Análise por componentes independentes dos exames de EEG/IfRM de epilepsia

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Regressão via componentes independentes aplicada à seleção genômica para características de carcaça em suínos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do método de regressão via componentes independentes (ICR) na estimação de valores genéticos genômicos e dos efeitos de marcadores SNP para características de carcaça de uma população F2 de suínos (Piau x linhagem comercial). Os métodos foram avaliados por meio da concordância entre os valores genéticos preditos e os fenótipos corrigidos, observados por validação cruzada, e também foram comparados com outros métodos geralmente utilizados para os mesmos propósitos, tais como RR-BLUP, PCR e PLS. Os métodos ICR e PCR apresentam resultados similares, mas o método ICR apresenta maiores valores de acurácia.

Uma implementação da análise de componentes independentes em plataforma de hardware reconfigurável

Blind Source Separation (BSS) refers to the problem of estimate original signals from observed linear mixtures with no knowledge about the sources or the mixing process. Independent Component Analysis (ICA) is a technique mainly applied to BSS problem and from the algorithms that implement this technique, FastICA is a high performance iterative algorithm of low computacional cost that uses nongaussianity measures based on high order statistics to estimate the original sources. The great number of applications where ICA has been found useful reects the need of the implementation of this technique in hardware and the natural paralelism of FastICA favors the implementation of this algorithm on digital hardware. This work proposes the implementation of FastICA on a reconfigurable hardware platform for the viability of it's use in blind source separation problems, more specifically in a hardware prototype embedded in a Field Programmable Gate Array (FPGA) board for the monitoring of beds in hospital environments. The implementations will be carried out by Simulink models and it's synthesizing will be done through the DSP Builder software from Altera Corporation.

Projeto e Implementação em Ambiente Foundation Fieldbus de Filtragem Estocástica Baseada em Análise de Componentes Independentes (M175)

This work considers the development of a filtering system composed of an intelligent algorithm, that separates information and noise coming from sensors interconnected by Foundation Fieldbus (FF) network. The algorithm implementation will be made through FF standard function blocks, with on-line training through OPC (OLE for Process Control), and embedded technology in a DSP (Digital Signal Processor) that interacts with the fieldbus devices. The technique ICA (Independent Component Analysis), that explores the possibility of separating mixed signals based on the fact that they are statistically independent, was chosen to this Blind Source Separation (BSS) process. The algorithm and its implementations will be Presented, as well as the results

Classificação não-supervisionada de dados hiperespectrais usando análise em componentes independentes

No passado recente foram desenvolvidas v árias t écnicas para classi ca ção de dados hiperspectrais. Uma abordagem tí pica consiste em considerar que cada pixel e uma mistura linear das reflectancias espectrais dos elementos presentes na c élula de resolu ção, adicionada de ru ído. Para classifi car e estimar os elementos presentes numa imagem hiperespectral, v ários problemas se colocam: Dimensionalidade dos dados, desconhecimento dos elementos presentes e a variabilidade da reflectância destes. Recentemente foi proposta a An álise em Componentes Independentes,para separa ção de misturas lineares. Nesta comunica ção apresenta-se uma metodologia baseada na An álise em Componentes Independentes para detec ção dos elementos presentes em imagens hiperespectrais e estima ção das suas quantidades. Apresentam-se resultados desta metodologia com dados simulados e com dados hiperespectrais reais, ilustrando a potencialidade da t écnica.

Separação de dados hiperespectrais por análise de componentes dependentes

A separação de dados hiperespectrais pretende determinar quais as substâncias presentes numa imagem e quais as suas concentrações em cada pixel. Esta comunicação apresenta um método não-supervisionado, denominado de Análise de Componentes Dependentes (DECA), que efectua a separação destes dados automaticamente. Este método assume que cada pixel é uma mistura linear das assinaturas (reflectâncias ou radiâncias) das substâncias presentes pesadas pelas respectivas concentrações (abundâncias). Estas abundâncias são modeladas por misturas de distribuições de Dirichlet, que por si garantem as restrições de não-negatividade e soma unitária impostas pelo processo de aquisição. A matriz de assinaturas é estimada por um algoritmo Esperança-Maximização generalizado (GEM). O método DECA tem um desempenho melhor que os métodos baseados em análise de componentes independentes e que os métodos baseados na geometria dos dados. Nesta comunicação apresentam-se resultados desta metodologia, com dados simulados (baseados em reflectâncias espectrais da base de dados do laboratório USGS) e com dados hiperespectrais reais adquiridos pelo sensor AVIRIS, ilustrando a potencialidade da técnica.

Efeito do alerta e valência emocional nos componentes de lembrança e familiaridade da memória episódica

The episodic memory system allows us to retrieve information about events, including its contextual aspects. It has been suggested that episodic memory is composed by two independent components: recollection and familiarity. Recollection is related to the vivid e detailed retrieval of item and contextual information, while familiarity is the capability to recognize items previously seen as familiars. Despite the fact that emotion is one of the most influent process on memory, only a few studies have investigated its effect on recollection and familiarity. Another limitation of studies about the effect of emotion on memory is that the majority of them have not adequately considered the differential effects of arousal and positive/negative valence. The main purpose of the current work is to investigate the independent effect of emotional valence and arousal on recollection and familiarity, as well as to test some hypothesis that have been suggested about the effect of emotion on episodic memory. The participants of the research performed a recognition task for three lists of emotional pictures: high arousal negative, high arousal positive and low arousal positive. At the test session, participants also rated the confidence level of their responses. The confidence ratings were used to plot ROC curves and estimate the contributions of recollection and familiarity of recognition performance. As the main results, we found that negative valence enhanced the component of recollection without any effect on familiarity or recognition accuracy. Arousal did not affect recognition performance or their components, but high arousal was associated with a higher proportion of false memories. This work highlight the importance of to consider both the emotional dimensions and episodic memory components in the study of emotion effect on episodic memory, since they interact in complex and independent way

Caracterização dos potenciais N400 em registos de potenciais evocados relacionados com a linguagem

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Reconhecimento de artefactos relativos à fala em registos de EEG

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Escoamento Anual: distribuição estatística

O escoamento anual numa secção de um rio tem, essencialmente, uma natureza aleatória, não sendo, portanto, possível prever, deterministicamente, os seus valores futuros a partir do conhecimento de uma amostra de valores já ocorridos. Pode, pois, ser considerado uma variável aleatória. Tem-se considerado que os valores do escoamento anual são independentes no tempo, uma vez que a influência do escoamento do ano anterior sobre o do ano seguinte é, para o clima português, praticamente eliminada através da adopção do ano hidrológico e a existência de ciclos plurianuais não foi demonstrada de modo irrefutável, (QUINTELA,1967). Assim, os valores assumidos pelo escoamento anual numa sequência de anos hidrológicos constituem um vector de amostragem aleatório, sendo, portanto, as suas componentes independentes entre si. Sendo o escoamento anual uma variável aleatória, importa estudar a lei de distribuição respectiva. O método seguido consiste em adoptar o tipo de lei estatística que promova o melhor ajustamento entre as frequências dos valores observados e as correspondentes probabilidades, determinadas pela referida lei estatística.

Análise experimental e simulação de sistemas híbridos eólico-fotovoltaicos

Sistemas para a geração de eletricidade a partir de fontes renováveis de energia, com um mínimo impacto ambiental, apresentam uma contribuição energética cada vez mais significativa, sendo importante conhecer em detalhe o comportamento dos mesmos. A radiação solar e o vento podem se mostrar complementares, sendo interessante empregar uma combinação eólica e fotovoltaica em um sistema único. Os sistemas assim constituídos recebem o nome de sistemas híbridos eólico-fotovoltaicos e em algumas aplicações podem mostrar vantagens em relação aos sistemas singelos. Esta Tese tem por objetivo contribuir com o conhecimento sobre o comportamento de sistemas híbridos eólico-fotovoltaicos de pequeno porte. Para obter dados experimentais foi montado um protótipo no Laboratório de Energia Solar, constituído de um painel de 420 Wp e de um aerogerador de 400 W de potência nominal, sendo que para o acionamento do aerogerador foi instalado um túnel de vento. Para a observação do comportamento do sistema híbrido foi também montado um sistema de monitoramento, sendo analisadas na Tese as incertezas associadas às medições realizadas. O sistema de monitoramento forma parte de um sistema mais amplo, que permite também o controle da velocidade do vento no túnel de vento e a ativação automática de um conjunto de cargas resistivas para simular o perfil de consumo. A Tese discute os modelos matemáticos de todos os componentes do sistema, assim como as principais configurações que podem ser dadas aos sistemas híbridos. Foram realizadas várias experiências com o sistema híbrido que permitiram a coleta de informações sobre o comportamento dos componentes independentes e como um todo Essas informações, por sua vez, serviram de base para a validação de modelos matemáticos dos diversos componentes do sistema, que foram integrados em um programa computacional de simulação elaborado como parte desta Tese. Além dos resultados do funcionamento do sistema híbrido experimental, a Tese mostra os resultados do programa de simulação e faz uma estimativa da aplicação de sistemas híbridos semelhantes em localidades de Rio Grande do Sul, a partir da informação do Atlas Eólico do Estado.

