Experimental results concerning plasma turbulence pumped in theionosphere by powerful radio waves suggest that the turbulence is due todeterministic chaos. To investigate the possibility of deterministic chaosin the ionosphere coupled wave systems have been studied to see chaoticdynamics. If coupled waves can exhibit chaos it is a possible way tomodel ionospheric chaos. The result showed that chaos was present inboth wave systems studied which means that they could possibly explainthe chaos, to verify this more studies needs to be done on theparameters relevant to the coupled wave systems in the ionosphere andfind if they are in a regime where chaos develops / Studier av plasmaturbulens i jonosfären som pumpas av kraftfulla radiovågor antyder att turbulensen är kopplat till deterministiskt kaos. För att undersöka möjligheten för deterministiskt kaos i jonosfären studeras kopplade vågsystem om de kan innehålla kaotiska regimer. Om dessa system visar kaotiskt beteende skulle de kunna användas för att beskriva kaos i jonosfären. Resultatet visade att kaos var närvarande i de kopplade vågsystem som studerats, för att verifiera om de kan användas för att beskriva kaos i jonosfären måste närmare studier av de parametrar som modellen använder sig av göras för att se om de faller inom ett intervall där kaos uppstår.

O crescente volume de informações disponíveis na rede mundial de computadores, gera a necessidade do uso de ferramentas que sejam capazes de localizá-las e ordenálas, de forma cada vez mais precisa e que demandem cada vez menos recursos computacionais. Esta necessidade tem motivado pesquisadores a estudar e desenvolver modelos e técnicas que atendam esta demanda. Estudos recentes têm sinalizado que utilizar vários ordenamentos (rankings) previamente montados possibilita o retorno e ordenação de objetos de qualquer natureza com mais eficiência, principalmente pelo fato de haver uma redução no custo da busca pela informação. Este processo, conhecido como fusão de rankings, permite que se obtenha um ordenamento com base na opinião de diversos juízes (critérios), o que possibilita considerar um grande número de fontes, tanto geradas automaticamente como por especialistas. Entretanto os modelos propostos até então tem apresentado várias limitações na sua aplicação: desde a quantidade de rankings envolvidos até, principalmente, a utilização de rankings parciais. A proposta desta dissertação é apresentar um modelo de fusão de rankings que busca estabelecer um consenso entre as opiniões (rankings) dos diferentes juízes envolvidos, considerando distintos graus de relevância ou importância entre eles. A base desta proposta está na Análise de Preferência, um conjunto de técnicas que permite o tratamento da multidimensionalidade dos dados envolvidos. Ao ser testado em uma aplicação real, o modelo mostrou conseguir suprir algumas limitações apresentadas em outras abordagens, bem como apresentou resultados similares aos das aplicações originais. Esta pesquisa, ainda contribui, com a especificação de um sistema Web baseado em tecnologias open source, o qual permite que qualquer pessoa possa realizar a fusão de rankings. / The growing volume of available information on the web creates the need to use tools that are capable of retrieve and ordering this information, ever more precise and using less computer resources. This need has motivated researchers to study and develop models and techniques that solve this problem. Recent studies have indicated that use multiple rankings previously mounted makes possible the return and sorting of the objects of any kind with more efficiency, mainly because there is a reduction in the cost of searching for information. This process, called ranking fusion, provide a ranking based on the opinion of several judges (criteria), considering a large number of sources, both generated automatically and also by specialists. However the proposed models have shown severe limitations in its application: from the amount involved rankings to the use of partial rankings. The proposal of this dissertation is to show a model of ranking fusion that seeks to establish a consensus between the judgement (rankings) of the various judges involved, considering different degrees of relevance or importance among them. The baseline of this proposal is the Preference Analysis, a set of techniques that allows the treatment of multidimensional data handling. During tests in a real application, the model supplied some limitations presented by other approaches, and presented results similar to the original applications. Additionally, this research contributes with the specification of a web system based on open-sources technologies, enabling the realization of fusion rankings by anyone.

