A doen¸ca de Alzheimer ´e a mais comum das patologias neurodegenerativas afetando principalmente pessoas idosas e causando consider´avel impacto econˆomico em todos os pa´ıses. Atualmente n˜ao h´a cura para cessar seus efeitos na mem´oria fazendo do diagn´ostico precoce fundamental para eventuais interven¸c˜oes terapˆeuticas. Para tal, t´ecnicas de reconhecimento de padr˜oes podem ser utilizadas para diferenciar indiv´ıduos com o mal Alzheimer de indiv´ıduos saud´aveis. No entanto, aumentando o n´umero de diagn´osticos (classes) que definem est´agios intermedi ´arios da doen¸ca a capacidade de diferenciar classes de tais t´ecnicas ´e comprometida. Isto ocorre devido ao fato de que as medidas biol´ogicas, ou os biomarcadores, n˜ao s˜ao discriminantes o suficiente para lidar com classes al´em do caso extremo, de forma bin´aria, Alzheimer versus controle normal. Outro fator que dificulta o diagn´ostico ´e a distribui¸c˜ao de probabilidade das classes intermedi´arias serem altamente sobrepostas e com probabilidade a priori representando 60% dos dados. Neste trabalho vamos demonstrar a capacidade de melhorar a precis ˜ao do diagn´ostico utilizando classificadores e t´ecnicas de amostragem baseados em fun¸c˜oes de distˆancia. Abordagens bin´arias ou abordagens bin´arias adaptadas a problemas multiclasse s˜ao a regra na literatura de diferencia¸c˜ao das classes da doen¸ca de Alzheimer No presente momento existe apenas um ´unico artigo demonstrando a possibilidade de melhora nas medidas de classifica¸c˜ao com um tratamento de reamostragem das probabilidades a priori das classes de Alzheimer. Diferentemente do artigo citado que trabalha com classifica¸c˜ao bin´aria, aqui vamos usar uma abordagem de classifica¸c˜ao todos-contra-todos na avalia¸c˜ao de um problema multiclasse da doen¸ca de Alzheimer. Demonstramos que a taxa de classifica¸c˜ao do nosso classificador utilizando classes balanceadas e uma fun¸c˜ao de distˆancia apropriada ´e superior a classificadores populares. Este trabalho apresenta tamb´em duas novas estrat´egias de ajuste do desequil´ıbrio tendo como medida de similaridade a distˆancia entre os padr˜oes. A de subamostragem, denominada Nearmiss 4, que obteve maior redu¸c˜ao de sobreposi¸c˜ao entre as classes nas compara¸c˜oes entre algoritmos de amostragem, e outra de sobreamostragem, denominada SMOTE-borderline 3, uma vers˜ao multiclasse para a fam´ılia de algoritmos SMOTE que se destaca por ser naturalmente multiclasse ao contr´ario das abordagens bin´arias adaptadas para multiclasse tratadas neste texto. Finalmente, s˜ao comparadas t´ecnicas de sele¸c˜ao de caracter´ısticas para avaliar o poder discriminativo entre biomarcadores do mal de Alzheimer visando encontrar o subconjunto de biomarcadores que fornece a melhor taxa de classifica¸c˜ao. Usando tal abordagem foi poss´ıvel encontrar o biomarcador com maior capacidade discriminativa em um dado conjunto de biomarcadores. / Alzheimer’s disease is the most common neurodegenerative disorder affecting mainly elderly people and causing considerable economic impact in all countries. Currently, there is no cure to cease its effects in memory making early diagnosis fundamental for any therapeutic interventions. To this end, pattern recognition techniques can be used to differentiate individuals with Alzheimer’s from healthy individuals. However, increasing the number of diagnoses (classes) which define disease’s intermediate stages (e.g. mild cognitive impairment) the classes differentiation for such techniques is compromised. This is due to the fact that biological measures, or biomarkers, are not discriminant enough to deal with classes beyond the binary extreme case, Alzheimer’s versus normal control. Another factor that makes diagnosis difficult is the probability distribution of the intermediate classes being highly overlapping and with a priori probability representing 60 % of the data. In this work, we will demonstrate the ability to improve diagnostic accuracy using classifiers and sampling techniques based on distance functions. Binary approaches or binary approaches adapted to multiclass problems are ubiquitous in the literature of differentiating the classes of Alzheimer’s disease At present, there is only one article demonstrating the possibility of improvement in the classification measures using a sampling treatment to change a priori probabilities of the Alzheimer’s classes. Differently from the cited article working with binary classification, here we will use an all-versus-all classification approach to evaluating an Alzheimer’s disease multiclass problem. Also, is shown that classification rate of our classifier using balanced classes and an appropriate distance function is able to overcome popular classifiers choices. This work also presents two new strategies of imbalance adjustment, taking as a measure of similarity the distance between the patterns. The undersampling, called Nearmiss 4, obtained the greatest reduction in class overlapping comparing the sampling algorithms discussed, and another contribution is an oversampling, called SMOTE-borderline 3, a multiclass version for the family of SMOTE algorithms that stands out for being naturally multiclass unlike the binary approaches adapted for multiclass treated in this text. Finally, feature selection techniques are compared to evaluate the discriminative power between Alzheimer’s disease biomarkers in order to find the subset of biomarkers which provides the best classification rate. Using this approach it was possible to find the biomarker with the highest discriminative capacity in a given set of biomarkers.

Orientador: Guido Costa Souza de Araujo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-10-24T12:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ottoni_GuilhermedeLima_M.pdf: 2467303 bytes, checksum: 3894457788c8896fac76459cfbda00e4 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O avanço tecnológico dos sistemas computacionais tem proporcionado o crescimento do mercado de sistemas dedicados, cada vez mais comuns no dia-a-dia das pessoas, como por exemplo em telefones celulares, palmtops e sistemas de controle automotivo. Devido às suas características, estas novas aplicações requerem sistemas que aliem baixo custo, alto desempenho e baixo consumo de potência. Uma das maneiras de atender a estes requisitos é utilizando processadores especializados. Contudo, a especialização na arquitetura dos processadores impõe novos desafios para o desenvolvimento de software para estes sistemas. Em especial, os compiladores - geralmente responsáveis pela otimização de código - precisam ser adaptados para produzir código eficiente para estes novos processadores. Na área de processamento de sinais digitais, como em telefonia celular, processadores especializados, denominados DSPs2, são amplamente utilizados. Estes processadores tipicamente possuem poucos registradores de propósito geral e modos de endereçamento bastante limitados. Além disso, muitas das suas aplicações envolvem o processamento de grandes seqüências de dados, as quais são geralmente armazenadas em vetores. Como resultado, o estudo de técnicas de otimização de referências a vetores tornou-se um problema central em compilação para DSPs. Este problema, denominado Global Array Reference Allocation (GARA), é o objeto central desta dissertação. O sub-problema central de GARA consiste em se determinar, para um dado conjunto de referências a vetores que serão alocadas a um mesmo registrador de endereçamento, o menor custo das instruções que são necessárias para manter este registrador com o endereço adequado em cada ponto do programa. Nesta dissertação, este sub-problema é modelado como um problema em grafos, e provado ser NP-difícil. Além disso, é proposto um algoritmo eficiente, baseado em programação dinâmica, para resolver este sub-problema de forma exata sob certas restrições. Com base neste algoritmo, duas técnicas são propostas para resolver o problema de GARA. Resultados experimentais, obtidos pela implementação destas técnicas no compilador GCC, comparam-nas com outros resultados da literatura. Os resultados demonstram a eficácia das técnicas propostas nesta dissertação / Abstract: The technological advances in computing systems have stimulated the growth of the embedded systems market, which is continuously becoming more ordinary in people's lives, for example in mobile phones, palmtops and automotive control systems. Because of their characteristics, these new applications demand the combination of low cost, high performance and low power consumption. One way to meet these constraints is through the design of specialized processors. However, processor specialization imposes new challenges to the development of software for these systems. In particular, compilers - generally