Depuis les années 2000, un progrès significatif est enregistré dans les travaux de recherche qui proposent l’apprentissage de détecteurs d’objets sur des grandes bases de données étiquetées manuellement et disponibles publiquement. Cependant, lorsqu’un détecteur générique d’objets est appliqué sur des images issues d’une scène spécifique les performances de détection diminuent considérablement. Cette diminution peut être expliquée par les différences entre les échantillons de test et ceux d’apprentissage au niveau des points de vues prises par la(les) caméra(s), de la résolution, de l’éclairage et du fond des images. De plus, l’évolution de la capacité de stockage des systèmes informatiques, la démocratisation de la "vidéo-surveillance" et le développement d’outils d’analyse automatique des données vidéos encouragent la recherche dans le domaine du trafic routier. Les buts ultimes sont l’évaluation des demandes de gestion du trafic actuelles et futures, le développement des infrastructures routières en se basant sur les besoins réels, l’intervention pour une maintenance à temps et la surveillance des routes en continu. Par ailleurs, l’analyse de trafic est une problématique dans laquelle plusieurs verrous scientifiques restent à lever. Ces derniers sont dus à une grande variété dans la fluidité de trafic, aux différents types d’usagers, ainsi qu’aux multiples conditions météorologiques et lumineuses. Ainsi le développement d’outils automatiques et temps réel pour l’analyse vidéo de trafic routier est devenu indispensable. Ces outils doivent permettre la récupération d’informations riches sur le trafic à partir de la séquence vidéo et doivent être précis et faciles à utiliser. C’est dans ce contexte que s’insèrent nos travaux de thèse qui proposent d’utiliser les connaissances antérieurement acquises et de les combiner avec des informations provenant de la nouvelle scène pour spécialiser un détecteur d’objet aux nouvelles situations de la scène cible. Dans cette thèse, nous proposons de spécialiser automatiquement un classifieur/détecteur générique d’objets à une scène de trafic routier surveillée par une caméra fixe. Nous présentons principalement deux contributions. La première est une formalisation originale de transfert d’apprentissage transductif à base d’un filtre séquentiel de type Monte Carlo pour la spécialisation automatique d’un classifieur. Cette formalisation approxime itérativement la distribution cible inconnue au départ, comme étant un ensemble d’échantillons de la base spécialisée à la scène cible. Les échantillons de cette dernière sont sélectionnés à la fois à partir de la base source et de la scène cible moyennant une pondération qui utilise certaines informations a priori sur la scène. La base spécialisée obtenue permet d’entraîner un classifieur spécialisé à la scène cible sans intervention humaine. La deuxième contribution consiste à proposer deux stratégies d’observation pour l’étape mise à jour du filtre SMC. Ces stratégies sont à la base d’un ensemble d’indices spatio-temporels spécifiques à la scène de vidéo-surveillance. Elles sont utilisées pour la pondération des échantillons cibles. Les différentes expérimentations réalisées ont montré que l’approche de spécialisation proposée est performante et générique. Nous avons pu y intégrer de multiples stratégies d’observation. Elle peut être aussi appliquée à tout type de classifieur. De plus, nous avons implémenté dans le logiciel OD SOFT de Logiroad les possibilités de chargement et d’utilisation d’un détecteur fourni par notre approche. Nous avons montré également les avantages des détecteurs spécialisés en comparant leurs résultats avec celui de la méthode Vu-mètre de Logiroad. / Since 2000, a significant progress has been recorded in research work which has proposed to learn object detectors using large manually labeled and publicly available databases. However, when a generic object detector is applied on images of a specific scene, the detection performances will decrease considerably. This decrease may be explained by the differences between the test samples and the learning ones at viewpoints taken by camera(s), resolution, illumination and background images. In addition, the storage capacity evolution of computer systems, the "video surveillance" democratization and the development of automatic video-data analysis tools have encouraged research into the road-traffic domain. The ultimate aims are the management evaluation of current and future trafic requests, the road infrastructures development based on real necessities, the intervention of maintenance task in time and the continuous road surveillance. Moreover, traffic analysis is a problematicness