Construção e análise da rede integrada de interações entre genes humanos envolvida com a regulação da trnsição G1/S do ciclo celular plea adesão à matriz extracelular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Analisando a determinação sexual de vertebrados com base em redes de interação entre proteínas

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Conversão grafema-fone para um sistema de reconhecimento de voz com suporte a grandes vocabulários para o português brasileiro

O processamento de voz tornou-se uma tecnologia cada vez mais baseada na modelagem automática de vasta quantidade de dados. Desta forma, o sucesso das pesquisas nesta área está diretamente ligado a existência de corpora de domínio público e outros recursos específicos, tal como um dicionário fonético. No Brasil, ao contrário do que acontece para a língua inglesa, por exemplo, não existe atualmente em domínio público um sistema de Reconhecimento Automático de Voz (RAV) para o Português Brasileiro com suporte a grandes vocabulários. Frente a este cenário, o trabalho tem como principal objetivo discutir esforços dentro da iniciativa FalaBrasil [1], criada pelo Laboratório de Processamento de Sinais (LaPS) da UFPA, apresentando pesquisas e softwares na área de RAV para o Português do Brasil. Mais especificamente, o presente trabalho discute a implementação de um sistema de reconhecimento de voz com suporte a grandes vocabulários para o Português do Brasil, utilizando a ferramenta HTK baseada em modelo oculto de Markov (HMM) e a criação de um módulo de conversão grafema-fone, utilizando técnicas de aprendizado de máquina.

Metodologia de auxílio na tomada de decisão na formação de conjuntos de unidades consumidoras de energia elétrica

A edição dos procedimentos de distribuição de energia elétrica (PRODIST) confirmou a análise comparativa entre empresas de distribuição de energia elétrica estabelecida pela Resolução 024/2000 como base para o estabelecimento das metas dos indicadores de continuidade DEC (Índice de Duração Equivalente de Interrupção por Consumidor) e FEC (Índice de Frequência Equivalente de Interrupção por Consumidor). O estabelecimento das metas é influenciado diretamente pela definição dos conjuntos de unidades consumidoras das empresas de distribuição de energia elétrica, portanto, é de interesse das empresas distribuidoras uma boa definição desses conjuntos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia baseada em técnicas de aprendizado de máquina que auxilie as empresas de distribuição de energia elétrica na tomada de decisão da definição de conjuntos de unidades consumidoras objetivando melhor compatibilidade das metas para os indicadores de DEC e FEC com a realidade dos conjuntos em relação às características ambientais e de infra-estrutura da área de concessão da empresa distribuidora.

Imputação de dados baseado em otimização por enxame de partículas considerando os principais mecanismos de ausência de dados

Durante o processo de extração do conhecimento em bases de dados, alguns problemas podem ser encontrados como por exemplo, a ausência de determinada instância de um atributo. A ocorrência de tal problemática pode causar efeitos danosos nos resultados finais do processo, pois afeta diretamente a qualidade dos dados a ser submetido a um algoritmo de aprendizado de máquina. Na literatura, diversas propostas são apresentadas a fim de contornar tal dano, dentre eles está a de imputação de dados, a qual estima um valor plausível para substituir o ausente. Seguindo essa área de solução para o problema de valores ausentes, diversos trabalhos foram analisados e algumas observações foram realizadas como, a pouca utilização de bases sintéticas que simulem os principais mecanismos de ausência de dados e uma recente tendência a utilização de algoritmos bio-inspirados como tratamento do problema. Com base nesse cenário, esta dissertação apresenta um método de imputação de dados baseado em otimização por enxame de partículas, pouco explorado na área, e o aplica para o tratamento de bases sinteticamente geradas, as quais consideram os principais mecanismos de ausência de dados, MAR, MCAR e NMAR. Os resultados obtidos ao comprar diferentes configurações do método à outros dois conhecidos na área (KNNImpute e SVMImpute) são promissores para sua utilização na área de tratamento de valores ausentes uma vez que alcançou os melhores valores na maioria dos experimentos realizados.

