Performance Evaluation of a Statistical and a Neural Network Model for Nonrigid Shape-Based Registration

Shape-based registration methods frequently encounters in the domains of computer vision, image processing and medical imaging. The registration problem is to find an optimal transformation/mapping between sets of rigid or nonrigid objects and to automatically solve for correspondences. In this paper we present a comparison of two different probabilistic methods, the entropy and the growing neural gas network (GNG), as general feature-based registration algorithms. Using entropy shape modelling is performed by connecting the point sets with the highest probability of curvature information, while with GNG the points sets are connected using nearest-neighbour relationships derived from competitive hebbian learning. In order to compare performances we use different levels of shape deformation starting with a simple shape 2D MRI brain ventricles and moving to more complicated shapes like hands. Results both quantitatively and qualitatively are given for both sets.

“Niemand zeugt für den Zeugen”. Temporalidad y memoria en la poesía de Paul Celan

El artículo analiza cómo Paul Celan, utilizando recursos arreferenciales y antimiméticos propios de la poésie pure y la poesía absoluta, desarrolla un modelo poético en el que la temporalidad y la memoria son determinantes. En el nuevo modelo, el lenguaje no constituye una realidad autónoma e inmanente; antes bien, se concreta en una acción dialógica y remite a una realidad extralingüística. El mismo texto poético configura un espacio del recuerdo, se erige en un lugar de memoria que, a través de las sedimentaciones históricas que arrastra el lenguaje, da testimonio de lo ocurrido.

BeSafe : Säkerhetsapplikation

Examensarbetet beskriver utvecklingen av säkerhetsapplikationen BeSafe vilken utvecklats för IT-konsulttjänsteverksamheten Sogeti. BeSafe kommer i framtiden integreras med två andra applikationer för att tillsammans bilda en större friluftsapplikation. Den färdiga applikationen besvarar de verifierbara målen och därmed även problemformuleringen. Applikationen erbjuder användaren möjlighet att stärka den egna säkerheten. Muntliga intervjuer genomfördes för att bestämma design, färger och logotyp för applikationen. Intervjuerna resulterade i en användarvänligare applikation där undersökningen riktade in arbetet mot det gränssnitt BeSafe nu har. BeSafe är utvecklad genom en iterativ process i utvecklingsmiljön Android Studios och riktar sig till enheter baserade på Androids OS. Vidareutveckling av applikationen skulle kunna ske i form av nya funktioner där användaren exempelvis kan tillåta anhöriga få live feedback på vart användaren befinner sig. Det har tagits hänsyn till etiska aspekter under arbetets gång för att värna om användarens integritet. Detta genom notifikationer, minimering av risk för spridning av data genom lagrings- och kommunikationssätt inom applikationen.

Ett kvalitetssäkringsverktyg och dess bedömningsresultats betydelse för det systematiska kvalitetsarbetet : - Kvalitetssäkring inom pedagogiska verksamheter

Syftet med studien var att belysa vilken betydelse resultatet av en bedömning som utförts med hjälp av ett kvalitetssäkringsverktyg har för det systematiska kvalitetsarbetet på privata förskolor enligt pedagoger och förskolechefer. Studien var en fallstudie, där det empiriska materialet samlades in med hjälp av flervalsmetod, bestående av en enkät som besvarades av 32 pedagoger och intervju med 6 förskolechefer fördelade på 7 privata förskolor. Varje förskola använde sig av ett kvalitetssäkringsverktyg som i studien kallas för SäkerKval. Kvalitativ innehållsanalys användes som analysmetod. I diskussionen ställdes den teoretiska kunskapsramen i relation till det empiriska materialet. Resultatet visade en gemensam syn mellan pedagoger och förskolechefer på kvalitetssäkringsverktygets mål. Med hjälp av kvalitetssäkringsverktyget bedöms förskolornas kvalitet en gång per år. Det visade sig att det fanns delade meningar avseende bedömningsresultatets inverkan och betydelse för det systematiska kvalitetsarbetet. Förskolechefens kunskap om och mottagande av bedömningsresultatet, samt förskolechefens sätt att leda verkade vara avgörande för vilken betydelse pedagogerna såg i bedömningsresultatet och dess inverkan på det systematiska kvalitetsarbetet. Kvalitetssäkringsverktyget verkade ta tid att lära sig, vilket visade sig påverka graden av kompetens inom verktyget och erfarenhetsutväxling på förskolorna. Resultatet tyder även på skillnad mellan pedagoger och förskolechefer på förskolor som fick låga gentemot höga bedömningsresultat, vilket verkade ha inverkan på vilken riktning det systematiska kvalitetsarbetet tog på förskolan.

Sjuksköterskans upplevelse och beskrivning av kommunikation med vuxna patienter med ADHD inom öppenvårdspsykiatrin : En kvalitativ intervjustudie

Bakgrund: Studier visar på patienters upplevelse av kommunikation med sjuksköterskor, att sjuksköterskor behöver ha kunskap om kommunikation och kunskap om de funktionsnedsättningar patienter med ADHD kan ha. Tidigare studier belyser också olika kommunikationsteorier som är användbara i vårdrelationer, men inte så mycket om sjuksköterskors upplevelser. Syfte: Att beskriva hur sjuksköterskor vid öppenvårdsmottagningar inom psykiatrin upplever och beskriver kommunikation med vuxna patienter med ADHD. Metod: Studien hade en kvalitativ design där data samlades in genom semistrukturerade intervjuer. Analysmetoden utgjordes av en kvalitativ innehållsanalys. Resultat: Analysen resulterade i ett tema, fyra kategorier och elva subkategorier. Sjuksköterskor vid öppenvårdsmottagningar upplevde kommunikation med patienter med ADHD som tärande och närande på samma gång. Olika kommunikationstekniker användes i kombination med kunskap om funktionsnedsättningar för att skapa de bästa förutsättningarna för kommunikationen med patienter. Bra bemötande och ett bra förhållningssätt rapporterades vara viktiga i kommunikationen med patienter. Slutsats: Sjuksköterskor inom öppenvårdspsykiatrin upplevde kommunikationen med patienter med ADHD som både närande och tärande. Sjuksköterskorna anpassar kommunikationen efter patientens behov och förmåga, och bemöter alla patienters olika behov med respekt. Sjuksköterskor ansåg att ett bra förhållningssätt och en gott bemötande var viktigt för att kommunikationen med patienter med ADHD skulle fungera optimalt.

Djurterapins inverkan på människor med demenssjukdom och andra kognitiva sjukdomar- en litteraturöversikt

Bakgrund: I Sverige insjuknar varje år ungefär 25 000 människor i någon form av demenssjukdom, en sjukdom som ökar världen över och troligtvis kommer att fördubblas inom de närmsta 20 åren. Demenssjukdom drabbar hjärnan vilket påverkar minnet och den kognitiva förmågan och kan ge beteendemässiga och psykiska symtom (BPSD). Studier visar att nio av tio personer någon gång kommer att visa symtom som ångest, oro, vandrande och aggressiva beteenden. Läkemedelsadministrering för att behandla symtom som oro, ångest och agiterande beteenden är inte ovanligt. Dock kan läkemedel ofta orsaka biverkningar hos äldre människor. Att istället använda djurterapi för att behandla symtom som kan uppstå vid demenssjukdomar kan ses som ett positivt alternativ då studier visat att djurterapi har en positiv inverkan på människan med demenssjukdom och andra kognitiva sjukdomar. Syfte: Syftet med denna studie var att beskriva vilken inverkan djurterapi har på människor med demenssjukdom och andra kognitiva sjukdomar. Metod: Studien är en litteraturöversikt baserad på artiklar med kvantitativ och kvalitativ ansats (n=15). Resultat: Resultatet av denna litteraturstudie visar att djurterapi ger minskad stressnivå, minskat uppvisande av aggressiva beteenden, färre vanföreställningar, minskad ångest, nedstämdhet, sorgsenhet, depressiva symtom och apatiska beteenden samt ökning av glädje, lycka, engagemang, vakenhet, medvetenhet, verbala uttryck samt ökat minne. Konklusion: Resultatet tyder på att djurterapi med fördel kan användas som alternativ eller kompletterande behandling för människor med demenssjukdom. Dock ser författarna att utökad forskning behövs för att se långvarig inverkan av djurterapins effekter.