where several scientific locks should be lifted. These latter are due to a great variety of traffic fluidity, various types of users, as well multiple weather and lighting conditions. Thus, developing automatic and real-time tools to analyse road-traffic videos has become an indispensable task. These tools should allow retrieving rich data concerning the traffic from the video sequence and they must be precise and easy to use. This is the context of our thesis work which proposes to use previous knowledges and to combine it with information extracted from the new scene to specialize an object detector to the new situations of the target scene. In this thesis, we propose to automatically specialize a generic object classifier/detector to a road traffic scene surveilled by a fixed camera. We mainly present two contributions. The first one is an original formalization of Transductive Transfer Learning based on a sequential Monte Carlo filter for automatic classifier specialization. This formalization approximates iteratively the previously unknown target distribution as a set of samples composing the specialized dataset of the target scene. The samples of this dataset are selected from both source dataset and target scene further to a weighting step using some prior information on the scene. The obtained specialized dataset allows training a specialized classifier to the target scene without human intervention. The second contribution consists in proposing two observation strategies to be used in the SMC filter’s update step. These strategies are based on a set of specific spatio-temporal cues of the video surveillance scene. They are used to weight the target samples. The different experiments carried out have shown that the proposed specialization approach is efficient and generic. We have been able to integrate multiple observation strategies. It can also be applied to any classifier / detector. In addition, we have implemented into the Logiroad OD SOFT software the loading and utilizing possibilities of a detector provided by our approach. We have also shown the advantages of the specialized detectors by comparing their results to the result of Logiroad’s Vu-meter method.

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Dans cette thèse, nous nous intéressons à un récent algorithme de segmentation d’images basé sur un processus de régularisation de graphes. L’objectif d’un tel algorithme est de calculer une fonction indicatrice de la segmentation qui satisfait un critère de régularité ainsi qu’un critère d’attache aux données. La particularité de cette approche est de représenter les images à l’aide de graphes de similarité. Ceux-ci permettent d’établir des relations entre des pixels non-adjacents, et ainsi de procéder à un traitement non-local des images. Afin d’en améliorer la précision, nous combinons cet algorithme à une seconde approche non-locale : des caractéristiques de textures. Un nouveau terme d’attache aux données est dans un premier temps développé. Inspiré des travaux de Chan et Vese, celui-ci permet d’évaluer l’homogénéité d’un ensemble de caractéristiques de textures. Dans un second temps, nous déléguons le calcul de l’attache aux données à un classificateur supervisé. Entrainé à reconnaitre certaines classes de textures, ce classificateur permet d’identifier les caractéristiques les plus pertinentes, et ainsi de fournir une modélisation plus aboutie du problème. Cette seconde approche permet par ailleurs une segmentation multiclasse. Ces deux méthodes ont été appliquées à la segmentation d’images texturées 2D et 3D. / In this thesis, we improve a recent image segmentation algorithm based on a graph regularization process. The goal of this method is to compute an indicator function that satisfies a regularity and a fidelity criteria. Its particularity is to represent images with similarity graphs. This data structure allows relations to be established between similar pixels, leading to non-local processing of the data. In order to improve this approach, combine it with another non-local one: the texture features. Two solutions are developped, both based on Haralick features. In the first one, we propose a new fidelity term which is based on the work of Chan and Vese and is able to evaluate the homogeneity of texture features. In the second method, we propose to replace the fidelity criteria by the output of a supervised classifier. Trained to recognize several textures, the classifier is able to produce a better modelization of the problem by identifying the most relevant texture features. This method is also extended to multiclass segmentation problems. Both are applied to 2D and 3D textured images.