Le système auditif fusionne en un seul percept des sons purs simultanés dont lesfréquences sont harmoniquement liées, même si ces sons purs sont parfaitement résoluspar la cochlée. Cette fusion harmonique contribue à l’analyse des scènes auditives nécessitantla ségrégation de sons complexes harmoniques simultanés. Deux des études décrites iciont eu pour but d'en préciser le mécanisme chez les auditeurs sains. La première a mesuréla discrimination de rapports de fréquences voisins de l’octave (2:1) pour des sons purssimultanés ou consécutifs. Les résultats montrent que l’octave simultanée est reconnuepar un mécanisme insensible à la direction des écarts par rapport à l’octave, alors que teln'est pas le cas pour l'octave séquentielle. Une deuxième étude a exploré cette différenceentre octave simultanée et octave séquentielle par des jugements subjectifs du degré defusion ou de l’affinité perceptive entre sons purs présentés simultanément ouséquentiellement. Les résultats indiquent que fusion harmonique et affinité de hauteurtonale ne sont pas des phénomènes directement liés. La troisième étude a porté sur ladétection d’un changement de rapport de fréquences entre sons purs simultanés chez desauditeurs sains ou porteurs d’une surdité cochléaire légère à moyenne. Cette étude révèleque la sensibilité à l’harmonicité est un phénomène robuste, parfois altéré chez les sujetssourds mais résistant à une forte dégradation de la discrimination fréquentielle. Il apparaîtcependant que la détection d’inharmonicité, asymétrique chez les auditeurs sains, devientsymétrique en présence de lésions cochléaires, ce qui semble indiquer que le mécanismeutilisé est différent dans ce cas. / The auditory system fuses into one percept simultaneous pure tones whose frequenciesare harmonically related, even if these pure tones are perfectly resolved by the cochlea.This harmonic fusion contributes to auditory scene analysis requiring segregation ofsimultaneous harmonic complex tones. Two studies reported here aimed to clarify itsmechanism in normal-hearing listeners. The first study measured the discrimination offrequency ratios close to the octave (2:1) for simultaneous or consecutive pure tones. Theresults show that the simultaneous octave is recognized by a mechanism which isinsensitive to the direction of deviations from the octave, whereas this is not the case forthe sequential octave. A second study explored this difference between the simultaneousand sequential octaves by means of subjective judgments on the degree of fusion or theperceptual affinity between pure tones presented simultaneously or sequentially. Theresults indicate that harmonic fusion and pitch affinity are not directly related phenomena.The third study measured the detection of a change in frequency ratio for simultaneouspure tones in listeners with normal hearing or mild to moderate cochlear hearing loss.The results indicate that sensitivity to harmonicity is a robust phenomenon, sometimesaltered by cochlear lesions but resistant to severe deficits in frequency discrimination.However, while inharmonicity detection is asymmetric in normal-hearing listeners, itbecomes symmetric in the presence of cochlear hearing loss, suggesting that theunderlying mechanism is different in the latter case.

Cette thèse concerne la perception de l’environnement pour le guidage automatique d’un robot mobile. Lorsque l’on souhaite réaliser un système de navigation autonome, plusieurs éléments doivent être abordés. Parmi ceux-ci nous traiterons de la franchissabilité de l’environnement sur la trajectoire du véhicule. Cette franchissabilité dépend notamment de la géométrie et du type de sol mais également de la position du robot par rapport à son environnement (dans un repère local) ainsi que l’objectif qu’il doit atteindre (dans un repère global). Les travaux de cette thèse traitent donc de la perception de l’environnement d’un robot au sens large du terme en adressant la cartographie de l’environnement et la localisation du véhicule. Pour cela un système de fusion de données est proposé afin d’estimer ces informations. Ce système de fusion est alimenté par plusieurs capteurs dont une caméra, un télémètre laser et un GPS. L’originalité de ces travaux porte sur la façon de combiner ces informations capteurs. A la base du processus de fusion, nous utilisons un algorithme d’odométrie visuelle basé sur les images de la caméra. Pour accroitre la précision et la robustesse l’initialisation de la position des points sélectionnés se fait grâce à un télémètre laser qui fournit les informations de profondeur. De plus, le positionnement dans un repère global est effectué en combinant cette odométrie visuelle avec les informations GPS. Pour cela un procédé a été mis en place pour assurer l’intégrité de localisation du véhicule avant de fusionner sa position avec les données GPS. La cartographie de l’environnement est toute aussi importante puisqu’elle va permettre de calculer le chemin qui assurera au véhicule une évolution sans risque de collision ou de renversement. Dans cette optique, le télémètre laser déjà présent dans le processus de localisation est utilisé pour compléter la liste courante de points 3D qui matérialisent le terrain à l’avant du véhicule. En combinant la localisation précise du véhicule avec les informations denses du télémètre il est possible d’obtenir une cartographie précise, dense et géo-localisée de l’environnement. Tout ces travaux ont été expérimentés sur un simulateur robotique développé pour l’occasion puis sur un véhicule tout-terrain réel évoluant dans un monde naturel. Les résultats de cette approche ont montré la pertinence de