Latin American Journal of Computing
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Un enfoque Multi-Objetivo a la optimización del Alineamiento Múltiple de Secuencias (MSA)
Get PDFMultiple Sequence Alignment (MSA) is one of the main topics in the bioinformatics domain, consists in finding an optimal alignment for three or more biological sequences with the number maximum of conserved zones or totally aligned columns. Different scores to assess the quality of the alignments have been proposed, so the problem can be formulated and resolved as a Multi-Objective Optimization Problem (MOP). For this reason we have carried out a perfomanced study resolving the MSA problem under a multi-objective approach, considering two popular metrics as objectives to be optimized: The weighted Sum-Of-Pairs with affine gap penalties (wSOP) and the Totally Aligned Columns (TC), with three algorithms from the state-of- the-art of Multi-Objective Optimization: NSGAII, SPEA2 and MOCell. Our experiments reveals that the classic metaheuristic NSGA-II provides the best overall performance resolving some problems provided by the benchmark BAliBASE (v3.0), under a multi-objective and biological approach
Intrusive and Non-Intrusive Load Monitoring (A Survey)
Get PDFThere is not discussion about the need of energy conservation, it is well known that energy resources are limited moreover the global energy demands will double by the end of 2030, which certainly will bring implications on the environment and hence to all of us. Non-Intrusive load monitoring (NILM) is the process of recognize electrical devices and its energy consumption based on whole home electric signals, where this aggregated load data is acquired from a single point of measurement outside the household. The aim of this approach is to get optimal energy consumption and avoid energy wastage. Intrusive load monitoring (ILM) is the process of identify and locate single devices through the use of sensing systems to support control, monitor and intervention of such devices. The aim of this approach is to offer a base for the development of important applications for remote and automatic intervention of energy consumption inside buildings and homes as well. Appliance discerns can be tackled using approaches from data mining and machine learning, finding out the techniques that fit the best this requirements, is a key factor for achieving feasible and suitable appliance load monitoring solutions. This paper presents common and interesting methods used. Privacy concerns have been one of the bigger obstacles for implementing a widespread adoption of these solutions. The implementation of security over these approaches along with fine-grained energy monitoring would lead to a better public agreement of these solutions and hence a faster adoption of such approaches. This paper reveals a lack of security over these approaches with a real scenario.
 
Realidad Virtual Acústica: El Abordaje de las Redes Neuronales Artificiales
Get PDFThis work presents a new approach to obtain the Binaural Impulse Responses (BIRs) for an auralization system by using a committee of artificial neuronal networks (ANNs). The proposed method is capable to reconstruct the desired modified Head Related Impulse Responses (HRIRs) by means of spectral modification and spatial interpolation. In order to cover the entire auditory reception space, without increasing the network’s architecture complexity, a structure with multiple RNAs (committee) was adopted, where each network operates in la specific reception region (bud). The modeling error, in the frequency domain, is investigated considering the logarithmic nature of the human hearing. It was observed that the proposed methodology obtained a computational gain of approximately 62%, in terms of processing time reduction, compared to the classical signal processing method used to obtain auralizations.The applicability of the new method in auralization systems is validated by comparative analysis of the results, which includes the BIR’s generation and calculation of one binaural acoustic parameter (IACF), showing very low magnitude errors. En este trabajo se presenta un nuevo abordaje para obtener las respuestas impulsivas biauriculares (BIRs) para un sistema de aurilización utilizando un conjunto de redes neuronales artificiales (RNAs). El método propuesto es capaz de reconstruir las respuestas impulsivas asociadas a la cabeza humana (HRIRs) por medio de modificación espectral y de interpolación espacial. Para poder cubrir todo el espacio auditivo de recepción, sin aumentar la complejidad de la arquitectura de la red, una estructura con varias RNAs (conjunto) fue adoptada, donde cada red opera en una región específica del espacio (gomo). El error de modelaje en el dominio de la frecuencia es investigado considerando la naturaleza logarítmica de la audición humana. A través de la metodología propuesta se obtuvo un ahorro del tiempo de procesamiento computacional de aproximadamente 62% en relación al método tradicional de procesamiento de señales utilizado para aurilización. La aplicabilidad del nuevo método en sistemas de aurilización es reforzada mediante un análisis comparativo de los resultados, que incluyen la generación de las BIRs y el cálculo de un parámetro acústico biauricular (IACF), los cuales muestran errores con magnitudes reducidas
Middleware Reflexivo para la gestión de Aprendizajes Conectivistas en Ecologías de Conocimientos (eco-conectivismo)
Get PDFThis article describes the architecture of a reflective middleware based on autonomic computing, with the goal of managing a connectionist learning environment, modeled following the paradigm of knowledge ecologies. The middleware is able to monitor the environment consisting of a set of personal learning environments that are perceived as self-organized objects forming ecosystems. The evolution of the learning process depends on the analysis of web behavior of students, and the ecological survival scheme that promotes social relations, diversity and tolerance in socialized domain knowledge. The middleware uses web mining to characterize the behavior of the student, clustering techniques for the learning ecosystems, and a cognitive collaborative recommender system for self-adaptation process of learning strategies.
En este artículo se propone la arquitectura de unMiddleware Reflexivo basado en computación autonómica, cuyoobjetivo es gestionar un ambiente conectivista de aprendizaje,modelado bajo el paradigma de las ecologías del conocimiento. ElMiddleware es capaz de monitorear el ambiente que consiste de unconjunto de Entornos Personales de Aprendizaje que sonpercibidos como objetos auto-organizados que formanecosistemas. La evolución del proceso de aprendizaje depende delanálisis del comportamiento Web de los aprendices, y de unesquema de supervivencia ecológica que promueve las relacionessociales, diversidad y tolerancia en un dominio de conocimientosocializado. El middleware utiliza minería web de uso paracaracterizar el comportamiento del aprendiz, técnicas deagrupamiento para los ecosistemas de aprendizaje, y un sistemarecomendador cognitivo-colaborativo para el proceso de autoadaptaciónde las estrategias de aprendizaje.
 
Framework Basado en ODA para la Descripción y Composición de Servicios Web Semánticos (FODAS-WS)
Get PDFThis article presents the FODAS-WS Framework, based on the ODA architecture (Ontology Driven Architecture).FODAS-WS is a framework used to design and describe Semantic Web Services (SWS) automatically. FODAS-WS facilitates the tasks discovery, the composition and automatic execution of SWS.To describe a service are used three layers of abstraction: CAPACIM, CAPAPIM and CAPAPSM. The CAPACIM covers a semantic description of the domain and the functionality of the service, and is described by the designer manually. The CAPAPIM and CAPAPSM layers are generated by automated transformation processes based on the layers that follow a greater level of abstraction. CAPAPIM uses as input the CAPACIM output, and CAPAPSM the CAPAPIM output. CAPAPIM has an ontological model to generate the skeleton of the service code, in which are defined the methods and parameters set required by the service. CAPAPSM automatically specifies the composition and execution of services. Este artículo presenta el Framework FODAS-WS, basada en la arquitectura ODA (Ontology Driven Architecture). FODAS-WS es un marco de referencia que sirve para diseñar y describir Servicios Web Semánticos (SWS) automáticamente. Con FODAS-WS se busca facilitar las tareas de descubrimiento, composición y ejecución automática de SWS. Para describir un servicio se utilizan tres capas de abstracción: CAPACIM, CAPAPIM y CAPAPSM. La CAPACIM abarca una descripción semántica del dominio y de las funcionalidades del servicio, y es descrita manualmente por el diseñador. Las capas CAPAPIM y CAPAPSM son generadas por procesos de transformación automáticos, basados en las capas que le siguen en mayor nivel de abstracción. CAPAPIM usa como insumo la salida de CAPACIM, y CAPAPSM la salida de CAPAPIM. CAPAPIM tiene un modelo ontológico para generar el esqueleto del código del servicio, en el cual se estipulan los métodos y parámetros que el servicio requiere.CAPAPSM especifica la composición y ejecución automática de servicios.  
Formación a Distancia y Semipresencial de Profesores de Alumnos con Trastornos Generalizados del Desarrollo y su Impacto en los Procesos Inclusivos
Get PDFPara ofrecer una educación de calidad a sujetos con trastornos generalizados del desarrollo (TGD) es oportuno dar a los profesores una formación que les ayude a acoger a su alumno. Esta investigación toma como campo empírico una experiencia de formación a distancia y semipresencial, ocurrida entre 2011 y 2014, en Porto Alegre, Brasil. En ella participaron 14 profesoras con al menos un alumno con TGD en un proceso de inclusión, en el marco de la educación regular. Fue usada la plataforma virtual TelEduc como escenario de encuentro entre formador-lector y profesor-autor. Esta investigación trata de un estudio exploratorio cuya metodología contempla el ensayo como forma. Su objetivo general es observar las diferentes posiciones discursivas del profesor frente al alumno de la educación especial tomado como extraño. Sus objetivos específicos incluyen identificar dislocamientos enunciativos del profesor en el sentido de acoger la alteridad de su alumno, rescatar los gestos de lectura del profesor, que dicen de una travesía de lo desconocido en dirección al acogimiento de la alteridad. Los resultados fueron: la construcción narrativa, sobre un alumno que produce silencio y malestar, permite movimientos importantes en la posición enunciativa y en la práctica pedagógica; la formación de profesores a distancia y semipresencial es una estrategia efectiva en la educación especial; el trabajo en red para acoger al alumno y al profesor favorece la construcción de los procesos inclusivos.
 
Smartphone na Escola: Da Discussão Disciplinar Para a Pedagógica.
Get PDFNo campo da educação, diante das fragilidades apresentadas por programas governamentais ou institucionais para a configuração tecnológica 1:1, emergem iniciativas que visam explorar pedagogicamente os recursos disponíveis nos celulares dos próprios estudantes. Este artigo apresenta os resultados de um estudo que investigou as possibilidades de utilização de smartphones para qualificar a produção de textos dissertativos de 69 estudantes da Educação Básica de uma escola privada. Por meio de técnicas de análise textual discursiva, analisou-se, qualitativamente, o desempenho desses sujeitos na composição de textos argumentativos. Os resultados evidenciaram o potencial pedagógico dos celulares em contextos escolares, notadamente no que se refere à identificação dos adolescentes com a tecnologia e à significativa qualificação na exposição argumentativa dos estudantes pesquisados.
 
Método Para Adaptar una Librería de Processing a la Web
Get PDFA method for the adaptation of libraries done by users for the Processing graphics language, based on Java, to the graphics engine for the web processing.js, based on WebGL and JavaScript is presented. Various methods to make adaptations to the web are reviewed. In our approach, we propose to create a architecture that is compiled to JavaScript, using Google Web Toolkit technology, in order to maintain the user library without modifications and making the adaptation in a single trunk of development. The architecture has three-tiers: the user library, a layer that simulates the Processing behavior and a layer to use the user library in the web. It is presented two prototypes of adapted libraries.
Se presenta un método para la adaptación de librerías aportadas por usuarios del lenguaje de gráficos Processing, basado en Java, al lenguaje de gráficos para la web Processing.js, basado en HTML5, WebGL y JavaScript. Se revisan diversos métodos para hacer adaptaciones a la web. En nuestro enfoque, proponemos crear una arquitectura que permite que la librería aportada por el usuario, se compile de Java a Javascript, usando la tecnología Google Web Toolkit, evitando modificar la librería del usuario y haciendo la adaptación en un solo trunk de desarrollo. La arquitectura tiene tres capas: la librería del usuario, una capa que simula el comportamiento de Processing y una para utilizar la librería en la web. Se exponen dos prototipos de librerías adaptadas.
