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DATOS DEL INVESTIGADOR PRINCIPAL
Nombre Rafael Armando García Gómez
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Grupo de investigación FICB-IUPG
Línea de investigación Linea De Bioinformática E Informática Teórica (Bit).
Equipo del proyecto
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TÍTULO DEL PROYECTO Aplicaciones del Análisis Computable
PALABRAS CLAVE TTE, espacios fibrados, segmentación de imágenes
OBJETIVOS DEL PROYECTO Estudiar aplicaciones de la Teoría de Efectividad Tipo 2 y de la Teoría de Campos de Espacios Métricos y de Campos Fibrados (Fiber Bundles), al procesamiento y segmentación de imágenes.
PERTINENCIA ESPISTEMOLÓGICA DEL PROYECTO En el proyecto se pretende cerrar la brecha existente entre la realidad continua y la representación discreta. Es bien sabido que los modelos computacionales clásicos son de utilidad sobre espacios discretos contables. En este sentido la teoría clásica no es suficiente para trabajar sobre imágenes originadas en realidades continuas.

Por otra parte, la Teoría de Efectividad de Tipo 2 es reconocida actualmente como uno de los modelos más realistas de computabilidad sobre espacios con cardinalidad no superior a la del continuo que satisfagan condiciones mínimas. Así las cosas, esta teoría brinda un camino para acortar la brecha existente entre el procesamiento de imágenes discretas y el procesamiento de imágenes continuas.

Adicionalmente un proyecto como el propuesto plantea la exploración (aun no iniciada) de la teoría de efectividad de tipo 2 como un mecanismo para formalizar técnicas usuales en computación gráfica y cuyo funcionamiento no está justificado más que por resultados empíricos.
RELEVANCIA DEL PROYECTO PARA LA INSTITUCIÓN Y PARA LOS BENEFICIARIOS DEL PROYECTO Para la facultad y sus grupos de investigación es importante contar con investigaciones que sproporcionen sustento teórico a las prácticas propias de las disciplinas que abarca. Proyectos como el planteado cierran la brecha existente entre la teoría y la práctica y provéen un amplio espectro de eventuales tesis de pregrado y/o de maestría.
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Estudiar las propiedades topológicas de las imágenes continuas que se preserven después de procesos de digitalización.
METODOLOGÍA Revisión bibliografica y estado del arte. Se estudiarán los efectos de imponer condiciones de computabilidad sober imágenes continuas. Se estudiarán los efectos de imponer condiciones de topología digital sobre las fibras de un campo de espacios métricos.
RESULTADOS ESPERADOS Al terminar el proyecto se espera contar con documentos que sustenten la relación existente (sospechada) entre los espacios fibrados y la topología digital y la computación gráfica. A tal efecto se contará con un artículo divulgativo y un artículo con resultados de investigación originales.
DURACIÓN DEL PROYECTO 12
POSIBLES FUENTES DE FINANCIACIÓN EXTERNA
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA El análisis computable conecta la computabilidad con el análisis combinando adecuadamente los conceptos relacionados con computación y con aproximación. Son muchas las propuestas existentes que prentenden hacer realidad esta idea general, todas ellas presentan modelos -no equivalentes- de computación sobre números reales y sobre conjuntos con cardinalidad no superior a la del continuo (ver Weihrauch (2000)). El modelo más aceptado, dad su flexibilidad y expresividad, es una materialización de la propuesta de computación sobre números reales vía representaciones, la Teoría de Efectividad Tipo-2 (TTE).
TTE combina entonces la teoría de aproximaciones, la computación y la teoría de complejidad de tal manera que le es posible ofrecer los fundamentos de análisis computable. Los orígenes de TTE se remontan a las definiciones dadas por Grzegorczyk [Grzegorczyk (1955), Grzegorczyk (1957)] y Lacombe a mediados de la década de los 50's (ver Weihrauch (1995)). Desde entonces el estudio de la computabilidad se ha desarrollado desde los números reales a los espacios euclidianos y métricos (Ziegler (2002), Brattka et al. (2003), Zheng et al. (1999), Weihrauch (2003), Brattka et al. (2002) ,Ziegler (2004)), sin dejar de lado espacios más generales (ver Collins (2005), Zhou (1996), Smyth (1992)).

Según Brattka (Brattka et al. (2003)), las computaciones en TTE son ejecutadas por máquinas de Turing que cuentan con cintas de entrada y salida sin retroceso.