L'objectif de cette thèse, menée dans un cadre industriel, est d'apparier des contenus textuels médiatiques. Plus précisément, il s'agit d'apparier à des articles de presse en ligne des vidéos pertinentes, pour lesquelles nous disposons d'une description textuelle. Notre problématique relève donc exclusivement de l'analyse de matériaux textuels, et ne fait intervenir aucune analyse d'image ni de langue orale. Surviennent alors des questions relatives à la façon de comparer des objets textuels, ainsi qu'aux critères mobilisés pour estimer leur degré de similarité. L'un de ces éléments est selon nous la similarité thématique de leurs contenus, autrement dit le fait que deux documents doivent relater le même sujet pour former une paire pertinente. Ces problématiques relèvent du domaine de la recherche d'information (ri), dans lequel nous nous ancrons principalement. Par ailleurs, lorsque l'on traite des contenus d'actualité, la dimension temporelle est aussi primordiale et les problématiques qui l'entourent relèvent de travaux ayant trait au domaine du topic detection and tracking (tdt) dans lequel nous nous inscrivons également.Le système d'appariement développé dans cette thèse distingue donc différentes étapes qui se complètent. Dans un premier temps, l'indexation des contenus fait appel à des méthodes de traitement automatique des langues (tal) pour dépasser la représentation classique des textes en sac de mots. Ensuite, deux scores sont calculés pour rendre compte du degré de similarité entre deux contenus : l'un relatif à leur similarité thématique, basé sur un modèle vectoriel de ri; l'autre à leur proximité temporelle, basé sur une fonction empirique. Finalement, un modèle de classification appris à partir de paires de documents, décrites par ces deux scores et annotées manuellement, permet d'ordonnancer les résultats.L'évaluation des performances du système a elle aussi fait l'objet de questionnements dans ces travaux de thèse. Les contraintes imposées par les données traitées et le besoin particulier de l'entreprise partenaire nous ont en effet contraints à adopter une alternative au protocole classique d'évaluation en ri, le paradigme de Cranfield. / The goal of this thesis, conducted within an industrial framework, is to pair textual media content. Specifically, the aim is to pair on-line news articles to relevant videos for which we have a textual description. The main issue is then a matter of textual analysis, no image or spoken language analysis was undertaken in the present study. The question that arises is how to compare these particular objects, the texts, and also what criteria to use in order to estimate their degree of similarity. We consider that one of these criteria is the topic similarity of their content, in other words, the fact that two documents have to deal with the same topic to form a relevant pair. This problem fall within the field of information retrieval (ir) which is the main strategy called upon in this research. Furthermore, when dealing with news content, the time dimension is of prime importance. To address this aspect, the field of topic detection and tracking (tdt) will also be explored.The pairing system developed in this thesis distinguishes different steps which complement one another. In the first step, the system uses natural language processing (nlp) methods to index both articles and videos, in order to overcome the traditionnal bag-of-words representation of texts. In the second step, two scores are calculated for an article-video pair: the first one reflects their topical similarity and is based on a vector space model; the second one expresses their proximity in time, based on an empirical function. At the end of the algorithm, a classification model learned from manually annotated document pairs is used to rank the results.Evaluation of the system's performances raised some further questions in this doctoral research. The constraints imposed both by the data and the specific need of the partner company led us to adapt the evaluation protocol traditionnal used in ir, namely the cranfield paradigm. We therefore propose an alternative solution for evaluating the system that takes all our constraints into account.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-17Bitstream added on 2014-06-13T18:43:15Z : No. of bitstreams: 1 martins_lcp_dr_arafcl.pdf: 649991 bytes, checksum: dde5ecb8f8f9ef96aaaf6c73e9d512b4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cette recherche s'inscrit dans le domaine de la formation des professeurs de langue anglaise en ayant pour but de discuter le rôle du stage supervisé dans le processus de formation de professeur de langue anglaise, dès l‟investigation des sens attribués et des savoirs produits au cours de cette expérience formative. Étant donné des questions couramment associeés à la problématique du stage supervisé, à savoir: opérationnalisation, structuration et normalisation, nous proposons un regard symbolique vers ce espace/temps de la formation. Donc