Artificial keys for botanical identification using a multilayer perceptron neural network (MLP)

In this paper, practical generation of identification keys for biological taxa using a multilayer perceptron neural network is described. Unlike conventional expert systems, this method does not require an expert for key generation, but is merely based on recordings of observed character states. Like a human taxonomist, its judgement is based on experience, and it is therefore capable of generalized identification of taxa. An initial study involving identification of three species of Iris with greater than 90% confidence is presented here. In addition, the horticulturally significant genus Lithops (Aizoaceae/Mesembryanthemaceae), popular with enthusiasts of succulent plants, is used as a more practical example, because of the difficulty of generation of a conventional key to species, and the existence of a relatively recent monograph. It is demonstrated that such an Artificial Neural Network Key (ANNKEY) can identify more than half (52.9%) of the species in this genus, after training with representative data, even though data for one character is completely missing.

Using self-organising feature maps for the control of artificial organisms

Variations on the standard Kohonen feature map can enable an ordering of the map state space by using only a limited subset of the complete input vector. Also it is possible to employ merely a local adaptation procedure to order the map, rather than having to rely on global variables and objectives. Such variations have been included as part of a hybrid learning system (HLS) which has arisen out of a genetic-based classifier system. In the paper a description of the modified feature map is given, which constitutes the HLSs long term memory, and results in the control of a simple maze running task are presented, thereby demonstrating the value of goal related feedback within the overall network.

Object detecting artificial retina

This paper describes the novel use of agent and cellular neural Hopfield network techniques in the design of a self-contained, object detecting retina. The agents, which are used to detect features within an image, are trained using the Hebbian method which has been modified for the cellular architecture. The success of each agent is communicated with adjacent agents in order to verify the detection of an object. Initial work used the method to process bipolar images. This has now been extended to handle grey scale images. Simulations have demonstrated the success of the method and further work is planned in which the device is to be implemented in hardware.

Diagnóstico da Leishmaniose Tegumentar Americana utilizando a saliva coletada com swab

As leishmanioses caracterizam-se por um espectro de doenças distribuídas endemicamente em regiões tropicais e subtropicais do mundo. A obtenção de material biológico para análise diagnóstica apresenta cuidados cruciais ao paciente, por se tratar de um processo invasivo, passível de inflamação, e podendo haver reativação da doença, em alguns casos. Diante do avanço das técnicas moleculares e da utilização de alguns fluidos biológicos para o diagnóstico da Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA), cogitou-se a possibilidade da identificação de DNA de Leishmania spp. em saliva através do método de coleta de swab, sendo contribuinte para o avanço no diagnóstico laboratorial. Assim, o propósito do estudo foi a identificação de DNA de Leishmania spp. a partir do diagnóstico molecular. Foram incluídos no estudo os pacientes que apresentaram lesões ativas, diagnósticos clínicos para LTA, antecedentes epidemiológicos compatíveis e não possuíam lesões cutâneo mucosas. O diagnóstico laboratorial envolveu a abordagem parasitológica através da pesquisa direta do parasito em amostras escarificadas de lesões, enquanto que o molecular compreendeu a extração do DNA das amostras de biópsia e swab salivar, seguidas da reação de PCR convencional (cPCR) e PCR em tempo real (qPCR). Foram investigados 40 pacientes com LTA havendo ocorrência de DNA do parasito em 10 amostras de saliva com cPCR, e 36 amostras utilizando qPCR. Em 28 amostras de biópsias também foi possível a detecção do DNA de Leishmania spp. e em 35 amostras de escarificado de lesão foram encontradas formas amastigotas do parasito, através de pesquisa direta. Na comparação entre os métodos propostos, a biópsia apresentou uma média de 50 por cento de compatibilidade em relação a cPCR e 67,5 por cento para a qPCR. A análise comparativa observou entre o diagnóstico parasitológico e os diagnósticos moleculares uma concordância de 32,5 por cento (14/40) em relação a cPCR, enquanto que a qPCR obteve 75,5 por cento (31/40) de concordância. Considerando a sensibilidade das técnicas de PCR utilizadas e o procedimento de coleta, através de swab advindo de fluidos salivares, os resultados demonstram a viabilidade do método de coleta de Leishmania spp. como uma nova abordagem diagnóstica auxiliar para a LTA, com benefícios à saúde do paciente