[pt] O estudo de fluxo saturado - não saturado em solos exige o conhecimento das funções de relação, como a curva característica (q x h) e a curva de condutividade hidráulica (K x h). Para determinar estas relações o presente trabalho utiliza o modelo de van Genuchten- Mualem, o qual está implementado numa ferramenta numérica que permite a utilização da retroanálise como método para determinação dos parâmetros do modelo. O principal objetivo deste trabalho é a avaliação de um método que permita a estimativa dos parâmetros do modelo de van Genuchten-Mualem, a partir de dados coletados em campo ou laboratório para, então, realizar-se a análise de fluxo saturado - não saturado e a estimativa dos parametros de van Genuchtem-Mualem. Finalmente, a as condições de fluxo saturado - não saturado em duas encostas foram simuladas, em duas e três dimensões, a fim de verificar a variação de fluxo nestes casos. / [en] The study of saturated and non saturated flow in soils requires the knowledge of relation functions, as water retention curve (q vs. h) and hydraulic conductivity curve (K vs. h).In order to determine these relations, this research uses van Genuchten-Mualem`s model, which is implemented on a numerical based method. This tool allows the inverse solution as a method to determine the parameters of the model. The main objective of this research is the evaluation of a method which allows the estimative of the required parameters by the chosen model, determined based on field or laboratory data, so then, based on these parameters, saturated and non- saturated flow analysis were carried out and the estimative of parameters of van Genuchten-Mualem`s model. Finally, saturated and non-saturated simulations were made on two slopes. These simulations were followed by 2D and 3D models, in order to verify the flow variation on these cases.

Este trabalho tem como objetivo provar a existência de gráficos mínimos em domínios do plano Será garantido através do Método de Perron a existência de um gráfico mínimo num dommio limitado do plano. Será também estudado o comportamento dessa solução na fronteira do seu domínio através do conceito de função barreira Serão provados três teoremas que garantem a existcncia de soluções do problema de Dirichlct para as mínimas em don11nios não corwe:xos c não compactos do plano com condições especiais de fronteira, sendo estes discutidn no trabalho de J Ripoll and F. Tomi [RT]. / This work has as objective to prove some existence thcorems Jor minimal graphs over planar domains lt will be guaranteed employ the Perron method one existence of one minimars graph in arbitrarv bounded domain. lt will be too studied this solution at the boundary through the concept o f barrier fi.mction We obtain three cxistcncc theorems to Dirichlct 's problem for non convex and non compacts domains having special boundary data being that results are containcd in the J. Ripoll's and F. Tomi 's works [RT].

Este trabalho tem como objetivo provar a existência de gráficos mínimos em domínios do plano Será garantido através do Método de Perron a existência de um gráfico mínimo num dommio limitado do plano. Será também estudado o comportamento dessa solução na fronteira do seu domínio através do conceito de função barreira Serão provados três teoremas que garantem a existcncia de soluções do problema de Dirichlct para as mínimas em don11nios não corwe:xos c não compactos do plano com condições especiais de fronteira, sendo estes discutidn no trabalho de J Ripoll and F. Tomi [RT]. / This work has as objective to prove some existence thcorems Jor minimal graphs over planar domains lt will be guaranteed employ the Perron method one existence of one minimars graph in arbitrarv bounded domain. lt will be too studied this solution at the boundary through the concept o f barrier fi.mction We obtain three cxistcncc theorems to Dirichlct 's problem for non convex and non compacts domains having special boundary data being that results are containcd in the J. Ripoll's and F. Tomi 's works [RT].

Este trabalho tem como objetivo provar a existência de gráficos mínimos em domínios do plano Será garantido através do Método de Perron a existência de um gráfico mínimo num dommio limitado do plano. Será também estudado o comportamento dessa solução na fronteira do seu domínio através do conceito de função barreira Serão provados três teoremas que garantem a existcncia de soluções do problema de Dirichlct para as mínimas em don11nios não corwe:xos c não compactos do plano com condições especiais de fronteira, sendo estes discutidn no trabalho de J Ripoll and F. Tomi [RT]. / This work has as objective to prove some existence thcorems Jor minimal graphs over planar domains lt will be guaranteed employ the Perron method one existence of one minimars graph in arbitrarv bounded domain. lt will be too studied this solution at the boundary through the concept o f barrier fi.mction We obtain three cxistcncc theorems to Dirichlct 's problem for non convex and non compacts domains having special boundary data being that results are containcd in the J. Ripoll's and F. Tomi 's works [RT].

