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Item Modelagem e simulação realística de estruturas neurais(2015-12-10) Costa, Luciano da FontouraO projeto proposto visa à modelagem e simulação realística de estruturas neurais. São duas as principais linhas de pesquisa a serem desenvolvidas: (I) obtenção de modelos mais realísticos de sistemas neurais naturais, corri ênfase para a caracterização da morfologia de cada tipo de neurônio sobre a função neural, a simulação de modelos para o córtex visual primário de primatas e de sistemas de visão de animais mais simples, com destaque para a aranha saltadora e (II) produção de novos modelos de redes neurais artificiais mais versáteis e eficientes. Estas duas linhas de desenvolvimento deverão considerar a morfologia de cada tipo de neurônio, assim como a influência dos contornos dos módulos neocorticais (ex. as colunas de dominância ocular) sobre o processamento neural localizado e a dinâmica das estruturas de interconexões sinápticas. Objetivam-se também a incorporação de processos de neurogenesia assim como a consideração de modularidade/hierarquia e uso extensivo de retroconexões. O aspecto temporal da função de tais estruturas neurais, a serem sintetizadas a partir de gramáticas vetoriais estocásticas, deverá ser governado através de sistemas de Markovianos discretos de primeira e segunda ordem.Item Análise da dinâmica de formas(2015-12-08) Costa, Luciano da FontouraEste projeto de pesquisa focalizará inicialmente no estudo de características geométricas de células neuronais e na análise das mudanças que ocorrem nestas células durante o desenvolvimento. Nosso objetivo é buscar modelos para a evolução geométrica destas formas e então providenciar verificação através de intensa simulação. Com um modelo funcionando em mãos, podemos inferir aspectos relevantes da geometria que ditam, ou ao menos estejam envolvidos, na evolução da fronteira da célula que envelhece. Além do mais, usando funcionais de forma específicos, cuja importância biológica foi determinada por simulações e dados de células reais in vitro, esperáramos ser capazes de caracterizar um crescimento anormal das células como acontece em várias patologiasItem Criação de uma base de imagens para análise de formas biológicas(2015-12-08) Costa, Luciano da FontouraEste documento apresenta o projeto de pesquisa referente ao desenvolvimento de uma base de imagens dedicada à representação e análise de formas biológicas usando técnicas de visão computacional e processamento de imagens.Item Caracterização e análise de forma e textura utilizando-se transformações multi-escala(2015-12-08) Costa, Luciano da FontouraO objetivo principal do corrente projeto consiste na investigação do potencial de transformadas multi-escala na caracterização e análise de forma e textura. Estruturas especiais de representação multi-escala deverão ser também investigadas e avaliadas. Ênfase será dada ao aspecto de avaliação formal quantitativa do desempenho das técnicas consideradas/desenvolvidas, de forma a se poder identificar as vantagens e desvantagens de cada técnica respectivamente ao tipo de imagem processada. Esta avaliação devera envolver não apenas imagens geradas sinteticamente, mas também imagens reais representativas de uma serie de ambientes característicos em aplicações de visão computacional.Item Desenvolvimento e avaliação de métodos originais e precisos em análise de formas e imagens e visão computacional(2015-12-08) Costa, Luciano da FontouraTorna-se cada vez mais importante a melhora da performance dos métodos de visão e processamento de imagens, de forma a viabilizar suas aplicações de formas cada vez mais efetivas e abrangentes. Potencial particularmente promissor tem sido permitido por abordagens integradas aos problemas de representação de atributos visuais e sua subsequente utilização em análise e ou classificação de formas visuais, de maneira a permitir que tais processos possam ser adequadamente integrados e complementados. Além disso, é essencial considerar-se procedimentos formais de validação e comparação de novas medidas e técnicas propostas, de forma a que suas vantagens e desvantagens possam ser claramente caracterizadas. O presente projeto divide-se em duas partes principais: (a) desenvolvimento de novas representações visuais e respectivo uso na análise, classificação e síntese de formas em espaços 2D, 2.SD ("range images") e 3D,com especial ênfase para abordagens escala-espaço baseadas em geometria diferencial, equações diferenciais parciais, processamento de sinais, e esqueletonização; e (b) aplicações em três principais problemas reais de grande relevância, nominalmente análise de imagens de microscopia de tunelamento e por força atômica, reconhecimento de faces, e reconhecimento de objetos industriais. Tópicos adicionais de pesquisa que deverão ser abordados neste projeto incluem ainda outras técnicas de processamento e análise multi-escala de imagens (como wavelets e morfologia matemática), tratamento de vídeos digitais e análise de movimento.Item Pesquisa em visão cibernética(2015-12-08) Costa, Luciano da FontouraO presente projeto visa suportar as atividades do solicitante dentro do centro emergente denominado grupo de pesquisa em visão cibernética, do qual é co-fundador e co-coordenador. Os trabalhos deverão ser desenvolvidos na interface entre visão natural e artificial, com preocupação especial em gerar resultados básicos e aplicados de relevância. Estão previstos desenvolvimentos nas áreas de inspeção visual, visão versátil e a modelagem e simulações de sistemas visuais naturais.Item Graph spectra and complex network evolution(2015-07-16) Costa, Luciano da FontouraThis project aims to develop new ways to model complex network evolution, and will build on synergies between research at USP-Sao Carlos on network evolution and work at York on the spectral characterisation of graphs. In the first year of the project we will study how characterisations of graphs based on the eigenvalues and eigenvectors of the node-based Laplacian matrix evolve with times, and how to model this evolution process. In the second year we will develop newmodels of network evolution based around the hitherto unexplored edge-based Laplacian. The project will involve 10-14 day visits academic staff, and exchanges of PhD students. Each site will perform three academic visits and one PhD exhange. During the academic visits, we plan to organise exchange seminars and short research oriented lecture courses. The research will potentially have a transformative role in how complex network evolution is modelled. We plan to continue the work through applications to our national funding bodies, network activities under WUN, and funding for exhange visits under the Royal Society.