Malungsbors historiebruk : Kollektivt användande av historia i det offentliga

Denna uppsats diskuterar hur invånare i Malung använder historia kollektivt i det offentliga. Det visar sig att invånarna i mångt och mycket använder historia för att markera en Guldålder där orten Malung i Sverige en gång var ett blomstrande industrisamhälle, idag ett minne blott. Användning av historia i Malung visar sig vara en önskan att återvända till den tid då orten var ledande i landet inom skinn-, päls- och kvarnstensindustrin. Men det är inte inom skinn, päls och kvarnstenstillverkning som återskapandet av det förflutna syns, utan i andra mer generella historiska och vardagsnära områdena såsom vävning, malning och bakning, där en mer allmän historia eftersträvas. Skinn-, päls- och kvarnstensindustrin återfinns således inte som grund för en identitet när det gäller historiebruk i Malung.

Recension av Andkjær, Søren, Bentsen, Peter & Ejbye-Ernst, Niels (2009) ”Friluftsliv: Natur, samfund og pædagogik” : Ambitiöst om friluftsliv i Danmark – kanske alltför ambitiöst...

Friluftsliv uppvisar ett uppsving som för många säkert är oväntat men som nog till stor del är i samklang med den skandinaviska tidsandan. Visserligen är det ett i huvudsak urbant fenomen, de senaste årens fokus på fysisk aktivitet, konditionsträning och fitness, aktiviteter som dessutom ofta äger rum inomhus i speciella kommersiellt drivna träningshallar – där är luften inte fri! – men trenden tar sig också uttryck i löpning eller joggning i urbana parkområden eller i lagom tuktad natur i anslutning till städer. Man kan tänka att steget inte skulle vara långt till verkliga naturupplevelser, och, som sagt, det finns ett uppsving. Det nymornade intresset för autentiska naturupplevelser kan säkert också bottna i en civilisationskritisk trend i det tidiga tredje millenniet, vars beståndsdelar spretar på ett sätt som gör det omöjligt att närmare skärskåda företeelsen i detta sammanhang. Istället konstaterar vi att forskningen varit kvick att fånga upp friluftsintresset, vilket inte minst märks i recensionsfloran på den här webbplatsen, som denna gång utvidgas med en recension av Friluftsliv: Natur, samfund og pædagogik av Peter Bentsen, Søren Andkjær och Niels Ejbye-Ernst (Munksgaard Danmark). Erik Backman, som disputerat i ämnet, har läst och recenserar, och han bjuder redaktörerna på många tips till förbättringar inför nästa upplaga av boken.

Utveckling av programvara för läsning och skrivning till iButton

Dagens dataloggare har många funktioner vilket avspeglas i programvaran som används för att kommunicera med dem. De har fler funktioner än vad enskilda företag och privatpersoner behöver vilket gör programvaran onödigt komplicerad. Genom att minska antalet inställningsmöjligheter kan programvaran göras mindre, snabbare och lättare att lära sig. Arbetet utfördes hos Inventech Europe AB som tillhandahöll dataloggare för temperatur- och fuktighetsmätning. De ville undersöka möjligheterna att utveckla ett program som personer med begränsad datorvana snabbt kunde lära sig att använda. Därför var syftet med detta arbete att utreda hur ett sådant program kunde se ut. Arbetets fokus låg på designprocessen. Genom olika UML-diagram visualiserades de olika momenten i processen. Då projektet var relativt litet valdes en utvecklingsprocess som följer vattenfallsmodellen där de olika stegen (specifikation, design, implementation, test) utförs i följd. Det förutsätter att ett steg är färdigt innan nästa steg påbörjas. Modellen fungerar bäst när projektet är mindre och väldefinierat. Tyvärr ändrades företagets krav på hur programmet skulle fungera flera gånger under arbetets gång. Därmed borde en mer flexibel utvecklingsprocess ha valts för att ge utrymme för förändringar som kunde uppkomma under projektets gång. Slutresultatet blev en funktionsprototyp som var lätt att använda och inte hade fler inställningsmöjligheter än nödvändigt. Funktionsprototyp kan användas som bas för att lägga till egen skräddarsydd funktionalitet. För att visa detta inkluderades ytterligare två funktioner. En av funktionerna var möjligheten att kunna spara insamlad data till en extern databas som sedan kunde användas som källa till andra program vilka exempelvis skulle kunna visualisera data med hjälp av olika grafer. För att lätt kunna identifiera olika inkopplade dataloggare inkluderades även möjligheten att namnge de olika enheterna.

