Aplicaciones de la Teoría de Matrices en Matemática Discreta

Se describen algunas aplicaciones de la teoría de matrices a diversos temas pertenecientes alámbito de la matem\'atica discreta.

Kumar's algorithm for solving Toeplitz systems of equations over finite fields

Adaptació de l'algorisme de Kumar per resoldre sistemes d'equacions amb matrius de Toeplitz sobre els reals a cossos finits en un temps 0 (n log n).

Assignment markets with the same core

[spa] En el contexto de los juegos de asignación bilaterales, estudiamos el conjunto de matrices asociadas a mercados de asignación con el mismo nucleo. Se proporcionan condiciones sobre las entradas de la matriz que aseguran que los juegos de asignación asociados tienen el mismo núcleo. Se prueba que este conjunto de matrices que dan lugar al mismo núcleo forman un semirretículo con un número finito de elementos minimales y un único máximo. Se da una caracterización de estos elementos minimales. También se proporciona una condición suficiente para obtener un retículo.

Assignment markets with the same core

[spa] En el contexto de los juegos de asignación bilaterales, estudiamos el conjunto de matrices asociadas a mercados de asignación con el mismo nucleo. Se proporcionan condiciones sobre las entradas de la matriz que aseguran que los juegos de asignación asociados tienen el mismo núcleo. Se prueba que este conjunto de matrices que dan lugar al mismo núcleo forman un semirretículo con un número finito de elementos minimales y un único máximo. Se da una caracterización de estos elementos minimales. También se proporciona una condición suficiente para obtener un retículo.

A Write-Based Solver for SAT Modulo the Theory of Arrays

The extensional theory of arrays is one of the most important ones for applications of SAT Modulo Theories (SMT) to hardware and software verification. Here we present a new T-solver for arrays in the context of the DPLL(T) approach to SMT. The main characteristics of our solver are: (i) no translation of writes into reads is needed, (ii) there is no axiom instantiation, and (iii) the T-solver interacts with the Boolean engine by asking to split on equality literals between indices. As far as we know, this is the first accurate description of an array solver integrated in a state-of-the-art SMT solver and, unlike most state-of-the-art solvers, it is not based on a lazy instantiation of the array axioms. Moreover, it is very competitive in practice, specially on problems that require heavy reasoning on array literals

Experiència dels cuidadors i les cuidadores principals informals que tenen cura d'un familiar vell amb demència des de fa més de quatre anys

El treball que es presenta vol respondre la pregunta de quina és l’experiència dels cuidadors i les cuidadores principals informals que tenen cura d’un familiar vell amb demència des de fa més de 4 anys. Després de plantejar les hipòtesis de partida, es defineixen els objectius generals i específics i s’expliquen l’interès, la justificació, la rellevància i l’aportació d’aquest estudi. En l’apartat corresponent a l’estat de la qüestió i la fonamentació conceptual, després de fer una revisió bibliogràfica, es descriuen els elements que formen part d’aquesta temàtica: perfils dels receptors de cures i de les cuidadores, significat de tenir cura, vida quotidiana i qualitat de vida i descripció del model conceptual de Virginia Henderson. En el capítol següent s’exposen la metodologia, el paradigma i el mètode d’investigació utilitzats en aquest treball, així com les matrius d’anàlisi del contingut i del discurs. A partir d’aquí s’exposen els resultats en funció dels objectius plantejats. En la discussió, s’analitzen i s’interpreten les dades obtingudes i es contraposen amb altres estudis, a més de fer-se una reflexió personal sobre els aprenentatges adquirits i una proposta de línies de treball futures. A continuació s’exposen unes conclusions per resumir la informació obtinguda. En la secció de referències bibliogràfiques es detallen les fonts consultades, i en els annexos hi consten els models d’entrevista i de matriu per a l’anàlisi de dades, el full de consentiment informat, així com el buidatge i l’anàlisi de les entrevistes.

Experiència dels excuidadors i excuidadores principals informals que han tingut cura d'un familiar vell amb demència després de la seva mort

El treball aquí exposat té com a objectiu conèixer i comprendre l’experiència dels excuidadors i excuidadores principals informals que han tingut cura d’un familiar vell amb demència després de la seva mort. Es plantegen les hipòtesis i els objectius generals i específics. S’hi exposa també, la justificació del tema, l’interès, la rellevància a nivell social i professional, i la seva aportació en el món de la salut. En l’apartat de l’estat de la qüestió i la fonamentació conceptual, després d’una revisió bibliogràfica sobre el tema, es descriuen els diferents apartats que formen part del marc teòric: perfil de la persona gran dement que rep cures informals , el perfil dels cuidadors/es, les conseqüències de tenir cura d’una persona dement, l’estat dels excuidadors/es després de la mort del familiar vell amb demència i el procés de dol. El segon apartat inclou la metodologia, i el mètode d’investigació. A més, inclou les matrius d’anàlisi del contingut i del discurs, i es plantegen els resultats en funció dels objectius marcats. En la discussió, a partir de les dades obtingudes, es realitza la seva anàlisi, s’interpreta el resultat i es contraposa amb altres estudis consultats. Finalment s’exposen les conclusions per resumir la informació obtinguda i la metodologia utilitzada. Es realitza una reflexió sobre els aprenentatges adquirits i les aportacions del treball i s’apunten noves vies de recerca. En les referències bibliogràfiques s’especifiquen les fonts consultades i en els annexos hi consten els models d’entrevista i de matriu per a l’anàlisi de dades, el full de consentiment informat i també el buidatge i l’anàlisi de les entrevistes.

Reconeixement i seguiment d’objectes en vídeo a partir del seu moviment

L’objectiu d’aquest PFC és estudiar la branca de la detecció d’objectes en vídeos segons el seu moviment. Per fer-ho es crearà un algorisme que sigui capaç de tractar un vídeo, calculant el nombre d’objectes de l’escena i quina és la posició de cada un d’aquests. L’algorisme ha de ser capaç de trobar un conjunt de regions útils i a partir d’aquest, separar-lo en diferents grups, cada un representant un objecte en moviment. La finalitat d’aquest projecte és l’estudi de la detecció d’objectes en vídeo. Intentarem crear un algorisme que ens permeti dur a terme aquest estudi i treure’n conclusions. Pretenem fer un algorisme, o un conjunt d’algorismes, en Matlab que sigui capaç de donat qualsevol vídeo, pugui retornar un conjunt de imatges, o un vídeo, amb els diferents objectes de l’escena destacats. Es faran proves en diferents situacions, des de objectes sintètics amb un moviment clarament definit, fins a proves en seqüències reals extretes de diferents pel•lícules. Per últim es pretén comprovar l’eficiència d’aquest. Ja que el projecte s’emmarca en la línia de recerca de robòtica i visió per computador, la tasca principal serà la manipulació d’imatges. Per tant farem servir el Matlab, ja que les imatges no son res més que matrius i aquest programa permet el càlcul vectorial i matricial d’una manera senzilla i realment eficient

Estudi i implementació d’un mètode de reconstrucció 3D basat en SfM i registre de vistes 3D parcials

Aquest projecte es basarà en reconstruir una imatge 3D gran a partir d’una seqüència d’imatges 2D capturades per una càmera. Ens centrem en l’estudi de les bases matemàtiques de la visió per computador així com en diferents mètodes emprats en la reconstrucció 3D d’imatges. Per portar a terme aquest estudi s’utilitza la plataforma de desenvolupament MatLab ja que permet tractar operacions matemàtiques, imatges i matrius de gran tamany amb molta senzillesa, rapidesa i eficiència, per aquesta raó s’usa en moltes recerques sobre aquest tema. El projecte aprofundeix en el tema descrit anteriorment estudiant i implementant un mètode que consisteix en aplicar Structure From Motion (SFM) a pocs frames seguits obtinguts d’una seqüència d’imatges 2D per crear una reconstrucció 3D. Quan s’han creat dues reconstruccions 3D consecutives i fent servir un frame com a mínim en comú entre elles, s’aplica un mètode de registre d’estructures 3D, l’Iterative Closest Point (ICP), per crear una reconstrucció 3D més gran a través d’unir les diferents reconstruccions obtingudes a partir de SfM. El mètode consisteix en anar repetint aquestes operacions fins al final dels frames per poder aconseguir una reconstrucció 3D més gran que les petites imatges que s’aconsegueixen a través de SfM. A la Figura 1 es pot veure un esquema del procés que es segueix. Per avaluar el comportament del mètode, utilitzem un conjunt de seqüències sintètiques i un conjunt de seqüències reals obtingudes a partir d’una càmera. L’objectiu final d’aquest projecte és construir una nova toolbox de MatLab amb tots els mètodes per crear reconstruccions 3D grans per tal que sigui possible tractar amb facilitat aquest problema i seguir-lo desenvolupant en un futur