Alocação dinâmica ótima com momentos de ordem superior para a estratégia de carry trade

O objetivo do presente trabalho é verificar se, ao levar-se em consideração momentos de ordem superior (assimetria e curtose) na alocação de uma carteira de carry trade, há ganhos em relação à alocação tradicional que prioriza somente os dois primeiros momentos (média e variância). A hipótese da pesquisa é que moedas de carry trade apresentam retornos com distribuição não-Normal, e os momentos de ordem superior desta têm uma dinâmica, a qual pode ser modelada através de um modelo da família GARCH, neste caso IC-GARCHSK. Este modelo consiste em uma equação para cada momento condicional dos componentes independentes, explicitamente: o retorno, a variância, a assimetria, e a curtose. Outra hipótese é que um investidor com uma função utilidade do tipo CARA (constant absolute risk aversion), pode tê-la aproximada por uma expansão de Taylor de 4ª ordem. A estratégia do trabalho é modelar a dinâmica dos momentos da série dos logartimos neperianos dos retornos diários de algumas moedas de carry trade através do modelo IC-GARCHSK, e estimar a alocação ótima da carteira dinamicamente, de tal forma que se maximize a função utilidade do investidor. Os resultados mostram que há ganhos sim, ao levar-se em consideração os momentos de ordem superior, uma vez que o custo de oportunidade desta foi menor que o de uma carteira construída somente utilizando como critérios média e variância.

Calibração cega de receptores cinco-portas baseada em separação cega de fontes

The exponential growth in the applications of radio frequency (RF) is accompanied by great challenges as more efficient use of spectrum as in the design of new architectures for multi-standard receivers or software defined radio (SDR) . The key challenge in designing architecture of the software defined radio is the implementation of a wide-band receiver, reconfigurable, low cost, low power consumption, higher level of integration and flexibility. As a new solution of SDR design, a direct demodulator architecture, based on fiveport technology, or multi-port demodulator, has been proposed. However, the use of the five-port as a direct-conversion receiver requires an I/Q calibration (or regeneration) procedure in order to generate the in-phase (I) and quadrature (Q) components of the transmitted baseband signal. In this work, we propose to evaluate the performance of a blind calibration technique without additional knowledge about training or pilot sequences of the transmitted signal based on independent component analysis for the regeneration of I/Q five-port downconversion, by exploiting the information on the statistical properties of the three output signals

Separação cega de fontes lineares e não lineares usando algoritmo genético, redes neurais artificiais RBF e negentropia de Rényi como medida de independência

Conventional methods to solve the problem of blind source separation nonlinear, in general, using series of restrictions to obtain the solution, often leading to an imperfect separation of the original sources and high computational cost. In this paper, we propose an alternative measure of independence based on information theory and uses the tools of artificial intelligence to solve problems of blind source separation linear and nonlinear later. In the linear model applies genetic algorithms and Rényi of negentropy as a measure of independence to find a separation matrix from linear mixtures of signals using linear form of waves, audio and images. A comparison with two types of algorithms for Independent Component Analysis widespread in the literature. Subsequently, we use the same measure of independence, as the cost function in the genetic algorithm to recover source signals were mixed by nonlinear functions from an artificial neural network of radial base type. Genetic algorithms are powerful tools for global search, and therefore well suited for use in problems of blind source separation. Tests and analysis are through computer simulations

Análise quantitativa das descargas epileptiformes generalizadas e da neuroimagem de pacientes com epilepsia generalizada idiopática

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB