Aquesta tesi doctoral vol aportar, a través de les tecnologies multimèdia, unes eines innovadores de formació i de suport a la comprensió de la música i dels elements que en configuren el llenguatge. L'objectiu principal d'aquesta tesi és elaborar, experimentar i avaluar un model de materials multimèdia de suport a l'educació de l'oïda musical, amb unes propostes didàctiques específiques i adaptables a diferents nivells educatius.Les diferents matèries referents a l'aprenentatge musical estan, totes elles, molt interelacionades, i l'educació auditiva -quan fa referència al desxiframent del codi musical- és una de les més problemàtiques, per la dificultat que comporta la comprensió i la capacitat de representar-nos internament els elements propis del llenguatge musical.La tesi s'emmarca entre els paradigmes d'una recerca qualitativa amb diversos aspectes quantitatius, i en tot el procés intervenen molts elements que encaixen amb el tipus de recerca d'investigació-acció.En el marc teòric es fa una fonamentació sobre l'educació auditiva a través de les pedagogies actives del s.XX i a través de les tecnologies multimèdia.Pel que fa en el marc aplicatiu, en primer lloc es contempla una fase de diagnòstic, a través d'unes enquestes, on es tracta de buscar quines mancances tenen els alumnes de l'especialitat d'Educació Musical de la Facultat de Ciències de l'Educació de la UAB. Paral.lelament es fa una recerca de quins materials existeixen al mercat que tinguin com a objectiu principal l'educació auditiva.En segon lloc es descriu el procés d'elaboració dels materials: les proves pilot on hi ha unes propostes inicials i després s'elabora el model pròpiament dit a partir del programa informàtic de creació multimèdia CLIC, d'ús habitual a les escoles de Catalunya.En el model es proposa una seqüenciació didàctica amb activitats de percepció sonora, interiorització i expressió musical prèvies al reconeixement auditiu.En una tercera fase es fa l'experimentació i avaluació del model elaborat a través d'enquestes a alumnes i entrevistes a experts per tal de donar l'opinió de diversos aspectes dels materials, referents al contingut, a l'eficiència i atractivitat de les activitats programades.Finalment s'elaboren les conclusions oportunes i es fa una referència a possibles línies de recerca que puguin donar continuïtat a la investigació realitzada. / Through multimedia technology, this doctoral thesis aims to contribute a number of innovative tools for the teaching and support of musical comprehension and of those elements that make up its language. The principal aim of the thesis is to create, experiment with and evaluate a model of multimedia materials with which to provide support to the education of musical hearing, making specific teaching proposals that are adaptable to various levels of education.The distinct subjects within the sphere of musical learning are, in every case, highly inter-related, and auditory education - when this refers to the deciphering of musical code - is one of the most problematic of these, due to the difficulty involved in comprehension and in the capacity to internally represent to ourselves those elements pertaining to musical language.The thesis is located within the paradigms of qualitative research, though it presents several quantitative aspects. Furthermore, throughout the entire process, there is the intervention of many elements that correspond to research-action research.The theoretical framework is based on auditory education through the active pedagogies of the C.20, and through multimedia technology.With respect to the applicative framework, first there is a diagnostic phase, through questionnaires, in which the purpose is to determine the needs of students specialising in Musical Education at the UAB's Faculty of Education. In parallel to this, research is carried out into the materials currently available on the market that are principally aimed at auditory education.Second, the thesis describes the process of material creation: piloting on the basis of initial proposals followed by the creation of a model, in the strictly sense, based on the multimedia-creation programme CLIC, widely used in schools throughout Catalonia.The model proposes a teaching sequence with activities on sound perception, internalisation and musical expression, previous to auditory recognition.A third phase develops the experimentation and evaluation of the model, through questionnaires given to students and via interviews both with specialists, in order to allow for the expression of opinion on a variety of aspects related to the materials, their content, efficiency and the attractiveness of the programmed activities.Finally, the conclusions are presented and reference is made to possible areas of further research that might continue the research undertaken throughout this study.

No description available.