par le biais de la pratique dans son domaine tridimensionnel (SEVERINO, 2001) et de l'expérience (TARDIF, 2002, 2005; DEWYE, 1938), nous cherchons à accéder les impressions, les sens attribués et les savoirs produits dans ce contexte pédagogique. Grâce à une perspective phénoménologique-herméneutique, ils font partie de cette étude dix stagiaires du cours des Lettres langues étrangères de l‟ Université de Rondônia (UNIR). L‟ensemble d'enregistrements a été recueilli dans la période de 2008 à 2009 et il est composé des interviews « demi-directive » et non directive des rapports de stage, des jeux-questionnaires, des documents et des notes de champ. L'analyse realisée permet d'affirmer que le stage est le composant pratique et l‟expérience inaugurale de l'enseignement qui favorise l'immersion dans la « profissionalidade » et il fait émerger la « professoralidade ». Au cours de la réalisation des stages, les actions et l'expérience en salle de classe dépassent la condition d'activité académique et touchent la dimension sociale et hétérogène du stage. Les sens attribués à cette expérience par les stagiaires vont dès « cair a ficha », le « baptême », jusqu‟à la « confirmation » de devenir (ou non) professeur, impliquant tant la réalisation personelle quant la professionnelle... (Résumé complet accès électronique cí - dessous) / Esta pesquisa se insere no campo da formação de professores de língua inglesa com o objetivo de discutir o papel do estágio supervisionado no processo de formação do professor de língua inglesa, a partir da investigação dos sentidos atribuídos e dos saberes produzidos, pelos estagiários, durante essa experiência formativa. Considerando as questões comumente associadas à problematização do estágio supervisionado, a saber: operacionalização, estruturação e normatização, propomos um olhar da perspectiva simbólica para esse espaço/momento de formação. Assim pelo viés da prática em sua esfera tridimensional (SEVERINO, 2001) e da experiência (TARDIF, 2002,2005; DEWEY, 1938), buscamos acessar as impressões, os sentidos atribuídos e os saberes produzidos nesse contexto pedagógico. Mediante uma perspectiva fenomenológica-hermenêutica, fazem parte deste estudo dez estagiários do curso de Letras-Línguas Estrangeiras, habilitação Inglês, da Universidade Federal de Rondônia. O conjunto de registros foi coletado no período de 2008 a 2009 e constitui-se de entrevistas semidiretivas e não diretivas, relatórios de estágio, observações de aulas dos estagiários, questionários, documentos e anotações de campo. A análise realizada nos permite afirmar que o estágio é a componente prática e a experiência inaugural da docência que favorece a imersão na profissionalidade e faz emergir a professoralidade. Durante a realização dos estágios, as ações e a experiência na sala de aula ultrapassam a condição de atividade acadêmica e deixam resvalar a dimensão social e heterogênea do estágio. Os sentidos atribuídos a esta experiência pelos estagiários vão desde o “cair a ficha”, o “batismo” até a “confirmação” pela “vontade” de tornar-se (ou não) professor, envolvendo tanto a realização pessoal como profissional... / This research project in the field of English language teacher training discusses the role of the teaching practicum in the process of English language teacher education. Its foundation lies in the investigation of the meanings assigned and knowledge produced during this formative experience. Considering the issues commonly associated with the teaching practicum, namely: operationalization, structuring and normalization, we propose a symbolic perspective of this educational space/moment. Therefore, through the bias of practice in its sphere (SEVERINO, 2001) and experience (TARDIF, 2002.2005; DEWYE, 1938), we seek to access the impressions, assigned meanings, and pedagogical knowledge produced in this context. Through a phenomenological-hermeneutical lens, we analyze the development of ten English language majors at the Universidade Federal de Rondônia. The data used for analysis were collected between 2008 and 2010 and are made up of semi-structured and unstructured interviews, internship reports, comments on trainees‟ lessons, quizzes, documents, and field notes. The analysis allows us to assert that the internship is the practical component and the inaugural teaching experience that fosters immersion in being a language teaching professional and elicits the state of being a professional language teacher. During the realization of the internships, trainees‟ actions and experiences in the classroom exceeded the condition of academic activity and the internship took on a social and heterogeneous dimension. The meanings that are assigned to this experience by trainees range from figuring it out,” to a baptism, to a confirmation of the desire to become (or not) a teacher and involved both personal and professional fulfillment. Regarding knowledge produced, the concrete actions of the trainees, which are contextualized and historic, acquire a formative character... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Edson do Carmo Inforsato / Banca: Dirce Charara Monteiro / Banca: Denise Maria Margonari / Banca: Míria Gomes de Oliveira / Banca: Ernesto Sergio Bertoldo / Resumo: Esta pesquisa se insere no campo da formação de professores de língua inglesa com o objetivo de discutir o papel do estágio supervisionado no processo de formação do professor de língua inglesa, a partir da investigação dos sentidos atribuídos e dos saberes produzidos, pelos estagiários, durante essa experiência formativa. Considerando as questões comumente associadas à problematização do estágio supervisionado, a saber: operacionalização, estruturação e normatização, propomos um olhar da perspectiva simbólica para esse espaço/momento de formação. Assim pelo viés da prática em sua esfera tridimensional (SEVERINO, 2001) e da experiência (TARDIF, 2002,2005; DEWEY, 1938), buscamos acessar as impressões, os sentidos atribuídos e os saberes produzidos nesse contexto pedagógico. Mediante uma perspectiva fenomenológica-hermenêutica, fazem parte deste estudo dez estagiários do curso de Letras-Línguas Estrangeiras, habilitação Inglês, da Universidade Federal de Rondônia. O conjunto de registros foi coletado no período de 2008 a 2009 e constitui-se de entrevistas semidiretivas e não diretivas, relatórios de estágio, observações de aulas dos estagiários, questionários, documentos e anotações de campo. A análise realizada nos permite afirmar que o estágio é a componente prática e a experiência inaugural da docência que favorece a imersão na profissionalidade e faz emergir a professoralidade. Durante a realização dos estágios, as ações e a experiência na sala de aula ultrapassam a condição de atividade acadêmica e deixam resvalar a dimensão social e heterogênea do estágio. Os sentidos atribuídos a esta experiência pelos estagiários vão desde o "cair a ficha", o "batismo" até a "confirmação" pela "vontade" de tornar-se (ou não) professor, envolvendo tanto a realização pessoal como profissional... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research project in the field of English language teacher training discusses the role of the teaching practicum in the process of English language teacher education. Its foundation lies in the investigation of the meanings assigned and knowledge produced during this formative experience. Considering the issues commonly associated with the teaching practicum, namely: operationalization, structuring and normalization, we propose a symbolic perspective of this educational space/moment. Therefore, through the bias of practice in its sphere (SEVERINO, 2001) and experience (TARDIF, 2002.2005; DEWYE, 1938), we seek to access the impressions, assigned meanings, and pedagogical knowledge produced in this context. Through a phenomenological-hermeneutical lens, we analyze the development of ten English language majors at the Universidade Federal de Rondônia. The data used for analysis were collected between 2008 and 2010 and are made up of semi-structured and unstructured interviews, internship reports, comments on trainees‟ lessons, quizzes, documents, and field notes. The analysis allows us to assert that the internship is the practical component and the inaugural teaching experience that fosters immersion in being a language teaching professional and elicits the state of being a professional language teacher. During the realization of the internships, trainees‟ actions and experiences in the classroom exceeded the condition of academic activity and the internship took on a social and heterogeneous dimension. The meanings that are assigned to this experience by trainees range from "figuring it out," to a "baptism," to a "confirmation" of the "desire" to become (or not) a teacher and involved both personal and professional fulfillment. Regarding knowledge produced, the concrete actions of the trainees, which are contextualized and historic, acquire a formative character... (Complete abstract click electronic access below) / Résumé: Cette recherche s'inscrit dans le domaine de la formation des professeurs de langue anglaise en ayant pour but de discuter le rôle du stage supervisé dans le processus de formation de professeur de langue anglaise, dès l‟investigation des sens attribués et des savoirs produits au cours de cette expérience formative. Étant donné des questions couramment associeés à la problématique du stage supervisé, à savoir: opérationnalisation, structuration et normalisation, nous proposons un regard symbolique vers ce espace/temps de la formation. Donc par le biais de la pratique dans son domaine tridimensionnel (SEVERINO, 2001) et de l'expérience (TARDIF, 2002, 2005; DEWYE, 1938), nous cherchons à accéder les impressions, les sens attribués et les savoirs produits dans ce contexte pédagogique. Grâce à une perspective phénoménologique-herméneutique, ils font partie de cette étude dix stagiaires du cours des Lettres langues étrangères de l‟ Université de Rondônia (UNIR). L‟ensemble d'enregistrements a été recueilli dans la période de 2008 à 2009 et il est composé des interviews « demi-directive » et non directive des rapports de stage, des jeux-questionnaires, des documents et des notes de champ. L'analyse realisée permet d'affirmer que le stage est le composant pratique et l‟expérience inaugurale de l'enseignement qui favorise l'immersion dans la « profissionalidade » et il fait émerger la « professoralidade ». Au cours de la réalisation des stages, les actions et l'expérience en salle de classe dépassent la condition d'activité académique et touchent la dimension sociale et hétérogène du stage. Les sens attribués à cette expérience par les stagiaires vont dès « cair a ficha », le « baptême », jusqu‟à la « confirmation » de devenir (ou non) professeur, impliquant tant la réalisation personelle quant la professionnelle... (Résumé complet accès électronique cí - dessous) / Doutor

Dans notre communication quotidienne avec les autres, nous avons autant de considération pour l’interlocuteur lui-même que pour l’information transmise. En permanence coexistent en effet deux modes de transmission : le verbal et le non-verbal. Sur ce dernier thème intervient principalement l’expression faciale avec laquelle l’interlocuteur peut révéler d’autres émotions et intentions. Habituellement, un processus de reconnaissance d’émotions faciales repose sur 3 étapes : le suivi du visage, l’extraction de caractéristiques puis la classification de l’expression faciale. Pour obtenir un processus robuste apte à fournir des résultats fiables et exploitables, il est primordial d’extraire des caractéristiques avec de forts pouvoirs discriminants (selon les zones du visage concernées). Les avancées récentes de l’état de l’art ont conduit aujourd’hui à diverses approches souvent bridées par des temps de traitement trop couteux compte-tenu de l’extraction de descripteurs sur le visage complet ou sur des heuristiques mathématiques et/ou géométriques.En fait, aucune réponse bio-inspirée n’exploite la perception humaine dans cette tâche qu’elle opère pourtant régulièrement. Au cours de ces travaux de thèse, la base de notre approche fut ainsi de singer le modèle visuel pour focaliser le calcul de nos descripteurs sur les seules régions du visage essentielles pour la reconnaissance d’émotions. Cette approche nous a permis de concevoir un processus plus naturel basé sur ces seules régions émergentes au regard de la perception humaine. Ce manuscrit présente les différentes méthodologies bio-inspirées mises en place pour aboutir à des résultats qui améliorent généralement l’état de l’art sur les bases de référence. Ensuite, compte-tenu du fait qu’elles se focalisent sur les seules parties émergentes du visage, elles améliorent les temps de calcul et la complexité des algorithmes mis en jeu conduisant à une utilisation possible pour des applications temps réel. / Communication in any form i.e. verbal or non-verbal is vital to complete various daily routine tasks and plays a significant role inlife. Facial expression is the most effective form of non-verbal communication and it provides a clue about emotional state, mindset and intention. Generally automatic facial expression recognition framework consists of three step: face tracking, feature extraction and expression classification. In order to built robust facial expression recognition framework that is capable of producing reliable results, it is necessary to extract features (from the appropriate facial regions) that have strong discriminative abilities. Recently different methods for automatic facial expression recognition have been proposed, but invariably they all are computationally expensive and spend computational time on whole face image or divides the facial image based on some mathematical or geometrical heuristic for features extraction. None of them take inspiration from the human visual system in completing the same task. In this research thesis we took inspiration from the human visual system in order to find from where (facial region) to extract features. We argue that the task of expression analysis and recognition could be done in more conducive manner, if only some regions are selected for further processing (i.e.salient regions) as it happens in human visual system. In this research thesis we have proposed different frameworks for automatic recognition of expressions, all getting inspiration from the human vision. Every subsequently proposed addresses the shortcomings of the previously proposed framework. Our proposed frameworks in general, achieve results that exceeds state-of-the-artmethods for expression recognition. Secondly, they are computationally efficient and simple as they process only perceptually salient region(s) of face for feature extraction. By processing only perceptually salient region(s) of the face, reduction in feature vector dimensionality and reduction in computational time for feature extraction is achieved. Thus making them suitable for real-time applications.

A discrete event system is a system whose state space is given by a discrete set and whose state transition mechanism is event-driven i.e. its state evolution depends only on the occurrence of discrete events over the time. These systems are used in many fields of application (telecommunication networks, aeronautics, aerospace,). The validity of these systems is then an important issue and to ensure it we can use supervisory control methods. These methods consist in imposing a given specification on a system by means of a controller which runs in parallel with the original system and which restricts its behavior. In this thesis, we develop supervisory control methods where the system can have an infinite state space and the controller has a partial observation of the system (this implies that the controller must define its control policy from an imperfect knowledge of the system). Unfortunately, this problem is generally undecidable. To overcome this negative result, we use abstract interpretation techniques which ensure the termination of our algorithms by overapproximating, however, some computations. The aim of this thesis is to provide the most complete contribution it is possible to bring to this topic. Hence, we consider more and more realistic problems. More precisely, we start our work by considering a centralized framework (i.e. the system is controlled by a single controller) and by synthesizing memoryless controllers (i.e. controllers that define their control policy from the current observation received from the system). Next, to obtain better solutions, we consider the synthesis of controllers that record a part or the whole of the execution of the system and use this information to define the control policy. Unfortunately, these methods cannot be used to control an interesting class of systems: the distributed systems. We have then defined methods that allow to control distributed systems with synchronous communications (decentralized and modular methods) and with asynchronous communications (distributed method). Moreover, we have implemented some of our algorithms to experimentally evaluate the quality of the synthesized controllers. / <p><p>Un système à événements discrets est un système dont l'espace d'états est un ensemble discret et dont l'évolution de l'état courant dépend de l'occurrence d'événements discrets à travers le temps. Ces systèmes sont présents dans de nombreux domaines critiques tels les réseaux de communications, l'aéronautique, l'aérospatiale. La validité de ces systèmes est dès lors une question importante et une manière de l'assurer est d'utiliser des méthodes de contrôle supervisé. Ces méthodes associent au système un dispositif, appelé contrôleur, qui s'exécute en parrallèle et qui restreint le comportement du système de manière à empêcher qu'un comportement erroné ne se produise. Dans cette thèse, on s'intéresse au développement de méthodes de contrôle supervisé où le système peut avoir un espace d'états infini et où les contrôleurs ne sont pas toujours capables d'observer parfaitement le système; ce qui implique qu'ils doivent définir leur politique de contrôle à partir d'une connaissance imparfaite du système. Malheureusement, ce problème est généralement indécidable. Pour surmonter cette difficulté, nous utilisons alors des techniques d'interprétation abstraite qui assurent la terminaison de nos algorithmes au prix de certaines sur-approximations dans les calculs. Le but de notre thèse est de fournir la contribution la plus complète possible dans ce domaine et nous considèrons pour cela des problèmes de plus en plus réalistes. Plus précisement, nous avons commencé notre travail en définissant une méthode centralisée où le système est contrôlé par un seul contrôleur qui définit sa politique de contrôle à partir de la dernière information reçue du système. Ensuite, pour obtenir de meilleures solutions, nous avons défini des contrôleurs qui retiennent une partie ou la totalité de l'exécution du système et qui définissent leur politique de contrôle à partir de cette information. Malheureusement, ces méthodes ne peuvent pas être utilisées pour contrôler une classe intéressante de systèmes: les sytèmes distribués. Nous avons alors défini des méthodes permettant de contrôler des systèmes distribués dont les communications sont synchrones (méthodes décentralisées et modulaires) et asynchrones (méthodes distribuées). De plus, nous avons implémenté certains de nos algorithmes pour évaluer expérimentalement la qualité des contrôleurs qu'ils synthétisent. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La prise de conscience des problèmes d'environnement et des effets directs et indirects des activités humaines a conduit à renforcer la surveillance haute fréquence des écosystèmes marins par l'installation de stations de mesures multicapteurs autonomes. Les capteurs, installés dans des milieux hostiles, sont sujets à des périodes de calibration, d'entretien voire des pannes et sont donc susceptibles de générer des données bruitées, manquantes voire aberrantes qu'il est nécessaire de filtrer et compléter avant toute exploitation ultérieure. Dans ce contexte, l'objectif du travail est de concevoir un système numérique automatisé robuste capable de traiter de tel volume de données afin d’améliorer les connaissances sur la qualité des systèmes aquatiques, et plus particulièrement en