Changes in global gene expression patterns during development and maturation of the rat kidney

We set out to define patterns of gene expression during kidney organogenesis by using high-density DNA array technology. Expression analysis of 8,740 rat genes revealed five discrete patterns or groups of gene expression during nephrogenesis. Group 1 consisted of genes with very high expression in the early embryonic kidney, many with roles in protein translation and DNA replication. Group 2 consisted of genes that peaked in midembryogenesis and contained many transcripts specifying proteins of the extracellular matrix. Many additional transcripts allied with groups 1 and 2 had known or proposed roles in kidney development and included LIM1, POD1, GFRA1, WT1, BCL2, Homeobox protein A11, timeless, pleiotrophin, HGF, HNF3, BMP4, TGF-α, TGF-β2, IGF-II, met, FGF7, BMP4, and ganglioside-GD3. Group 3 consisted of transcripts that peaked in the neonatal period and contained a number of retrotransposon RNAs. Group 4 contained genes that steadily increased in relative expression levels throughout development, including many genes involved in energy metabolism and transport. Group 5 consisted of genes with relatively low levels of expression throughout embryogenesis but with markedly higher levels in the adult kidney; this group included a heterogeneous mix of transporters, detoxification enzymes, and oxidative stress genes. The data suggest that the embryonic kidney is committed to cellular proliferation and morphogenesis early on, followed sequentially by extracellular matrix deposition and acquisition of markers of terminal differentiation. The neonatal burst of retrotransposon mRNA was unexpected and may play a role in a stress response associated with birth. Custom analytical tools were developed including “The Equalizer” and “eBlot,” which contain improved methods for data normalization, significance testing, and data mining.

Análise de grandezas cinemáticas e dinâmicas inerentes à hemiparesia através da descoberta de conhecimento em bases de dados

Em virtude de uma elevada expectativa de vida mundial, faz-se crescente a probabilidade de ocorrer acidentes naturais e traumas físicos no cotidiano, o que ocasiona um aumento na demanda por reabilitação. A terapia física, sob o paradigma da reabilitação robótica com serious games, oferece maior motivação e engajamento do paciente ao tratamento, cujo emprego foi recomendado pela American Heart Association (AHA), apontando a mais alta avaliação (Level A) para pacientes internados e ambulatoriais. No entanto, o potencial de análise dos dados coletados pelos dispositivos robóticos envolvidos é pouco explorado, deixando de extrair informações que podem ser de grande valia para os tratamentos. O foco deste trabalho consiste na aplicação de técnicas para descoberta de conhecimento, classificando o desempenho de pacientes diagnosticados com hemiparesia crônica. Os pacientes foram inseridos em um ambiente de reabilitação robótica, fazendo uso do InMotion ARM, um dispositivo robótico para reabilitação de membros superiores e coleta dos dados de desempenho. Foi aplicado sobre os dados um roteiro para descoberta de conhecimento em bases de dados, desempenhando pré-processamento, transformação (extração de características) e então a mineração de dados a partir de algoritmos de aprendizado de máquina. A estratégia do presente trabalho culminou em uma classificação de padrões com a capacidade de distinguir lados hemiparéticos sob uma precisão de 94%, havendo oito atributos alimentando a entrada do mecanismo obtido. Interpretando esta coleção de atributos, foi observado que dados de força são mais significativos, os quais abrangem metade da composição de uma amostra.

Um método de otimização da relação desempenho/consumo de energia para arquiteturas multi-cores heterogêneas em FPGA

