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We address the problem of 3D face recognition based on either 3D sensor data, or on a 3D face reconstructed from a 2D face image. We focus on 3D shape representation in terms of a mesh of surface normal vectors. The first contribution of this work is an evaluation of eight different 3D face representations and their multiple combinations. An important contribution of the study is the proposed implementation, which allows these representations to be computed directly from 3D meshes, instead of point clouds. This enhances their computational efficiency. Motivated by the results of the comparative evaluation, we propose a 3D face shape descriptor, named Evolutional Normal Maps, that assimilates and optimises a subset of six of these approaches. The proposed shape descriptor can be modified and tuned to suit different tasks. It is used as input for a deep convolutional network for 3D face recognition. An extensive experimental evaluation using the Bosphorus 3D Face, CASIA 3D Face and JNU-3D Face datasets shows that, compared to the state of the art methods, the proposed approach is better in terms of both computational cost and recognition accuracy.
The Fourteenth International Conference on Advances in Databases, Knowledge, and Data Applications (DBKDA 2022), held between May 22 – 26, 2022, continued a series of international events covering a large spectrum of topics related to advances in fundamentals on databases, evolution of relation between databases and other domains, data base technologies and content processing, as well as specifics in applications domains databases.
Advances in different technologies and domains related to databases triggered substantial improvements for content processing, information indexing, and data, process and knowledge mining. The push came from Web services, artificial intelligence, and agent technologies, as well as from the generalization of the XML adoption.
High-speed communications and computations, large storage capacities, and load-balancing for distributed databases access allow new approaches for content processing with incomplete patterns, advanced ranking algorithms and advanced indexing methods.
Evolution on e-business, ehealth and telemedicine, bioinformatics, finance and marketing, geographical positioning systems put pressure on database communities to push the ‘de facto’ methods to support new requirements in terms of scalability, privacy, performance, indexing, and heterogeneity of both content and technology.
Die Gestaltung von Lernumgebungen, die unterschiedliche Lernpotenziale fordern und fördern, ist eine Kernaufgabe schulischer Bildungsprozesse. Die Frage, welche Gestaltungselemente einer Lernumgebung sich für welche Lernenden unter welchen Bedingungen als wirksam erwiesen und wie eine Implementation dieser Elemente in die Praxis gelingen kann, ist dabei von hoher Bedeutung. Ausgehend von Enrichment-Konzepten und -Materialien, die sich bisher im Rahmen eines Begabtenförderungsprogramms für Dritt- und Viertklässler als wirksam erwiesen haben, entstehen in LemaS-Teilprojekt 7 „ENRICHMINT“ Unterrichtsmaterialien, die auch im Regelweise des Teilprojekts nach dem sogenannten Design-Based Implementation Research vorgestellt und ein erstes Fazit gezogen. Außerdem werden die grundlegenden Konzepte der Unterrichtsmaterialien für den Mathematik-, Sach-, und Deutschunterricht vorgestellt und die nächsten Schritte der Arbeit des Teilprojekts skizziert.
Purpose
Artificial intelligence (AI), in particular deep learning (DL), has achieved remarkable results for medical image analysis in several applications. Yet the lack of human-like explanations of such systems is considered the principal restriction before utilizing these methods in clinical practice (Yang, Ye, & Xia, 2022).
Methods
Explainable Artificial Intelligence (XAI) provides a human-explainable and interpretable description of the “black-box” nature of DL (Gulum, Trombley, & Kantardzic, 2021). An effective XAI diagnosis generator, namely NeuroXAI (refer to Fig. 1), has been developed to extract 3D explanations from convolutional neural networks (CNN) models of brain gliomas (Zeineldin et al., 2022). By providing visual justification maps, NeuroXAI can help make DL models transparent and thus increase the trust of medical experts.
Results
NeuroXAI has been applied to two applications of the most widely investigated problems in brain imaging analysis, i.e. image classification and segmentation using magnetic resonance imaging (MRI). Visual attention maps of multiple XAI methods have been generated and compared for both applications, which could help to provide transparency about the performance of DL systems.
Conclusion
NeuroXAI helps to understand the prediction process of 3D CNN networks for brain glioma using human-understandable explanations. Results revealed that the investigated DL models behave in a logical human-like manner and can improve the analytical process of the MRI images systematically. Due to its open architecture, ease of implementation, and scalability to new XAI methods, NeuroXAI could be utilized to assist medical professionals in the detection and diagnosis of brain tumors. NeuroXAI code is publicly accessible at https://github.com/razeineldin/NeuroXAI
Die prä-, intra- und postoperative Entitäts- und Dignitätsbestimmung von Speicheldrüsen-tumoren (ST) allein anhand von histomorphologischen Kriterien ist häufig mit großen Unsicherheiten verbunden.
