783 resultados para Neural Network-models


Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

Este trabalho apresenta um sistema neural modular, que processa separadamente informações de contexto espacial e temporal, para a tarefa de reprodução de sequências temporais. Para o desenvolvimento do sistema neural foram considerados redes neurais recorrentes, modelos estocásticos, sistemas neurais modulares e processamento de informações de contexto. Em seguida, foram estudados três modelos com abordagens distintas para aprendizagem de seqüências temporais: uma rede neural parcialmente recorrente, um exemplo de sistema neural modular e um modelo estocástico utilizando a teoria de modelos markovianos escondidos. Com base nos estudos e modelos apresentados, esta pesquisa propõe um sistema formado por dois módulos sucessivos distintos. Uma rede de propagação direta (módulo estimador de contexto espacial) realiza o processamento de contexto espacial identificando a seqüência a ser reproduzida e fornecendo um protótipo do contexto para o segundo módulo. Este é formado por uma rede parcialmente recorrente (módulo de reprodução de sequências temporais) para aprender as informações de contexto temporal e reproduzir em suas saídas a seqüência identificada pelo módulo anterior. Para a finalidade mencionada, este mestrado utiliza a distribuição de Gibbs na saída do módulo para contexto espacial de forma que este forneça probabilidades de contexto espacial, indicando o grau de certeza do módulo e possibilitando a utilização de procedimentos especiais para os casos de dúvida. O sistema neural foi testado em conjuntos contendo trajetórias abertas, fechadas, e com diferentes situações de ambigüidade e complexidade. Duas situações distintas foram avaliadas: (a) capacidade do sistema em reproduzir trajetórias a partir de pontos iniciais treinados; e (b) capacidade de generalização do sistema reproduzindo trajetórias considerando pontos iniciais ou finais em situações não treinadas. A situação (b) é um problema de difícil ) solução em redes neurais devido à falta de contexto temporal, essencial na reprodução de seqüências. Foram realizados experimentos comparando o desempenho do sistema modular proposto com o de uma rede parcialmente recorrente operando sozinha e um sistema modular neural (TOTEM). Os resultados sugerem que o sistema proposto apresentou uma capacidade de generalização significamente melhor, sem que houvesse uma deterioração na capacidade de reproduzir seqüências treinadas. Esses resultados foram obtidos em sistema mais simples que o TOTEM.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

A avaliação perceptivo-auditiva tem papel fundamental no estudo e na avaliação da voz, no entanto, por ser subjetiva está sujeita a imprecisões e variações. Por outro lado, a análise acústica permite a reprodutibilidade de resultados, porém precisa ser aprimorada, pois não analisa com precisão vozes com disfonias mais intensas e com ondas caóticas. Assim, elaborar medidas que proporcionem conhecimentos confiáveis em relação à função vocal resulta de uma necessidade antiga dentro desta linha de pesquisa e atuação clínica. Neste contexto, o uso da inteligência artificial, como as redes neurais artificiais, indica ser uma abordagem promissora. Objetivo: Validar um sistema automático utilizando redes neurais artificiais para a avaliação de vozes rugosas e soprosas. Materiais e métodos: Foram selecionadas 150 vozes, desde neutras até com presença em grau intenso de rugosidade e/ou soprosidade, do banco de dados da Clínica de Fonoaudiologia da Faculdade de Odontologia de Bauru (FOB/USP). Dessas vozes, 23 foram excluídas por não responderem aos critérios de inclusão na amostra, assim utilizaram-se 123 vozes. Procedimentos: avaliação perceptivo-auditiva pela escala visual analógica de 100 mm e pela escala numérica de quatro pontos; extração de características do sinal de voz por meio da Transformada Wavelet Packet e dos parâmetros acústicos: jitter, shimmer, amplitude da derivada e amplitude do pitch; e validação do classificador por meio da parametrização, treino, teste e avaliação das redes neurais artificiais. Resultados: Na avaliação perceptivo-auditiva encontrou-se, por meio do teste Coeficiente de Correlação Intraclasse (CCI), concordâncias inter e intrajuiz excelentes, com p = 0,85 na concordância interjuízes e p variando de 0,87 a 0,93 nas concordâncias intrajuiz. Em relação ao desempenho da rede neural artificial, na discriminação da soprosidade e da rugosidade e dos seus respectivos graus, encontrou-se o melhor desempenho para a soprosidade no subconjunto composto pelo jitter, amplitude do pitch e frequência fundamental, no qual obteve-se taxa de acerto de 74%, concordância excelente com a avaliação perceptivo-auditiva da escala visual analógica (0,80 no CCI) e erro médio de 9 mm. Para a rugosidade, o melhor subconjunto foi composto pela Transformada Wavelet Packet com 1 nível de decomposição, jitter, shimmer, amplitude do pitch e frequência fundamental, no qual obteve-se 73% de acerto, concordância excelente (0,84 no CCI), e erro médio de 10 mm. Conclusão: O uso da inteligência artificial baseado em redes neurais artificiais na identificação, e graduação da rugosidade e da soprosidade, apresentou confiabilidade excelente (CCI > 0,80), com resultados semelhantes a concordância interjuízes. Dessa forma, a rede neural artificial revela-se como uma metodologia promissora de avaliação vocal, tendo sua maior vantagem a objetividade na avaliação.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

A teoria de Jean Piaget sobre o desenvolvimento da inteligência tem sido utilizada na área de inteligência computacional como inspiração para a proposição de modelos de agentes cognitivos. Embora os modelos propostos implementem aspectos básicos importantes da teoria de Piaget, como a estrutura do esquema cognitivo, não consideram o problema da fundamentação simbólica e, portanto, não se preocupam com os aspectos da teoria que levam à aquisição autônoma da semântica básica para a organização cognitiva do mundo externo, como é o caso da aquisição da noção de objeto. Neste trabalho apresentamos um modelo computacional de esquema cognitivo inspirado na teoria de Piaget sobre a inteligência sensório-motora que se desenvolve autonomamente construindo mecanismos por meio de princípios computacionais pautados pelo problema da fundamentação simbólica. O modelo de esquema proposto tem como base a classificação de situações sensório-motoras utilizadas para a percepção, captação e armazenamento das relações causais determiníscas de menor granularidade. Estas causalidades são então expandidas espaço-temporalmente por estruturas mais complexas que se utilizam das anteriores e que também são projetadas de forma a possibilitar que outras estruturas computacionais autônomas mais complexas se utilizem delas. O modelo proposto é implementado por uma rede neural artificial feed-forward cujos elementos da camada de saída se auto-organizam para gerar um grafo sensóriomotor objetivado. Alguns mecanismos computacionais já existentes na área de inteligência computacional foram modificados para se enquadrarem aos paradigmas de semântica nula e do desenvolvimento mental autônomo, tomados como base para lidar com o problema da fundamentação simbólica. O grafo sensório-motor auto-organizável que implementa um modelo de esquema inspirado na teoria de Piaget proposto neste trabalho, conjuntamente com os princípios computacionais utilizados para sua concepção caminha na direção da busca pelo desenvolvimento cognitivo artificial autônomo da noção de objeto.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

Comunicación presentada en el 2nd International Workshop on Pattern Recognition in Information Systems, Alicante, April, 2002.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

This work describes a neural network based architecture that represents and estimates object motion in videos. This architecture addresses multiple computer vision tasks such as image segmentation, object representation or characterization, motion analysis and tracking. The use of a neural network architecture allows for the simultaneous estimation of global and local motion and the representation of deformable objects. This architecture also avoids the problem of finding corresponding features while tracking moving objects. Due to the parallel nature of neural networks, the architecture has been implemented on GPUs that allows the system to meet a set of requirements such as: time constraints management, robustness, high processing speed and re-configurability. Experiments are presented that demonstrate the validity of our architecture to solve problems of mobile agents tracking and motion analysis.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

Group-living animals must adjust the expression of their social behaviour to changes in their social environment and to transitions between life-history stages, and this social plasticity can be seen as an adaptive trait that can be under positive selection when changes in the environment outpace the rate of genetic evolutionary change. Here, we propose a conceptual framework for understanding the neuromolecular mechanisms of social plasticity. According to this framework, social plasticity is achieved by rewiring or by biochemically switching nodes of a neural network underlying social behaviour in response to perceived social information. Therefore, at the molecular level, it depends on the social regulation of gene expression, so that different genomic and epigenetic states of this brain network correspond to different behavioural states, and the switches between states are orchestrated by signalling pathways that interface the social environment and the genotype. Different types of social plasticity can be recognized based on the observed patterns of inter- versus intra-individual occurrence, time scale and reversibility. It is proposed that these different types of social plasticity rely on different proximate mechanisms at the physiological, neural and genomic level.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

Electricity market price forecast is a changeling yet very important task for electricity market managers and participants. Due to the complexity and uncertainties in the power grid, electricity prices are highly volatile and normally carry with spikes. which may be (ens or even hundreds of times higher than the normal price. Such electricity spikes are very difficult to be predicted. So far. most of the research on electricity price forecast is based on the normal range electricity prices. This paper proposes a data mining based electricity price forecast framework, which can predict the normal price as well as the price spikes. The normal price can be, predicted by a previously proposed wavelet and neural network based forecast model, while the spikes are forecasted based on a data mining approach. This paper focuses on the spike prediction and explores the reasons for price spikes based on the measurement of a proposed composite supply-demand balance index (SDI) and relative demand index (RDI). These indices are able to reflect the relationship among electricity demand, electricity supply and electricity reserve capacity. The proposed model is based on a mining database including market clearing price, trading hour. electricity), demand, electricity supply and reserve. Bayesian classification and similarity searching techniques are used to mine the database to find out the internal relationships between electricity price spikes and these proposed. The mining results are used to form the price spike forecast model. This proposed model is able to generate forecasted price spike, level of spike and associated forecast confidence level. The model is tested with the Queensland electricity market data with promising results. Crown Copyright (C) 2004 Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

MULTIPRED is a web-based computational system for the prediction of peptide binding to multiple molecules ( proteins) belonging to human leukocyte antigens (HLA) class I A2, A3 and class II DR supertypes. It uses hidden Markov models and artificial neural network methods as predictive engines. A novel data representation method enables MULTIPRED to predict peptides that promiscuously bind multiple HLA alleles within one HLA supertype. Extensive testing was performed for validation of the prediction models. Testing results show that MULTIPRED is both sensitive and specific and it has good predictive ability ( area under the receiver operating characteristic curve A(ROC) > 0.80). MULTIPRED can be used for the mapping of promiscuous T-cell epitopes as well as the regions of high concentration of these targets termed T-cell epitope hotspots. MULTIPRED is available at http:// antigen.i2r.a-star.edu.sg/ multipred/.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

Selection of machine learning techniques requires a certain sensitivity to the requirements of the problem. In particular, the problem can be made more tractable by deliberately using algorithms that are biased toward solutions of the requisite kind. In this paper, we argue that recurrent neural networks have a natural bias toward a problem domain of which biological sequence analysis tasks are a subset. We use experiments with synthetic data to illustrate this bias. We then demonstrate that this bias can be exploitable using a data set of protein sequences containing several classes of subcellular localization targeting peptides. The results show that, compared with feed forward, recurrent neural networks will generally perform better on sequence analysis tasks. Furthermore, as the patterns within the sequence become more ambiguous, the choice of specific recurrent architecture becomes more critical.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

We propose a novel interpretation and usage of Neural Network (NN) in modeling physiological signals, which are allowed to be nonlinear and/or nonstationary. The method consists of training a NN for the k-step prediction of a physiological signal, and then examining the connection-weight-space (CWS) of the NN to extract information about the signal generator mechanism. We de. ne a novel feature, Normalized Vector Separation (gamma(ij)), to measure the separation of two arbitrary states i and j in the CWS and use it to track the state changes of the generating system. The performance of the method is examined via synthetic signals and clinical EEG. Synthetic data indicates that gamma(ij) can track the system down to a SNR of 3.5 dB. Clinical data obtained from three patients undergoing carotid endarterectomy of the brain showed that EEG could be modeled (within a root-means-squared-error of 0.01) by the proposed method, and the blood perfusion state of the brain could be monitored via gamma(ij), with small NNs having no more than 21 connection weight altogether.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