Al llarg de l’evolució, la natura ha optimitzat els processos biològics mitjançant el reconeixement quiral, arribant així a un molt alt nivell d’especificitat. Només en un organisme unicel·lular es poden donar milers de reaccions diferents, sense que aquestes interfereixin entre elles i a més regulades en tot moment. Per a estudiar els processos que es donen a la natura, poder influir en ells o imitar-los, fet que suposa un gran repte a la ciencia actual, és indispensable tener en compte les interaccions estereoespecífiques. En el camp de la química farmacéutica s’ha comprovat que l’efecte terapèutic d’un fàrmac pot dependre de la quiralitat del compost. Conseqüentment, s’ha desenvolupat un gran interés en la síntesi estereoselectiva, els mètodes de resolució d’enantiòmers, l’anàlisi de la puresa enantiomèrica i la determinació de la configuración absoluta de compostos químics La present Tesi Doctoral se situa dins d’aquests àmbits. En una primera part, es profunditzarà en els mètodos de determinació de la puresa enantiomèrica, una de les línies d‘investigació principals del nostre grup d’investigació: el diseny, la síntesi i l’estudi de nous agents de solvatació quiral (CSA). L’ús d’aquests auxiliars quirals es basa en la formació de complexes diastereoisomèrics amb els dos enantiòmers d’un substrat quiral, permetent així l’enantiodiferenciació mitjançant una tècnica aquiral como la Ressonància Magnètica Nuclear (RMN). Els factors clau que permeten aquesta diferenciació de cada enantiòmero del substrat són una diferent geometria i/o estabilitat de los complexes. El repte a l’hora de dissenyar nous CSA’s és el de poder enantiodiferenciar el màxim nombre de substrats quirals i amb una màxima eficàcia. / During the evolution, nature has optimized biological processes by means of Chiral Recognition, leading in this way to a very high level of specificity. Only in a single cell, thousands of different reactions can be carried out without any kind of interference between them and being regulated all time. In order to study the different processes that take place in the nature, to affect them and copy them, which means a big challenge to the actual science, is essential to take into account the stereospecific interactions. In the field of pharmaceutical chemistry, has been checked that therapeutic effect of a drug could be dependent on the compound. Consequently, the interest in stereoselective chemistry, enantiomerical purity analysis and the determination of the absolute configuration of the compounds has increased a lot. This Doctoral Thesis can be found inside these fields. The first part, will be focused deeply in the study of the enantiomerical purity determination, which is one of the principal areas of our research group: the design, synthesis and study of new Chiral Solvating Agents (CSA’s). The use of these chiral auxiliaries is based on the formation of diastereoisomeric complexes with both enantiomers of a chiral compound, achieving in this way the enantiodiferentiation by using an achiral technique such the NMR. The key factors that allow the differentiation of each enantiomer of the substrate are,the different geometry and/or stability of each complex. The challenge when designing new CSA’s is to be able to differentiate the maximum number of substrates and with the maximum efficiency.

El análisis de documentos es una de las áreas científicas de referencia de la Visión por Computador. Se ocupa de la identificación de entidades gráficas en un documento. Dentro de este área el reconocimiento de símbolos es un problema complejo y en el que existen todavía retos importantes, y puede definirse como la extracción de aquellas entidades gráficas con un significado determinado dentro del contexto en el que se enmarque el documento. Los símbolos los podemos dividir en dos clases principalmente, los basados en prototipos y los texturados, es decir símbolos que tienen alguna de sus partes formada por una textura estructurada.Las texturas estructuradas se definen por uno o varios elementos o texels que se distribuyen en el espacio siguiendo unas reglas de emplazamiento. En nuestro modelo de textura estructurada consideraremos que estos texels son polígonos cerrados o segmentos de línea. Análogamente, un plano o documento a reconocer se modeliza por medio de un grafo de regiones de adyacencia, en el que los nodos representan los polígonos encontrados en el plano y las aristas las relaciones entre ellos.El trabajo realizado tiene dos partes bien diferenciadas, la segmentación y el reconocimiento de texturas. En la primera, segmentamos texturas por medio de un clustering jerárquico sobre el grafo que representa el plano. De esta manera obtenemos una serie de clusters de polígonos similares con reglas de emplazamiento similares. Así los clusters donde encontramos un número suficiente de elementos están formando una textura y su representante es el polígono y la vecindad medios calculados. Cuando es una textura