Die Spektren der Raman-Spektroskopie (RS) und der Infrarot-Spektroskopie (IS) enthalten Informationen zu der molekularen Zusammensetzung des untersuchten Gewebes. Ziel der Arbeit war die Etablierung eines Gewebe-Aufarbeitungs-Workflows und die Analyse des Einflusses der Fixierung auf die spektrale Bioinformation. Zudem wird ein Überblick über den Einsatz der RS und IS im Kopf-Hals Bereich gegeben.
Es wurden 10 mm dicke, konsekutive kryo-, formalin- und paraffinfixierte ST-Gewebeschnitte von Zystadenolymphomen (n=5) und pleomorphen Adenomen (n=4) mit der RS und IS untersucht und die Daten multivariat ausgewertet. Die Messungen erfolgten in Korrelation zur Histomorphologie über einen korrespondierenden HE-Schnitt sowohl im Tumorgewebe als auch im gesunden Speicheldrüsengewebe.
In der Mittelwertspektrenanalyse zeigte sich eine deutliche Paraffin-Signatur, Formalin-Fixierung hatte keinen wesentlichen Einfluss. Dies konnte durch die Hauptkomponentenanalyse (PCA) bestätigt werden. Eine Diskriminierung von Tumor- und Nicht-Tumorgewebe durch die PCA und gekoppelte Diskriminanzanalyse war ebenfalls mit beiden spektroskopischen Methoden mit einer hohen Sensitivität möglich.
Für eine Translation von spektralen Verfahren ist das Wissen über Einflussfaktoren auf die spektrale Bioinformation der Gewebeaufarbeitung und -fixierung unabdingbar. Die Integration spektraler Verfahren additiv in bestehende Arbeitsabläufe ist möglich. Der Einfluss der Formalinfixierung auf die spektrale Bioinformation ist gering. Die bioinformatische Analyse der umfangreichen Datensätze ist herausfordernd.
IZKF Würzburg
This paper reviews suggestions for changes to database technology coming from the work of many researchers, particularly those working with evolving big data. We discuss new approaches to remote data access and standards that better provide for durability and auditability in settings including business and scientific computing. We propose ways in which the language standards could evolve, with proof-of-concept implementations on Github.
We study whether compulsory religious education in schools affects students' religiosity as adults. We exploit the staggered termination of compulsory religious education across German states in models with state and cohort fixed effects. Using three different datasets, we find that abolishing compulsory religious education significantly reduced religiosity of affected students in adulthood. It also reduced the religious actions of personal prayer, church-going, and church membership. Beyond religious attitudes, the reform led to more equalized gender roles, fewer marriages and children, and higher labor-market participation and earnings. The reform did not affect ethical and political values or non-religious school outcomes.
We study whether compulsory religious education in schools affects students' religiosity as adults. We exploit the staggered termination of compulsory religious education across German states in models with state and cohort fixed effects. Using three different datasets, we find that abolishing compulsory religious education significantly reduced religiosity of affected students in adulthood. It also reduced the religious actions of personal prayer, church-going, and church membership. Beyond religious attitudes, the reform led to more equalized gender roles, fewer marriages and children, and higher labor-market participation and earnings. The reform did not affect ethical and political values or non-religious school outcomes.
Die Lohnlücke zwischen Frauen und Männern (der sogenannte Gender Pay Gap) wird üblicherweise in Bevölkerungsgruppen untersucht, die ihre Bildungslaufbahn bereits abgeschlossen haben. In diesem Beitrag betrachten wir eine frühere Phase der Berufstätigkeit, indem wir den Gender Pay Gap unter Studierenden, die neben ihrem Studium arbeiten, analysieren. Anhand von Daten aus fünf Kohorten einer Studierendenbefragung in Deutschland beschreiben wir den Gender Pay Gap und diskutieren mögliche Erklärungen. Die Ergebnisse zeigen, dass Studentinnen im Durchschnitt etwa 6% weniger verdienen als Studenten. Nach Berücksichtigung verschiedener entlohnungsrelevanter Faktoren verringert sich die Lücke auf 4,1%. Einer der Hauptgründe für die Differenz in der Entlohnung sind die unterschiedlichen Beschäftigungen, die männliche und weibliche Studierende ausüben.
Being exposed to compulsory religious education in school can have long-run consequences for students’ lives. At different points in time since the 1970s, German states terminated compulsory religious education in public schools and replaced it by a choice between ethics classes and religious education. This article shows that the reform not only led to reduced religiosity in students’ later life, but also eroded traditional attitudes towards gender roles and increased labor-market participation and earnings.