Cette thèse traite du problème de la localisation et de la navigation de robots humanoïdes à bas coût dans un environnement dynamique non contraint. Elle a été réalisée en collaboration entre le laboratoire de robotique CAOR de Mines ParisTech et Aldebaran, dont les robots NAO et Pepper sont utilisés comme plateformes.On verra ici comment il est possible de déduire des informations d'orientation et de position du robot malgré les fortes contraintes de puissance de calcul, de champ de vision et de généricité de l'environnement. L'environnement est représenté sous une forme topologique : les lieux sont stockés dans des nœuds, reliés par des transitions. On apprend l'environnement dans une phase préalable permettant de construire une référence. Les contributions principales de la thèse reposent sur les méthodes de calcul de l'orientation et d'une mesure de position du robot à l'aide des caméras monoculaires à faible champ de vision,et leur intégration dans une structure topologique. Pour se localiser dans le graphe, on utilise principalement les données de vision fournies par les caméras monoculaires du robot, tout en laissant la possibilité de compléter à l'aide de caméras 3D. Les différentes méthodes de localisation sont combinées dans une structure hiérarchique qui permet à la fois d'améliorer la robustesse et de fusionner les données de localisation. Un contrôle de la trajectoire est également mis en place pour permettre d'effectuer de façon fiable les transitions d'un nœud à l'autre, et accessoirement fournir un système de retour pour la marche du robot.Les travaux de cette thèse ont été intégrés dans la suite logicielle d'Aldebaran, et testés intensivement dans différents environnements afin de valider les résultats obtenus et préparer une livraison aux clients. / This thesis covers the topic of low cost humanoid robots localization and navigation in a dynamic unconstrained environment. It is the result of a collaboration between the Centre for Robotics of Mines ParisTech and Aldebaran, whose robots, NAO and Pepper, are used as experimental platforms.We will describe how to derive information on the orientation and the position of the robot, under high constraints on computing power, sensor field of view and environment genericity. The environment is represented using a topological formalism : places are stored in vertices, and connected by transitions. The environment is learned in a preliminary phase, which allows the robot to construct a reference.The main contribution of this PHD thesis lies in orientation and approximate position measurement methods, based on monocular cameras with a restricted field of view, and their integration into a topological structure. To localize the robot in the robot, we use mainly data providing by the monocular cameras of the robot, while also allowing extensions, for example with a 3D camera. The different localization methods are combined into a hierarchical structure, which makes the whole process more robust and merges the estimations. A trajectory control has also been developped in order to transition accurately from one vertex to another, and incidently to provide a feedback on the walk of the robot.The results of this thesis have been integrated into Aldebaran software suite, and thoroughly tested in various conditions, in order to validate the conclusions and prepare a client delivery.

The terrestrial carbon cycle is a part of the global carbon cycle, where one important component is the terrestrial vegetation. Terrestrial vegetation largely controls the land surface carbon exchanges and leverage the atmospheric greenhouse gas concentrations, significantly affecting the trajectory of global warming. It is therefore important to improve the understanding of vegetation response to different climatic factors, in particular for those linked to large-scale climate variability, which is still less studied so far. Vegetation greenness is suggested to be a useful tool in order to understand vegetation response. Looking at Europe, the climate factors that affect vegetation the most are linked to the large-scale atmospheric circulation over the North Atlantic, like the jet stream, which varies in speed and latitude, and the North Atlantic Oscillation (NAO). Here, I compute monthly indices representing the variability of these atmospheric features, and correlate them with monthly vegetation greenness data (NDVI) anomalies over a period of five years. This is done both for regionally-averaged NDVI and the months April-July and as a geographical point-by-point analysis for the month of May. The results show a significant correlation between Scandinavian NDVI and the NAO as well as jet speed at multiple time lags, up until 2 months. The jet latitude, instead, showed significant correlation for three regions in mid/southwestern Europe at longer time lags of 3-4 months. This means that the position of the jet in winter can affect the spring vegetation growth in this area. The jet speed and NAO, however, works mostly at shorter timespans. / Den jordbunda kolcykeln, som är en del av den globala kolcykeln, består av olika komponenter där en viktig del är vegetation. Växtlighet på land kontrollerar till stor del utbytet av kol vid jordytan och har därigenom inflytande på atmosfäriska växthusgaskoncentrationer, vilket medför stor påverkan på global uppvärmning. Det är därför viktigt att förbättra förståelsen för hur vegetation reagerar på olika klimatologiska faktorer, särskilt de som är kopplade till storskalig klimatvariabilitet då dessa kopplingar har studerats i mindre utsträckling hittils. Ett bra sätt att mäta den jordbunda kolcyklen på är med grönhet av vegatation. Om vi beaktar Europa så är det främst storskaliga atmosfäriska cirkulatoiner över norra Atlanten av de klimatologiska faktorerna som påverkar vegetation. En av dessa faktorer är jetströmmen, vilken varierar i fart och latitud, samt Nordatlantiska Oscillationen(NAO). I detta arbete beräknar jag index som representerar variationen i dessa i form av månadsgenomsnitt och korrelerar dem med månatlig data över avvikelser i vegetationsgrönhet (NDVI) över en femårsperiod. Det här gjordes för både regionala medelvärden och månaderna april-juli samt en geografisk punkt till punkt analys utförd för maj. Resultatet visar att det finns en signifikant korrelation mellan NDVI i Skandinavien och NAO samt jetfarten vid flera tidsfördröjningar, upp till 2 månader. Jetlatituden visade däremot signifikant korrelation för tre regioner i centrala/sydvästa Europa vid längre tidsfördröjningar på 3-4 månader. Detta innebär att positionen på jetströmmen under vintern kan påverka vegetationstillväxten under våren i detta område. Jetfarten och NAO påverkar däremot mest vid kortare tidsspan.