Devido às tendências de crescimento da quantidade de dados processados e a crescente necessidade por computação de alto desempenho, mudanças significativas estão acontecendo no projeto de arquiteturas de computadores. Com isso, tem-se migrado do paradigma sequencial para o paralelo, com centenas ou milhares de núcleos de processamento em um mesmo chip. Dentro desse contexto, o gerenciamento de energia torna-se cada vez mais importante, principalmente em sistemas embarcados, que geralmente são alimentados por baterias. De acordo com a Lei de Moore, o desempenho de um processador dobra a cada 18 meses, porém a capacidade das baterias dobra somente a cada 10 anos. Esta situação provoca uma enorme lacuna, que pode ser amenizada com a utilização de arquiteturas multi-cores heterogêneas. Um desafio fundamental que permanece em aberto para estas arquiteturas é realizar a integração entre desenvolvimento de código embarcado, escalonamento e hardware para gerenciamento de energia. O objetivo geral deste trabalho de doutorado é investigar técnicas para otimização da relação desempenho/consumo de energia em arquiteturas multi-cores heterogêneas single-ISA implementadas em FPGA. Nesse sentido, buscou-se por soluções que obtivessem o melhor desempenho possível a um consumo de energia ótimo. Isto foi feito por meio da combinação de mineração de dados para a análise de softwares baseados em threads aliadas às técnicas tradicionais para gerenciamento de energia, como way-shutdown dinâmico, e uma nova política de escalonamento heterogeneity-aware. Como principais contribuições pode-se citar a combinação de técnicas de gerenciamento de energia em diversos níveis como o nível do hardware, do escalonamento e da compilação; e uma política de escalonamento integrada com uma arquitetura multi-core heterogênea em relação ao tamanho da memória cache L1.

Análisis del modelo RFM según el método convencional y el método de las 2-Tuplas

En el siguiente Trabajo de Fin de Máster se pone en práctica la Minería de Datos (Data Mining), llevando a cabo una investigación de CRM (Customer Relationship Management) en la cual se analizan los comportamientos de compra de los clientes de una empresa que comercializa solo por internet (online). Este negocio es de origen español y mediante estos análisis podremos saber principalmente cuántos tipos de clientes posee y cómo son sus hábitos de compra para poder clasificarlos. Para ello, utilizaremos la segmentación RFM (Recency, Frequency, Monetary) que la calcularemos mediante dos metodologías muy importantes que son el Método Convencional y el Método de las 2-Tuplas. En el primer método realizaremos una clasificación numérica mediante quintiles que se numerarán de 1 a 5 tanto para la Recencia, la Frecuencia y el Valor Monetario, con los que podremos determinar el comportamiento de compra de cada cliente. En el segundo método veremos otra clasificación de los clientes más precisa, más detallada y con la ventaja que ofrece un valor lingüístico para poder entender mejor a que cluster pertenece cada cliente. Finalmente, realizaremos unos análisis de clusters con el método de “K-medias” con diferentes segmentos (entre 5 y 7 segmentos) que nos permitirán distinguir cuántos tipos de clientes tiene este negocio y cómo son con respecto a su hábito de compra. Todo esto con el fin de dar respuesta a este negocio sobre cómo es el comportamiento de compra de cada cliente, cuáles son los más importantes, cuáles son los menos importantes, cuántos han dejado de comprar, etc.

A model driven framework for geographic knowledge discovery

Geographic knowledge discovery (GKD) is the process of extracting information and knowledge from massive georeferenced databases. Usually the process is accomplished by two different systems, the Geographic Information Systems (GIS) and the data mining engines. However, the development of those systems is a complex task due to it does not follow a systematic, integrated and standard methodology. To overcome these pitfalls, in this paper, we propose a modeling framework that addresses the development of the different parts of a multilayer GKD process. The main advantages of our framework are that: (i) it reduces the design effort, (ii) it improves quality systems obtained, (iii) it is independent of platforms, (iv) it facilitates the use of data mining techniques on geo-referenced data, and finally, (v) it ameliorates the communication between different users.

Aplicaciones de procesamiento de lenguaje natural

El campo de procesamiento de lenguaje natural (PLN), ha tenido un gran crecimiento en los últimos años; sus áreas de investigación incluyen: recuperación y extracción de información, minería de datos, traducción automática, sistemas de búsquedas de respuestas, generación de resúmenes automáticos, análisis de sentimientos, entre otras. En este artículo se presentan conceptos y algunas herramientas con el fin de contribuir al entendimiento del procesamiento de texto con técnicas de PLN, con el propósito de extraer información relevante que pueda ser usada en un gran rango de aplicaciones. Se pueden desarrollar clasificadores automáticos que permitan categorizar documentos y recomendar etiquetas; estos clasificadores deben ser independientes de la plataforma, fácilmente personalizables para poder ser integrados en diferentes proyectos y que sean capaces de aprender a partir de ejemplos. En el presente artículo se introducen estos algoritmos de clasificación, se analizan algunas herramientas de código abierto disponibles actualmente para llevar a cabo estas tareas y se comparan diversas implementaciones utilizando la métrica F en la evaluación de los clasificadores.

