کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6370824 1623874 2013 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Analysis and classification of collective behavior using generative modeling and nonlinear manifold learning
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل و طبقه بندی رفتار جمعی با استفاده از مدل سازی نسبی و یادگیری چندبعدی غیر خطی
ترجمه چکیده
در این مقاله، چارچوبی برای تجزیه و تحلیل و طبقه بندی رفتار جمعی با استفاده از روش های مدل سازی مولد و یادگیری چندجملهای غیر خطی ایجاد می کنیم. ما یک گروه حیوانی را با یک مجموعه ای از ذرات با اندازه محدود نشان می دهیم و ویژگی های شناخته شده ساختار گروه و حرکت را از طریق یک کلاس از مدل های مولد برای قرار دادن هر ذره در یک سطح دو بعدی نشان می دهد. موقعیت ذرات پس از آن بر روی تصاویر تمرینی که برای تأکید بر ویژگی های مورد علاقه و مطابقت با فیلم های دور از حیوانات گروه های واقعی حیوانات پردازش می شوند، نقشه برداری می شود. تصاویر آموزشی به عنوان الگوهایی از الگوهای قابل تشخیص رفتار جمعی خدمت می کنند و به طور فشرده در یک فضای کم فضای نامیده می شوند که به عنوان منیفولد تعبیه شناخته می شود. دو نقشه برداری از چند منظوره مشتق شده است: نقشه برداری چند منظوره به تصویر، برای بازسازی تصاویر جدید و غیر قابل مشاهده از گروه و نقشه برداری چند منظوره به ویژگی اجازه می دهد تا طبقه بندی فیلم های خام بر اساس قاب. ما چارچوب ترکیبی را در مجموعه داده های سطح رو به رشد پیچیدگی تأیید می کنیم. به طور خاص، تصاویر مصنوعی را از مدل مولد تعریف می کنیم، مدل ذرات خود روبشی را تعامل می کنیم و فیلم های سرآشپز خام ماهیگیری که از ادبیات به دست می آید.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
In this paper, we build a framework for the analysis and classification of collective behavior using methods from generative modeling and nonlinear manifold learning. We represent an animal group with a set of finite-sized particles and vary known features of the group structure and motion via a class of generative models to position each particle on a two-dimensional plane. Particle positions are then mapped onto training images that are processed to emphasize the features of interest and match attainable far-field videos of real animal groups. The training images serve as templates of recognizable patterns of collective behavior and are compactly represented in a low-dimensional space called embedding manifold. Two mappings from the manifold are derived: the manifold-to-image mapping serves to reconstruct new and unseen images of the group and the manifold-to-feature mapping allows frame-by-frame classification of raw video. We validate the combined framework on datasets of growing level of complexity. Specifically, we classify artificial images from the generative model, interacting self-propelled particle model, and raw overhead videos of schooling fish obtained from the literature.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Theoretical Biology - Volume 336, 7 November 2013, Pages 185-199
نویسندگان
, , ,