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The Variable Cost and Size Bin Packing Problem (VCSBPP) is a known NP-Hard problem that consists in minimizing the cost of all bins used to pack a set of items. There are many real-life applications of the VCSBPP where the focus is to improve the efficiency of the solution method. In spite of the existence of fuzzy approaches to adapt other optimization problems to real life conditions, VCSBPP has not been extensively studied in terms of relaxations of the crisp conditions. In this sense, the fuzzy approaches for the VCSBPP varies from relaxing the capacity of the bins to the items weights. In this paper we address a non-explored side consisting in relaxing the set of items to be packed. Therefore, our main contribution is a fuzzy version of VCSBPP that allows incomplete packing. The proposed fuzzy VCSBPP is solved by a parametric approach. Particularly, a fast heuristic algorithm is introduced that allows to obtain a set of solutions with interesting trade-offs between cost and relaxation of the original crisp conditions. An experimental study is presented to explore the proposed fuzzy VCSBPP and its solution.

El desarrollo de la era digital ha traído como consecuencia un incremento considerable de los volúmenes de datos. A estos grandes volúmenes de datos se les ha denominado big data ya que exceden la capacidad de procesamiento de sistemas de bases de datos convencionales. Diversos sectores consideran varias oportunidades y aplicaciones en la detección de anomalías en problemas de big data. Para realizar este tipo de análisis puede resultar muy útil el empleo de técnicas de minería de datos porque permiten extraer patrones y relaciones desde grandes cantidades de datos. El procesamiento y análisis de estos volúmenes de datos, necesitan de herramientas capaces de procesarlos como Apache Spark y Hadoop. Estas herramientas no cuentan con algoritmos específicos para la detección de anomalías. El objetivo del trabajo es presentar un nuevo algoritmo para la detección de anomalías basado en vecindad para de problemas big data. A partir de un estudio comparativo se seleccionó el algoritmo KNNW por sus resultados, con el fin de diseñar una variante big data. La implementación del algoritmo big data se realizó en la herramienta Apache Spark, utilizando el paradigma de programación paralela MapReduce. Posteriormente se realizaron diferentes experimentos para analizar el comportamiento del algoritmo con distintas configuraciones. Dentro de los experimentos se compararon los tiempos de ejecución y calidad de los resultados entre la variante secuencial y la variante big data. La variante big data obtuvo mejores resultados con diferencia significativa. Logrando que la variante big data, KNNW-BigData, pueda procesar grandes volúmenes de datos.

Improving fingerprint matching algorithms is an active and important research area in fingerprint recognition. Algorithms based on minutia triplets, an important matcher family, present some drawbacks that impact their accuracy, such as dependency to the order of minutiae in the feature, insensitivity to the reflection of minutiae triplets, and insensitivity to the directions of the minutiae relative to the sides of the triangle. To alleviate these drawbacks, we introduce in this paper a novel fingerprint matching algorithm, named M3gl. This algorithm contains three components: a new feature representation containing clockwise-arranged minutiae without a central minutia, a new similarity measure that shifts the triplets to find the best minutiae correspondence, and a global matching procedure that selects the alignment by maximizing the amount of global matching minutiae. To make M3gl faster, it includes some optimizations to discard non-matching minutia triplets without comparing the whole representation. In comparison with six verification algorithms, M3gl achieves the highest accuracy in the lowest matching time, using FVC2002 and FVC2004 databases.

Temporary Immersion Bioreactors (TIBs) are used for increasing plant quality and plant multiplication rates. These TIBs are actioned by mean of a pneumatic system. A failure in the pneumatic system could produce severe damages into the TIB. Consequently, the whole biological process would be aborted, increasing the production cost. Therefore, an important task is to detect failures on a temporary immersion bioreactor system. In this paper, we propose to approach this task using a contrast pattern based classifier. We show that our proposal, for detecting pneumatic failures in a TIB, outperforms other approaches reported in the literature. In addition, we introduce a feature representation based on the differences among feature values. Additionally, we collected a new pineapple micropropagation database for detecting four new types of pneumatic failures on TIBs. Finally, we provide an analysis of our experimental results together with experts in both biotechnology and pneumatic devices.

En este artículo se introduce un nuevo método de búsqueda rápida del Vecino Más Similar de un objeto dado, y se enuncia un criterio para la determinación a priori de la efectividad del método basado en la función de similaridad y la estructura interna de los datos. Nuestro método permite el trabajo con objetos descritos por rasgos numéricos y categóricos, y con ausencias de información. Está especialmente diseñado para el manejo de funciones de similaridad que no cumplen la desigualdad triangular, donde no es posible aplicar algoritmos tradicionales para esta tarea. El método propuesto mostró un buen desempeño en las bases de datos utilizadas, teniendo altos valores de Precision y Recall, así como una reducción elevada en el número de comparaciones.