Upplevelsen av kommunikation när en person diagnosticerats med afasi ur ett närståendeperspektiv : En litteraturstudie

Introduktion: Var sjätte person världen över drabbas av stroke någon gång under sin livstid. Av alla strokepatienter drabbas cirka 38% av någon form av språkdefekt, så kallad afasi. När en person får afasi drabbas även närstående såsom partners, barn, syskon, föräldrar och nära vänner. Syfte: Syftet med litteraturstudien var att belysa närståendes upplevelse av kommunikation när en person diagnosticerats med afasi till följd av stroke. Metod: Metoden som användes var en litteraturstudie. 10 vetenskapliga artiklar hämtades ur databaserna CINAHL och PubMed, som efter kvalitetsgranskning utgjorde grunden för resultatet i litteraturstudien. Resultat: I resultatet framkom ett huvudtema: Begränsningar, och tre underteman: Frustration, Skyddande beteende och Anpassning av kommunikation. Närstående upplevde att kommunikationen begränsats sedan afasidiagnosen; något som manifesterades genom att närstående upplevde frustration, att de föll in i ett skyddande beteende samt en anpassning av kommunikationen. Slutsats: Kommunikationen, och bristen av densamma, har fått konsekvenser på sättet närstående anpassar sin vardag till personen med afasi. Därför är det av största relevans att sjuksköterskan genom forskning på området, kan ge närstående de nycklar som krävs för att underlätta vardagen med en person med afasi.

Undersökning av dopning i organiska dioder och solceller

Organiska solceller har gjort stora framsteg med avseende på effektivitet och stabilitet under det senaste årtiondet. Oavsiktlig dopning är ett ofta förekommande fenomen i organiska halvledare. Orenheter och defekter i halvledarmaterialet kan ge upphov till dopning. Dessutom kan organiska halvledare dopas över tid då de kommer i kontakt med syre eller fukt. I takt med att andra egenskaper optimeras och effektiviteten stiger blir dopningen en allt viktigare förlustprocess att ta i beaktande i organiska solceller. Målet med detta arbete har varit att bättre förstå dopningens inverkan på organiska dioder och solceller. Tanken var att med hjälp av två olika dopningsmolekyler åstadkomma avsiktlig dopning och på så sätt kontrollerat undersöka och skapa en bättre förståelse av hur dopningen påverkar egenskaperna hos organiska halvledare i dioder och solceller. För att undersöka dopningen har en mätmetod som baserar sig på laddningsextraktion med hjälp av en linjärt ökande spänning, kallad CELIV, använts. Teorin för mätmetoden har utvecklats för att analysera godtyckliga dopningsprofiler och för att ta i beaktande dopningsprofilen vid bestämning av mobiliteten. Metoden har, genom de experiment som utförts, bekräftats fungera väl för undersökning av dopning i organiska tunnfilmsdioder. De två dopningsmolekyler som använts har testats framgångsrikt för dopning av polymererna P3HT och PBTTT. Under arbetets gång kunde en viktig orsak till oavsiktlig dopning identifieras. Som selektivt håltransportlager vid anoden är molybdentrioxid ett av de mest använda materialen. I detta arbete visas att molekyler från ett tunt lager av molybdentrioxid diffunderar in i halvledarlagret och orsakar dopning. Dopningen i P3HT:PCBM till följd av ett molybdentrioxidlager är så hög att även tunna solceller, kring 100 nm, kommer att påverkas negativt på grund av ökad rekombination. Dopningen till följd av diffusion av molybdentrioxid är ett resultat som visar på ett behov att hitta nya alternativa material för håltransport. Ett alternativ kunde vara att använda kraftigt dopade organiska halvledare. För detta ändamål kan den avsiktliga dopning som här testats vara relevant. De experimentella resultat som ingår i denna avhandling bekräftar att CELIV-metoden lämpar sig väl för att mäta dopningskoncentration och dopningsprofiler i organiska dioder samtidigt som man kan erhålla information om laddningstransporten i halvledarlagret.

