Standard fMRI analysis - fMRI data – preprocessing and analysis

2.2 fMRI data – preprocessing and analysis

2.2.3 Standard fMRI analysis

La organización habitual de un curso de Programación supone que se comience por los t´ıpicos programas de entrada y salida, el programa “Hola mundo”. Sin embargo, en este curso que ahora comienza nos hemos decidido por una estructura similar a la programación funcional, comenzando por el concepto de función y estudiando la entrada y salida ya con el curso muy avanzado. La ventaja de este enfoque es que los alumnos comienzan por los conceptos fundamentales: funciones, estructuras de control y vectores. Como el aprendizaje es contin- uo, añadiendo sucesivamente nuevos conceptos y estructuras, conseguiremos que al final los alumnos estén más familiarizados con las estructuras esenciales de la Programación. Esto es posible porque MATLAB proporciona una interfaz estándar para las funciones y desde la l´ınea de comandos es posible ejecutarlas directamente.

El entender las cosas desde la perspectiva funcional proporciona la posibilidad de asimilar desde el principio conceptos claves en Programación, como el de encapsulamiento de tareas, la división de tareas y su codificación en funciones, crucial cuando se abordan problemas grandes y se trabaja en equipo. También se trabajan ideas esenciales relativas a el diseño de funciones y a la reusabilidad de código ya escrito, visto ya como cajas negras que realizan determinadas tareas, y que servirá de base para construir nuevas funciones, etc...

La que ahora presentamos es la función más sencilla que veremos durante el curso. Tiene un argumento de entrada, x y un argumento de salida y. Lo único que se hace es calcular una expresión matemática sencilla y asignar ese valor a y.

% Una funci´on sencilla % un argumento

function y=ud1_f1(x) y=xˆ2-log(x);

El s´ımbolo = en Programación es una asignación, no siendo por tanto simétrico; se asigna a lo que está a la izquierda del s´ımbolo igual lo que haya a la derecha del mismo, una vez realizadas las operaciones que estén especificadas en esa parte derecha.

El nombre de la función, para evitar confusiones, debe coincidir con el nombre del archivo .m donde esta función se encuentra. Por tanto, como este primer ejemplo es la función ud1_f1, debemos guardarla en el archivoud1_f1.m. La primera l´ınea comienza con la palabra reser- vada function lo cual es común a todas las funciones que veremos en el curso.

Lo más interesante es entender a partir de este ejemplo cómo se pasan los argumentos desde la l´ınea de comandos hasta las funciones. Cuando invocamos esta función desde la l´ınea de comandos podr´ıamos hacerlo del siguiente modo, obteniendo la siguiente respuesta:

>> ud1_f1(5) ans =

23.3906

Cuando se pulsa Enter , tecla de retorno de carro, se carga en memoria RAM la función ud1_f1.m, y se crea espacio en memoria para la variable x. En ese espacio se coloca el valor 5. Se crea espacio también para y. Las variables x e y se llaman variables locales de la función; el adjetivo locales procede de que viven en el espacio de memoria de la función. Una vez hecho esto, el ordenador ejecuta las sentencias de la función (en este caso una sola) de arriba abajo. Durante esta ejecución se define la variable de salida y, en la cual al final de la misma está el resultado, 23.3906. Una vez terminada la ejecución se devuelve el control a la l´ınea de comandos, se asigna en este caso el resultado a la variable por defecto ans y se borra de la memoria RAM la función ud1 f11.

Podemos invocar a la funci´on ud1_f1.m ahora del siguiente modo:

>> t=5;

>> z=ud1_f1(t) z =

23.3906

En ese caso, tendremos 4 variables x, y, z y t. Las variables x e y son locales de la función y las variables z y t viven en el espacio de memoria asignado a la ventana de comandos. Cuando se llama a la función, x copia el valor de t y cuando se termina la ejecución de la función es z la que copia el valor de la calculada y antes de que esta desaparezca (ver figura 1.1).

La situaci´on no cambia sustancialmente si invocamos a la funci´on del siguiente modo:

>> x=5;

>> y=ud1_f1(x) y =

23.3906

Volvemos a tener 4 variables en memoria, x e y en el espacio de memoria de la ventana de comandos y x e y en el espacio de memoria de la funci´onud1_f1.m_{mientras ´esta se ejecuta.}

UNIDAD DID´ACTICA 1. FUNCIONES Y CONDICIONALES

Figura 1.1: Ejemplo ud1 f1.m. Uso de la memoria RAM

De hecho, si cambiamos el valor de la x en el código de la función, la variable t del párrafo anterior y la variable x del espacio de memoria de la ventana de comandos no se ven afectadas. O sea que si cambiamos la función ud1_f1.m y la grabamos ahora como:

function y=ud1_f1(x) x=2;

y=xˆ2-log(x);

Si la invocamos desde la l´ınea de comandos del siguiente modo,

>> x=5; >> y=ud1_f1(x) y = 3.3069 >> x x = 5

el resultado no será correcto, pero x tampoco habrá cambiado su valor. Ello es as´ı porque la variable local x vive en la función. Al principio de la misma, copia el valor de la variable x del espacio de comandos, y aunque cambiemos la variable local en la función, la variable en el espacio de comandos no se ve afectada; están en mundos diferentes que sólo se comunican a través de la l´ınea de argumentos. Hagamos ahora algunos ejercicios para consolidar estas ideas:

Ejercicio 1.1

Vamos a preparar el espacio donde vas a trabajar, dentro de la unidad de red Z . Si no lo has hecho ya, crea una carpeta que se llame CXXY Y donde XX son las dos últimas cifras del año en que empieza el curso y Y Y las dos últimas cifras del año en que termina. En el curso 2008-2009, la carpeta se llamar´ıa C 0809. Dentro de esa carpeta crea otra que se llame LP . Dentro de esta,crea una carpeta llamada ud1. Esta será tu carpeta de trabajo para todo slos ejemplos y ejercicios de la unidad 1.

Ejercicio 1.2

Edita manualmente la funci´onud1 f1 creando un archivo nuevo con el editor on desde la ventana de comandos (conFile, New ), gu´ardala en tu carpeta de trabajo y ejecuta:

>> ud1_f1(2.3) >> ud1_f1(0.1) >> ud1_f1(0) >> ud1_f1(-2.2)

¿Son correctos los resultados? ¿Qu´e errores o problemas da? Ejercicio 1.3

Crea una funci´on que reciba el radio de un c´ırculo y devuelva su ´area. MATLAB conoce el valor de π, pide ayuda sobre pi para usarlo.

Ejercicio 1.4

Prueba la funci´on que has creado con un c´ırculo de radio la unidad. Deber´ıa devolver π. Pru´ebala con 2; deber´ıa devolver 4

_∗

π (puedes calcular ese valor con MATLAB).

In document Functional magnetic resonance imaging of the mouse brain (Page 52-57)