Aplicación de tecnologías de procesamiento de lenguaje natural y tecnología semántica en Brand Rain y Anpro21

Este artículo presenta la aplicación y resultados obtenidos de la investigación en técnicas de procesamiento de lenguaje natural y tecnología semántica en Brand Rain y Anpro21. Se exponen todos los proyectos relacionados con las temáticas antes mencionadas y se presenta la aplicación y ventajas de la transferencia de la investigación y nuevas tecnologías desarrolladas a la herramienta de monitorización y cálculo de reputación Brand Rain.

El proceso de enseñanza-aprendizaje en la formación interuniversitaria: una experiencia a nivel de máster universitario

La incorporación del EEES provocó una infinidad de desafíos y retos a las Universidades que a día de hoy aún están siendo solucionados. Además, ha conllevado nuevas oportunidades para la formación de estudiantes pero también para las Universidades. Entre ellas, la formación interuniversitaria entre estados miembro de la UE. El EEES permite unificar a través del sistema ECTS la carga de trabajo de los estudiantes facilitando la propuesta de planes de estudios interuniversitarios. Sin embargo, surgen desafíos a la hora de llevarlos a la práctica. Independientemente de los retos en la propuesta de los planes de estudio, es necesario implementar procesos de enseñanza-aprendizaje que salven la distancia en el espacio físico entre el alumnado y el profesorado. En este artículo se presenta la experiencia docente de la asignatura e-home del Máster Machine Learning and Data Mining de la Universidad de Alicante y la Universidad Jean Monnet (Francia). En este caso, se combina la formación en aula presencial con formación en aula virtual a través de videoconferencia. La evaluación del método de enseñanza-aprendizaje propuesto utiliza la propia experiencia docente y encuestas realizadas a los alumnos para poner de manifiesto la ruptura de barreras espaciales y un éxito a nivel docente.

Estadística Aplicada a los Recursos Marinos. Clustering. Análisis de segmentación

Introducción al análisis con Clustering

Estadística Aplicada a los Recursos Marinos. MDS. Non Multidimensional Scaling Ordination

Análisis multivariante con MDS

Estadística Aplicada a los Recursos Marinos. PCA. Principal Component Analysis

Análisis multivariante de Componentes Principales (PCA)

Estadística Aplicada a los Recursos Marinos. Permanova. Análisis de Permutaciones y Multiple ANOVA

Análisis multivariante con técnicas de Permutaciones y MANOVA (Permanova)

Recursos Informáticos para la Investigación Literaria. Tema 6 (curso 2014-2015)

Tema 6. Text Mining con Topic Modeling.

Aplicación de un modelo geográfico con información climática para el cálculo del balance hídrico de la comarca de la Marina Baja (Alicante)

Este trabajo analiza las nuevas tendencias en la creación y gestión de información geográfica, para la elaboración de modelos inductivos basados exclusivamente en bases de datos geográficas. Estos modelos permiten integrar grandes volúmenes de datos de características heterogéneas, lo que supone una gran complejidad técnica y metodológica. Se propone una metodología que permite conocer detalladamente la distribución de los recursos hídricos naturales en un territorio y derivar numerosas capas de información que puedan ser incorporadas a estos modelos «ávidos de datos» (data-hungry). La zona de estudio escogida para aplicar esta metodología es la comarca de la Marina Baja (Alicante), para la que se presenta un cálculo del balance hídrico espacial mediante el uso de herramientas estadísticas, geoestadísticas y Sistemas de Información Geográfica. Finalmente, todas las capas de información generadas (84) han sido validadas y se ha comprobado que su creación admite un cierto grado de automatización que permitirá incorporarlas en análisis de Minería de Datos más amplios.

Inference of binding affinity from neuronal receptors in humans

Tese de mestrado, Bioinformática e Biologia Computacional (Bioinformática), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016