ces travaux pour le guidage autonome de robots mobiles. / This thesis addresses the perception of the environment for the automatic guidance of a mobile robot. When one wishes to achieve autonomous navigation, several elements must be addressed. Among them we will discuss the traversability of the environment on the vehicle path. This traversability depends on the ground geometry and type and also the position of the robot in its environment (in a local coordinate system) taking into acount the objective that must be achieved (in a global coordinate system).The works of this thesis deal with the environment perception of a robot inthe broad sense by addressing the mapping of the environment and the location of the vehicle. To do this, a data fusion system is proposed to estimate these informations. The fusion system is supplied by several low cost sensors including a camera, a rangefinder and a GPS receiver. The originality of this work focuses on how to combine these sensors informations. The base of the fusion process is a visual odometry algorithm based on camera images. To increase the accuracy and the robustness, the initialization of the selected points position is done with a rangefinder that provides the depth information.In addition, the localization in a global reference is made by combining the visual odometry with GPS information. For this, a process has been established to ensure the integrity of localization of the vehicle before merging its position with the GPS data. The mapping of the environment is also important as it will allow to compute the path that will ensure an evolution of the vehicle without risk of collision or overturn. From this perspective, the rangefinder already present in the localization process is used to complete the current list of 3D points that represent the field infront of the vehicle. By combining an accurate localization of the vehicle with informations of the rangefinder it is possible to obtain an accurate, dense and geo-located map environment. All these works have been tested on a robotic simulator developed for this purpose and on a real all-terrain vehicle moving in a natural world. The results of this approach have shown the relevance of this work for autonomous guidance of mobile robots.

Une compréhension profonde du transport du plasma au bord d'un réacteur à fusion par confinement magnétique est obligatoire pour gérer l'extraction de puissance. Dans les dispositifs de fusion de nouvelle génération, des limites technologiques contraignent le flux de chaleur maximal au divertor. Pour une puissance d'échappement donnée le flux de chaleur maximal est déterminé par l'amplitude de l'empreinte du plasma au mur. Les profils de flux de chaleur au divertor peuvent être paramétrés par deux échelles de longueur du transport. Nous remettons en question l'interprétation actuelle de ces deux échelles de longueur en étudiant l'impact de la géométrie du divertor sur l'échappement. En particulier, un élargissement des profils de flux de chaleur avec la longueur de la jambe du divertor externe est diagnostiqué. Des efforts de modélisation ont montré que les simulations diffusives reproduisent les profils expérimentaux de flux de chaleur pour les plasmas à jambes courtes. Inversement, l'étalement du flux de chaleur pour une longe jambe du divertor est reproduit par un modèle turbulent, soulignant l'importance de la turbulence aussi dans le divertor. Ces résultats remettent en question l'interprétation de la largeur du flux de chaleur comme grandeur liée a la main SOL uniquement. Les configurations magnétiques avec une longe jambe du divertor mettent en évidence l'importance du transport asymétrique dans le divertor. Nous concluons que le transport dans la main SOL et celui dans le divertor ne sont pas à découpler et nous soulignons l'importance de la géométrie magnétique sur le transport turbulent avec l'avantage potentiel d'un inattendu étalement du dépôt de puissance. / A deep understanding of plasma transport at the edge of a magnetically confined fusion device is mandatory for a sustainable and controlled handling of the power exhaust. In the next-generation fusion device ITER, technological limits constrain the peak heat flux on the divertor. For a given exhaust power the peak heat flux is determined by the extent of the plasma footprint on the wall. Heat flux profiles at the divertor targets of X-point configurations can be parametrized by using two length scales for the transport of heat in SOL. In this work, we challenge the current interpretation of these two length scales by studying the impact of divertor geometry modifications on the heat exhaust. In particular, a significant broadening of the heat flux profiles at the outer divertor target is diagnosed while increasing the length of the outer divertor leg. Modelling efforts showed that diffusive simulations well reproduce the experimental heat flux profiles for short-legged plasmas. Conversely, the broadening of the heat flux for a long divertor leg is reproduced by a turbulent model, highlighting the importance of turbulent transport not only in the main SOL but also in the divertor. These results question the current interpretation of the heat flux width as a purely main SOL transport length scale. In fact, long divertor leg magnetic configurations highlighted the importance of asymmetric divertor transport. We therefore conclude that main SOL and divertor SOL transport cannot be arbitrarily disentangled and we underline the importance of the divertor magnetic geometry in enhancing asymmetric turbulent transport with the potential benefit of an unexpected power spreading.

O crescente volume de informações disponíveis na rede mundial de computadores, gera a necessidade do uso de ferramentas que sejam capazes de localizá-las e ordenálas, de forma cada vez mais precisa e que demandem cada vez menos recursos computacionais. Esta necessidade tem motivado pesquisadores a estudar e desenvolver modelos e técnicas que atendam esta demanda. Estudos recentes têm sinalizado que utilizar vários ordenamentos (rankings) previamente montados possibilita o retorno e ordenação de objetos de qualquer natureza com mais eficiência, principalmente pelo fato de haver uma redução no custo da busca pela informação. Este processo, conhecido como fusão de rankings, permite que se obtenha um ordenamento com base na opinião de diversos juízes (critérios), o que possibilita considerar um grande número de fontes, tanto geradas automaticamente como por especialistas. Entretanto os modelos propostos até então tem apresentado várias limitações na sua aplicação: desde a quantidade de rankings envolvidos até, principalmente, a utilização de rankings parciais. A proposta desta dissertação é apresentar um modelo de fusão de rankings que busca estabelecer um consenso entre as opiniões (rankings) dos diferentes juízes envolvidos, considerando distintos graus de relevância ou importância entre eles. A base desta proposta está na Análise de Preferência, um conjunto de técnicas que permite o tratamento da multidimensionalidade dos dados envolvidos. Ao ser testado em uma aplicação real, o modelo mostrou conseguir suprir algumas limitações apresentadas em outras abordagens, bem como apresentou resultados similares aos das aplicações originais. Esta pesquisa, ainda contribui, com a especificação de um sistema Web baseado em tecnologias open source, o qual permite que qualquer pessoa possa realizar a fusão de rankings. / The growing volume of available information on the web creates the need to use tools that are capable of retrieve and ordering this information, ever more precise and using less computer resources. This need has motivated researchers to study and develop models and techniques that solve this problem. Recent studies have indicated that use multiple rankings previously mounted makes possible the return and sorting of the objects of any kind with more efficiency, mainly because there is a reduction in the cost of searching for information. This process, called ranking fusion, provide a ranking based on the opinion of several judges (criteria), considering a large number of sources, both generated automatically and also by specialists. However the proposed models have shown severe limitations in its application: from the amount involved rankings to the use of partial rankings. The proposal of this dissertation is to show a model of ranking fusion that seeks to establish a consensus between the judgement (rankings) of the various judges involved, considering different degrees of relevance or importance among them. The baseline of this proposal is the Preference Analysis, a set of techniques that allows the treatment of multidimensional data handling. During tests in a real application, the model supplied some limitations presented by other approaches, and presented results similar to the original applications. Additionally, this research contributes with the specification of a web system based on open-sources technologies, enabling the realization of fusion rankings by anyone.

Suite aux lancements successifs de satellites pour l'observation de la Terre dotés de capteur SAR (Synthetic Aperture Radar), la masse de données SAR disponible est considérable. Dans ce contexte, la fusion des mesures de déplacement issues de l'imagerie SAR est prometteuse à la fois dans la communauté de la télédétection et dans le domaine géophysique. Dans cette optique, cette thèse propose d'élargir les approches conventionnelles en combinant les techniques de traitement des images SAR, les méthodes de fusion d'informations et la connaissance géophysique. Dans un premier temps, cette thèse a pour objectif d'étudier plusieurs stratégies de fusion, l'inversion jointe, la pré-fusion et la post-fusion, afin de réduire l'incertitude associée d'une part à l'estimation du déplacement en 3 dimensions (3D) à la surface de la Terre, d'autre part à la modélisation physique qui décrit la source en profondeur du déplacement observé en surface. Nous évaluons les avantages et les inconvénients de chacune des stratégies en ce qui concerne la réduction de l'incertitude et la robustesse vis à vis du bruit. Dans un second temps, nous visons à prendre en compte les incertitudes épistémiques, en plus des incertitudes aléatoires, présentes dans les mesures et proposons les approches classiques et floues basées sur la théorie des probabilités et la théorie des possibilités pour modéliser ces incertitudes. Nous analysons et mettons en évidence l'efficacité de chaque approche dans le cadre de chaque stratégie de fusion. La première application consiste à estimer les champs du déplacement 3D à la surface de la Terre dus au séisme du Cachemire en octobre 2005 et à l'éruption du Piton de la Fournaise en janvier 2004 sur l'île de la Réunion. La deuxième application porte sur la modélisation de la rupture de la faille en profondeur liée au séisme du Cachemire. Les principales avancées sont évaluées d'un point de vue méthodologique en traitement de l'information et d'un point de vue géophysique. Au niveau méthodologique, afin de lever les principales difficultées rencontrées pour l'application de l'interférométrie différentielle à la mesure du déplacement induit par le séisme du Cachemire, une stratégie de multi-échelles basée sur l'information a priori en utilisant les fréquences locales de phase interférométrique est adoptée avec succès. En ce qui concerne la gestion de l'incertitude, les incertitudes aléatoires et épistémiques sont analysées et identifiées dans les mesures du déplacement. La théorie des probabilités et la théorie des possibilités sont utilisées afin de modéliser et de gérer les propagations des incertitudes au cours de la fusion. En outre, les comparaisons entre les distributions de possibilité enrichissent les comparaisons faites simplement entre les valeurs et indiquent la pertinence des distributions de possibilité dans le contexte étudié. Par ailleurs, la pré-fusion et la post-fusion, 2 stratégies de fusion différentes de la stratégie d'inversion jointe couramment utilisée, sont proposées afin de réduire autant que possible les incertitudes hétérogènes présentes en pratique dans les mesures et pour contourner les principales limitations de la stratégie d'inversion jointe. Les bons cadres d'application de chaque approche de la gestion de l'incertitude sont mis en évidence dans le contexte de ces stratégies de fusion. Au niveau géophysique, l'application de l'interférométrie différentielle à l'étude du séisme du Cachemire est réalisée pour la première fois et compléte les études antérieures basées sur les mesures issues de la corrélation des images SAR et optiques, les mesures télésismiques et les mesures de terrain. L'interférométrie différentielle apporte une information précise sur le déplacement en champ lointain par rapport à la position de la faille. Ceci permet d'une part de réduire les incertitudes associées aux mesures de déplacement en surface et aux paramètres du modèle, et d'autre part de détecter les déplacements post-sismiques qui existent potentiellement dans les mesures cosismiques qui couvrent la période de mouvement post-sismique. Par ailleurs, la prise en compte de l'incertitude épistémique et la proposition de l'approche floue pour gérer ce type d'incertitude, fournissent une vision différente de l'incertitude de mesure connue par la plupart des géophysiciens et complétent la connaissance de l'incertitude aléatoire et l'application de la théorie des probabilités dans ce domaine. En particulier, la gestion de l'incertitude par la théorie des possibilités permet de contourner le problème de sous-estimation d'incertitude par la théorie des probabilités. Enfin, la comparaison du déplacement mesuré par les images SAR avec le déplacement mesuré par les images optiques et le déplacement issu des mesures sur le terrain révèle toute la difficulté d'interpréter différentes sources de données plus ou moins compatibles entre elles. Les outils développés dans le cadre de cette thèse sont intégrés dans le package MDIFF (Methods of Displacement Information Fuzzy Fusion) dans l'ensemble des "EFIDIR Tools" distribués sous licence GPL. / Following the successive launches of satellites for Earth observation with SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor, the volume of available radar data is increasing considerably. In this context, fusion of displacement measurements from SAR imagery is promising both in the community of remote sensing and in geophysics. With this in mind, this Ph.D thesis proposes to extend conventional approaches by combining SAR image processing techniques, information fusion methods and the knowledge on geophysics. First, this Ph.D thesis aims to explore several fusion strategies, joint inversion, pre-fusion and post-fusion, to reduce the uncertainty associated on the one hand to the estimation of the 3-dimensional (3D) displacement at the Earth's surface, on the other hand to physical modeling that describes the source in depth of the displacement observed at the Earth's surface. We evaluate advantages and disadvantages of each fusion strategy in terms of reducing uncertainty and of robustness against noise. Second, we aim to take account of epistemic uncertainty, in addition to the random uncertainty present in the measurements and propose the conventional and fuzzy approaches based on probability theory and possibility theory respectively to model these uncertainties. We analyze and highlight the efficiency of each approach in context of each fusion strategy. The first application consists of estimating the 3D displacement fields at the Earth's surface due to the Kashmir earthquake in October 2005 and the eruption of Piton de la Fournaise in January 2004 on Reunion Island. The second application involves the modeling of the fault rupture in depth related to the Kashmir earthquake. The main achievements and contributions are evaluated from a methodological point of view in information processing and from a geophysical point of view. In the methodological view, in order to address the major difficulties encountered in the application of differential interferometry for measuring the displacement induced by the Kashmir earthquake, a multi-scale strategy based on prior information issued from a deformation model using local frequencies of interferometric phase is adopted successfully. Regarding the measurement uncertainty management, both random and epistemic uncertainties are analyzed and identified in the displacement measurements. The conventional approach and a fuzzy approach based on respectively probability theory and possibility theory are proposed to model uncertainties and manage the uncertainty propagation in the fusion system. In addition, comparisons between possibility distributions enrich the comparisons made simply between displacement values ​​and indicate the relevance of possibility distributions in the considered context. Furthermore, pre-fusion and post-fusion, two fusion strategies different from the commonly used fusion strategy of joint inversion, are proposed to reduce heterogeous uncertainties present in practice in the measurements and to get around the main limitations of joint inversion. Appropriated conditions of the application of each uncertainty management approach are highlighted in the context of these fusion strategies. In the geophysical view, the application of differential interferometry to the Kashmir earthquake is performed successfully for the first time and it completes previous studies based on measurements from the correlation of SAR and optical images, teleseismic measurements and in situ field measurements. Differential interferometry provides accurate displacement information in the far field relative to the fault position. This allows on the one hand reducing uncertainties associated with surface displacement measurements and with model parameters, on the other hand detecting post-seismic movements that exist potentially in the used coseismic measurements covering the post-seismic period. Moreover, taking into consideration of epistemic uncertainty and the proposition of a fuzzy approach for its management, provide a different view of the measurement uncertainty known by most geophysicists and complete the knowledge of the random uncertainty and the application of probability theory in this domain. In particular, the management of uncertainty by possibility theory allows overcoming the problem of under-estimation of uncertainty by probability theory. Finally, comparisons of the displacement measured by SAR images with the displacement measured by optical images and the displacement from in situ field measurements reveal the difficulty to interpret different data sources more or less compatible among them. The tools developed during this Ph.D thesis are included in the MDIFF (Methods of Displacement Information Fuzzy Fusion) package in "EFIDIR Tools" distributed under the GPL lisence.

Dans cette thèse nous avons l'intention d'enquêter sur la complémentarité des données auditives et visuelles sensorielles pour la construction d'une interprétation de haut niveau d'une scène. L'audiovisuel (AV) d'entrée reçus par le robot est une fonction à la fois l'environnement extérieur et de la localisation réelle du robot qui est étroitement liée à ses actions. La recherche actuelle dans AV analyse de scène a eu tendance à se concentrer sur les observateurs fixes. Toutefois, la preuve psychophysique donne à penser que les humains utilisent petite tête et les mouvements du corps, afin d'optimiser l'emplacement de leurs oreilles à l'égard de la source. De même, en marchant ou en tournant, le robot mai être en mesure d'améliorer les données entrantes visuelle. Par exemple, dans la perception binoculaire, il est souhaitable de réduire la distance de vue à un objet d'intérêt. Cela permet à la structure 3D de l'objet à analyser à une profondeur de résolution supérieure. / In this thesis we plan to investigate the complementarity of auditory and visual sensory data for building a high-level interpretation of a scene. The audiovisual (AV) input received by the robot is a function of both the external environment and of the robot's actual localization which is closely related to its actions. Current research in AV scene analysis has tended to focus on fixed perceivers. However, psychophysical evidence suggests that humans use small head and body movements, in order to optimize the location of their ears with respect to the source. Similarly, by walking or turning, the robot may be able to improve the incoming visual data. For example, in binocular perception, it is desirable to reduce the viewing distance to an object of interest. This allows the 3D structure of the object to be analyzed at a higher depth-resolution.

Les radiations sont omniprésentes. Elles ont de nombreuses applications dans des domaines variés: en médecine, elles permettent de réaliser des diagnostiques et de guérir des patients; en communication, tous les systèmes modernes utilisent des formes de rayonnements électromagnétiques; et en science, les chercheurs les utilisent pour découvrir la composition et la structure des matériaux, pour n'en nommer que quelques-unes. Concrètement, la radiation est un processus au cours duquel des particules ou des ondes voyagent à travers différents types de matériaux. La radiation peut être très énergétique, et aller jusqu'à casser les atomes de la matière ordinaire. Dans ce cas, on parlera de radiation ionisante. Il est communément admis que la radiation ionisante peut être bien plus nocif pour les êtres vivants que la radiation non ionisante. Dans cette dissertation, nous traiterons de la radiation ionisante. La radioactivité est le processus d'émission des radiations ionisantes. Elle existe sous forme naturelle, et est présente dans les sols, dans l'air et notre planète entière est bombardée en permanence de rayonnements cosmiques énergétiques. Depuis le début du XXe siècle, les chercheurs sont capables de créer artificiellement de la matière radioactive. Cette découverte a offert de multiples avancées technologiques, mais a eu également de lourdes conséquences pour l'humanité comme l'ont démontrés les évènements de Tchernobyl et de Fukushima ou d'autres accidents dans le monde médical. Cette dangerosité a conduit à l'élaboration d'un système de radioprotection. Dans la pratique, la radioprotection est principalement mise en œuvre en utilisant la méthode ALARA. Cette méthodologie consiste à justifier, optimiser et limiter les doses reçues. Elle est utilisée conjointement avec les limites légales. Le facteur d'optimisation est contraint par le fait que l'exposition volontaire d'un travailleur aux radiations lors d'une opération doit être plus bénéfique que si aucune intervention humaine n'était conduite dans une situation donnée. Dans le monde industriel et scientifique, il existe des infrastructures qui émettent des rayonnements ionisants. La plupart d'entre elles nécessitent des opérations de maintenance. Dans l'esprit du principe ALARA, ces interventions doivent être optimisées pour réduire l'exposition des travailleurs aux rayonnements ionisants. Cette optimisation ne peut pas être réalisée de manière automatique car la faisabilité des interventions nécessite dans tous les cas une évaluation humaine. La planification des interventions peut cependant être facilitée par des moyens techniques et scientifiques comme par exemple un outil informatique. Dans le contexte décrit ci-dessus, cette thèse regroupe des considérations techniques et scientifiques, et présente la méthodologie utilisée pour développer des outils logiciels pour la mise en œuvre de la radioprotection. / Radiation is omnipresent. It has many interesting applications: in medicine, where it allows curing and diagnosing patients; in communication, where modern communication systems make use of electromagnetic radiation; and in science, where it is used to discover the structure of materials; to name a few. Physically, radiation is a process in which particles or waves travel through any kind of material, usually