Ahora bien, los conceptos básicos de localización topológica fueron presentados por Dauns y Hofmann (Dauns et al. (1968), Hofmann (1972)) a finales de la década de los 60's. Desde esta propuesta inicial se clarificaron procedimientos al respecto (ver Varela (1995), de Villamarín et al. (1984), de Castro et al. (1990), Bautista et al. (2001), Neira et al. (2004), Reyes (1993), García et al. (2005)).

La relación entre las dos teorías es insinuada por Ge, Nerode, Zheng, Brattka y Weihrauch (Ge et al. (1996), Weihrauch et al. (1996), Weihrauch et al. (2000), Zheng et al. (1999)).

Adicionalmente, las posibles aplicaciones de estos modelos computables y de la teoría de campos de espacios métricos fue explorada con éxito sobre estructuras de grafos dinámicos (García (2010)), donde se sugieren otras aplicaciones que están en concordancia con goemetría digital y topología de Khalimsky (Herman (1998)).

La aplicación de CEMC y TTE al procesamiento de imágenes será el propósito de esta investigación.

S. Bautista, J. Varela, 2001. Localización en campos de espacios uniformes separados.
V. Brattka, 1999. Computable invariance.
V. Brattka, 2003. Plottable real number functions and tje computable grapf theorem.
V. Brattka, 2003. Recursive quasi-metric spaces.
V. Brattka, P. Hertling, 2002. Topological properties of real number representations.
V. Brattka, G. Presser, 2003. Computability in subsets of Euclidean spaces I: closed and compact subsets.
P. Collins, 2005. Continuity and computability of reachable sets.
J. Dauns, K. Hofmann, 1968. Representations of rings by sections.
R. de Castro, J. Varela, 1990. Localization in bundles of uniform spaces.
G. de Villamarín, 1983. Campos de espacios métricos.
G. de Villamarín, J. Varela, 1984. Localization in bundles of metric spaces.
R. García, 1998. Campos de espacios méstricos de funciones.
R. García, E. Reyes, J. Varela, 2005. A semicontinuous continuum.
R. García, 2010. Grafos costeados dinámicamente. CLEI 2010.
X. Ge, A. Nerode, 1996. Effective content of the calculus of variations I: Semi-continuity and the chattering lemma.
T. Grubba, K. Weihrauch, 2006. On computable metrization.
A. Grzegorczyk, 1955. Computable functionals.
A. Grzegorczyk, 1957. On the definitions of computable real continuous functions.
G. T. Herman, 1998. Geometry of Digital Spaces.
K. Hofmann, 1972. Representation of algebras by continuous sections.
C. Neira, J. Varela, 2007. Localization with change of the base space in uniform bundles and sheaves.
M. Smyth. Topology.
J. Varela, 1984. Existence of uniform bundles.
J. Varela, 1995. On existence of uniform bundles.
K. Weihrauch, 2000. Computable Analysis.
K. Weihrauch, X. Zheng, 1996. Computability on continuous, lower semicontinuous and upper semicontinuous real functions.
X. Zheng, V. Brattka, K. Weihrauch, 1999. Approaches to effective semicontinuity of real functions.
M. Ziegler, 2004. Computability on regular subsets of euclidean space.

ENTREGABLES
PRODUCTOLUGAR DE DIVULGACIÓNAUTORESBENEFICIARIOSDESCRIPCIÓN
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CRONOGRAMA
TIPO DESCRIPCIÓN F.INICIO F.FINAL
Actividad Revisión bibliográfica y marco teórico 05/06/2011 05/10/2011
Actividad Modelamiento de imágenes 05/07/2011 05/11/2011
Actividad Imágenes como espacios fibrados 15/07/2011 15/09/2011
Actividad Campos de espacios digitales 15/06/2011 05/10/2011
Entregable Artículo de Revisión 05/06/2011 05/03/2016
Actividad Curvas de Jordan digitales 05/10/2011 05/01/2012
Actividad Tomografía Computarizada 05/09/2011 05/02/2012
Actividad Imágenes tomográficas como espacios fibrados 05/11/2011 05/02/2012
Entregable Artículo de Investigación 05/10/2011 05/07/2016
Entregable Reporte Final de Investigación 05/03/2012 05/10/2016
PEDIDO DE BIBLIOGRAFÍA
AUTOR TÍTULO EDITORIAL
ANEXOS