Naturupplevelser tillsammans med barn och ungdomar: Utmaningar och glädjeämnen för lärare i årskurserna 1–9

Människors möten med naturen har under historiens gång inneburit både positiva och negativa känslor. Forskning har visat att naturupplevelser främjar människans psykiska och fysiska hälsa. Avhandlingen undersöker barns och lärares gemensamma naturupplevelser. De viktigaste frågeställningarna är att ta reda på vad som motiverar lärarna att gå ut i naturen med sina elever och vilka utmaningar de möter under vistelserna i naturen. Slutligen studeras implementering av naturupplevelser i skolans vardag. Nio lärare intervjuas i kvalitativa forskningsintervjuer om sin uppfattning om lärarrollen under visteler i naturen. Lärarnas sammanlagda erfarenhet sträcker sig från årskurs ett till årskurs nio i skolor på landsbygden och i städer. De viktigaste orsakerna till att lärarna går ut i naturen med sina elever är att eleverna ska få känna samhörighet med och respekt för naturen, lugn och ro i själen, gemenskap med kamraterna samt att få kunskap om naturen. Utmaningar inför utevistelser är dåligt självförtroende och osäkerhet hos en del lärare, som av de intervjuade lärarna får rådet att börja i all enkelhet med korta exkursioner samt att ta med en extra resursperson. Regn och kyla är en annan utmaning och läraren bör se till att eleverna har lämpliga kläder. Ibland uppstår problem med disciplin och negativ gruppdynamik, och en utmaning för läraren är då att verkligen hinna se alla elever. En utmaning kan vändas till glädje när elever klarar av att delta i äventyr i naturen. I intervjuerna framkommer att lärande är en del av naturupplevelserna. Inom många skolämnen kan man relatera till naturen och vara ute i skog och mark. Naturupplevelser inverkar enligt respondenterna positivt på lärande inom olika ämnen och de olika ämnena inverkar positivt på naturupplevelser. Eftersom alla elever inte vistas i naturen tillsammans med familj och vänner är det en viktig uppgift för skolan att ordna möjlighet för alla elever att få uppleva naturen.

A three-dimensional representation method for noisy point clouds based on growing self-organizing maps accelerated on GPUs

The research described in this thesis was motivated by the need of a robust model capable of representing 3D data obtained with 3D sensors, which are inherently noisy. In addition, time constraints have to be considered as these sensors are capable of providing a 3D data stream in real time. This thesis proposed the use of Self-Organizing Maps (SOMs) as a 3D representation model. In particular, we proposed the use of the Growing Neural Gas (GNG) network, which has been successfully used for clustering, pattern recognition and topology representation of multi-dimensional data. Until now, Self-Organizing Maps have been primarily computed offline and their application in 3D data has mainly focused on free noise models, without considering time constraints. It is proposed a hardware implementation leveraging the computing power of modern GPUs, which takes advantage of a new paradigm coined as General-Purpose Computing on Graphics Processing Units (GPGPU). The proposed methods were applied to different problem and applications in the area of computer vision such as the recognition and localization of objects, visual surveillance or 3D reconstruction.

