datos tomaremos muestras de señales del mundo real (sistema analógico) para generar datos que puedan ser manipulados por un ordenador (sistema digital). Con esta misma tarjeta también se podrán generar señales básicas, tales como señales senoidales, cuadradas.... y además se ha añadido la funcionalidad de generar señales moduladas en frecuencia, señales tipo Chirp (usadas comúnmente tanto en aplicaciones sonar y radar, como en transmisión óptica) o PRN (ruido pseudo-aleatorio que consta de una secuencia determinista de pulsos que se repite cada periodo, usada comúnmente en receptores GPS), como también señales ampliamente conocidas como el ruido blanco Gaussiano o el ruido blanco uniforme. La aplicación mostrará con detalle las señales adquiridas y analizará de diversas maneras esas señales. Posee la función de enventanado de los tipos de ventana mas comunes, respuesta en frecuencia, transformada de Fourier, etc. La configuración es elegida por el usuario en un entorno amigable y de visualización atractiva. The objective of the PFC is the design and implementation of an application that works as oscilloscope, spectrum analyzer and virtual signal generator, all within the same application. Through a data acquisition card, the user can take samples of real-world signals (analog system) to generate data that can be manipulated by a computer (digital system). This same card can also generate basic signals, such as sine waves, square waves, sawtooth waves.... and further has added other functionalities as frequency modulated signals generation, Chirp signals type generation (commonly used in both sonar and radar applications, such as optical transmission) or PRN (pseudo-random noise sequence comprising a deterministic pulse that repeats every period, commonly used in GPS receivers). It also can generate widely known as Gaussian white noise signals or white noise uniform signals. The application will show in detail the acquired signals and will analyze these signals in different ways selected by the user. Windowing function has the most common window types, frequency response, Fourier transform are examples of what kind of analyzing that can be processed. The configuration is chosen by the user throught friendly and attractive displays and panels.