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by="Alexander Mathis, _Professor Assistente, École polytechnique fédérale de Lausanne_ ([EPFL](https://www.epfl.ch/en/))""
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Open Source Software is accelerating Biomedicine. DeepLabCut enables automated video analysis of animal behavior using Deep Learning.
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## Sobre o DeepLabCut
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Várias áreas de pesquisa, incluindo a neurociência, a medicina e a biomecânica, utilizam dados de rastreamento da movimentação de animais. A DeepLabCut ajuda a compreender o que os seres humanos e outros animais estão fazendo, analisando ações que foram registradas em vídeo. Ao usar automação para tarefas trabalhosas de monitoramento e marcação, junto com análise de dados baseada em redes neurais profundas, a DeepLabCut garante que estudos científicos envolvendo a observação de animais como primatas, camundongos, peixes, moscas etc. sejam mais rápidos e precisos.
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src = '/images/content_images/cs/race-horse.gif'
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title = 'Colored dots track the positions of a racehorse’s body part'
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attribution = '(Source: Mackenzie Mathis)'
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O rastreamento não invasivo dos animais pela DeepLabCut através da extração de poses é crucial para pesquisas científicas em domínios como a biomecânica, genética, etologia e neurociência. Medir as poses dos animais de maneira não invasiva através de vídeo - sem marcadores - com fundos dinâmicos é computacionalmente desafiador, tanto tecnicamente quanto em termos de recursos e dados de treinamento necessários.
@@ -51,6 +61,12 @@ Recentemente, foi introduzido o [modelo DeepLabCut zoo](http://www.mousemotorlab
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- inferências de desenho usando ferramentas integradas de visualização
@@ -72,6 +88,12 @@ Recentemente, foi introduzido o [modelo DeepLabCut zoo](http://www.mousemotorlab
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Por último, mas não menos importante, manipulação de matrizes - processar grandes conjuntos de matrizes correspondentes a várias imagens, tensores alvo e pontos-chave é bastante desafiador.
## O papel da NumPy nos desafios da estimação de poses
@@ -89,6 +111,11 @@ As seguintes características da NumPy desempenharam um papel fundamental para a
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A DeepLabCut utiliza as capacidades de manipulação de arrays da NumPy em todo o fluxo de trabalho oferecido pelo seu conjunto de ferramentas. Em particular, a NumPy é usada para amostragem de quadros distintos para serem rotulados com anotações humanas e para escrita, edição e processamento de dados de anotação. Dentro da TensorFlow, a rede neural é treinada pela tecnologia DeepLabCut em milhares de iterações para prever as anotações verdadeiras dos quadros. Para este propósito, densidades de alvo (<em x-id="3">scoremaps</em>) são criadas para colocar a estimativa como um problema de tradução de imagem a imagem. Para tornar as redes neurais robustas, o aumento de dados é empregado, o que requer o cálculo de scoremaps alvo sujeitos a várias etapas geométricas e de processamento de imagem. Para tornar o treinamento rápido, os recursos de vectorização da NumPy são utilizados. Para inferência, as previsões mais prováveis de scoremaps alvo precisam ser extraídas e é necessário "vincular previsões para montar animais individuais" de maneira eficiente.
@@ -97,4 +124,7 @@ Observação e descrição eficiente do comportamento é uma peça fundamental d
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Observação e descrição eficiente do comportamento é uma peça fundamental da etologia, neurociência, medicina e tecnologia modernas. Com apenas um pequeno conjunto de imagens de treinamento, o conjunto de ferramentas em Python da DeepLabCut permite treinar uma rede neural tão precisa quanto a rotulagem humana, expandindo assim sua aplicação para não só análise de comportamento dentro do laboratório, mas também potencialmente em esportes, análise de locomoção, medicina e estudos sobre reabilitação. Desafios complexos em combinatória e processamento de dados enfrentados pelos algoritmos da DeepLabCut são tratados através do uso de recursos de manipulação de matriz do NumPy.
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