The Center for Biomedical Informatics
State University of Campinas, Brazil


Research Abstract


Aplicações Computacionais em Neuroetologia 
Computational Applications in Neuroethology


Renato M.E. Sabbatini, PhD
Center for Biomedical Informatics, State University of Campinas, Campinas/SP, Brazil


Resumo em Português:

Uma das características da neuroetologia é a utilização dos métodos observacionais objetivos utilizados no estudo do comportamento animal e humano, e que se caracteriza pelo registro sistemático e quantitativo de padrões de comportamento observáveis e previamente classificados em etogramas, ou seja, catálogos de ítens comportamentais de um determinado organismo. O registro detalhado e exato da ocorrência de eventos discretos no espaço e no tempo, preservando sua identificação, ocorrência e duração (além de direção, no caso de comportamento social) abriu caminho para o desenvolvimento de métodos analíticos sofisticados, emprestados de vários ramos das ciências exatas, como teoria de processos pontuais, cadeias de Markov, séries de tempo, seqüências probabilísticas, gramática gerativa, estatística multivariada, taxonomia numérica e outras, as quais, nos últimos 20 anos contribuiram muito em alargar o horizonte metodológico do ponto de vista do entendimento e descrição do comportamento de organismos em diversas situações experimentais ou em campo. Esse desenvolvimento se apoiou em grande parte em metodologias computacionais, devido à complexidade e volume dos cálculos necessários. Trabalhamos nesse campo desenvolvendo na década dos 70 um sistema computacional completo, denominado ETHODATA 3, que posteriormente foi adaptado para microcomputadores (ETHODATA 4) e utilizado em grande quantidade de projetos experimentais em neuroetologia. Atualmente o campo se encontra estável, com empresas produzindo equipamento e software de grande qualidade para o apoio ao registro e análise de comportamento através de técnicas observacionais, os quais serão descritos na apresentação. Revisaremos também os projetos mais avançados de reconhecimento automático de padrões,utilização de visão computacional, etc., bem como a importância da neuroetologia computacional
para o progresso da área.

Abstract in English:

One of the features of Neuroethology is the use of objective observational methods used in the study of animal and human behavior, and it is characterized by the systematic and quantitative recording of patterns of observable behavior under a previously classified ethogram, or catalogs of behavioral items of a given organism. The detailed and accurate record of the occurrence of discrete events in space and time, preserving its identity, occurrence and duration (plus direction in the case of social behavior) has pioneered the development of sophisticated analytic methods, borrowed from various branches of the exact sciences, as the theory of point processes, Markov chains, time series, probabilistic sequences, generative grammar, multivariate statistics, numerical taxonomy and others, which, in the last 20 years contributed a lot to broaden the horizon of the methodological point of view of the understanding and description of the behavior of organisms in different experimental conditions or in the field. Such development relied heavily on computational methods due to the complexity and volume of calculations required. We worked in this field developing in the 70s a complete computing system, called ETHODATA 3, which was later adapted for microcomputers (ETHODATA 4) and used in a large amount of experimental projects in Neuroethology. Currently the field is stable, with companies producing equipment and high quality software support for recording and analysis of behavior through observational techniques, which are described in presentation. We will review also the more advanced designs of automatic pattern recognition, use of computer vision, etc.. As well as the importance of Computational Neuroethologyfor progress in the area.


Presented at:

CSN*04 Meeting, Monterey, California, 1995.
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Last Updated:  6 October 2007

renato@sabbatini.com