responsible for code optimization - need to be adapted in order to produce efficient code for these new processors. In the digital signal processing arena, such as in cellular telephones, specialized processors, known as DSPs (Digital Signal Processors), are largely used. DSPs typically have few general purpose registers and very restricted addressing modes. In addition, many DSP applications include large data streams processing, which are usually stored in arrays. As a result, studing array reference optimization techniques became an important task in compiling for DSPs. This work studies this problem, known as Global Array Reference Allocation (GARA). The central GARA subproblem consists of determining, for a given set of array references to be allocated to the same address register, the minimum cost of the instructions required to keep this register with the correct address at alI program points. In this work, this subproblem is modeled as a graph theoretical problem and proved to be NP-hard. In addition, an efficient algorithm, based on dynamic programming, is proposed to optimally solve this subproblem under some restrictions. Based on this algorithm, two techniques to solve GARA are proposed. Experimental results, from the implementation of these techniques in the GCC compiler, compare them with previous work in the literature. The results show the effectiveness of the techniques proposed in this work / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7291_1.pdf: 580173 bytes, checksum: bd3d8db14bddcd9da6a6fb0b872d8ef7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Neste trabalho, propõe-se uma metodologia de modelagem para problemas de roteirização de veículos baseada no Problema do Caixeiro Viajante. Mais especificadamente, busca-se tornar o Problema do Caixeiro Viajante com Coletas de Prêmios mais coerente com a realidade do contexto logístico, levando em conta a capacidade operacional da organização e restrições mercadológicas. Para tal, são introduzidos novos elementos como a confiabilidade do caixeiro e restrições de tempo para realizar o roteiro. O modelo consiste, então, em maximizar o lucro obtido através da coleta de prêmios e do custo associado ao roteiro, sujeito a restrições de tempo máximo e confiabilidade mínima aceita ao final do percurso. Esta nova abordagem é modelada e resolvida via Algoritmos Genéticos e é ilustrada através de um estudo de caso

Actualmente, en un mundo donde los dispositivos electrónicos tienen cada vez mayores capacidades (celulares, computadoras, tablets, etc.) se necesitan también profesionales que desarrollen aplicaciones y software de manera más eficiente. Cuando se analizó la problemática en nuestra sociedad actual, nos dimos cuenta de que el principal problema de los estudiantes de programación es la falta de práctica y análisis, ya que aproximadamente un 40% de los alumnos que fueron parte del estudio no intentaban realizar un algoritmo antes de programar en la computadora. Con la presente investigación se pretende contribuir motivando a los estudiantes para que incrementen sus horas de práctica y comprendan mejor los temas de programación mediante un sistema multimedia basado en un intérprete de algoritmos. Para el desarrollo del software se utilizó el marco de trabajo proceso unificado ágil. Como resultado se obtuvo un producto que ayuda a incrementar el número de estudiantes aprobados en evaluaciones de estructuras condicionales y en estructuras repetitivas, una disminución del tiempo promedio de resolución de algoritmos y el incremento del porcentaje de satisfacción con el método de enseñanza-aprendizaje. / Tesis

A criptografia de chave pública é uma área do conhecimento sujeita que é tema de intensa atividade contemporânea de pesquisa. Novos protocolos, primitivas e ataques são propostos com frequência, com semelhanças e diferenças mútuas que podem ser mais ou menos evidentes. Algumas primitivas criptográficas de chave pública mostram-se extremamente férteis em termos de flexibilidade, eficiência e segurança. Duas vertentes que se enquadram nesta categoria são os emparelhamentos e os reticulados. Por possuírem semelhanças em suas funcionalidades a despeito de possuírem naturezas completamente díspares, além de exibirem uma versatilidade rara em toda a área de criptografia de chave pública, alguns autores propuseram chamar os reticulados de os novos emparelhamentos, conforme