Àlgebra matricial: determinants

Oferim als estudiants universitaris i als lectors interessats aquesta guia didàctica de la matemàtica universitària com a fruit dels nostres anys de docència de les matemàtiques a la Universitat. El resultat final ha esdevingut una col·lecció de setze petits volums agrupats en els dos mòduls d'Àlgebra Lineal i de Càlcul Infinitesimal. Dins la part d’Àlgebra matricial, aquest volum és continuació natural de l’anterior, Matrius, ja que el determinant és un valor numèric que s’associa a una matriu quadrada. Amb el seu estudi aconseguirem una notació millor i un criteri unificat de resolució de sistemes d’equacions, diagonalització de matrius, etc., com veurem en els propers volums

Àlgebra vectorial: aplicacions lineals

Oferim als estudiants universitaris i als lectors interessats aquesta guia didàctica de la matemàtica universitària com a fruit dels nostres anys de docència de les matemàtiques a la Universitat. El resultat final ha esdevingut una col·lecció de setze petits volums agrupats en els dos mòduls d'Àlgebra Lineal i de Càlcul Infinitesimal. En aquest volum es generalitza en primer lloc el concepte d'aplicació entre dos espais vectorials i s'introdueix la important definició d'aplicació lineal. Pel seu estudi s'utilitza l'àlgebra matricial. A continuació es desenvolupen els temes de valors i vectors propis, la diagonalització d'endomorfismes i l'estudi de les formes quadràtiques

Àlgebra vectorial: vectors

Oferim als estudiants universitaris i als lectors interessats aquesta guia didàctica de la matemàtica universitària com a fruit dels nostres anys de docència de les matemàtiques a la Universitat. El resultat final ha esdevingut una col·lecció de setze petits volums agrupats en els dos mòduls d'Àlgebra Lineal i de Càlcul Infinitesimal. Amb aquest sisè volum de la col•lecció iniciem l’estudi de l’Àlgebra vectorial a partir de conceptes propers a la intuïció com són els vectors del pla i de l’espai per, a continuació, fer una generalització del concepte de vector a altres ens matemàtics com polinomis, successions, magnituds econòmiques, etc. En aquest volum utilitzarem sovint la notació matricial, ja coneguda i emprada en volums anteriors, i que esdevé una eina idònia per facilitar la notació dels conceptes i del càlcul entre vectors. Seguim amb l’estudi axiomàtic de l’estructura d’espai vectorial i les seves propietats, que com veurem en el proper volum ens permetrà, entre altres aplicacions a l’economia, deduir els valors i vectors propis d’un endomorfisme i diagonalitzar formes quadràtiques

A survey addressing the fundamental matrix estimation problem

Epipolar geometry is a key point in computer vision and the fundamental matrix estimation is the only way to compute it. This article surveys several methods of fundamental matrix estimation which have been classified into linear methods, iterative methods and robust methods. All of these methods have been programmed and their accuracy analysed using real images. A summary, accompanied with experimental results, is given

Rank estimation of trajectory matrix in motion segmentation

A novel technique for estimating the rank of the trajectory matrix in the local subspace affinity (LSA) motion segmentation framework is presented. This new rank estimation is based on the relationship between the estimated rank of the trajectory matrix and the affinity matrix built with LSA. The result is an enhanced model selection technique for trajectory matrix rank estimation by which it is possible to automate LSA, without requiring any a priori knowledge, and to improve the final segmentation

Aplicaci?? de les tecnologies de la informaci?? a l'??rea de Matem??tiques. 'Aplicaci??n de las tecnolog??as de la informaci??n en el ??rea de Matem??ticas'

Resumen tomado de la publicaci??n. Incluye im??genes de capturas de pantalla del ordenador de las herramientas comentadas