Scene understanding is the process, often real time, of perceiving, analysing and elaborating an interpretation of a 3D dynamic scene observed through a network of sensors. This process consists mainly in matching signal information coming from sensors observing the scene with models which humans are using to understand the scene. Based on that, scene understanding is both adding and extracting semantic from the sensor data characterizing a scene. This scene can contain a number of physical objects of various types (e.g. people, vehicle) interacting with each others or with their environment (e.g. equipment) more or less structured. The scene can last few instants (e.g. the fall of a person) or few months (e.g. the depression of a person), can be limited to a laboratory slide observed through a microscope or go beyond the size of a city. Sensors include usually cameras (e.g. omni directional, infrared), but also may include microphones and other sensors (e.g. optical cells, contact sensors, physiological sensors, radars, smoke detectors). Scene understanding is influenced by cognitive vision and it requires at least the melding of three areas: computer vision, cognition and software engineering. Scene understanding can achieve four levels of generic computer vision functionality of detection, localisation, recognition and understanding. But scene understanding systems go beyond the detection of visual features such as corners, edges and moving regions to extract information related to the physical world which is meaningful for human operators. Its requirement is also to achieve more robust, resilient, adaptable computer vision functionalities by endowing them with a cognitive faculty: the ability to learn, adapt, weigh alternative solutions, and develop new strategies for analysis and interpretation. The key characteristic of a scene understanding system is its capacity to exhibit robust performance even in circumstances that were not foreseen when it was designed. Furthermore, a scene understanding system should be able to anticipate events and adapt its operation accordingly. Ideally, a scene understanding system should be able to adapt to novel variations of the current environment to generalize to new context and application domains and interpret the intent of underlying behaviours to predict future configurations of the environment, and to communicate an understanding of the scene to other systems, including humans. Related but different domains are robotic, where systems can interfere and modify their environment, and multi-media document analysis (e.g. video retrieval), where limited contextual information is available.

Face aux évolutions technologiques, à la complexité croissante des équipements industriels et à la dynamique des processus ainsi qu'aux changements organisationnels et à la mobilité du personnel, les responsables de maintenance cherchent à formaliser et pérenniser le savoir et le savoir-faire des employés. Pour répondre à cette problématique, notre objectif est de fournir un service d'aide à la maintenance qui utilise et capitalise les connaissances. Nos travaux se situent dans le cadre du projet Européen Proteus qui a permis de développer une plateforme distribuée d'e-maintenance intégrant les différents systèmes et applications existants en maintenance. Nous avons déterminé quatre niveaux d'applications associés chacun à un ensemble d'outils d'aide : le niveau d'analyse d'équipement, celui de diagnostic et d'expertise, celui de gestion des ressources et celui de gestion des stratégies de maintenance. Ces outils d'aide nécessitent une expertise capitalisée que nous proposons de préserver dans une mémoire d'entreprise. Afin d'élaborer la mémoire ainsi que notre outil d'aide au diagnostic et à la réparation, nous avons introduit une démarche de capitalisation des connaissances articulée autour d'une méthodologie de raisonnement à partir de cas (RàPC) guidé par les connaissances. La conception de l'outil passe par la modélisation des connaissances qui se décline en un modèle de représentation (une ontologie du domaine) et en un modèle de résolution de problèmes (RàPC). Les modèles proposés utilisent des technologies émergeantes du Web sémantique permettant de faire évoluer le concept d'emaintenance vers un nouveau concept de s-maintenance (maintenance sémantique).