Construção, caracterização global e local de redes biológicas

A Biologia Sistêmica visa a compreensão da vida através de modelos integrativos que enfatizem as interações entre os diferentes agentes biológicos. O objetivo é buscar por leis universais, não nas partes componentes dos sistemas mas sim nos padrões de interação dos elementos constituintes. As redes complexas biológicas são uma poderosa abstração matemática que permite a representação de grandes volumes de dados e a posterior formulação de hipóteses biológicas. Nesta tese apresentamos as redes biológicas integradas que incluem interações oriundas do metabolismo, interação física de proteínas e regulação. Discutimos sua construção e ferramentas para sua análise global e local. Apresentamos também resultados do uso de ferramentas de aprendizado de máquina que nos permitem compreender a relação entre propriedades topológicas e a essencialidade gênica e a previsão de genes mórbidos e alvos para drogas em humanos

Pattern recognition issues on anisotropic smoothed particle hydrodynamics

This is a preliminary theoretical discussion on the computational requirements of the state of the art smoothed particle hydrodynamics (SPH) from the optics of pattern recognition and artificial intelligence. It is pointed out in the present paper that, when including anisotropy detection to improve resolution on shock layer, SPH is a very peculiar case of unsupervised machine learning. On the other hand, the free particle nature of SPH opens an opportunity for artificial intelligence to study particles as agents acting in a collaborative framework in which the timed outcomes of a fluid simulation forms a large knowledge base, which might be very attractive in computational astrophysics phenomenological problems like self-propagating star formation.

Prediction of Oncogenic Interactions and Cancer-Related Signaling Networks Based on Network Topology

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

NodePM: A Remote Monitoring Alert System for Energy Consumption Using Probabilistic Techniques

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A path- and label-cost propagation approach to speedup the training of the optimum-path forest classifier

In general, pattern recognition techniques require a high computational burden for learning the discriminating functions that are responsible to separate samples from distinct classes. As such, there are several studies that make effort to employ machine learning algorithms in the context of big data classification problems. The research on this area ranges from Graphics Processing Units-based implementations to mathematical optimizations, being the main drawback of the former approaches to be dependent on the graphic video card. Here, we propose an architecture-independent optimization approach for the optimum-path forest (OPF) classifier, that is designed using a theoretical formulation that relates the minimum spanning tree with the minimum spanning forest generated by the OPF over the training dataset. The experiments have shown that the approach proposed can be faster than the traditional one in five public datasets, being also as accurate as the original OPF. (C) 2014 Elsevier B. V. All rights reserved.

Classificação de tábuas de madeira usando processamento de imagens digitais e aprendizado de máquina

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

Interface para classificação de dados por máquinas de vetores de suporte

In this project the Pattern Recognition Problem is approached with the Support Vector Machines (SVM) technique, a binary method of classification that provides the best solution separating the data in the better way with a hiperplan and an extension of the input space dimension, as a Machine Learning solution. The system aims to classify two classes of pixels chosen by the user in the interface in the interest selection phase and in the background selection phase, generating all the data to be used in the LibSVM library, a library that implements the SVM, illustrating the library operation in a casual way. The data provided by the interface is organized in three types, RGB (Red, Green and Blue color system), texture (calculated) or RGB + texture. At last the project showed successful results, where the classification of the image pixels was showed as been from one of the two classes, from the interest selection area or from the background selection area. The simplest user view of results classification is the RGB type of data arrange, because it’s the most concrete way of data acquisition

Explorando abordagens de múltiplos rótulos por floresta de caminhos ótimos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

An evolutionary approach to improve connectivity prediction in mobile wireless sensor networks

Connectivity is the basic factor for the proper operation of any wireless network. In a mobile wireless sensor network it is a challenge for applications and protocols to deal with connectivity problems, as links might get up and down frequently. In these scenarios, having knowledge of the node remaining connectivity time could both improve the performance of the protocols (e.g. handoff mechanisms) and save possible scarce nodes resources (CPU, bandwidth, and energy) by preventing unfruitful transmissions. The current paper provides a solution called Genetic Machine Learning Algorithm (GMLA) to forecast the remainder connectivity time in mobile environments. It consists in combining Classifier Systems with a Markov chain model of the RF link quality. The main advantage of using an evolutionary approach is that the Markov model parameters can be discovered on-the-fly, making it possible to cope with unknown environments and mobility patterns. Simulation results show that the proposal is a very suitable solution, as it overcomes the performance obtained by similar approaches.

A method using artificial neural networks to morphologically assess mouse blastocyst quality

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)