Nowadays, the international scientific community of machine learning has an enormous campaign in favor of creating understandable models instead of black-box models. The main reason is that experts in the application area are showing reluctance due to black-box models cannot be understood by them, and consequently, their results are difficult to be explained. In unsupervised problems, where experts have not labeled objects, obtaining an explanation of the results is necessary because specialists in the application area need to understand both the applied model as well as the obtained results for finding the rationale behind each obtained clustering from a practical point of view. Hence, in this paper, we introduce a clustering based on decision trees (eUD3.5), which builds several decision trees from numerical databases. Unlike previous solutions, our proposal takes into account both separation and compactness for evaluating a feature split without decreasing time efficiency and with no empirical parameter to control the depth of the trees. We tested eUD3.5 on 40 numerical databases of UCI Machine Learning Repository, showing that our proposal builds a set of high-quality unsupervised decision trees for clustering, allowing us to obtain the best average ranking compared with other popular state-of-the-art clustering solutions. Also, from the collection of unsupervised decision trees induced by our proposal, a set of high-quality patterns are extracted for showing the main feature-value pairs describing each cluster.

In several problems, contrast pattern-based classifiers produce high accuracy and provide an explanation of the result in terms of the patterns used for classification. However, class imbalance problems are a great challenge for these classifiers because there exist significantly fewer objects belonging to a class regarding the remaining classes and this biases the classification to the majority class. Therefore, in this paper, we propose an algorithm for discovering cost-sensitive patterns in class imbalance problems and a pattern-based classifier which uses these patterns for classification. Our proposal follows the idea of fusing pattern discovery with the cost-sensitive approach for class imbalance problems. Our experiments show that our proposal obtains cost-sensitive patterns, which allow attaining significantly lower misclassification cost than using patterns mined by other well-known state-of-the-art pattern miners. Also, we show that our proposed pattern-based classifier is suitable for working with cost-sensitive patterns.

La variedad de incidentes de seguridad que aparecen en las redes cada día hace que los investigadores deban renovar constantemente sus propuestas de solución. La detección de intrusiones es un problema de seguridad que evidencia esta problemática. Dentro de esta área la detección de anomalías modela el comportamiento normal de la red e identifica las anomalías como desviaciones de dicho modelo. Aunque existen numerosas investigaciones sobre este tema, aún queda mucho por hacer para elevar los niveles de detección y disminuir el nivel de falsos positivos. Uno de los mayores retos para lograr un sistema de detección de anomalías eficaz y eficiente reside en la elección de un conjunto de datos exhaustivo y realista que permita su evaluación. El conjunto de datos que se escoja debe reflejar los escenarios actuales del tráfico de red, proveer información estructurada del mismo y poseer variedad de intrusiones. El conjunto de datos más utilizado por la comunidad científica ha sido KDDCUP99 y sus distintas versiones. Sin embargo, existen numerosos argumentos por los que han ido surgiendo otros conjuntos de datos para sustituirlo. Con la intención de lograr el conjunto de datos más representativo se han desarrollado propuestas como ISCX2012, UNSW-NB15 y CICIDS2017, entre muchas otras. El presente trabajo pretende proporcionar un análisis y caracterización de los conjuntos de datos más utilizados, de manera que pueda emplearse como punto de partida para elegir aquel que mejor se ajuste a las necesidades de cada investigación y que refleje el comportamiento actual del tráfico de las redes.

La electroforesis es una técnica ampliamente usada en la biotecnología molecular y la ingeniería genética. Los métodos de análisis de geles de electroforesis de una dimensión (1DGE), necesitan de un continuo perfeccionamiento y los investigadores requieren de una herramienta capaz de obtener resultados con rapidez y gran fiabilidad. Una de las limitantes más importantes de las herramientas comerciales a nivel mundial es su alto costo. En este artículo se propone un nueva variante al algoritmo publicado por Baez et al. en 1996 para el procesamiento y análisis de bandas en imágenes de geles que mejora el desempeño del mismo y lo extiende a la detección de carriles, el cual, combinado con técnicas del procesamiento digital de imágenes (PDI) y del análisis de señales, permiten un alto nivel de precisión de los resultados deseados por los investigadores y a un bajo costo.

Se desarrolla un software para brindar un servicio de organización bibliográfica en ambiente Web. CiteLivePro 2.0 cuenta con un sistema para la visualización de bases de datos a texto completo y permite la búsqueda por los 45 campos en que pueden describirse las fuentes de información a registrar en el mismo. La facilidad fundamental del sistema consiste en que admite la adición en línea de nuevas normas de catalogación bibliográfica vía Web. Con este sistema se implementó un servicio de nuevo tipo en el portal cubano para la biotecnología vegetal, utilizando una programación en tres capas y aprovechando las ventajas del XML como formato de intercambio y representación.