[pt] A presente proposta se apoia nos estudos sobre a (não) atratividade docente e no cenário atual da escassez de professores do ensino médio bem como o desinteresse dos jovens de seguirem na docência. O objetivo da pesquisa foi analisar as trajetórias profissionais dos egressos do curso de graduação em Ciências Biológicas da Universidade Federal do Rio de Janeiro, examinando em que medida os licenciados podem ou não deixar de ser professores, buscando oferecer elementos que auxiliem na compreensão dessa dinâmica. No que diz respeito à ferramenta metodológica, propus a técnica de snow ball sample para a localização dos sujeitos-alvo. Dentre os participantes, a iniciativa contou com 7 entrevistados, todos professores em exercício com diferentes anos de formação. Para a produção de dados foi aplicado um questionário com questões semiabertas e realizadas entrevistas semiestruturadas, aplicando o conceito de saturação teórica. Os resultados demonstraram que estes egressos tendem a associar sua escolha para a docência ora de forma pragmática estrita, almejando uma colocação no mercado precocemente, ora de modo pragmática reinventada, sinalizando para o fato de que tornaram-se professores pelo caráter social ou pela nobreza da atividade. Entretanto, deixam transparecer que fracassaram ou tiveram poucas oportunidades em outras áreas dentro ou fora das Ciências Biológicas, aderindo à docência o que não significa adesão. Mas há outros motivos que fazem estes egressos permanecerem ou abandonarem a profissão e que poderiam ser traduzidos principalmente pelas formas criativas para solucionar os problemas advindos do contexto do trabalho docente. Trabalhar com resignação, inventar novas formas de abordar os conteúdos ministrados, tentativa de fuga para novas atividades ligadas à educação bem como a adaptação face à desmotivação dos seus alunos, são modos de resistências desenvolvidos ou não e que acabam por influenciar a perspectiva do abandono ou permanência destes professores no magistério. / [en] This proposal is based on studies about (non) teaching attractiveness and in the current scenario of high school teachers shortages and the lack of interest of young people to teach. The focus of the research was to analyze the professional trajectories of undergraduate course graduates in Biological Sciences at the Federal University of Rio de Janeiro, examining the extent to which graduates may or may not stop being teachers, seeking to provide information to assist in understanding this dynamic. As regards the methodological step, proposed the snow ball sample technique for locating the target subject. Among the participants, the initiative was 7 respondents, all teachers working with different formative years. For the production of data, I told both with a semi-open questionnaire as to the realization of semi-structured interviews, applying the concept of theoretical saturation. The results showed that these graduates tend to associate their choice for teaching in a strict pragmatic choice, aiming to enter on the market early, sometimes by pragmatic choice reinvented, the finding that have become teachers by the social character or the nobility of activity, but they reveal they failed or had few opportunities in other areas inside or outside the Biological Sciences. Additionally the reasons that make these graduates remain in or leave the teaching could be translated mainly by creative ways to solve problems arising from the teaching work context. Working with resignation, invent new ways of approaching the content taught, attempt of escape for a new activities linked with the education and adaptation to demotivation of the students, are ways of resistances and adaptations that are developed or not and end up influencing the prospect of abandonment or the permanence these teachers in teaching.