considérant le déterminisme et la dynamique des efflorescences du phytoplancton. L'étape cruciale est le développement méthodologique de modèles de prédiction des efflorescences du phytoplancton permettant aux utilisateurs de disposer de protocoles adéquats. Nous proposons pour cela l'emploi du modèle de Markov caché hybridé pour la détection et la prédiction des états de l'environnement (caractérisation des phases clefs de la dynamique et des caractéristiques hydrologiques associées). L'originalité du travail est l'hybridation du modèle de Markov par un algorithme de classification spectrale permettant un apprentissage non supervisé conjoint de la structure, sa caractérisation et la dynamique associée. Cette approche a été appliquée sur trois bases de données réelles : la première issue de la station marine instrumentée MAREL Carnot (Ifremer) (2005-2009), la seconde d’un système de type Ferry Box mis en œuvre en Manche orientale en 2012 et la troisième d’une station de mesures fixe, installée le long de la rivière Deûle en 2009 (Agence de l’Eau Artois Picardie - AEAP). Le travail s’inscrit dans le cadre d’une collaboration étroite entre l'IFREMER, le LISIC/ULCO et l'AEAP afin de développer des systèmes optimisés pour l’étude de l’effet des activités anthropiques sur le fonctionnement des écosystèmes aquatiques et plus particulièrement dans le contexte des efflorescences de l’algue nuisible, Phaeocystis globosa. / Because of the growing interest for environmental issues and to identify direct and indirect effects of anthropogenic activities on ecosystems, environmental monitoring programs have recourse more and more frequently to high resolution, autonomous and multi-sensor instrumented stations. These systems are implemented in harsh environment and there is a need to stop measurements for calibration, service purposes or just because of sensors failure. Consequently, data could be noisy, missing or out of range and required some pre-processing or filtering steps to complete and validate raw data before any further investigations. In this context, the objective of this work is to design an automatic numeric system able to manage such amount of data in order to further knowledge on water quality and more precisely with consideration about phytoplankton determinism and dynamics. Main phase is the methodological development of phytoplankton bloom forecasting models giving the opportunity to end-user to handle well-adapted protocols. We propose to use hybrid Hidden Markov Model to detect and forecast environment states (identification of the main phytoplankton bloom steps and associated hydrological conditions). The added-value of our approach is to hybrid our model with a spectral clustering algorithm. Thus all HMM parameters (states, characterisation and dynamics of these states) are built by unsupervised learning. This approach was applied on three data bases: first one from the marine instrumented station MAREL Carnot (Ifremer) (2005-2009), second one from a Ferry Box system implemented in the eastern English Channel en 2012 and third one from a freshwater fixed station in the river Deûle in 2009 (Artois Picardie Water Agency). These works fall within the scope of a collaboration between IFREMER, LISIC/ULCO and Artois Picardie Water Agency in order to develop optimised systems to study effects of anthropogenic activities on aquatic systems functioning in a regional context of massive blooms of the harmful algae, Phaeocystis globosa.

Le mélanome est la forme la plus grave de cancer de la peau. Cette thèse a contribué au développement de deux approches différentes pour le diagnostic assisté par ordinateur du mélanome : approche analytique et approche comparative.L'approche analytique imite le comportement du dermatologue en détectant les caractéristiques de malignité sur la base de méthodes analytiques populaires dans une première étape, et en combinant ces caractéristiques dans une deuxième étape. Nous avons étudié l’impacte d’un système du diagnostic automatique utilisant des images dermoscopique de lésions cutanées pigmentées sur le diagnostic de dermatologues. L'approche comparative, appelé concept du Vilain Petit Canard (VPC), suppose que les naevus chez le même patient ont tendance à partager certaines caractéristiques morphologiques ainsi que les dermatologues identifient quelques groupes de similarité. VPC est le naevus qui ne rentre dans aucune de ces groupes, susceptibles d'être mélanome. / Melanoma is the most serious type of skin cancer. This thesis focused on the development of two different approaches for computer-aided diagnosis of melanoma: analytical approach and comparative approach. The analytical approach mimics the dermatologist’s behavior by first detecting malignancy features based on popular analytical methods, and in a second step, by combining these features. We investigated to what extent the melanoma diagnosis can be impacted by an automatic system using dermoscopic images of pigmented skin lesions. The comparative approach, called Ugly Duckling (UD) concept, assumes that nevi in the same patient tend to share some morphological features so that dermatologists identify a few similarity clusters. UD is the nevus that does not fit into any of those clusters, likely to be suspicious. The goal was to model the ability of dermatologists to build consistent clusters of pigmented skin lesions in patients.