Non-evolutive pattern recognition techniques: An application in medical image diagnostics

Lo studio dell’intelligenza artificiale si pone come obiettivo la risoluzione di una classe di problemi che richiedono processi cognitivi difficilmente codificabili in un algoritmo per essere risolti. Il riconoscimento visivo di forme e figure, l’interpretazione di suoni, i giochi a conoscenza incompleta, fanno capo alla capacità umana di interpretare input parziali come se fossero completi, e di agire di conseguenza. Nel primo capitolo della presente tesi sarà costruito un semplice formalismo matematico per descrivere l’atto di compiere scelte. Il processo di “apprendimento” verrà descritto in termini della massimizzazione di una funzione di prestazione su di uno spazio di parametri per un ansatz di una funzione da uno spazio vettoriale ad un insieme finito e discreto di scelte, tramite un set di addestramento che descrive degli esempi di scelte corrette da riprodurre. Saranno analizzate, alla luce di questo formalismo, alcune delle più diffuse tecniche di artificial intelligence, e saranno evidenziate alcune problematiche derivanti dall’uso di queste tecniche. Nel secondo capitolo lo stesso formalismo verrà applicato ad una ridefinizione meno intuitiva ma più funzionale di funzione di prestazione che permetterà, per un ansatz lineare, la formulazione esplicita di un set di equazioni nelle componenti del vettore nello spazio dei parametri che individua il massimo assoluto della funzione di prestazione. La soluzione di questo set di equazioni sarà trattata grazie al teorema delle contrazioni. Una naturale generalizzazione polinomiale verrà inoltre mostrata. Nel terzo capitolo verranno studiati più nel dettaglio alcuni esempi a cui quanto ricavato nel secondo capitolo può essere applicato. Verrà introdotto il concetto di grado intrinseco di un problema. Verranno inoltre discusse alcuni accorgimenti prestazionali, quali l’eliminazione degli zeri, la precomputazione analitica, il fingerprinting e il riordino delle componenti per lo sviluppo parziale di prodotti scalari ad alta dimensionalità. Verranno infine introdotti i problemi a scelta unica, ossia quella classe di problemi per cui è possibile disporre di un set di addestramento solo per una scelta. Nel quarto capitolo verrà discusso più in dettaglio un esempio di applicazione nel campo della diagnostica medica per immagini, in particolare verrà trattato il problema della computer aided detection per il rilevamento di microcalcificazioni nelle mammografie.

Modelling, diagnostics and experimental analysis of plasma assisted processes for material treatment

This work presents results from experimental investigations of several different atmospheric pressure plasmas applications, such as Metal Inert Gas (MIG) welding and Plasma Arc Cutting (PAC) and Welding (PAW) sources, as well as Inductively Coupled Plasma (ICP) torches. The main diagnostic tool that has been used is High Speed Imaging (HSI), often assisted by Schlieren imaging to analyse non-visible phenomena. Furthermore, starting from thermo-fluid-dynamic models developed by the University of Bologna group, such plasma processes have been studied also with new advanced models, focusing for instance on the interaction between a melting metal wire and a plasma, or considering non-equilibrium phenomena for diagnostics of plasma arcs. Additionally, the experimental diagnostic tools that have been developed for industrial thermal plasmas have been used also for the characterization of innovative low temperature atmospheric pressure non equilibrium plasmas, such as dielectric barrier discharges (DBD) and Plasma Jets. These sources are controlled by few kV voltage pulses with pulse rise time of few nanoseconds to avoid the formation of a plasma arc, with interesting applications in surface functionalization of thermosensitive materials. In order to investigate also bio-medical applications of thermal plasma, a self-developed quenching device has been connected to an ICP torch. Such device has allowed inactivation of several kinds of bacteria spread on petri dishes, by keeping the substrate temperature lower than 40 degrees, which is a strict requirement in order to allow the treatment of living tissues.

Application of the specular and diffuse reflection analysis for in vitro diagnostics of dental erosion: correlation with enamel softening, roughness, and calcium release

We present assembly and application of an optical reflectometer for the analysis of dental erosion. The erosive procedure involved acid-induced softening and initial substance loss phases, which are considered to be difficult for visual diagnosis in a clinic. Change of the specular reflection signal showed the highest sensitivity for the detection of the early softening phase of erosion among tested methods. The exponential decrease of the specular reflection intensity with erosive duration was compared to the increase of enamel roughness. Surface roughness was measured by optical analysis, and the observed tendency was correlated with scanning electron microscopy images of eroded enamel. A high correlation between specular reflection intensity and measurement of enamel softening (r(2) ? -0.86) as well as calcium release (r(2) ? -0.86) was found during erosion progression. Measurement of diffuse reflection revealed higher tooth-to-tooth deviation in contrast to the analysis of specular reflection intensity and lower correlation with other applied methods (r(2) = 0.42-0.48). The proposed optical method allows simple and fast surface analysis and could be used for further optimization and construction of the first noncontact and cost-effective diagnostic tool for early erosion assessment in vivo.

Bucknell Dance Company Spring 2000

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Bucknell Dance Company Spring 1999

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Bucknell Dance Company Spring 1998 Performance

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Bucknell Dance Company Spring 1997 Performance

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Bucknell Dance Company Spring 1996 Performance

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Bucknell Dance Company Spring 1993 Performance

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Bucknell Dance Company Spring 1991 Performance

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Bucknell Dance Company Spring 1990 Performance

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Bucknell Dance Company Fall 1998 Performance

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Bucknell Dance Company Fall 1988

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Bucknell Dance Company Fall 1989

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