L'évaluation de l'aptitude à consentir aux soins se situe au coeur de la pratique clinique des médecins, voire des autres professionnels de la santé. Elle est une partie intégrante du consentement aux soins, pivot tant éthique que juridique de la promotion de l'autonomie du patient. L'appréciation de l'aptitude demeure encore imprécise et il n'existe pas d'outil fiable pour l'évaluer. Le jugement clinique du médecin est l'un des étalons de mesure de celle-ci, et ce jugement n'a pas été étudié. Il est implicite à la pratique clinique et il est important de l'explorer pour poursuivre les travaux dans le domaine. Notre objectif est ainsi de mieux décrire l'expérience du clinicien alors qu'il évalue l'aptitude à consentir aux soins d'un patient. Pour ce faire, nous avons développé un outil de recherche dont l'utilisation en clinique est novatrice: le protocole de penser à voix haute a posteriori. Ancré dans la théorie de la gestion de l'information en psychologie cognitive, cet outil a surtout été utilisé en laboratoire pour des tâches courtes. Nous nous le sommes appropriés pour tenter de l'utiliser dans un contexte d'une entrevue longue avec l'aide d'un soutien audiovisuel. Il a aussi fallu le resituer dans un paradigme de recherche différent afin d'en faciliter l'analyse: une approche qualitative mixte issue de la théorie ancrée et de la casuistique. Nous avons réussi à former un échantillon critique de médecins constitué de 8 individus ayant complété 14 entrevues. Les médecins étaient des neurologues, des gériatres, des psychiatres et des médecins de famille. Les patients étaient atteints de pathologies médicales multiples, parfois avec des répercussions psychiatriques. Une grille de codes a été développée au sein du groupe de recherche à partir d'une recension des écrits. Elle emploie des codes issus de l'anamnèse clinique et des critères d'évaluation de l'aptitude à consentir aux soins et de la compétence éthique. Nos entrevues nous ont ouvert un vaste univers expérientiel. Elles ont permis de mettre au jour la démarche que les médecins emploient. Les médecins qui évaluent l'aptitude à consentir n'emploient pas de façon formelle des outils d'évaluation des habiletés décisionnelles. C'est dans l'histoire qu'il collige du patient, dans la qualité de sa narration et dans la description de son projet de vie que le médecin validera l'évaluation cognitive du patient et son aptitude à consentir. Les médecins ne font pas un arrêt particulier pour évaluer l'aptitude; ils tentent de comprendre le patient, l'histoire de sa maladie, son histoire de vie. Les médecins apprécient l'aptitude à consentir aux soins proposés tout en poursuivant leur démarche diagnostique des pathologies qui affligent le patient. La démarche s'intègre dans un dialogue et met l'emphase sur le caractère raisonnable et crédible de la narration du patient. Notre recherche, après analyse des critères de scientificité de la recherche qualitative, s'avère fiable et crédible. Elle permet de mettre au jour certains des éléments du jugement du médecin, ce qui est nouveau dans la littérature. Ces données ouvrent la voie à d'autres recherches complémentaires qui se situent à de multiples niveaux. Sur le plan de la recherche, les travaux doivent se poursuivre afin de mieux utiliser le protocole de penser à voix haute en recherche. Sur le plan de l'éducation, notre étude souligne l'importance d'associer une formation en éthique à la démarche clinique. Le développement de nouveaux outils de formation s'impose aussi. Notre recherche ouvre un espace nouveau visant à mieux comprendre comment les outils de mesures des habiletés décisionnelles peuvent compléter ou éclairer l'évaluation clinique.

Cette thèse propose plusieurs contributions sur le thème de la détection d'implications textuelles (DIT). La DIT est la capacité humaine, étant donné deux textes, à pouvoir dire si le sens du second texte peut être déduit à partir de celui du premier. Une des contributions apportée au domaine est un système de DIT hybride prenant les analyses d'un analyseur syntaxique stochastique existant afin de les étiqueter avec des rôles sémantiques, puis transformant les structures obtenues en formules logiques grâce à des règles de réécriture pour tester finalement l'implication à l'aide d'outils de preuve. L'autre contribution de cette thèse est la génération de suites de tests finement annotés avec une distribution uniforme des phénomènes couplée avec une nouvelle méthode d'évaluation des systèmes utilisant les techniques de fouille d'erreurs développées par la communauté de l'analyse syntaxique permettant une meilleure identification des limites des systèmes. Pour cela nous créons un ensemble de formules sémantiques puis nous générons les réalisations syntaxiques annotées correspondantes à l'aide d'un système de génération existant. Nous testons ensuite s'il y a implication ou non entre chaque couple de réalisations syntaxiques possible. Enfin nous sélectionnons un sous-ensemble de cet ensemble de problèmes d'une taille donnée et satisfaisant un certain nombre de contraintes à l'aide d'un algorithme que nous avons développé. / This thesis presents several contributions on the theme of recognising textual entailment (RTE). The RTE is the human capacity, given two texts, to determine whether the meaning of the second text could be deduced from the meaning of the first or not. One of the contributions made to the field is a hybrid system of RTE taking analysis of an existing stochastic parser to label them with semantics roles, then turning obtained structures in logical formulas using rewrite rules to finally test the entailment using proof tools. Another contribution of this thesis is the generation of finely annotated tests suites with a uniform distribution of phenomena coupled with a new methodology of systems evaluation using error minning techniques developed by the community of parsing allowing better identification of systems limitations. For this, we create a set of formulas, then we generate annotated syntactics realisations corresponding by using an existing generation system. Then, we test whether or not there is an entailment between each pair of possible syntactics realisations. Finally, we select a subset of this set of problems of a given size and a satisfactory a certain number of constraints using an algorithm that we developed

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Les individus autistes présentent un profil cognitif particulier. Par exemple, contrairement aux non-autistes, ils tendent à obtenir des scores plus élevés au test des Matrices progressives de Raven (RSPM) qu’aux tests de QI de Wechsler. Ils peuvent aussi résoudre les items du RSPM plus rapidement. Les mécanismes cérébraux sous-tendant cette différence sont toutefois encore peu connus. Cette étude vise à caractériser comment l’activité du réseau fronto-pariétal de raisonnement est modulée par la complexité de la tâche chez les individus autistes (AUT) en comparaison à un groupe contrôle (Non-AUT) lors d’une tâche de raisonnement fluide. Pour ce faire, nous avons ré-analysé les données d’une étude précédente, dans laquelle 15 AUT et 18 Non-AUT ont résolu les 60 problèmes du RSPM alors qu’ils se trouvaient dans un scanner IRM. Lorsque la complexité du raisonnement augmentait, nous avons observé une augmentation de l’activité dans des aires occipitales chez le groupe AUT, et dans les régions frontales et pariétales chez le groupe Non-AUT. De plus, alors que la complexité du raisonnement augmentait, la modulation de la connectivité entre les régions impliquées dans le raisonnement était moins grande chez les AUT et ces derniers montraient une implication plus ciblée des aires occipitales lors de cette modulation que les Non-AUT. La moins grande modulation du réseau impliqué dans le raisonnement pour une performance semblable suggère que les individus autistes sont moins affectés par la complexité des tâches de raisonnement non verbal. Aussi, ils dépendent plus de processus visuospatiaux pour résoudre les matrices plus complexes que les participants non-autistes. Ces résultats nous apportent une meilleure compréhension des processus cognitifs impliqués dans l’intelligence autistique et de l’influence positive du sur-fonctionnement perceptif autistique sur celle-ci. / Having a distinct cognitive profile, autistic individuals, as opposed to non-autistics, tend to obtain higher scores at the Raven’s Progressive Matrices test (RSPM), than at the Wechsler IQ tests and to resolve the items of the RSPM more quickly. Though, the cerebral processes underlying these differences are not well known. Re-analyzing data previously published (Soulières et al., 2009), this study aims to characterize the modulation of the reasoning network by task complexity in the fronto-parietal reasoning network in autistic individuals (AUT) in comparison to a control group (Non-AUT) during a fluid reasoning task. 15 AUT and 18 Non-AUT resolved the 60 RSPM problems while lying in an MRI. As reasoning complexity was increasing, an increase in the activity in the occipital areas in the AUT group, and in frontal and parietal areas for the Non-AUT group were observed. Moreover, as task complexity was increasing, the modulation of the connectivity between areas involved in reasoning was lower in AUT, and they showed a more narrowly focused implication of occipital areas in this modulation as opposed to Non-AUT. These results suggest that autistic individuals are less affected by task complexity, given a lower modulation of the reasoning network that they exhibit for a similar accuracy, and rely more on visuospatial processes to solve complex matrices. These results give us a better understanding of the cognitive processes engaged in autistic intelligence and on the positive influence that the autistic enhanced perceptual functioning has on it.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.