La fusion d’informations a été largement étudiée dans le domaine de l’intelligence artificielle. Une information est en général considérée comme imparfaite. Par conséquent, la combinaison de plusieurs sources d’informations (éventuellement hétérogènes) peut conduire à une information plus globale et complète. Dans le domaine de la fusion on distingue généralement les approches probabilistes et non probabilistes dont fait partie la théorie de l’évidence, développée dans les années 70. Cette méthode permet de représenter à la fois, l’incertitude et l’imprécision de l’information, par l’attribution de fonctions de masses qui s’appliquent non pas à une seule hypothèse (ce qui est le cas le plus courant pour les méthodes probabilistes) mais à un ensemble d’hypothèses. Les travaux présentés dans cette thèse concernent la fusion d’informations pour la segmentation d’images.Pour développer cette méthode nous sommes partis de l’algorithme de la « Ligne de Partage des Eaux » (LPE) qui est un des plus utilisés en détection de contours. Intuitivement le principe de la LPE est de considérer l’image comme un relief topographique où la hauteur d’un point correspond à son niveau de gris. On suppose alors que ce relief se remplit d’eau par des sources placées au niveau des minima locaux de l’image, formant ainsi des bassins versants. Les LPE sont alors les barrages construits pour empêcher les eaux provenant de différents bassins de se mélanger. Un problème de cette méthode de détection de contours est que la LPE directement appliquée sur l’image engendre une sur-segmentation, car chaque minimum local engendre une région. Meyer et Beucher ont proposé de résoudre cette question en spécifiant un ensemble de marqueurs qui seront les seules sources d’inondation du relief. L'extraction automatique des marqueurs à partir des images ne conduit pas toujours à un résultat satisfaisant, en particulier dans le cas d'images complexes. Plusieurs méthodes ont été proposées pour déterminer automatiquement ces marqueurs.Nous nous sommes en particulier intéressés à l’approche stochastique d’Angulo et Jeulin qui estiment une fonction de densité de probabilité (fdp) d'un contour (LPE) après M simulations de la segmentation LPE classique. N marqueurs sont choisis aléatoirement pour chaque réalisation. Par conséquent, une valeur de fdp élevée est attribuée aux points de contours correspondant aux fortes réalisations. Mais la décision d’appartenance d’un point à la « classe contour » reste dépendante d’une valeur de seuil. Un résultat unique ne peut donc être obtenu.Pour augmenter la robustesse de cette méthode et l’unicité de sa réponse, nous proposons de combiner des informations grâce à la théorie de l’évidence.La LPE se calcule généralement à partir de l’image gradient, dérivée du premier ordre, qui donne une information globale sur les contours dans l’image. Alors que la matrice Hessienne, matrice des dérivées d’ordre secondaire, donne une information plus locale sur les contours. Notre objectif est donc de combiner ces deux informations de nature complémentaire en utilisant la théorie de l’évidence. Les différentes versions de la fusion sont testées sur des images réelles de la base de données Berkeley. Les résultats sont comparés avec cinq segmentations manuelles fournies, en tant que vérités terrain, avec cette base de données. La qualité des segmentations obtenues par nos méthodes sont fondées sur différentes mesures: l’uniformité, la précision, l’exactitude, la spécificité, la sensibilité ainsi que la distance métrique de Hausdorff / Information fusion has been widely studied in the field of artificial intelligence. Information is generally considered imperfect. Therefore, the combination of several sources of information (possibly heterogeneous) can lead to a more comprehensive and complete information. In the field of fusion are generally distinguished probabilistic approaches and non-probabilistic ones which include the theory of evidence, developed in the 70s. This method represents both the uncertainty and imprecision of the information, by assigning masses not only to a hypothesis (which is the most common case for probabilistic methods) but to a set of hypothesis. The work presented in this thesis concerns the fusion of information for image segmentation.To develop this method we start with the algorithm of Watershed which is one of the most used methods for edge detection. Intuitively the principle of the Watershed is to consider the image as a landscape relief where heights of the different points are associated with grey levels. Assuming that the local minima are pierced with holes and the landscape is immersed in a lake, the water filled up from these minima generate the catchment basins, whereas watershed lines are the dams built to prevent mixing waters coming from different basins.The watershed is practically applied to the gradient magnitude, and a region is associated with each minimum. Therefore the fluctuations in the gradient image and the great number of local minima generate a large set of small regions yielding an over segmented result which can hardly be useful. Meyer and Beucher proposed seeded watershed or marked-controlled watershed to surmount this oversegmentation problem. The essential idea of the method is to specify a set of markers (or seeds) to be considered as the only minima to be flooded by water. The number of detected objects is therefore equal to the number of seeds and the result is then markers dependent. The automatic extraction of markers from the images does not lead to a satisfying result especially in the case of complex images. Several methods have been proposed for automatically determining these markers.We are particularly interested in the stochastic approach of Angulo and Jeulin who calculate a probability density function (pdf) of contours after M simulations of segmentation using conventional watershed with N markers randomly selected for each simulation. Therefore, a high pdf value is assigned to strong contour points that are more detected through the process. But the decision that a point belong to the "contour class" remains dependent on a threshold value. A single result cannot be obtained.To increase the robustness of this method and the uniqueness of its response, we propose to combine information with the theory of evidence.The watershed is generally calculated on the gradient image, first order derivative, which gives comprehensive information on the contours in the image.While the Hessian matrix, matrix of second order derivatives, gives more local information on the contours. Our goal is to combine these two complementary information using the theory of evidence. The method is tested on real images from the Berkeley database. The results are compared with five manual segmentation provided as ground truth, with this database. The quality of the segmentation obtained by our methods is tested with different measures: uniformity, precision, recall, specificity, sensitivity and the Hausdorff metric distance