a ordem cronológica em que essas primitivas passaram a atrair interesse mais vívido de pesquisa. Neste cenário, um estudo comparativo entre elas é de razoável interesse, em particular sobre vantagens e desvantagens que o estado da arte revela sobre a eficiência de cada uma delas. A pesquisa aqui relatada contempla esse estudo, e contribui técnicas de implementação eficiente de emparelhamentos (com ênfase no uso de coordenadas afins, pouco exploradas na literatura), novos parâmetros para a construção de reticulados compactos (na forma das chamadas álgebras discretas de Rojo) e uma técnica inovadora para instanciar reticulados na prática (especificamente, um algoritmo simples e natural para amostrar vetores normalmente distribuídos nos reticulados comumente adotados em sistemas criptográficos). / Public key cryptography is an area of knowledge undergoing intense research at present. New protocols, primitives and attacks are often proposed, with mutual similarities and differences that may be more or less evident. Some public key cryptographic primitives tend to be extremely prolific in terms of flexibility, efficiency and security. Two trends that fit this category are pairings and lattices. Because of their similar functionalities despite their completely disparate nature, and because of their rare versatility within the whole area of public key cryptography, some authors proposed to call lattices \"the new pairings,\" according to the chronological order by which these primitives began to attract more vivid research interest. In this scenario, a comparative study between them is of reasonable interest, in particular on the advantages and disadvantages that the state of the art reveals about the efficiency of each one. The research reported herein addresses this study, and also contributes efficient pairing implementation techniques (focusing on affine coordinates, which are scarcely explored in literature), new parameters for building compact lattices (in the form of the so-called discrete Rojo algebras) and an innovative technique to instantiate lattices in practical (specifically, a simple and natural algorithm for sampling normally distributed vectors in the lattices that are commonly adopted in cryptographic systems).

Este trabalho faz uma análise ampla sobre os algoritmos de posicionamento. Diversos são extraídos da literatura e de publicações recentes de posicionamento. Eles foram implementados para uma comparação mais precisa. Novos métodos são propostos, com resultados promissores. A maior parte dos algoritmos, ao contrário do que costuma encontrar-se na literatura, é explicada com detalhes de implementação, de forma que não fiquem questões em aberto. Isto só possível pela forte base de implementação por trás deste texto. O algorítmo de Fidduccia Mateyeses, por exemplo, é um algorítmo complexo e por isto foi explicado com detalhes de implementação. Assim como uma revisão de técnicas conhecidas e publicadas, este trabalho oferece algumas inovações no fluxo de posicionamento. Propõe-se um novo algorítimo para posicionamento inicial, bem como uma variação inédita do Cluster Growth que mostrta ótimos resultados. É apresentada uma série de evoluções ao algorítmo de Simulated Annealling: cálculo automático de temperatura inicial, funções de perturbação gulosas (direcionadas a força), combinação de funções de perturbação atingindo melhores resultados (em torno de 20%), otimização no cálculo de tamanho dos fios (avaliação das redes modificadas e aproveitamento de cálculos anteriores, com ganhos em torno de 45%). Todas estas modificações propiciam uma maior velocidade e convergência do método de Simulated Annealling. É mostrado que os algorítmos construtivos (incluindo o posicionador do Tropic, baseado em quadratura com Terminal Propagation) apresentam um resultado pior que o Simulated Annealling em termos de qualidade de posicionamento às custas de um longo tempo de CPD. Porém, o uso de técnicas propostas neste trabalho, em conjunto com outras técnicas propostas em outros trabalhos (como o trabalho de Lixin Su) podem acelerar o SA, de forma que a relação qualidade/tempo aumente.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização de Informática Industrial). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1999

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Industrial e Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012