Nada

Numero 19

fredag 5 juni 1998, årgång 28

Veckoblad om forskning, undervisning och administration m.m.
NADA - Institutionen för numerisk analys och datalogi, KTH


Kalendarium

Aktuellt kalendarium (inte kalendariet som hör specifikt till denna Numeroutgåva).

Detta är näst sista numret av Numero denna termin

Sista numret av Numero denna termin utkommer nästa fredag (12 juni). Fredagen den 21 augusti återkommer Numero efter sommaruppehållet.

Red.

Semester

Snart stundar en välbehövlig semester för oss. Inför den vill jag påminna om vissa saker.

Lärares och doktoranders semester förläggs till tiden juni-september. Semesteransökan behöver inte lämnas in till prefekten. Däremot är det viktigt att vi vet när Du är på semester. Det betyder att Du ska meddela detta till någon av sekreterarna.

Om Du önskar ta ut semester under annan tid än juni-september ska semesteransökan lämnas på förhand och godkännas av prefekten.

Vid årets slut anses ej registrerad semester ha förlagts till perioden juni-september och är därmed förbrukad.

- - -

Alla icke lärare eller doktorander måste i förväg fylla i semesteransökan och lämna den till personalansvarig. Innan blanketten lämnas förutsätts att forskare och forskarstuderande kommit överens med sin projektledare samt att administrativ personal, tekniker och systemgrupp sinsemellan kommit överens om lämplig förläggning av semester. Samtliga ansökningar ska vara signerade av projektledare eller närmaste arbetsledare

Om Du önskar spara semester till annat år ska detta skriftligen anmälas till prefekten i samband med övrigt semesteruttag. Ekonomisk ersättning för outtagen semester är normalt ej aktuellt på institutionen.

Eva-Lena

Ombyggnad i posthuset

I sommar (2 juni-28 aug.) finns KTH Post och repro-filialen (TS Högskoletryckeriet) på Osquars backe 27.

Internpostbrevinkastet i väggen mitt emot kårhuset ersätts av en svart låda utanför huset.

Tryckarbeten till Osquars backe 3 kan lämnas på Osquars backe 27 eller Drottning Kristinas väg 53B.

Postkontoret är stängt 15 juni-14 aug. (hänvisning till Engelbrektsgatan).

Referat av utskick från TS

Har du synpunkter på KTH-nytt?

Jag har blivit invald i redaktionsrådet för KTH-nytt. Det innebär bland annat att jag ska ge synpunkter på utformningen av tidningen. Den 9 juni är nästa möte, då nummer 3, 4 och 5 1998 ska behandlas. Har du några synpunkter nu eller framöver, skicka gärna ett e-postbrev till mig!

Kerstin Severinson Eklundh

Jag söker bostad

Den 1 augusti är jag utan bostad. Det var svårare än vad jag trodde. Kanske naivt av mig som aldrig har bott i Stockholm. Nåväl, mitt behov är en mindre lägenhet, en 1:a. Hyreskostnaden bör ligga någonstans 2000:-, 3000:-. Helst inom tullarna.

Eva-Lena, ela@nada.kth.se, tel. 9106

I korthet

Konferens: World Congress on Formal Methods (FM'99). 20-24 september 1999 i Toulouse. http://www.it.dtu.dk/~db/fm99/ascii/cfp.ascii

Konferens: Use of Simulation in Bio-technical and Socio-technical Problems. 8-12 juni i Huddinge. Numeropärmen 98.073

Tjänst: Universitetslektor i matematik vid Luleå tekniska universitet. http://www.luth.se/new/vacancy/lektmatte.html


Kursinformation på webben

Nu när terminen är slut är det ett lämpligt tillfälle att se över kursinformationen på webben. Du som är kursledare för en kurs är ansvarig för att det finns riktig information om kursen på webben. Uppdatera webbsidan så att det framgår att 1997/98 års kursomgång är slut och tala om när nästa kursomgång går. Den fullständig kursinformationen bör finnas på webben en månad innan den nya kursen börjar så att ambitiösa elever kan förbereda sig.

Mer information om vad som ska finnas och hur man utformar kurssidor kan som vanligt nås från Nadas interna webbsida (som det finns länk till från Nadas ingångssida).

Webbsidorna med länkar till KTH-kurserna har uppdaterats och visar nu kurserna som går 1998/99. Listor över alla kursanalyser 1997/98 finns under http://www.nada.kth.se/kurser/kursanalys/ När årets kursanalyser är klara kommer en motsvarande sida för 1998/99 att läggas upp.

Om du får några problem kan du skicka brev till www-kurs@nada.kth.se

Viggo Kann

Jacob Palme informerar Internetvärlden om ny svensk lag

The Swedish parliament has in May 1998 passed a new act to regulate what in this act is designated as "Electronic Bulletin Boards". The act does, in reality, not only apply to BBSes, but also to most services providing information on the Internet, such as WWW servers, Usenet News servers, etc. It can be seen as a Swedish attempt to handle the same problem which caused the infamous Communications Decency Act in the U.S.

A short summary of the law: A supplier of Internet-based information services is to some extent responsible for illegal content in these services, even if these illegal contents have been submitted by users of the service. This responsibility is limited to what is obviously illegal according to certain other acts, for example racial agitation, child pornography or copyright infringement. To fulfill the requirements of the law, the supplier must supervise the contents of the service. If, however, checking every single message is too cumbersome, the provider can handle the supervision through an abuse board, to which users can complain about illegal messages.

For more information and the full text of the act in English translation, see URL http://www.dsv.su.se/~jpalme/society/swedish-bbs-act.html. The original Swedish text of the act is in http://www.notisum.se/rnp/sls/lag/19980112.HTM

Jacob Palme, SU och KTH

Disputation: Figure-Ground Segmentation Using Multiple Cues

Peter Nordlund, CVAP, disputerar under ovanstående rubrik måndagen den 15 juni kl. 10.00 i sal E3 (Osquars backe 14, plan 5).

Abstract

The theme of this thesis is figure-ground segmentation. We address the problem in the context of a visual observer, e.g. a mobile robot, moving around in the world and capable of shifting its gaze to and fixating on objects in its environment. We are only considering bottom-up processes, how the system can detect and segment out objects because they stand out from their immediate background in some feature dimension. Since that implies that the distinguishing cues can not be predicted, but depend on the scene, the system must rely on multiple cues. The integrated use of multiple cues forms a major theme of the thesis. In particular, we note that an observer in our real environment has access to 3-D cues. Inspired by psychophysical findings about human vision we try to demonstrate their effectiveness in figure-ground segmentation and grouping also in machine vision.

An important aspect of the thesis is that the problems are addressed from a systems perspective: it is the performance of the entire system that is important, not that of component algorithms. Hence, we regard the processes as part of perception-action cycles and investigate approaches that can be implemented for real-time performance.

The thesis begins with a general discussion on the problem of figure-ground segmentation and thereafter the issue of attention is discussed. Experiments showing some implementations of attentional mechanisms with emphasis on real-time performance are presented. We also provide experimental results on closed-loop control of a head-eye system pursuing a moving object. A system integrating motion detection, segmentation based on motion and segmentation based on stereo is also presented. Maintenance of an already achieved figure-ground segmentation is discussed. We demonstrate how an initially obtained figure-ground segmentation can be maintained by switching to another cue when the initial one disappears. The use of multiple cues is exemplified by a method of segmenting a 2-D histogram using a multi-scale approach. This method is further simplified to suit our real-time performance restrictions. Throughout the thesis the importance of having systems with a capacity of operating continuously on images coming directly from cameras is stressed, thus we prove that our systems consist of a complete processing chain, with no links missing, which is essential when designing working systems.


/info-kataloger och res-databaser

Nu har systemgruppen skapat /info-kataloger och res-databaser för 1998/99 års kursomgångar av alla Nadakurser. Kursledarna har fått rättigheter till /info-katalogen och res-databasen och kan på vanligt sätt dela med sig av rättigheterna till andra personer.

Information om course-kommandot, inloggningstexter och /info-katalogerna kan nås från Nadas interna sida på webben. Kursomgångsförkortningarna är samma som förra året men årtalet är uppdaterat till 98 eller 99 (beroende på när kursen startar), till exempel prgk98 för Programmeringsteknik för K som börjar i höst. Om du inte vet vad din kursomgångsförkortning är ska du ge Unixkommandot course info xxxxxx där xxxxxx är kursnumret.

Om du trots detta får problem kan du skicka brev till teachadm@nada.kth.se och fråga. Lycka till!

Viggo

Meddelande från prefekten juni 1998

Universitetsstyrelsen har inrättat en professur i Tillämpad numerisk analys. Det kommer att utlysas efter sommaren.

Tjänsteförslagsnämnden för professuren i Autonoma system har haft ett sammanträde. Rektor fattar beslut.

Håkan Huss har slutat efter många års lärarinsatser. Han avtackades efter institutionskollegiet i mars.

Lektoraten

Numerisk analys söktes av 7 personer. Till sakkunniga har utsetts prof. Per Lötstedt och Per Grove Thomsen. Tjänsteförslagsnämnden träffas den 11 juni och kan förhoppningsvis komma fram till sin rekommendation till institutionen då. Datalogi, kommunikation och beräkningsfysik söktes av 12, 4 respektive 8 personer. Tjänsteförslagnämnderna kommer att träffas efter sommaren.

Forskarassistenttjänsterna

Numerisk analys och datavetenskapliga aspekter på tekniska beräkningar söktes av 7 personer. Sakkunnig är prof. Axel Ruhe. Beslut beräknas kunna fattas före sommaren. Datalogi söktes av 6 personer. Även här beräknas beslut kunna fattas före sommaren.

Disputationer

Tom Wadden disputerade den 29/5 och är därmed klar filosofie doktor i datalogi. Han börjar arbeta på Nada, CAS på en forskartjänst som projektledare. Per Fornland kommer att disputera den 12/6, Peter Nordlund den 15/6 och Jeanette Hellgren Kotaleski den 16/6.

Licentiatexamen

Lars Engebretsen försvarade sin licentiatavhandling den 26/5 och Py Kollberg sin den 3/6. Roland Orre försvarar sin avhandling den 17/6.

Förordnanden

Följande doktorandtjänster har tillsats: Helge Hüttenrauch, IPLab; Anna Redz, TCS; Mikael Rosbacke, CVAP; Maria Ögren, CVAP; Fredrik Winberg, CID. Malin Andersson, NA har tilldelats en excellenstjänst.

Följande personer har förordnats på forskningsingenjörstjänst: Annika Hansen-Eriksson, IPLab; Ola Knutsson, IPLab; Eva-Lotta Sallnäs, IPLab; Malin Carlzon, CID och Joakim Möller, PSCI.

Anders Jansson , CID har förordnats som gästforskare och Johan Danielsson , PDC som systemtekniker.

Tutorverksamhet på Indan

För att förbättra kontakten mellan lärare och studenter och därmed få en bättre inblick i hur man bedriver universitetsstudier, kommer alla D-teknologer på Inda-kursen i höst att kunna delta i en Tutorgrupp. Avsikten är att en senior lärare träffar en grupp på ca 6 studenter minst två gånger i månaden. Då ges tilllfälle att diskutera speciella uppgifter, men framför allt hoppas vi på att studenterna tar tillfället i akt att undra över det som är oklart. Det kan gälla såväl datalogi , matematik, praktiska bekymmer som andra saker man funderar över kring livet som student.

Nadas självvärdering är snart slutförd. Resultatet kommer att presenteras i rapportform och under höstens första institutionskollegium i månadsskiftet augusti/september.

Prefekten är bortrest den 24/6 till den 2/8. Lista på ställföreträdande prefekt kommer bl a att meddelas i Numero.

Ingrid

Disputation: Modeling of Bursting Mechanisms and Coordination in a Spinal Central Pattern Generator

Jeanette Hellgren Kotaleski, SANS, disputerar under ovanstående rubrik tisdagen den 16 juni kl. 10.15 i Kollegiesalen, administrationshuset (Valhallavägen 79).

Abstract

Mechanisms underlying local bursting as well as coordination between different levels of a spinal CPG generating locomotion have been investigated using computer simulations. A "primitive" jawless vertebrate, the lamprey, is used as a prototype model. Most simulations have been conducted using a biophysical neuron model built on the Hodgkin-Huxley formalism and equipped with Na+, K+, Ca2+, Kca, LVA Ca2+ and NMDA activated channels. Inhibitory and excitatory AMPA/kainate and NMDA synapses are modeled as time dependent conductances with appropriate reversal potentials. For comparison, Morris-Lecar oscillators as well as adapting leaky integrator-like units are also used.

The basic identified building blocks of the CPG, generating alternating left-right burst activity, consist of ipsilaterally projecting excitatory neurons (E) and contralaterally projecting inhibitory neurons (C). The model neurons are connected in the same way as has been established experimentally. Since several complementary mechanisms may play a role, the potential of two different neural mechanisms have been explored which can provide burst activity at the segmental level, and intersegmental coordination. When alternating left-right activity is produced through an escape-like mechanism the quiet side is able to become active despite ongoing inhibition from the contralateral side. Reciprocal inhibition is then a crucial burst terminating factor. Burst frequency is strongly affected by the effective inhibition and the drive to escape from ongoing inhibition. Several factors influence this process. Kca currents control spike frequency on the active side and also a post-burst hyperpolarization on the inactive side. Postinhibitory rebound properties, carried by e.g. low voltage activated Ca2+ currents further can promote escape. Phasic ipsilateral excitation and NMDA membrane properties stabilize the rhythm, especially in the lower frequency range. Several experimental observations can be explained based on the effect these different factors have on effective inhibition and tendency for escape.

Bursting can, however, also be produced by a network deprived of inhibition, showing that powerful burst terminating mechanisms not requiring inhibition exist. In the model with biophysically detailed neurons such a mechanism could be activation of Kca currents due to accumulation of Ca2+ during the active phase. As shown in non-spiking, as well as biophysically detailed models, a constant burst proportion over a wide frequency range can be achieved by modulation of the relative strength of adaptation in such networks. The left-right inhibition causes left-right alternation but may not affect the frequency of bursting.

When both types of local oscillatory networks are extended longitudinally, a rostral to caudal phase delay is produced when caudal projections are extended further than the rostral ones. However, the excitatory versus inhibitory projections may have different roles in the two alternative models. This relative phase delay expressed as % of cycle duration, increases in general with frequency. The simulations suggest that the conditions at the ends of the simulated chain are critical for the resulting phase lag. The capability of buffering against frequency variations and rapid adjustments following perturbations is discussed and compared with chains of relaxation oscillators and phase-coupled oscillators.


Licentiatseminarium: Data Mining and Process Modelling using a Bayesian Confidence Propagation Neural Network

Roland Orre, SANS, håller licentiatseminarium under ovanstående rubrik onsdagen den 17 juni kl. 14.15 i sal D1 (Lindstedtsv. 5).

Abstract

The aim of this thesis is to describe how a statistically based neural network technology the BCPNN (Bayesian Confidence Propagation Neural Networks) can be used within two different applications, data mining in a huge database and modelling of an industrial process. BCPNN has previously been successfully used within classification tasks like fault diagnosis, pattern recognition and hierarchical clustering analysis.

BCPNN is a neural network model reminding somewhat about Bayesian descision trees which are being used within artificial intelligence systems. As a neural network the BCPNN is rather different from backprop (BP) and other gradient methods. The learning process in BCPNN is based upon calculations of probabilities and dependencies which is often a more or less straight forward process compared to the usually time consuming iterative gradient methods. The interpretation of weight values in a BCPNN is also rather easy compared to interpretation of the weight values within a network which is trained by gradient methods.

When we say process modelling here, this refers to function approximation. A function in the general sense may be considered a spatio-temporal outcome of a spatio-temporal input. Function approximation in this sense is somewhat more complex than the modelling we do in this thesis, as we don't deal with time in those paper where we discuss process modelling. To give a glimpse of the BCPNN being able to deal also with time there are two papers included where we deal with some temporal aspects of BCPNN.

The most important results found in this thesis can be summarized in the following: We show how a Bayesian Neural Network can be extended to model the uncertainties in the collected statistics to produce outcomes as distributions from two different aspects: uncertainties induced by sampling, which is useful for data mining; uncertainties due to input data distributions, which is useful for process modelling. We show how complex dependencies can be found within large data sets but still avoiding combinatoric explosion. We show how these techniques have been turned into a useful tool for real world applications within the drug safety area in particular. We compare some results of the BCPNN technique with the well established non linear regression technique, BP (back prop networks), for processing modelling, showing that the BCPNN performs at least equally well, but provides extra information about uncertainties of produced outcomes. We present a simple but working method for doing automatic temporal segmentation of data sequences. We indicate some aspects of temporal tasks for which a predictive Bayesian neural network may be useful. Showing how the connection matrix can be reduced due to regularities in the data.


^ Upp till Numeros hemsida.


Sidansvarig: <numero@nada.kth.se>
Senast ändrad 4 juni 1998
Tekniskt stöd: <webmaster@nada.kth.se>