Les moteurs de recherche, largement utilisés dans différents domaines, sont devenus la principale source d'information pour de nombreux utilisateurs. Cependant, les Systèmes de Recherche d'Information (SRI) font face à de nouveaux défis liés à la croissance et à la diversité des données disponibles. Un SRI analyse la requête soumise par l'utilisateur et explore des collections de données de nature non structurée ou semi-structurée (par exemple : texte, image, vidéo, page Web, etc.) afin de fournir des résultats qui correspondent le mieux à son intention et ses intérêts. Afin d'atteindre cet objectif, au lieu de prendre en considération l'appariement requête-document uniquement, les SRI s'intéressent aussi au contexte de l'utilisateur. En effet, le profil utilisateur a été considéré dans la littérature comme l'élément contextuel le plus important permettant d'améliorer la pertinence de la recherche. Il est intégré dans le processus de recherche d'information afin d'améliorer l'expérience utilisateur en recherchant des informations spécifiques. Comme le facteur temps a gagné beaucoup d'importance ces dernières années, la dynamique temporelle est introduite pour étudier l'évolution du profil utilisateur qui consiste principalement à saisir les changements du comportement, des intérêts et des préférences de l'utilisateur en fonction du temps et à actualiser le profil en conséquence. Les travaux antérieurs ont distingué deux types de profils utilisateurs : les profils à court-terme et ceux à long-terme. Le premier type de profil est limité aux intérêts liés aux activités actuelles de l'utilisateur tandis que le second représente les intérêts persistants de l'utilisateur extraits de ses activités antérieures tout en excluant les intérêts récents. Toutefois, pour les utilisateurs qui ne sont pas très actifs dont les activités sont peu nombreuses et séparées dans le temps, le profil à court-terme peut éliminer des résultats pertinents qui sont davantage liés à leurs intérêts personnels. Pour les utilisateurs qui sont très actifs, l'agrégation des activités récentes sans ignorer les intérêts anciens serait très intéressante parce que ce type de profil est généralement en évolution au fil du temps. Contrairement à ces approches, nous proposons, dans cette thèse, un profil utilisateur générique et sensible au temps qui est implicitement construit comme un vecteur de termes pondérés afin de trouver un compromis en unifiant les intérêts récents et anciens. Les informations du profil utilisateur peuvent être extraites à partir de sources multiples. Parmi les méthodes les plus prometteuses, nous proposons d'utiliser, d'une part, l'historique de recherche, et d'autre part les médias sociaux. / Recently, search engines have become the main source of information for many users and have been widely used in different fields. However, Information Retrieval Systems (IRS) face new challenges due to the growth and diversity of available data. An IRS analyses the query submitted by the user and explores collections of data with unstructured or semi-structured nature (e.g. text, image, video, Web page etc.) in order to deliver items that best match his/her intent and interests. In order to achieve this goal, we have moved from considering the query-document matching to consider the user context. In fact, the user profile has been considered, in the literature, as the most important contextual element which can improve the accuracy of the search. It is integrated in the process of information retrieval in order to improve the user experience while searching for specific information. As time factor has gained increasing importance in recent years, the temporal dynamics are introduced to study the user profile evolution that consists mainly in capturing the changes of the user behavior, interests and preferences, and updating the profile accordingly. Prior work used to discern short-term and long-term profiles. The first profile type is limited to interests related to the user's current activities while the second one represents user's persisting interests extracted from his prior activities excluding the current ones. However, for users who are not very active, the short-term profile can eliminate relevant results which are more related to their personal interests. This is because their activities are few and separated over time. For users who are very active, the aggregation of recent activities without ignoring the old interests would be very interesting because this kind of profile is usually changing over time. Unlike those approaches, we propose, in this thesis, a generic time-sensitive user profile that is implicitly constructed as a vector of weighted terms in order to find a trade-off by unifying both current and recurrent interests. User profile information can be extracted from multiple sources. Among the most promising ones, we propose to use, on the one hand, searching history. Data from searching history can be extracted implicitly without any effort from the user and includes issued queries, their corresponding results, reformulated queries and click-through data that has relevance feedback potential. On the other hand, the popularity of Social Media makes it as an invaluable source of data used by users to express, share and mark as favorite the content that interests them.

Les travaux de recherche développés dans cette thèse concernent la mise en oeuvre d'un système de vidéo surveillance intelligente en milieu hospitalier. Dans le contexte d'une application en unité de soins intensifs médicale, nous introduisons la notion originale de Boite Noire Médicale et nous proposons un nouveau système de monitoring visuel de Détection Automatique de Situations à risque et d'Alerte (DASA) basé sur un système de vidéosurveillance multi-caméra intelligent. L'objectif étant d'interpréter les flux d'informations visuelles et de détecter en temps réel les situations à risque afin de prévenir l'équipe médicale et ensuite archiver les évènements dans une base de donnée vidéo qui représente la Boite Noire Médicale. Le système d'interprétation est basé sur des algorithmes de reconnaissance de scénarios qui exploitent les Modèles de Markovs Cachés (MMCs). Une extension du modèle MMC standard est proposé afin de gérer la structure hiérarchique interne des scénarios et de contrôler la durée de chaque état du modèle markovien. La contribution majeure de ce travail repose sur l'intégration d'un raisonnement de type évènementiel, pour gérer la décision de reconnaissance en tenant compte des imperfections des informations disponibles. