Uso de detectores de dimensões variáveis aplicados na detecção de anomalias através de sistemas imunológicos artificiais.

O presente trabalho investiga um método de detecção de anomalias baseado em sistemas imunológicos artificiais, especificamente em uma técnica de reconhecimento próprio/não-próprio chamada algoritmo de seleção negativa (NSA). Foi utilizado um esquema de representação baseado em hiperesferas com centros e raios variáveis e um modelo capaz de gerar detectores, com esta representação, de forma eficiente. Tal modelo utiliza algoritmos genéticos onde cada gene do cromossomo contém um índice para um ponto de uma distribuição quasi-aleatória que servirá como centro do detector e uma função decodificadora responsável por determinar os raios apropriados. A aptidão do cromossomo é dada por uma estimativa do volume coberto através uma integral de Monte Carlo. Este algoritmo teve seu desempenho verificado em diferentes dimensões e suas limitações levantadas. Com isso, pode-se focar as melhorias no algoritmo, feitas através da implementação de operadores genéticos mais adequados para a representação utilizada, de técnicas de redução do número de pontos do conjunto próprio e de um método de pré-processamento baseado em bitmaps de séries temporais. Avaliações com dados sintéticos e experimentos com dados reais demonstram o bom desempenho do algoritmo proposto e a diminuição do tempo de execução.

Implementação paralela de um código de elementos finitos em 2D para as Equações de Navier-Stokes para fluidos incompressíveis com transporte de escalares.

O estudo do fluxo de água e do transporte escalar em reservatórios hidrelétricos é importante para a determinação da qualidade da água durante as fases iniciais do enchimento e durante a vida útil do reservatório. Neste contexto, um código de elementos finitos paralelo 2D foi implementado para resolver as equações de Navier-Stokes para fluido incompressível acopladas a transporte escalar, utilizando o modelo de programação de troca de mensagens, a fim de realizar simulações em um ambiente de cluster de computadores. A discretização espacial é baseada no elemento MINI, que satisfaz as condições de Babuska-Brezzi (BB), que permite uma formulação mista estável. Todas as estruturas de dados distribuídos necessárias nas diferentes fases do código, como pré-processamento, solução e pós-processamento, foram implementadas usando a biblioteca PETSc. Os sistemas lineares resultantes foram resolvidos usando o método da projeção discreto com fatoração LU por blocos. Para aumentar o desempenho paralelo na solução dos sistemas lineares, foi empregado o método de condensação estática para resolver a velocidade intermediária nos vértices e no centróide do elemento MINI separadamente. Os resultados de desempenho do método de condensação estática com a abordagem da solução do sistema completo foram comparados. Os testes mostraram que o método de condensação estática apresenta melhor desempenho para grandes problemas, às custas de maior uso de memória. O desempenho de outras partes do código também são apresentados.

Separação cega de sinais de fala utilizando detectores de voz.

Neste trabalho contemplamos o emprego de detectores de voz como uma etapa de pré- processamento de uma técnica de separação cega de sinais implementada no domínio do tempo, que emprega estatísticas de segunda ordem para a separação de misturas convolutivas e determinadas. Seu algoritmo foi adaptado para realizar a separação tanto em banda cheia quanto em sub-bandas, considerando a presença e a ausência de instantes de silêncio em misturas de sinais de voz. A ideia principal consiste em detectar trechos das misturas que contenham atividade de voz, evitando que o algoritmo de separação seja acionado na ausência de voz, promovendo ganho de desempenho e redução do custo computacional.

Uso da calibração multivariada para a predição de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo empregando-se ferramentas de regressão multivariada para a previsão do teor em ésteres metílicos e, simultaneamente, de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel de soja. O modelo foi proposto a partir da correlação das propriedades de interesse com os espectros de reflectância total atenuada no infravermelho médio das misturas. Para a determinação dos teores de ésteres metílicos foi utilizada a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), podendo esta ser uma técnica alternativa aos método de referência que utilizam a cromatografia em fase gasosa (EN 14103 e EN 14105). As propriedades físico-químicas selecionadas foram índice de refração, massa específica e viscosidade. Para o estudo, foram preparadas 11 misturas com diferentes proporções de biodiesel de soja e de óleo de soja (0-100 % em massa de biodiesel de soja), em quintuplicata, totalizando 55 amostras. A região do infravermelho estudada foi a faixa de 3801 a 650 cm-1. Os espectros foram submetidos aos pré-tratamentos de correção de sinal multiplicativo (MSC) e, em seguida, à centralização na média (MC). As propriedades de interesse foram submetidas ao autoescalamento. Em seguida foi aplicada análise de componentes principais (PCA) com a finalidade de reduzir a dimensionalidade dos dados e detectar a presença de valores anômalos. Quando estes foram detectados, a amostra era descartada. Os dados originais foram submetidos ao algoritmo de Kennard-Stone dividindo-os em um conjunto de calibração, para a construção do modelo, e um conjunto de validação, para verificar a sua confiabilidade. Os resultados mostraram que o modelo proposto por PLS2 (Mínimos Quadrados Parciais) foi capaz de se ajustar bem os dados de índice de refração e de massa específica, podendo ser observado um comportamento aleatório dos erros, indicando a presença de homocedasticidade nos valores residuais, em outras palavras, o modelo construído apresentou uma capacidade de previsão para as propriedades de massa específica e índice de refração com 95% de confiança. A exatidão do modelo foi também avaliada através da estimativa dos parâmetros de regressão que são a inclinação e o intercepto pela Região Conjunta da Elipse de Confiança (EJCR). Os resultados confirmaram que o modelo MIR-PLS desenvolvido foi capaz de prever, simultaneamente, as propriedades índice de refração e massa específica. Para os teores de éteres metílicos determinados por HPLC, foi também desenvolvido um modelo MIR-PLS para correlacionar estes valores com os espectros de MIR, porém a qualidade do ajuste não foi tão boa. Apesar disso, foi possível mostrar que os dados podem ser modelados e correlacionados com os espectros de infravermelho utilizando calibração multivariada

BOLTZMANN MACHINES FOR SPEECH RECOGNITION.

Boltzmann machines offer a new and exciting approach to automatic speech recognition, and provide a rigorous mathematical formalism for parallel computing arrays. In this paper we briefly summarize Boltzmann machine theory, and present results showing their ability to recognize both static and time-varying speech patterns. A machine with 2000 units was able to distinguish between the 11 steady-state vowels in English with an accuracy of 85%. The stability of the learning algorithm and methods of preprocessing and coding speech data before feeding it to the machine are also discussed. A new type of unit called a carry input unit, which involves a type of state-feedback, was developed for the processing of time-varying patterns and this was tested on a few short sentences. Use is made of the implications of recent work into associative memory, and the modelling of neural arrays to suggest a good configuration of Boltzmann machines for this sort of pattern recognition.

Numerical simulations supporting the process design of ring rolling processes

In conventional Finite Element Analysis (FEA) of radial-axial ring rolling (RAR) the motions of all tools are usually defined prior to simulation in the preprocessing step. However, the real process holds up to 8 degrees of freedom (DOF) that are controlled by industrial control systems according to actual sensor values and preselected control strategies. Since the histories of the motions are unknown before the experiment and are dependent on sensor data, the conventional FEA cannot represent the process before experiment. In order to enable the usage of FEA in the process design stage, this approach integrates the industrially applied control algorithms of the real process including all relevant sensors and actuators into the FE model of ring rolling. Additionally, the process design of a novel process 'the axial profiling', in which a profiled roll is used for rolling axially profiled rings, is supported by FEA. Using this approach suitable control strategies can be tested in virtual environment before processing. © 2013 AIP Publishing LLC.

Research of Face Detection System Applied for Detecting Faces with Complex Background and Illumination

An effective face detection system used for detecting multi pose frontal face in gray images is presented. Image preprocessing approaches are applied to reduce the influence of the complex illumination. Eye-analog pairing and improved multiple related template matching are used to glancing and accurate face detecting, respectively. To shorten the time cost of detecting process, we employ prejudge rules in checking candidate image segments before template matching. Test by our own face database with complicated illumination and background, the system has high calculation speed and illumination independency, and obtains good experimental results.

XACML Admin中的策略预处理研究

根据XACML Admin中访问策略和管理策略混合的特点，提出了一个在PDP中将策略树分割为访问策略树和管理策略树来提高在线判定性能的匹配方案．在此基础上，根据委托的逻辑含义，通过构造委托图，去除管理策略树和访问策略树中的无效节点，从而使在线判定时不考虑引起拒绝服务攻击的无效策略．同时根据目前XACML Admin中模式定义的缺陷，提出了一种改进的模式定义，此模式定义使Delegates能够与XACML核心规范中Subjects，Resources等元素的处理规则保持一致，并能够更加有效地定义管理策略．以上这些方式能够有效地改善在线判定性能和阻止针对请求判定过程的拒绝服务攻击．

A shortest path algorithm for moving objects in spatial network databases

One of the most important kinds of queries in Spatial Network Databases (SNDB) to support location-based services (LBS) is the shortest path query. Given an object in a network, e.g. a location of a car on a road network, and a set of objects of interests, e.g. hotels,gas station, and car, the shortest path query returns the shortest path from the query object to interested objects. The studies of shortest path query have two kinds of ways, online processing and preprocessing. The studies of preprocessing suppose that the interest objects are static. This paper proposes a shortest path algorithm with a set of index structures to support the situation of moving objects. This algorithm can transform a dynamic problem to a static problem. In this paper we focus on road networks. However, our algorithms do not use any domain specific information, and therefore can be applied to any network. This algorithm’s complexity is O(klog2 i), and traditional Dijkstra’s complexity is O((i + k)2).

40 Gbits/s all-optical clock recovery for degraded signals using an amplified feedback laser

All-optical clock recovery for the return-to-zero modulation format is demonstrated experimentally at 40 Gbits/s by using an amplified feedback laser. A 40 GHz optical clock with a root-mean-square (rms) timing jitter of 130 fs and a carrier-to-noise ratio of 42 dB is obtained. Also, a 40 GHz optical clock with timing jitter of 137 fs is directly recovered from pseudo-non-return-to-zero signals degraded by polarization-mode dispersion (PMD). No preprocessing stage to enhance the clock tone is used. The rms timing jitter of the recovered clock is investigated for different values of input power and for varying amounts of waveform distortion due to PMD.