This paper presents a composite multi-layer classifier system for predicting the subcellular localization of proteins based on their amino acid sequence. The work is an extension of our previous predictor PProwler v1.1 which is itself built upon the series of predictors SignalP and TargetP. In this study we outline experiments conducted to improve the classifier design. The major improvement came from using Support Vector machines as a "smart gate" sorting the outputs of several different targeting peptide detection networks. Our final model (PProwler v1.2) gives MCC values of 0.873 for non-plant and 0.849 for plant proteins. The model improves upon the accuracy of our previous subcellular localization predictor (PProwler v1.1) by 2% for plant data (which represents 7.5% improvement upon TargetP).

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

Recovering position from sensor information is an important problem in mobile robotics, known as localisation. Localisation requires a map or some other description of the environment to provide the robot with a context to interpret sensor data. The mobile robot system under discussion is using an artificial neural representation of position. Building a geometrical map of the environment with a single camera and artificial neural networks is difficult. Instead it would be simpler to learn position as a function of the visual input. Usually when learning images, an intermediate representation is employed. An appropriate starting point for biologically plausible image representation is the complex cells of the visual cortex, which have invariance properties that appear useful for localisation. The effectiveness for localisation of two different complex cell models are evaluated. Finally the ability of a simple neural network with single shot learning to recognise these representations and localise a robot is examined.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

The retrieval of wind fields from scatterometer observations has traditionally been separated into two phases; local wind vector retrieval and ambiguity removal. Operationally, a forward model relating wind vector to backscatter is inverted, typically using look up tables, to retrieve up to four local wind vector solutions. A heuristic procedure, using numerical weather prediction forecast wind vectors and, often, some neighbourhood comparison is then used to select the correct solution. In this paper we develop a Bayesian method for wind field retrieval, and show how a direct local inverse model, relating backscatter to wind vector, improves the wind vector retrieval accuracy. We compare these results with the operational U.K. Meteorological Office retrievals, our own CMOD4 retrievals and a neural network based local forward model retrieval. We suggest that the neural network based inverse model, which is extremely fast to use, improves upon current forward models when used in a variational data assimilation scheme.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

Minimization of a sum-of-squares or cross-entropy error function leads to network outputs which approximate the conditional averages of the target data, conditioned on the input vector. For classifications problems, with a suitably chosen target coding scheme, these averages represent the posterior probabilities of class membership, and so can be regarded as optimal. For problems involving the prediction of continuous variables, however, the conditional averages provide only a very limited description of the properties of the target variables. This is particularly true for problems in which the mapping to be learned is multi-valued, as often arises in the solution of inverse problems, since the average of several correct target values is not necessarily itself a correct value. In order to obtain a complete description of the data, for the purposes of predicting the outputs corresponding to new input vectors, we must model the conditional probability distribution of the target data, again conditioned on the input vector. In this paper we introduce a new class of network models obtained by combining a conventional neural network with a mixture density model. The complete system is called a Mixture Density Network, and can in principle represent arbitrary conditional probability distributions in the same way that a conventional neural network can represent arbitrary functions. We demonstrate the effectiveness of Mixture Density Networks using both a toy problem and a problem involving robot inverse kinematics.

Relevância:

90.00% 90.00%

Publicador:

Resumo:

This paper presents results from the first use of neural networks for the real-time feedback control of high temperature plasmas in a Tokamak fusion experiment. The Tokamak is currently the principal experimental device for research into the magnetic confinement approach to controlled fusion. In the Tokamak, hydrogen plasmas, at temperatures of up to 100 Million K, are confined by strong magnetic fields. Accurate control of the position and shape of the plasma boundary requires real-time feedback control of the magnetic field structure on a time-scale of a few tens of microseconds. Software simulations have demonstrated that a neural network approach can give significantly better performance than the linear technique currently used on most Tokamak experiments. The practical application of the neural network approach requires high-speed hardware, for which a fully parallel implementation of the multi-layer perceptron, using a hybrid of digital and analogue technology, has been developed.