Contributions to 3D Data Registration and Representation

Nowadays, new computers generation provides a high performance that enables to build computationally expensive computer vision applications applied to mobile robotics. Building a map of the environment is a common task of a robot and is an essential part to allow the robots to move through these environments. Traditionally, mobile robots used a combination of several sensors from different technologies. Lasers, sonars and contact sensors have been typically used in any mobile robotic architecture, however color cameras are an important sensor due to we want the robots to use the same information that humans to sense and move through the different environments. Color cameras are cheap and flexible but a lot of work need to be done to give robots enough visual understanding of the scenes. Computer vision algorithms are computational complex problems but nowadays robots have access to different and powerful architectures that can be used for mobile robotics purposes. The advent of low-cost RGB-D sensors like Microsoft Kinect which provide 3D colored point clouds at high frame rates made the computer vision even more relevant in the mobile robotics field. The combination of visual and 3D data allows the systems to use both computer vision and 3D processing and therefore to be aware of more details of the surrounding environment. The research described in this thesis was motivated by the need of scene mapping. Being aware of the surrounding environment is a key feature in many mobile robotics applications from simple robotic navigation to complex surveillance applications. In addition, the acquisition of a 3D model of the scenes is useful in many areas as video games scene modeling where well-known places are reconstructed and added to game systems or advertising where once you get the 3D model of one room the system can add furniture pieces using augmented reality techniques. In this thesis we perform an experimental study of the state-of-the-art registration methods to find which one fits better to our scene mapping purposes. Different methods are tested and analyzed on different scene distributions of visual and geometry appearance. In addition, this thesis proposes two methods for 3d data compression and representation of 3D maps. Our 3D representation proposal is based on the use of Growing Neural Gas (GNG) method. This Self-Organizing Maps (SOMs) has been successfully used for clustering, pattern recognition and topology representation of various kind of data. Until now, Self-Organizing Maps have been primarily computed offline and their application in 3D data has mainly focused on free noise models without considering time constraints. Self-organising neural models have the ability to provide a good representation of the input space. In particular, the Growing Neural Gas (GNG) is a suitable model because of its flexibility, rapid adaptation and excellent quality of representation. However, this type of learning is time consuming, specially for high-dimensional input data. Since real applications often work under time constraints, it is necessary to adapt the learning process in order to complete it in a predefined time. This thesis proposes a hardware implementation leveraging the computing power of modern GPUs which takes advantage of a new paradigm coined as General-Purpose Computing on Graphics Processing Units (GPGPU). Our proposed geometrical 3D compression method seeks to reduce the 3D information using plane detection as basic structure to compress the data. This is due to our target environments are man-made and therefore there are a lot of points that belong to a plane surface. Our proposed method is able to get good compression results in those man-made scenarios. The detected and compressed planes can be also used in other applications as surface reconstruction or plane-based registration algorithms. Finally, we have also demonstrated the goodness of the GPU technologies getting a high performance implementation of a CAD/CAM common technique called Virtual Digitizing.

Arquitecturas Flexibles, Crecientes y Jerárquicas para Sistemas Neuronales Autoorganizados

La autoorganización es un proceso de aprendizaje no supervisado mediante el cual se descubren características, relaciones, patrones significativos o prototipos en los datos. Entre los sistemas neuronales autoorganizados más usados destaca el el mapa autoorganizado o SOM (Self-Organizing Map), el cual ha sido aplicado en multitud de campos distintos. Sin embargo, este modelo autoorganizado tiene varias limitaciones relacionadas con su tamaño, topología, falta de representación de relaciones jerárquicas, etc. La red neuronal llamada gas neuronal creciente o GNG (Growing Neural Gas), es un ejemplo de modelo neuronal autoorganizado con mayor flexibilidad que el SOM ya que está basado en un grafo de unidades de proceso en vez de en una topología fija. A pesar de su éxito, se ha prestado poca atención a su extensión jerárquica, a diferencia de muchos otros modelos que tienen varias versiones jerárquicas. El gas neuronal jerárquico creciente o GHNG (Growing Hierarchical Neural Gas) es una extensión jerárquica del GNG en el que se aprende un árbol de grafos, donde el algoritmo original del GNG se ha mejorado distinguiendo entre una fase de crecimiento y una fase de convergencia. Los resultados experimentales demuestran las capacidades de autoorganización y aprendizaje jerárquico de esta red.