miércoles, 24 de mayo de 2023

Tres artículos seleccionados

 

Computational Decision Support System for ADHD Identification

Doi: https://doi.org/10.1007/s11633-020-1252-1
Línea de investigación: Inteligencia Artificial

Introducción

El trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) es una patología neurológica común en niños y adolescentes que requiere una detección temprana y tratamiento adecuado para evitar consecuencias negativas a largo plazo. Sin embargo, la identificación del TDAH se basa principalmente en métodos clínicos subjetivos, lo que resalta la necesidad de contar con una herramienta objetiva y confiable para mejorar este proceso. En respuesta a esta necesidad, el presente artículo se centra en una investigación innovadora que propone un sistema de apoyo a la toma de decisiones para la identificación del TDAH en adolescentes. Este sistema utiliza datos de resonancia magnética funcional (fMRI) y movimientos oculares, lo cual busca mejorar tanto la precisión como la eficiencia en el diagnóstico del TDAH. La relevancia de esta investigación radica en la importancia de contar con una herramienta objetiva y confiable para la detección temprana y la clasificación precisa del TDAH. Esto no solo contribuiría a mejorar la calidad de vida de los pacientes, sino también a reducir las posibles consecuencias negativas que puedan surgir a largo plazo. La metodología utilizada en este estudio abarcó diferentes aspectos. En primer lugar, se evaluó la usabilidad del sistema mediante la escala de usabilidad del sistema (SUS). Además, se aplicaron técnicas de preprocesamiento, selección de características y clasificación de los datos obtenidos de fMRI y movimientos oculares. La muestra de participantes incluyó a 20 individuos con conocimientos y experiencia en el campo de fMRI y movimientos oculares. La estructura del artículo se divide en distintas secciones para abordar de manera sistemática el tema de investigación. Estas secciones incluyen los antecedentes y contexto del TDAH, la descripción detallada de la metodología utilizada, los resultados obtenidos, la posterior discusión e interpretación de los resultados, la contribución principal de la investigación y, finalmente, las conclusiones alcanzadas.

Resumen

En base a la investigación realizada, se ha desarrollado un sistema innovador que brinda apoyo en la identificación temprana del trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) en adolescentes. Este sistema utiliza datos provenientes de resonancia magnética funcional (fMRI) y movimientos oculares, con el objetivo de mejorar la precisión en el diagnóstico. Para evaluar la efectividad y facilidad de uso del sistema, se aplicaron técnicas de evaluación de usabilidad, como la escala de usabilidad del sistema (SUS). Además, se llevaron a cabo procesos de preprocesamiento, selección de características y clasificación de los datos obtenidos de fMRI y movimientos oculares. La muestra utilizada en este estudio estuvo compuesta por 20 sujetos con conocimientos y experiencia en estas áreas. Los resultados obtenidos fueron sumamente alentadores, ya que demostraron que el sistema propuesto presenta una alta usabilidad y una precisión destacada en la identificación del TDAH. Sin embargo, al analizar y discutir estos resultados, se plantea la posibilidad de mejorar aún más el sistema mediante el uso de técnicas emergentes, como el aprendizaje profundo y la inteligencia artificial. Además, se sugiere que este sistema puede ser ampliado para abarcar la clasificación de otros tipos de datos relacionados con el TDAH, lo que lo convertiría en un marco genérico muy versátil. La principal contribución de esta investigación radica en la propuesta de un sistema de apoyo a la toma de decisiones para la identificación del TDAH, que aprovecha los datos provenientes de fMRI y movimientos oculares. Además, se destaca la posibilidad de mejorarlo y expandirlo aún más mediante el uso de técnicas avanzadas y su adaptación a un marco más amplio. En resumen, el sistema desarrollado ha demostrado una excelente usabilidad y precisión en la identificación del TDAH, lo que representa un avance significativo en el campo. Sin embargo, se resalta la necesidad de seguir investigando y perfeccionando el sistema, con el fin de poder implementarlo en la práctica clínica real, brindando así un apoyo invaluable en el diagnóstico de esta condición.

Conclusiones

En conclusión, este artículo presenta una investigación sobre un sistema de apoyo a la toma de decisiones para la identificación del trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) utilizando datos de resonancia magnética funcional (fMRI) y movimientos oculares. El objetivo principal de la investigación es mejorar la detección temprana y la clasificación del TDAH en adolescentes. En cuanto a los objetivos, se logró evaluar la usabilidad del sistema mediante la escala de usabilidad del sistema (SUS) y aplicar técnicas de preprocesamiento, selección de características y clasificación de datos fMRI y movimientos oculares para mejorar la precisión y eficiencia en la identificación del TDAH. Los hallazgos principales muestran que el sistema propuesto tiene una alta usabilidad y precisión en la identificación del TDAH. Se observa un potencial para mejorar el sistema mediante el uso de técnicas emergentes como el aprendizaje profundo y la inteligencia artificial, y se destaca la posibilidad de extender el sistema a un marco genérico que pueda clasificar diferentes tipos de datos relacionados con la patología del TDAH. Las implicaciones y relevancia de esta investigación radican en la necesidad de contar con una herramienta objetiva y confiable para la detección temprana y la clasificación precisa del TDAH. Esto podría tener un impacto significativo en la calidad de vida de los pacientes, al permitir intervenciones tempranas y personalizadas. Sin embargo, es importante tener en cuenta las limitaciones de la muestra utilizada y considerar la necesidad de mejoras adicionales antes de implementar el sistema en la práctica clínica real. En términos de recomendaciones para futuras investigaciones, se sugiere continuar mejorando el sistema mediante el uso de técnicas emergentes y ampliar su aplicabilidad a otros tipos de datos relacionados con el TDAH. Además, se recomienda realizar estudios con muestras más grandes y validar el sistema en entornos clínicos reales para evaluar su efectividad y generalización. En resumen, este estudio presenta un sistema innovador para la identificación del TDAH, basado en datos de fMRI y movimientos oculares, que demuestra una alta usabilidad y precisión. Los resultados de esta investigación tienen implicaciones importantes en el campo de la detección temprana y la clasificación precisa del TDAH, y se ofrecen recomendaciones para futuras investigaciones con el objetivo de mejorar y validar aún más el sistema propuesto.

Future 5G-Oriented System for Urban Rail Transit: Opportunities and Challenges

Doi: https://doi.org/10.23919/JCC.2021.02.001
Linea de investigación: Inteligencia Artificial

Introducción:

El transporte ferroviario urbano desempeña un papel fundamental en las ciudades modernas debido a su capacidad de transporte masivo y su bajo impacto ambiental. Sin embargo, la operación de este sistema todavía depende en gran medida de la intervención humana, lo que puede llevar a errores y reducir la eficiencia global. Por tanto, se ha vuelto crucial implementar un sistema de control autónomo de trenes (TACS) para impulsar el desarrollo del transporte ferroviario urbano. En este artículo, se analizan las oportunidades y desafíos que conlleva la implementación del TACS en el transporte ferroviario urbano. Se propone una arquitectura de red basada en 5G y computación de borde de múltiples accesos (MEC) específicamente diseñada para el TACS. Además, se examina el uso de la comunicación de tren a tren (T2T) y el aprendizaje por refuerzo (RL) como enfoques para optimizar la estrategia de control. Asimismo, se destacan los posibles desafíos técnicos que podrían surgir durante la implementación del TACS, y se presentan soluciones potenciales para abordarlos. El objetivo principal de este artículo es ofrecer una visión integral sobre las oportunidades y desafíos asociados con la implementación del TACS en el transporte ferroviario urbano, así como proponer soluciones que mejoren la eficiencia y la seguridad del sistema en su conjunto. La relevancia y justificación de este artículo radican en la necesidad apremiante de mejorar tanto la eficiencia como la seguridad del transporte ferroviario urbano mediante la implementación del TACS. Con la creciente demanda de transporte en las ciudades y la importancia cada vez mayor de reducir las emisiones de carbono, contar con sistemas de control autónomos que optimicen la operación de los trenes de manera eficiente y segura se vuelve de vital importancia. La estructura del artículo se divide en secciones que abordan aspectos específicos del TACS. Se inicia con una descripción detallada de la arquitectura de red propuesta para el TACS, seguida de un análisis exhaustivo de la comunicación de tren a tren y el aprendizaje por refuerzo como técnicas para mejorar la estrategia de control. A continuación, se enfoca en los desafíos técnicos que podrían surgir durante la implementación del TACS y se presentan posibles soluciones. Por último, se concluye resumiendo los aspectos clave discutidos y resaltando la importancia del TACS como una solución prometedora para el transporte ferroviario urbano.

Resumen

El presente artículo examina la implementación del sistema de control autónomo de trenes (TACS) en el transporte ferroviario urbano. Para lograr la operación autónoma del tren, es necesario descomponer funciones como la conciencia ambiental, el análisis y la toma de decisiones, y el control de acción en múltiples componentes para garantizar la seguridad y la confiabilidad. Se propone una arquitectura de red basada en 5G y computación de borde de múltiples accesos (MEC) para el TACS, y se explora el uso de la comunicación de tren a tren (T2T) y el aprendizaje por refuerzo (RL) para optimizar la estrategia de control. Asimismo, se abordan los posibles desafíos técnicos asociados con la implementación del TACS, como la cobertura inalámbrica, los modelos de canal, la precisión de los sensores y el entorno de alta velocidad. El artículo también examina escenarios típicos de aplicaciones de la tecnología 5G en el transporte ferroviario urbano, tales como el entretenimiento y la vigilancia de video, el mantenimiento del sistema y la comunicación ferroviaria. Se plantea que la implementación del TACS puede mejorar significativamente la eficiencia y la seguridad del sistema, y se resalta la importancia de utilizar la comunicación de tren a tren (T2T) y el aprendizaje por refuerzo (RL) para optimizar la estrategia de control y maximizar la eficiencia del sistema en general.

En conclusión, el artículo subraya la necesidad imperante de mejorar la eficiencia y la seguridad del transporte ferroviario urbano a través de la implementación del TACS. La propuesta de una arquitectura de red basada en 5G y MEC puede ofrecer una velocidad de transmisión más rápida y una transmisión inalámbrica más confiable. Además, el uso de la comunicación de tren a tren (T2T) y el aprendizaje por refuerzo (RL) puede optimizar la estrategia de control y mejorar la eficiencia del sistema de manera significativa.

Conclusion

En resumen, este artículo tiene como objetivo discutir la implementación de un sistema de control autónomo de trenes (TACS) en el transporte ferroviario urbano y proponer soluciones para mejorar la eficiencia y la seguridad del sistema. Se propone una arquitectura de red basada en 5G y computación de borde de múltiples accesos (MEC) para TACS, y se discute el uso de la comunicación de tren a tren (T2T) y el aprendizaje por refuerzo (RL) para optimizar la estrategia de control. Los hallazgos principales indican que la implementación de TACS puede mejorar significativamente la eficiencia y la seguridad del sistema, pero también presenta desafíos técnicos, como la cobertura inalámbrica, los modelos de canal, la precisión del sensor y el entorno de alta velocidad. Se discuten las implicaciones y relevancia de la arquitectura de red basada en 5G y MEC propuesta, así como del uso de la comunicación de tren a tren (T2T) y el aprendizaje por refuerzo (RL) para optimizar la estrategia de control. Las limitaciones del estudio incluyen la falta de datos empíricos y la necesidad de abordar los desafíos técnicos mencionados anteriormente. Se recomienda realizar más investigaciones empíricas para evaluar la eficacia y la seguridad del sistema de TACS en el transporte ferroviario urbano. En conclusión, la implementación de TACS en el transporte ferroviario urbano es una dirección importante para el desarrollo del sistema de transporte moderno. La combinación de tecnologías avanzadas como 5G, MEC, T2T y RL puede mejorar significativamente la eficiencia y la seguridad del sistema. Se espera que este artículo proporcione una guía útil para la implementación de TACS en el transporte ferroviario urbano y promueva el desarrollo sostenible del sistema de transporte moderno.

DeepFocus: Deep Encoding Brainwaves and Emotions with Multi-Scenario Behavior Analytics for Human Attention Enhancement

Doi: https://doi.org/10.1109/MNET.001.1900054
Línea de investigación: Inteligencia Artificial 

Introducción

El artículo presenta un sistema innovador que busca evaluar y mejorar el grado de atención utilizando datos multimodales y modelos de múltiples escenarios. En la actualidad, la evaluación de la atención es un tema relevante en diversos campos, desde la educación hasta la medicina. Sin embargo, los métodos tradicionales de evaluación presentan limitaciones en cuanto a precisión y exhaustividad. El sistema DeepFocus se propone como una solución para abordar estas limitaciones al proporcionar una evaluación más precisa y completa del grado de atención. Su objetivo principal es explorar el mundo interior de las personas y evaluar con precisión su nivel de atención, con el fin de mejorar su calidad de vida. En el artículo se describe detalladamente el proceso utilizado por el sistema DeepFocus para recopilar datos multimodales, incluyendo datos EEG, datos de video y movimientos oculares, con el fin de evaluar la atención en cuatro escenarios diferentes: estudio, trabajo, entretenimiento y relajación. Además, se analiza en profundidad la relación entre los datos emocionales y el grado de atención. La relevancia y justificación del sistema DeepFocus radica en su capacidad para proporcionar información detallada sobre los niveles de atención en diferentes escenarios, lo que puede contribuir a mejorar la eficiencia en el trabajo, estudio y vida cotidiana de las personas. Asimismo, este sistema tiene un potencial de aplicación en campos como el deporte y la medicina. En las secciones siguientes del artículo, se detallan aspectos técnicos del sistema DeepFocus, tales como la recopilación de datos multimodales, el análisis de los mismos y la implementación del modelo de evaluación. Además, se presentan los resultados de las pruebas realizadas con el sistema y se discuten las implicaciones y limitaciones que se derivan de su uso. En resumen, el artículo presenta una solución innovadora para la evaluación de la atención, utilizando datos multimodales y modelos de múltiples escenarios. El sistema DeepFocus tiene el potencial de mejorar la calidad de vida de las personas al proporcionar información detallada sobre sus niveles de atención en distintas situaciones. Además, su aplicación abarca diversos campos, lo que lo convierte en una herramienta valiosa para aumentar la eficiencia y el rendimiento en diversas áreas.

Resumen

El objetivo principal del sistema es proporcionar una evaluación más precisa y completa de la atención, utilizando datos multimodales y modelos de múltiples escenarios. La metodología utilizada en el sistema DeepFocus se basa en la recopilación de datos EEG, datos de video y movimientos oculares para evaluar la atención en cuatro escenarios diferentes: estudio, trabajo, entretenimiento y relajación. Además, se analiza en profundidad la relación entre los datos emocionales y la atención, lo que permite corregir las etiquetas de evaluación con mayor precisión. Los resultados principales del sistema DeepFocus son una evaluación más precisa y completa del grado de atención, así como una mejor comprensión de la relación entre los datos emocionales y la atención. Además, se ha desarrollado un nuevo sistema de mejora de la atención basado en los resultados obtenidos. En cuanto a la discusión e interpretación de los resultados, se destaca que el sistema DeepFocus puede ser muy útil para mejorar el rendimiento académico o laboral al proporcionar información detallada sobre los niveles de atención. También se discute cómo este sistema podría ser utilizado en otros campos como el deporte o la medicina. La contribución principal del sistema DeepFocus es su capacidad para explorar el mundo interior de las personas y evaluar con precisión su grado de atención. Esto puede ayudar a las personas a trabajar, estudiar y vivir mejor con mayor eficiencia. En conclusión, el sistema DeepFocus ofrece una nueva forma innovadora para evaluar el grado de atención utilizando datos multimodales y modelos de múltiples escenarios. Este sistema tiene un gran potencial para mejorar el rendimiento académico y laboral, así como para ser utilizado en otros campos como el deporte o la medicina. La capacidad del sistema para explorar el mundo interior de las personas y evaluar con precisión su grado de atención es una contribución importante para mejorar la calidad de vida de las personas. En resumen, el sistema DeepFocus es una herramienta valiosa para evaluar y mejorar la atención, lo que puede tener un impacto positivo en muchos aspectos de la vida diaria.

Conclusiones

En conclusión, el artículo "DeepFocus: A Multi-Modal and Multi-Scenario Attention Evaluation System" presenta un sistema innovador y prometedor para evaluar y mejorar la atención en diferentes escenarios utilizando datos multimodales. El sistema DeepFocus supera las limitaciones de los métodos tradicionales de evaluación de la atención al proporcionar una evaluación más precisa y completa. El uso de datos EEG, datos de video y movimientos oculares permite una evaluación detallada de los niveles de atención en situaciones específicas, como estudio, trabajo, entretenimiento y relajación. Además, el análisis de la relación entre los datos emocionales y la atención brinda información adicional para comprender mejor los factores que afectan la atención. Los resultados de las pruebas realizadas con el sistema demuestran su capacidad para proporcionar información útil y detallada sobre la atención en diferentes escenarios. Esto puede ser beneficioso para mejorar la eficiencia y el rendimiento en diversas áreas, como el trabajo y el estudio. Sin embargo, existen algunas limitaciones que se deben abordar. El sistema DeepFocus requiere una gran cantidad de datos para su entrenamiento y evaluación, lo cual puede ser costoso y llevar tiempo. Además, la evaluación del sistema se ha realizado principalmente en cuatro escenarios, por lo que es necesario evaluar su eficacia en otros entornos. Además, factores como la fatiga o el estrés emocional pueden afectar la precisión del sistema y se deben considerar en investigaciones futuras. En general, el sistema DeepFocus muestra un gran potencial para su aplicación en una amplia gama de campos, incluyendo deportes y medicina. Sin embargo, se necesitan más investigaciones y mejoras para evaluar completamente las limitaciones del sistema y mejorar su eficacia en diferentes situaciones. El desarrollo continuo de sistemas como DeepFocus puede tener un impacto significativo en la calidad de vida de las personas al mejorar su atención y rendimiento en diversos contextos.

 


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