基于第二代Curvelet变换的指纹预处理算法

An algorithm for the enhancement of fingerprints was presented;an algorithm for realizing the foreground/background segmentation was also discussed,based on a new mathematical transform,namely, the second generation curvelet transform.The result shows that the algorithm is effective and the transform is attractive.分析了现有的一些增强、分割算法的不足,提出了基于第二代Curvelet变换的指纹图像预处理算法.实验结果表明提出的算法简单有效,能够实现指纹图像增强的要求.

VGIS-COLLIDE: an effective collision detection algorithm for

Collision detection is an important component in simulation applications which are based on virtual geographic information system (VGIS). In this paper, an effective collision detection algorithm for multiple objects in VGIS, VGIS-COLLIDE, is presented. The algorithm firstly integrates existing quadtree, which is the global hierarchical structure of VGIS, with axis-aligned bounding box of object to perform the broad-phase of collision detection. After that, exact collision detection between two objects which have passed the broad-phase of collision detection is performed. The algorithm makes no assumption about input primitives or object's motion and is directly applicable to all triangulated models. It can be applicable to both rigid and deformable objects without preprocessing. The performance of the algorithm has been demonstrated in several environments consisting of a high number of objects with hundreds of thousands of triangles.

数字图像处理中多窗口下的自适应中值滤波

根据心理物理学、神经生理学、认知神经学等学科在视觉认知领域的部分研究成果，结合机器视觉、图像处理领域在图像增强方面已经提出的一些方法，提出了结合先验知识的多窗口结构下的分块中值滤波方法，在每一个窗口内单独进行处理与分析，突出了视觉处理目的，减少了运算量， 节省数据存储空间，达到了令人满意的滤波效果，能够在原始图像比较复杂的情况下，较好地对其进行预处理，可以改善、提高后期图像处理过程，如图像分割、图像分析的正确性和有效性。

电离层胶片频高图数字化转换与分析研究

The ionogram acquired with the ionospheric vertical sounding method is the oldest data in the history of ionospheric research. Using of modern microelectronics and computer technology to digitalize, analyse and preserve the huge amount of historical film ionogram has become more and more important and urgent. This paper introduced the progress of the film ionogram digitalization by using digital image processing technologies to correct and repair film ionogram and convert them in an exchangeable format. An analysis and conversion software, basing on this method, has been developed for the film ionogram analysis, and then it introduces the application of this software by combining the SAO Explorer program for Wuhan film ionogram and pseudo-color ionogram in Yamagawa in Japan. It shows that our method is reliable，and the developed software is used friendly and provides a positive solution in digitalization and analysis of huge amount of historical film ionogram. Firstly, we briefly introduce the film ionogram and the process of its digitalization. By observing a amount of film ionogram, we obtain some common characteristics of the digitalized film ionogram following as: (1) the image rotation are caused by scanning; (2) the vertical axis of a large number of film ionogram exist more or less tilt and bending ; (3) coordinates of the film ionogram appear the non-uniformity phenomena result from the instability of driving motor rotation and the error of altitudinal cursor orientation. Moreover, based on the characteristics of the film ionogram and the SAO Explorer software which is widely used for the digital ionogram analysis in the world, a new method has been developed for film ionogram procession. The method contains the image geometric correction and film ionogram format conversion. The image geometric correction includes such as image rotation correction, vertical correction and coordinates scale correction. After geometric correction, the BMP file format images will be converted to the SBF file format images. Then, we also discuss the data format converting methods, which include two methods of the image data mapping basing on the normalization and logarithm, and the method of the preprocessing of the noise filtering and the threshold setting. Combining with SAO Explorer software, we successfully obtain ionospheric parameters and electron profile from the converted SBF file format digital ionograms. Based on the above method, we developed the software for the film ionogram to realize its correction analysis and conversion of the image format, and then give a introduction for its function and operation. Subsequently, the software are applied into the Wuhan film ionogram which separately observed in the high solar activity year and the low in 1980s last century. The results reveal the converted SBF digital ionogram almost preserve the all echo information of the film ionogram. Furthermore, we expressly discuss the application to the Wuhan film ionogram in 1958 in order to validate the applicability and credibility of the software. And it is showed that the important information of the film ionogram are maintained into the SBF digital ionogram. It is represented that there is credibility for conversion of the software when it applied in the older film ionogram. In sum, this software could apply to the digitalization and analysis of huge amount of historical film ionogram. Last, we extended the function of the software by bring some new conversion method and used it to apply to the pseudo-color ionogram of yamagawa in Japan. The results show that the converted ionogram information basically maintain the importantly ionogram information and the error of scaling of converted SBF file format image is almost acceptable, though there is no preprocessing for the original ionogram. Hence, we could extend the applicable range of the software and apply it to all kinds of simulative ionogram imaging by improving the method and software.