 
Human Activity Recognition in a Car with Embedded Devices
Get PDFDetection and prediction of drowsiness is key for the implementation of intelligent vehicles aimed to prevent highway crashes. There are several approaches for such solution.In thispaper the computer vision approach will be analysed, where embedded devices (e.g.videocameras) are used along with machine learning and pattern recognition techniques for implementing suitable solutions for detecting driver fatigue.Most of the research in computer vision systems focused on the analysis of blinks, this is a notable solution when it is combined with additional patterns like yawing or head motion for the recognition of drowsiness. The first step in this approach is the face recognition, where AdaBoost algorithm shows accurate results for the feature extraction, whereas regarding the detection of drowsiness the data-driven classifiers such as Support Vector Machine (SVM) yields remarkable results.One underlying component for implementing a computer vision technology for detection of drowsiness is a database of spontaneous images from the Facial Action Coding System (FACS), where the classifier can be trained accordingly.This paper introduces a straightforward prototype for detection of drowsiness, where the Viola-Jones method is used for face recognition and cascade classifier is used for the detection of a contiguous sequence of eyes closed, which a reconsidered as drowsiness.La detección y predicción de la somnolencia es clave para la implementación de vehículos inteligentes destinados a prevenir accidentes en carreteras. Existen varios enfoques para crear este tipo de vehículos. En este artículo se analiza el enfoque de visión por computador, donde dispositivos embebidos son usados conjuntamente con técnicas de inteligencia artificial y reconocimiento de patrones para implementar soluciones para la detección del nivel de fatiga de un conductor de un vehículo. La mayoría de investigaciones en este campo basados en visión por computador se enfocan en el análisis del parpadeo de los ojos del conductor, esta solución combinada con patrones adicionales como el reconocimiento del bostezo o el movimiento de la cabeza constituye ser una solución bastante eficiente. El primer paso en este enfoque es el reconocimiento del rostro, para lo cual el uso del algoritmo AdaBoost muestra resultados precisos en el proceso de extracción de características, mientras para la detección de somnolencia, el uso de clasificadores como el Support Vector Machine (SVM) muestra también resultados prometedores.Un componente básico en la tecnología de visión por computador es el uso de una base de datos de imágenes espontaneas acorde al Sistema Codificado de Acciones Faciales (SCAF), con la cual el clasificador puede ser entrenado. Este artículo presenta un prototipo sencillo para detección de somnolencia, en el cual el método de Viola-Jones es utilizado para el reconocimiento de rostros y un clasificador tipo cascada es usado para la detección de ojos cerrados en una secuencia continua de imágenes lo que constituye un indicador de somnolencia
Arquitectura Clúster de Alto Rendimiento Utilizando Herramientas de Software Libre
Get PDFIn this article the results of implementing a beowulf cluster type II architecture, with conventional hardware and free software tools is presented, allowed to convert a laboratory used for teaching programming systems, in a room with high performance, through a software: MPICH, Mosix, Blender, Hadoop and Ganglia Monitoring System. The method using for troubleshooting allowed; understanding the problem, and to design a solution strategy and achieve implementation of the cluster architecture with a performance like a supercomputer by optimizing the processing time: process simulation, pattern recognition, image and video rendering, and an analysis of Big Data, encryption codes, evaluation algorithms, etc. The tests allowed the processing of millions of operations per second reaching an efficiency of 85.2% of total capacity of cluster. This important achievement expedite also the academy investigation in others realms where required to process large volumes of information and get results in a short time.
El artículo presenta la implementación de una arquitectura clúster que convierte un laboratorio inicialmente concebido para la eseñanza de la comunidad estudiantil, en una sala de altas prestaciones mediante el uso de herramientas de software libre como: MPICH, Mosix, Blender, Hadoop, Ganglia Monitoring System. Con el clúster se obtiene un rendimiento similar al de un supercomputador, optimizando el tiempo de procesamiento en: simulación de procesos, reconocimiento de patrones, renderizado de imagen y video, análisis de grandes volúmenes de datos Big Data, cifrado de códigos, evaluación de algoritmos, etc. Además, con esta arquitectura se puede procesar millones de operaciones por segundo en los procesos antes mencionados. Este importante avance facilita la investigación académica en otros campos donde se requiera procesar grandes volúmenes de información y obtener resultados en un corto tiempo lo cual permitirá una adecuada toma de decisiones.