Em interações humano-robô ainda existem muitas limitações a serem superadas referentes à provisão de uma comunicação natural quanto aos sentidos humanos. A capacidade de interagir com os seres humanos de maneira natural em contextos sociais (pelo uso da fala, gestos, expressões faciais, movimentos do corpo) é um ponto fundamental para garantir a aceitação de robôs em uma sociedade de pessoas não especialistas em manipulação de engenhos robóticos. Outrossim, a maioria dos robôs existentes possui habilidades limitadas de percepção, cognição e comportamento em comparação com seres humanos. Nesse contexto, este projeto de pesquisa investigou o potencial da arquitetura robótica do humanoide NAO, no tocante à capacidade de realizar interações com seres humanos através de imitação de movimentos do corpo de uma pessoa e pelo controle do robô. Quanto a sensores, foi utilizado um sensor câmera não-intrusivo de profundidade incorporado no dispositivo Kinect. Quanto às técnicas, alguns conceitos matemáticos foram abordados para abstração das configurações espaciais de algumas junções/membros do corpo humano essas configurações foram capturadas por meio da utilização da biblioteca OpenNI. Os experimentos realizados versaram sobre a imitação e o controle do robô por meio da avaliação de vários usuários. Os resultados desses experimentos revelaram um desempenho satisfatório quanto ao sistema desenvolvido / In human-robot interactions there are still many restrictions to overcome regarding the provision of a communication as natural to the human senses. The ability to interact with humans in a natural way in social contexts (the use of speech, gestures, facial expressions, body movements) is a key point to ensure the acceptance of robots in a society of people not specialized in manipulation of robotic devices. Moreover, most existing robots have limited abilities of perception, cognition and behavior in comparison with humans. In this context, this research project investigated the potential of the robotic architecture of the NAO humanoid robot, in terms of ability to perform interactions with humans through imitation of body movements of a person and the robot control. As for sensors, we used a non-intrusive sensor depth-camera built into the device Kinect. As to techniques, some mathematical concepts were discussed for abstraction of the spatial configurations of some joints/members of the human body these configurations were captured through the use of the OpenNI library. The performed experiments were about imitation and the control of the robot through the evaluation of various users. The results of these experiments showed a satisfactory performance for the developed system

Les robots sont de plus en plus utilisés dans un cadre social. Il ne suffit plusde partager l’espace avec des humains, mais aussi d’interagir avec eux. Dansce cadre, il est attendu du robot qu’il comprenne un certain nombre de signauxambiguës, verbaux et visuels, nécessaires à une interaction humaine. En particulier, on peut extraire beaucoup d’information, à la fois sur l’état d’esprit despersonnes et sur la dynamique de groupe à l’œuvre, en connaissant qui ou quoichaque personne regarde. On parle de la Cible d’attention visuelle, désignéepar l’acronyme anglais VFOA. Dans cette thèse, nous nous intéressons auxdonnées perçues par un robot humanoı̈de qui participe activement à une in-teraction sociale, et à leur utilisation pour deviner ce que chaque personneregarde.D’une part, le robot doit “regarder les gens”, à savoir orienter sa tête(et donc la caméra) pour obtenir des images des personnes présentes. Nousprésentons une méthode originale d’apprentissage par renforcement pourcontrôler la direction du regard d’un robot. Cette méthode utilise des réseauxde neurones récurrents. Le robot s’entraı̂ne en autonomie à déplacer sa tête enfonction des données visuelles et auditives. Il atteint une stratégie efficace, quilui permet de cibler des groupes de personnes dans un environnement évolutif.D’autre part, les images du robot peuvent être utilisée pour estimer lesVFOAs au cours du temps. Pour chaque visage visible, nous calculons laposture 3D de la tête (position et orientation dans l’espace) car très fortementcorrélée avec la direction du regard. Nous l’utilisons dans deux applications.Premièrement, nous remarquons que les gens peuvent regarder des objets quine sont pas visible depuis le point de vue du robot. Sous l’hypothèse quelesdits objets soient regardés au moins une partie du temps, nous souhaitonsestimer leurs positions exclusivement à partir de la direction du regard despersonnes visibles. Nous utilisons une représentation sous forme de carte dechaleur. Nous avons élaboré et entraı̂né plusieurs réseaux de convolutions afinde d’estimer la régression entre une séquence de postures des têtes, et les posi-tions des objets. Dans un second temps, les positions des objets d’intérêt, pou-vant être ciblés, sont supposées connues. Nous présentons alors un modèleprobabiliste, suggéré par des résultats en psychophysique, afin de modéliserla relation entre les postures des têtes, les positions des objets, la directiondu regard et les VFOAs. La formulation utilise un modèle markovien à dy-namiques multiples. En appliquant une approches bayésienne, nous obtenonsun algorithme pour calculer les VFOAs au fur et à mesure, et une méthodepour estimer les paramètres du modèle.Nos contributions reposent sur la possibilité d’utiliser des données, afind’exploiter des approches d’apprentissage automatique. Toutes nos méthodessont validées sur des jeu de données disponibles publiquement. De plus, lagénération de scénarios synthétiques permet d’agrandir à volonté la quantitéde données disponibles; les méthodes pour simuler ces données sont explicite-ment détaillée. / Robots are more and more used in a social context. They are required notonly to share physical space with humans but also to interact with them. Inthis context, the robot is expected to understand some verbal and non-verbalambiguous cues, constantly used in a natural human interaction. In particular,knowing who or what people are looking at is a very valuable information tounderstand each individual mental state as well as the interaction dynamics. Itis called Visual Focus of Attention or VFOA. In this thesis, we are interestedin using the inputs from an active humanoid robot – participating in a socialinteraction – to estimate who is looking at whom or what.On the one hand, we want the robot to look at people, so it can extractmeaningful visual information from its video camera. We propose a novelreinforcement learning method for robotic gaze control. The model is basedon a recurrent neural network architecture. The robot autonomously learns astrategy for moving its head (and camera) using audio-visual inputs. It is ableto focus on groups of people in a changing environment.On the other hand, information from the video camera images are used toinfer the VFOAs of people along time. We estimate the 3D head poses (lo-cation and orientation) for each face, as it is highly correlated with the gazedirection. We use it in two tasks. First, we note that objects may be lookedat while not being visible from the robot point of view. Under the assump-tion that objects of interest are being looked at, we propose to estimate theirlocations relying solely on the gaze direction of visible people. We formulatean ad hoc spatial representation based on probability heat-maps. We designseveral convolutional neural network models and train them to perform a re-gression from the space of head poses to the space of object locations. Thisprovide a set of object locations from a sequence of head poses. Second, wesuppose that the location of objects of interest are known. In this context, weintroduce a Bayesian probabilistic model, inspired from psychophysics, thatdescribes the dependency between head poses, object locations, eye-gaze di-rections, and VFOAs, along time. The formulation is based on a switchingstate-space Markov model. A specific filtering procedure is detailed to inferthe VFOAs, as well as an adapted training algorithm.The proposed contributions use data-driven approaches, and are addressedwithin the context of machine learning. All methods have been tested on pub-licly available datasets. Some training procedures additionally require to sim-ulate synthetic scenarios; the generation process is then explicitly detailed.

A música gera conhecimento e tem significado porque opera com forma especial na percepção e na cognição humana. A educação musical é uma das alternativas que configuram uma sólida aprendizagem da música. Tem a função de acionar e desenvolver tanto a capacidade no indivíduo para compreender as relações que possibilitam a expressão, quanto os mecanismos cognitivos presentes nos processos de organização sonora. No mundo ocidental convivem, lado a lado, dois tipos de música e, consequentemente, dois tipos de abordagens educacionais, com características organizacionais próprias e diferenciadas, aqui denominadas tonal e não-tonal. A proposta desta pesquisa é identificar os meios de estruturação presentes na música tonal, na música não-tonal. Mais especificamente, identificar, analisar e comparar as formas de conhecimento musical existentes nas abordagens tonal e não-tonal, na aprendizagem. Como processo e tradição cultural, a prática da música tonal tem gerado e desenvolvido, nos individuas, modelos sonoros de organização e relações sonoras caracteristicas que, por sua vez, vem gerando hábitos e disposiçôes, orientando perceptiva e cognitivamente os indivíduos. As abordagens não-tonais convivem ou esbarram com os referenciais existentes na mente dos individuas tonalmente aculturados. Procurando ampliar a experiéncia musical, valorizam os processos criativos por meio da vivência e da prática musical. Tais abordagens têm contribuído de forma significativa para a eficiência da aprendizagem de um modo geral. Os processos estruturais são construidos e desenvolvidos gradativamente, como na abordagem tonal. A aprendizagem fundamentada na música do Século XX aponta caminhos e possibilidades perceptivas e cognitivas, em favor do conhecimento da música como um todo.