air. Radiation can be very energetic, in which case it can break the atoms of ordinary matter (ionization). If this is the case, radiation is called ionizing. It is known that ionizing radiation can be far more harmful to living beings than non-ionizing radiation. In this dissertation, we are concerned with ionizing radiation. Naturally occurring ionizing radiation in the form of radioactivity is a most natural phenomenon. Almost everything is radioactive: there is radiation emerging from the soil, it is in the air, and the whole planet is constantly undergoing streams of energetic cosmic radiation. Since the beginning of the twentieth century, we are also able to artificially create radio-active matter. This has opened a lot of interesting technological opportunities, but has also given a tremendous responsibility to humanity, as the nuclear accidents in Chernobyl and Fukushima, and various accidents in the medical world have made clear. This has led to the elaboration of a radiological protection system. In practice, the radiological protection system is mostly implemented using a methodology that is indicated with the acronym ALARA: As Low As Reasonably Achievable. This methodology consists of justifying, optimizing and limiting the radiation dose received. This methodology is applied in conjunction with the legal limits. The word "reasonably" means that the optimization of radiation exposure has to be seen in context. The optimization is constrained by the fact that the positive effects of an operation might surpass the negative effects caused by the radiation. Several industrial and scientific procedures give rise to facilities with ionizing radiation. Most technical and scientific facilities also need maintenance operations. In the spirit of ALARA, these interventions need to be optimized in terms of the exposure of the maintenace workers to ionizing radiation. This optimization cannot be automated since the feasibility of the intervention tasks requires human assessment. The intervention planning could however be facilitated by technical-scientific means, e.g. software tools. In the context sketched above, this thesis provides technical-scientific considerations and the development of technical-scientific methodologies and software tools for the implementation of radiation protection.In particular, this thesis addresses the need for an interactive visual intervention planning tool in the context of high energy particle accelerator facilities.

Neutrons produced in fusion reactions in a magnetically confined plasma carry information about the distributions and densities of the fuel ions in the plasma. This thesis presents work where various theoretical models of different fuel ion distributions in the plasma are used to calculate modeled components of the neutron energy spectrum. The calculated components can then be compared with measured data, either to benchmark and validate the model or to derive various plasma parameters from the experimental data. Neutron spectra measured with the spectrometers TOFOR and the MPR, which are both installed at the JET tokamak in England, are used for this purpose. The thesis is based on three papers. The first paper presents the analysis of TOFOR data from plasmas heated with neutral beams and radio frequency waves tuned to the third harmonic of the deuterium cyclotron frequency, which creates fast (supra thermal) ions in the MeV range. It is found that effects of the finite Larmor radii of the fast ions need to be included in the modeling in order to understand the data. These effects are important for fast ion measurements if there is a gradient in the fast ion distribution function with a scale length that is comparable to - or smaller than - the width of the field of view of the measuring instrument, and if this scale length is comparable to - or smaller than - the Larmor radii of the fast ions. The second paper presents calculations of the neutron energy spectrum from the T(t,n)4He reaction, for JET relevant fuel ion distributions. This is to to form a starting point for the investigation of the possibility to obtain fast ion information from the t-t neutron spectrum, in a possible future deuterium-tritium campaign at JET. The t-t spectrum is more challenging to analyze than the d-d and d-t cases, since this reaction has three (rather than two) particles in the final state, which results in a broad continuum of neutron energies rather than a peak. However, the presence of various final state interactions - in particular between the neutron and the 4He - might still allow for spectrometry analysis. Finally, in Paper III, a method to derive the fuel ion ratio, nt/nd, is presented and applied to MPR data from the JET d-t campaign in 1997. The trend in the results are consistent with Penning trap measurements of the fuel ion ratio at the plasma edge, but the absolute numbers are not the same. Measuring the fuel ion ratio in the core plasma is an important task for fusion research, and also a very complicated one. Future work should aim at measuring this quantity in several independent ways, which should then be cross checked against each other.