No description available.

Le problème de tournées de véhicules avec contrainte de capacité est un problème important en optimisation combinatoire. L'objectif du problème est de déterminer l'ensemble des routes, nécessaire pour servir les demandes déterministes des clients ayant un cout minimal, tout en respectant la capacité limite des véhicules. Cependant, dans de nombreuses applications réelles, nous sommes confrontés à des incertitudes sur les demandes des clients. La plupart des travaux qui ont traité ce problème ont supposé que les demandes des clients étaient des variables aléatoires. Nous nous proposons dans cette thèse de représenter l'incertitude sur les demandes des clients dans le cadre de la théorie de l'évidence - un formalisme alternatif pour modéliser les incertitudes. Pour résoudre le problème d'optimisation qui résulte, nous généralisons les approches de modélisation classiques en programmation stochastique. Précisément, nous proposons deux modèles pour ce problème. Le premier modèle, est une extension de l'approche chance-constrained programming, qui impose des bornes minimales pour la croyance et la plausibilité que la somme des demandes sur chaque route respecte la capacité des véhicules. Le deuxième modèle étend l'approche stochastic programming with recourse: l'incertitude sur les recours (actions correctives) possibles sur chaque route est représentée par une fonction de croyance et le coût d'une route est alors son coût classique (sans recours) additionné du pire coût espéré des recours. Certaines propriétés de ces deux modèles sont étudiées. Un algorithme de recuit simulé est adapté pour résoudre les deux modèles et est testé expérimentalement. / The capacitated vehicle routing problem is an important combinatorial optimisation problem. Its objective is to find a set of routes of minimum cost, such that a fleet of vehicles initially located at a depot service the deterministic demands of a set of customers, while respecting capacity limits of the vehicles. Still, in many real-life applications, we are faced with uncertainty on customer demands. Most of the research papers that handled this situation, assumed that customer demands are random variables. In this thesis, we propose to represent uncertainty on customer demands using evidence theory - an alternative uncertainty theory. To tackle the resulting optimisation problem, we extend classical stochastic programming modelling approaches. Specifically, we propose two models for this problem. The first model is an extension of the chance-constrained programming approach, which imposes certain minimum bounds on the belief and plausibility that the sum of the demands on each route respects the vehicle capacity. The second model extends the stochastic programming with recourse approach: it represents by a belief function for each route the uncertainty on its recourses (corrective actions) and defines the cost of a route as its classical cost (without recourse) plus the worst expected cost of its recourses. Some properties of these two models are studied. A simulated annealing algorithm is adapted to solve both models and is experimentally tested.

Depuis l'invention de l'automobile à la fin du 19eme siècle, la taille du parc ainsi que l'importance du trafic routier n'ont cessées d'augmenter. Ceci a malheureusement été suivi par l'augmentation constante du Nombre d'accidents routiers. Un grand nombre d'études et notamment un rapport fourni par l'Organisation Mondiale de la Santé, a présenté un état alarmant du nombre de blessés et de décès liés aux accidents routiers. Afin de réduire ces chiffres, une solution réside dans le Développement de systèmes d'aide à la conduite qui ont pour but d'assister le conducteur dans sa tâche de conduite. La recherche dans le domaine des aides à la conduite s'est montrée très dynamique et productive durant les vingt dernières années puisque des systèmes tels que l'antiblocage de sécurité (ABS), le programme de stabilité électronique (ESP), le régulateur de vitesse intelligent (ACC), l'assistant aux manœuvres de parking (PMA), les phares orientables (DBL), etc. sont maintenant commercialisés et acceptés par la majorité des conducteurs. Cependant, si ces systèmes ont permis d'améliorer la sécurité des conducteurs, de nombreuses pistes sont encore à explorer. En effet, les systèmes d'aide à la conduite existants ont un comportement microscopique, en d'autres termes ils se focalisent uniquement sur la tâche qu'ils ont à effectuer. Partant du principe que la collaboration entre toutes ces aides à la conduite est plus efficace que leur utilisation en parallèle, une approche globale d'aide à la conduite devient nécessaire. Ceci se traduit par la nécessité de développer une nouvelle génération d'aide à la conduite, prenant en compte d'avantage d'informations et de contraintes liées au véhicule, au conducteur et à son environnement. [...] / Since the origin of the automotive at the end of the 19th century, the traffic flow is subject to a constant increase and, unfortunately, involves a constant augmentation of road accidents. Research studies such as the one performed by the World Health Organization, show alarming results about the number of injuries and fatalities due to these accidents. To reduce these figures, a solution lies in the development of Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) which purpose is to help the Driver in his driving task. This research topic has been shown to be very dynamic and productive during the last decades. Indeed, several systems such as Anti-lock Braking System (ABS), Electronic Stability Program (ESP), Adaptive Cruise Control (ACC), Parking Manoeuvre Assistant (PMA), Dynamic Bending Light (DBL), etc. are yet market available and their benefits are now recognized by most of the drivers. This first generation of ADAS are usually designed to perform a specific task in the Controller/Vehicle/Environment framework and thus requires only microscopic information, so requires sensors which are only giving local information about an element of the Vehicle or of its Environment. On the opposite, the next ADAS generation will have to consider more aspects, i.e. information and constraints about of the Vehicle and its Environment. Indeed, as they are designed to perform more complex tasks, they need a global view about the road context and the Vehicle configuration. For example, longitudinal control requires information about the road configuration (straight line, bend, etc.) and about the eventual presence of other road users (vehicles, trucks, etc.) to determine the best reference speed. [...]

The technique of sensor fusion addresses the issues relating to the optimality of decision-making in the multiple-sensor framework. The advances in sensor fusion enable to perform intrusion detection for both rare and new attacks. This thesis discusses this assertion in detail, and describes the theoretical and experimental work done to show its validity. The attack-detector relationship is initially modeled and validated to understand the detection scenario. The different metrics available for the evaluation of intrusion detection systems are also introduced. The usefulness of the data set used for experimental evaluation has been demonstrated. The issues connected with intrusion detection systems are analyzed and the need for incorporating multiple detectors and their fusion is established in this work. Sensor fusion provides advantages with respect to reliability and completeness, in addition to intuitive and meaningful results. The goal for this work is to investigate how to combine data from diverse intrusion detection systems in order to improve the detection rate and reduce the false-alarm rate. The primary objective of the proposed thesis work is to develop a theoretical and practical basis for enhancing the performance of intrusion detection systems using advances in sensor fusion with easily available intrusion detection systems. This thesis introduces the mathematical basis for sensor fusion in order to provide enough support for the acceptability of sensor fusion in performance enhancement of intrusion detection systems. The thesis also shows the practical feasibility of performance enhancement using advances in sensor fusion and discusses various sensor fusion algorithms, its characteristics and related design and implementation is-sues. We show that it is possible to build performance enhancement to intrusion detection systems by setting proper threshold bounds and also by rule-based fusion. We introduce an architecture called the data-dependent decision fusion as a framework for building intrusion detection systems using sensor fusion based on data-dependency. Furthermore, we provide information about the types of data, the data skewness problems and the most effective algorithm in detecting different types of attacks. This thesis also proposes and incorporates a modified evidence theory for the fusion unit, which performs very well for the intrusion detection application. The future improvements in individual IDSs can also be easily incorporated in this technique in order to obtain better detection capabilities. Experimental evaluation shows that the proposed methods have the capability of detecting a significant percentage of rare and new attacks. The improved performance of the IDS using the algorithms that has been developed in this thesis, if deployed fully would contribute to an enormous reduction of the successful attacks over a period of time. This has been demonstrated in the thesis and is a right step towards making the cyber space safer.

No description available.

This thesis addresses key issues of scientific realism in the philosophy of biology and chemistry through investigation of an underexplored research domain: olfaction theory, or the science of smell. It also provides the first systematic overview of the development of olfactory practices and research into the molecular basis of odours across the 19th and 20th century. Historical and contemporary explanations and modelling techniques for understanding the material basis of odours are analysed with a specific focus on the entrenchment of technological process, research tradition and the definitions of materiality for understanding scientific advancement. The thesis seeks to make sense of the explanatory and problem solving strategies, different ways of reasoning and the construction of facts by drawing attention to the role and application of scientific representations in olfactory practices. Scientific representations such as models, classifications, maps, diagrams, lists etc. serve a variety of purposes that range from the stipulation of relevant properties and correlations of the research materials and the systematic formation of research questions, to the design of experiments that explore or test particular hypotheses. By examining a variety of modelling strategies in olfactory research, I elaborate on how I understand the relation between representations and the world and why this relation requires a pluralist perspective on scientific models, methods and practices. Through this work I will show how a plurality of representations does not pose a problem for realism about scientific entities and their theoretical contexts but, on the contrary, that this plurality serves as the most reliable grounding for a realistic interpretation of scientific representations of the world and the entities it contains. The thesis concludes that scientific judgement has to be understood through its disciplinary trajectory, and that scientific pluralism is a direct consequence of the historicity of scientific development.