compuesta y está formada por más de un texel encontramos clusters solapados, y cada uno de ellos nos indica uno de los texels que forman la textura. La segunda fase infiere una representación de la textura a partir de los representantes de los clusters. Esta representación es una gramática de grafo que permite producciones de error. El proceso de inferencia gramatical se realiza teniendo en cuenta los texels que forman la textura y sus reglas de emplazamiento. A partir de ellas se calculan de forma automática los ciclos cerrados que forman estas vecindades y se generan las reglas de la gramática de grafo. Al final se introducen producciones de error para tolerar texturas distorsionadas por texels partidos o fusionados. Una vez la gramática ha sido calculada se reconoce el símbolo representado por ella mediante un parser que analiza un grafo de entrada y recorre los nodos del mismo que cumplen las reglas de la gramática agrupándolos en uno o varios clusters que serán las ocurrencias del símbolo en el grafo presentado.En resumen, en este trabajo proponemos soluciones para segmentar, mediante el clustering de formas, texturas estructuradas, y modelizar y reconocer un símbolo texturado mediante una gramática de grafo y el análisis sintáctico que podemos realizar con ella sobre un grafo, respectivamente.Palabras clave: Análisis de documentos gráficos, reconocimiento de símbolos, texturas estructuradas, reconocimiento sintáctico, gramáticas de grafo. / After decades of activity, Document Analysis continues being one of the main scientific areas in Computer Vision. The aim of the graphical document analysis is to identify graphical entities in a document. Symbol recognition is a complex problem in Graphical Document Analysis, and it still have important challenges for the scientific community. Symbol Recognition can be defined as the extraction of graphical entities which have a special meaning in the context of the analyzed document. Symbolscan be mainly divided in two classes, the prototyped-based symbols and the textured symbols, that means symbols with one or more of its parts formed by a structural texture.Structural textures are defined by one or more elements or texels distributed in the space following placement rules. In our structural texture model we consider texels as closed polygonals or line segments. On the other hand a document or plan to be analyzed is modeled by means of a Region Adjacency Graph, where the nodes represent polygonals found in the original document and the edges the relations among them.This dissertation has two parts well defined, the segmentation and the recognition of textures. In the first part, textures are segmented by means of a hierarchical clustering over the graph that represents the plan. In that way a set of clusters, formed by similar polygonals placed following similar rules, are obtained. Then the clusters with a certain number of elements are considered to form a texture and their representative is presented by the mean polygonal and the mean neighbourhood, both computed. When the texture is composed of more than one kind of texels, the clusters appear overlapped, one for each kind of texel forming the texture. The second part is devoted to infer the texture representation from the representative of the clusters. This representation is a graph grammar with error productions. The grammar inference process is done bearing in mind the texels forming the texture and their placement rules. From these rules the closed loops are computed automatically and the rules of the graph grammar are generated. At the end the error productions are introduced to tolerate textures distorted by cut or merged texels. Once the grammar is computed the symbol represented by it is recognized by parsing an input graph and visiting all the nodes following the rules of the grammar, and grouping them in one orseveral clusters which are the instances of the symbol in the input graph.To summarize, in this work a solution to segment structural textures, by means of shape clustering, is proposed. Then solutions to modelize a textured symbol by means of a grammar, and to recognize it by parsing with that grammar over an input graph, are presented.Key words: Graphical Document Analysis, SymbolRecognition, Structural Textures, Syntactical Pattern Recognition, Graph Grammars.

La present tesi doctoral es situa a l'àmbit de la recerca de nous mètodes per a la síntesi enantioselectiva i la determinació de la puresa enantiomérica.En un primer apartat s'han sintetitzat dos nous receptors quirals tipus pinça i s'ha realitzat el seu estudi estructural i conformacional mitjançant RMN i mecànica molecular. S'ha assajat la seva capacitat enantiodiferenciadora utilitzant-los com a agents de solvatació quiral (CSA) en RMN en front de diversos soluts, amb resultats força satisfactoris. S'ha estudiat alguns dels complexos formats amb la conclusió que l'augment en l'enantiodiferencació respecte a CSA similars sense cavitat quiral no es deu a un augment significatiu de la constant d'equilibri sinó a factors geomètrics. Canvis a l'espectre de protó del CSA permeten deduir que la complexació indueix canvis conformacionals del receptor, per tant sembla que aquest compost tipus pinça molecular tingui capacitat d'adaptació al guest. En un segon apartat s'ha sintetitzat un dienòfil quiral derivat de l'alcohol de Pirkle i s'ha assajat l'enantioselectivitat obtinguda a la reacció de Diels-Alder amb diferents diens. S'ha realitzat l'estudi estructural del dienòfil i els aductes obtinguts, i s'ha deduït que la inducció quiral en presència de EtAlCl2 com a catalitzador es deu la formació d'un complex entre el catalitzador i una conformació preferent del dienòfil que afavoreix l'atac per una cara del doble enllaç. S'ha estudiat l'efecte de diversos factors com la temperatura, el dissolvent, el catalitzar, etc. sobre l'excés enatiomèric obtingut i s'han optimitzat les condicions de reacció perquè el procés global impliqui el mínim nombre de passos possible. Finalment, en el tercer apartat de la tesi, s'ha desenvolupat nou mètode que permet mesurar l'excés enantiomèric de diversos alcohols utilitzant RMN de deuteri en cristalls liquids quirals. L'alcohol es deutera mitjançant simple intercanvi en un solvent pròtic deuterat i s'enregistra l'espectre en fase anisòtropa quiral a baixa temperatura. Aquest intercanvi es pot realitzar al mateix tub de RMN, però cal encara optimitzar les condicions d'aquest procés. / This thesis deals with the development of new methods in asymmetric synthesis and determination of the enantiomerical purity. In the first part of the thesis, two molecular tweezers were synthesized by simple esterification from fumaryl chloride and enantiopure ?,?'-bis(trifluorometil)-9,10-antracendimethanol. The capacity of enantiodiscrimination of these tweezers was determined for different chiral solutes, achieving very satisfactory results. The binding constant with 1-phenyl-1,2-ethandiol was determined by the equimolar method and diffusion experiments, but no important differences between the values of both diastereomeric complexes were found. This shows that the enantiomeric discrimination results from a different geometry, rather than from a different stability of the complexes. The stoichiometry of the complexes, studied by Job's method, is 1:1.In the second part of the thesis, a chiral dienophile was synthesized from commercial compounds, fumaryl chloride and chiral CSA 1-(9-antril)-2,2,2-trifluoroethanol, and characterized by NMR. Cicloadditions with different diens were realized, obtaining high diastereomeric excesses. Hydrolysis of the resulting adduct produces the enantiomerically enriched 1,2-dicarboxilic acids, esters or alcohols, depending on the reaction conditions. The global process was optimized for the dienes ciclopentadiene and isoprene. The chiral auxiliary was recuperated in 90 % yield and the final diacids were obtained after 3 steps from commercial products, in 90 % yield and 80 and >95 e.e. respectively. In reference to the third part of this thesis, different deuterated alcohols were obtained by exchange in D2O. The enantiomercal purity of these alcohols was determined quantitatively by NMR in liquid crystal phase, using a mixture of the polipeptid PBLG and dichloromethane. In a second step, the deuteration process was realized directly in the NMR tub, obtaining also very satisfactory results.

Las interacciones por puente de hidrógeno resultan cruciales en la definición de numerosos procesos de relevancia biológica. Su reconocida importancia como elementos moduladores de la estructura de macromoléculas, su papel en el reconocimiento molecular de especies químicas (iones, fármacos,.), o su actuación en los mecanismos catalíticos de enzimas, resultan ejemplos evidentes de ello.Numerosas metodologías experimentales aportan descripciones muy valiosas del comportamiento de los sistemas modulados por puente de hidrógeno. Junto a ellas, los métodos teóricos constituyen un complemento necesario de cara a obtener una descripción detallada de los aspectos estructurales, energéticos y dinámicos de estos sistemas, así como para simular condiciones de entorno y situaciones químicas concretas que no resultan de fácil acceso a la metodología experimental.La presente tesis se ha centrado en la descripción desde una perspectiva teórica de una serie de sistemas de interés biológico cuyas propiedades vienen determinadas en alto grado por la presencia de puentes de hidrógeno. Los estudios realizados pueden estructurarse en tres bloques temáticos.En un primer bloque, se analiza el papel que desempeña la interacción por puente de hidrógeno como elemento clave en la modulación del reconocimiento selectivo de especies aniónicas por receptores orgánicos. En este punto, nuestro interés está orientado esencialmente a determinar por un lado la estructura del complejo de interacción entre el receptor y el anión, así como la estabilidad relativa de dicha interacción frente a diversos aniones. Por otra parte, un objetivo complementario consiste en detrminar la flexibilidad intrínseca del receptor orgánico, con el fin de determinar el posible coste conformacional asociado a la reorganización de su estructura como paso previo al reconocimiento del anión.En un segundo bloque, se estudia el comportamiento dinámico de los ácidos nucleicos, cuya estructura, estabilidad y flexibilidad viene determinado en parte por la presencia de interacciones de puente de hidrógeno. A su vez, dichas interacciones son claves en el mantenimiento del código genético, así como en la posibilidad de poder reconocer la secuencia de bases a lo largo de los surcos del DNA, lo cual subyace en el reconocimiento selectivo frente a pequeños ligandos o proteínas. En particular, nuestro interés se orienta al estudio de la flexibilidad conformacional del dúplex de DNA mediante una serie de herramientas teóricas que permitan extraer información directa acerca de su naturaleza dinámica.Finalmente, en un tercer bloque se examina el efecto que tiene el mantenimiento de las pautas de puente de hidrógeno en la conservación del código genético y en el funcionamiento de aplicaciones biotecnológicas basadas en ácidos nucleicos sintéticos. Así, nuestro objetivo se orienta en eset caso hacia la comprensión de las propiedades mutagénicas de la isoguanina, que está estrechamente relacionadas con su enorme versatilidad tautomérica, que le permite definir distintos patrones de interacción basada en puentes de hidrógeno. Asimismo, también ha sido nuestro objetivo examinar las características químicas de nucleobases expandidas, basadas en la modificación de las bases naturales mediante inserción o adición de un anillo de benzeno, como paso previo al estudio de su posible utilización como elementos estructurales en el diseño de dúplexes modificados de potencial valor biotecnológico. / Hydrogen bond interactions are crucial elements in the definition of many processes of biological relevance. Their recognized importance as modulators of macromolecular structure, their role in molecular recognition between chemical species (ions, drugs,.), or their action in catalytic enzymatic mechanisms, are clear examples of this.Numerous experimental methodologies bring valuable descriptions of hydrogen bond modulated systems. Furthermore, theoretical models act as a necessary complement in order to obtain more accurate explanations of structural, energetic and dynamic aspects of these systems, as well as to simulate environmental conditions and chemical situations which are not easily accessible to experimental approaches.Present dissertation has focused on the description, from a theoretical point of view, of a series of systems of biological interest which properties are to a high extent determined by the presence of hydrogen bond interactions. Studies performed can be exposed in three thematic blocks.In a first section, the role played by hydrogen bond interactions in modulating the selective recognition of anions by organic receptors is analyzed. In this point, our interest by one hand is essentially driven to determine the structure of the interaction complex between receptor and anion, as well as the relative stability of this interaction towards several anions. In the other hand, a complementary objective is to determine the intrinsic flexibility of the organic receptor, so as to evaluate the possible conformational cost associated to its structural reorganization previous to anion recognition.In a second part, we study the dynamic behavior of nucleic acids, the structure, stability and flexibility of which are somehow modulated by the presence of hydrogen bond interactions. Besides, these interactions are crucial for the maintenance of genetic code, and for the ability of recognizing base sequence along DNA grooves, which underlies in the selective recognition of this biomolecule by small ligands or proteins. In particular, our interest is oriented towards the study of conformational flexibility of DNA duplexes by using a wide set of theoretical tools which allow to extract direct information about its dynamic nature.Finally, in a third section, we study the effect of maintaining hydrogen bond patterns in the conservation of the genetic code and in the performance of biotechnological applications based on synthetic nucleic acids. In this way, our objective is oriented towards the understanding of mutagenic properties of isoguanine, which are closely related to its enormous tautomeric versatility, which allows it to define alternative interaction patterns based on hydrogen bond. Moreover, it has also been our objective to examine the chemical features of expanded nucleobases, consisting in the modification of natural bases by the addition or insertion of a benzene ring, as a previous step to study its possible use as structural elements in the design of modified duplexes of biotechnological interest.

Aquesta Tesi que pretén proporcionar un conjunt de tècniques per enfrontar-se al problema que suposa la variació del color en les imatges preses des d'una plataforma mòbil per causa del canvi en les condicions d'il·luminació entre diverses vistes d'una certa escena preses en diferents instants i posicions. També tracta el problema de la segmentació de imatges de color per a poder-les utilitzar en tasques associades a les capacitats d'un robot mòbil, com ara la identificació d'objectes o la recuperació d'imatges d'una gran base de dades.Per dur a terme aquests objectius, primerament s'estableix matemàticament la transformació entre colors degut a variacions d'il·luminació. Així es proposa un model continu per la generació del senyal de color com a generalització natural d'altres propostes anteriors. D'aquesta manera es pot estudiar matemàticament i amb generalitat les condicions per l'existència, unicitat i bon comportament de les solucions, i expressar qualsevol tipus d'aplicació entre colors, independentment del tipus de discretització. Així, queda palès la relació íntima entre el problema de la invariància de color i el de la recuperació espectral, que també es planteja a la pràctica. El model desenvolupat es contrasta numèricament amb els de regressió lineal, en termes d'errors de predicció.Un cop establert el model general, s'opta per un model lineal simplificat a l'hora de realitzar els càlculs pràctics i permet alleugerir el nombre dels mateixos. En particular, el mètode proposat es basa en trobar la transformació més probable entre dues imatges a partir del càlcul d'un conjunt de transformacions possibles i de l'estimació de la freqüència i grau d'efectivitat de cadascuna d'elles. Posteriorment, es selecciona el millor candidat d'acord amb la seva versemblança. L'aplicació resultant serveix per transformar els colors de la imatge tal i com es veuria sota les condicions d'il·luminació canòniques.Una vegada el color de les imatges d'una mateixa escena es manté constant, cal procedir a la seva segmentació per extreure'n la informació corresponent a les regions amb color homogeni. En aquesta Tesi es suggereix un algorisme basat en la partició de l'arbre d'expansió mínima d'una imatge mitjançant una mesura local de la probabilitat de les unions entre components. La idea és arribar a una segmentació coherent amb les regions reals, compromís entre particions amb moltes components (sobresegmentades) i amb molt poques (subsegmentades). Un altre objectiu és que l'algorisme sigui prou ràpid com per ser útil en aplicacions de robòtica mòbil. Aquesta característica s'assoleix amb un plantejament local del creixement de regions, tot i que el resultat presenti caràcters globals (color). La possible sobresegmentació es suavitza gràcies al factor probabilístic introduït.L'algorisme de segmentació també hauria de generar segmentacions estables en el temps. Així, l'algorisme referit s'ha ampliat incloent-hi un pas intermedi entre segmentacions que permet de relacionar regions semblants en imatges diferents i propagar cap endavant els reagrupaments de regions fets en anteriors imatges, així si en una imatge unes regions s'agrupen formant-ne una de sola, les regions corresponents en la imatge següent també s'han d'agrupar juntes. D'aquesta manera, dues segmentacions correlatives s'assemblen i es pot mantenir estable la segmentació d'una seqüència.Finalment, es planteja el problema de comparar imatges a partir del seu contingut. Aquesta Tesi es concentra només en la informació de color i, a més de investigar la millor distància entre segmentacions, es busca també mostrar com la invariància de color afecta les segmentacions.Els resultats obtinguts per cada objectiu proposat en aquesta Tesi avalen els punts de vista defensats, i mostren la utilitat dels algorismes, així com el model de color tant per la recuperació espectral com pel càlcul explícit de les transformacions entre colors. / This Thesis endeavors providing a set of techniques for facing the problem of color variation in images taken from a mobile platform and caused by the change in the conditions of lighting among several views of a certain scene taken at different instants and positions. It also treats the problem of segmenting color images in order to use them in tasks associated with the capacities of a mobile robot, such as object identification or image retrieval from a large database.In order to carry out these goals, first transformation among colors due to light variations is mathematically established. Thus, a continuous model for the generation of color is proposed as a natural generalization of other former models. In this way, conditions for the existence, uniqueness, and good behavior of the solutions can be mathematically studied with a great generality, and any type of applications among colors can be expressed independently of the discretization scheme applied. Thus, the intimate relation among the problem of color invariance and that of spectral recovery is made evident and studied in practice too. The developed model is numerically contrasted with those of a least squares linear regression in terms of prediction errors.Once the general model is established, a simplified linear version is chosen instead for carrying out the practical calculations while lightening the number of them. In particular, the proposed method is based on finding the likeliest transformation between two images from the calculation of a set of feasible transformations and the estimation of the frequency and the effectiveness degree of each of them. Later, the best candidate is selected in accordance with its likelihood. The resulting application is then able to transform the image colors as they would be seen under the canonical light.After keeping the image colors from a scene constant, it is necessary to proceed to their segmentation to extract information corresponding to regions with homogeneous colors. In this Thesis, an algorithm based on the partition of the minimum spanning tree of an image through a local measure of the likelihood of the unions among components is suggested. The idea is to arrive at a segmentation coherent with the real regions, a trade-off between partitions with many component (oversegmented) and those with fewer components (subsegmented).Another goal is that of obtaining an algorithm fast enough to be useful in applications of mobile robotics. This characteristic is attained by a local approach to region growing, even though the result still shows global feature (color). The possible oversegmentation is softened thanks to a probabilistic factor.The segmentation algorithm should also generate stable segmentations through time. Thus, the aforementioned algorithm has been widened by including an intermediate step that allows to relate similar regions in different images and to propagate forwards the regrouping of regions made in previous images. This way, if in some image some regions are grouped forming only one bigger region, the corresponding regions in the following image will also be grouped together. In this way, two correlatives segmentations resemble each other, keeping the whole segmented sequence stabler.Finally, the problem of comparing images via their content is also studied in this Thesis, focusing on the color information and, besides investigating which is for our aims the best distance between segmentation, also showing how color constancy affects segmentations. The results obtained in each of the goals proposed in this Thesis guarantee the exposed points of view, and show the utility of the algorithms suggested, as well as the color model for the spectral recovery and the explicit calculation of the transformations among colors.

Premi extraordinari ex-aequo en l'àmbit d'Electrònica i Telecomunicacions. Convocatoria 1999 - 2000 / Nearest Neighbour (NN) classifiers are one of the most celebrated algorithms in machine learning. In recent years, interest in these methods has flourished again in several fields (including statistics, machine learning and pattern recognition) since, in spite of their simplicity, they reveal as powerful non-parametric classification systems in real-world problems. The present work is mainly devoted to the development of new learning algorithms for these classifiers and is focused on the following topics:- Development of learning algorithms for crisp and soft k-NN classifiers with large margin- Extension and generalization of Kohonen's LVQ algorithms- Local stabilization techniques for ensembles of NN classifiers- Study of the finite-sample convergence of the on-line LVQ1 and k-means algorithmsBesides, a novel oriented principal component analysis (OPCA) addressed for featureextraction in classification is introduced. The method integrates the feature extraction into the classifier and performs global training to extract those features useful for the classifier. The application of this general technique in the context of NN classifiers derives in a problem of learning their weight metric.

Information Extraction (IE) can be defined as the task of automatically extracting preespecified kind of information from a text document. The extracted information is encoded in the required format and then can be used, for example, for text summarization or as accurate index to retrieve new documents.The main issue when building IE systems is how to obtain the knowledge needed to identify relevant information in a document. Today, IE systems are commonly based on extraction rules or IE patterns to represent the kind of information to be extracted. Most approaches to IE pattern acquisition require expert human intervention in many steps of the acquisition process. This dissertation presents a novel method for acquiring IE patterns, Essence, that significantly reduces the need for human intervention. The method is based on ELA, a specifically designed learning algorithm for acquiring IE patterns from unannotated corpora.The distinctive features of Essence and ELA are that 1) they permit the automatic acquisition of IE patterns from unrestricted and untagged text representative of the domain, due to 2) their ability to identify regularities around semantically relevant concept-words for the IE task by 3) using non-domain-specific lexical knowledge tools such as WordNet and 4) restricting the human intervention to defining the task, and validating and typifying the set of IE patterns obtained.Since Essence does not require a corpus annotated with the type of information to be extracted and it does makes use of a general purpose ontology and widely applied syntactic tools, it reduces the expert effort required to build an IE system and therefore also reduces the effort of porting the method to any domain.In order to Essence be validated we conducted a set of experiments to test the performance of the method. We used Essence to generate IE patterns for a MUC-like task. Nevertheless, the evaluation procedure for MUC competitions does not provide a sound evaluation of IE systems, especially of learning systems. For this reason, we conducted an exhaustive set of experiments to further test the abilities of Essence.The results of these experiments indicate that the proposed method is able to learn effective IE patterns.

En el panorama actual dels processadors d'imatges basats en la correlació òptica, es pot dir que s'ha avançat molt per aconseguir un augment de la capacitat discriminativa del sistema de reconeixement que permeti diferenciar el patró buscat de qualsevol altre objecte que presenti algun tipus de diferència. En una altra línia de desenvolupament, trobem els sistemes que emmagatzemen informació del patró en diferents situacions, o atorguen al sistema la capacitat de reconeixement invariant a distorsions, com ara rotacions, canvis d'escala, d'il·luminació, etc. En aquesta situació de diversitat de mètodes i sistemes , un canvi d'objectiu o de tasca de reconeixement, implica, inevitablement, un canvi important del procediment a seguir i, tal vegada, del dispositiu òptic a emprar.En aquest treball, hem proposat un sistema de reconeixement basat en la correlació òptica que té, com a característica més destacada, la capacitat de discriminació variable en funció dels requeriments del problema plantejat. Sense necessitat de modificar el dispositiu optoelectrònic i variant de manera senzilla els valors d'uns paràmetres inclosos en el processament digital intermedi, s'aconsegueixen reproduir diferents mètodes de correlació, lineals i no-lineals convencionals, d'altres intermedis, i també permet, dins el mateix model, nous processaments de la informació. D'aquesta manera, s'obté un sistema molt versàtil, en què és possible controlar graus de tolerància diferents en funció de vàries característiques dels objectes. Per a l'obtenció del sistema de reconeixement òptic amb capacitat de discriminació variable, hem emprat la correlació no-lineal dual (DNC) com a mètode de processament base del nostre sistema. Les operacions lineals i no-lineals aplicades independentment sobre l'escena a analitzar i l'objecte de referència, poden ser modificades de manera contínua variant uns paràmetres reals, L i M, inclosos en un processament digital intermedi. També s'ha introduït una funció que delimita, en el domini de freqüències, la regió de suport sobre la qual s'aplica la no-linealitat. L'arquitectura sobre la que es realitza la DNC, és el correlador de transformades conjuntes (JTC), que presenta l'avantatge de no requerir filtres adaptats a l'objecte a reconèixer. S'han proposat simplificacions en quant al dispositiu i a l'algorisme que faciliten la realització experimental de la DNC i en redueixen el temps de computació. S'han estudiat els efectes d'algunes limitacions experimentals del sistema. S'ha estudiat el control de la capacitat de discriminació variable del sistema DNC davant de modificacions en la forma, en la intensitat, en la textura i en el color dels objectes. S'ha portat a terme experimentalment el sistema de reconeixement DNC i s'han obtingut resultats que demostren la possibilitat d'obtenir realment una capacitat de discriminació variable del sistema davant de canvis de forma i d'intensitat dels objectes.En la línia d'adaptar la capacitat de discriminació a les necessitats del problema de reconeixement plantejat, incloem el cas on la discriminació dels objectes requereix diferenciar colors similars, pertanyents a una mateixa gamma de tonalitat. En aquest sentit, hem proposat un mètode de descomposició multicanal de la informació cromàtica de l'escena a analitzar i de l'objecte a reconèixer, que cal aplicar prèviament a la correlació òptica. La descomposició multicanal es fa mitjançant una selecció de canals quasimonocromàtics que s'adapta la gamma de tonalitat dels colors implicats. S'ha realitzat experimentalment la descomposició cromàtica proposada, i mitjançant un correlador convergent s'ha implementat experimentalment un correlador multicanal amb una capacitat de discriminació alta davant d'objectes en color de tonalitat propera dins una mateixa gamma. Els resultats experimentals demostren la millora en quant a discriminació de la descomposició adaptada en canals quasimonocromàtics, davant l'ús de la descomposició convencional RGB.Ambdues propostes, la descomposició cromàtica multicanal en canals quasimonocromàtics seleccionats i la DNC, s'han estudiat separadament. No obstant això, també s'ha proposat la seva aplicació conjunta en els casos on els requeriments de discriminació cromàtica són elevats i, a l'hora, es permet un cert grau de tolerància respecte a un altre aspecte de l'objecte, com per exemple, la seva forma.Els resultats de la tesi, que hem presentat de manera resumida, poden tenir un major impacte o aplicació en els sistemes automàtics de visió artificial i en robòtica. Pel fet de tractar-se d'un sistema amb capacitat de discriminació variable segons diferents característiques de l'objecte a detectar (forma, intensitat, textura, color, ...), les propostes d'aquest treball es dirigeixen als sistemes de detecció i inspecció que requereixen una capacitat de discriminació variable de manera controlada en els diferents aspectes comentats. La introducció de la informació del color, i més concretament la proposta de la descomposició adaptada de la informació cromàtica en canals quasimonocromàtics, va especialment dirigida als sistemes de detecció i inspecció que requereixin una capacitat de discriminació en color elevada, i unida a la capacitat de discriminació respecte a la forma.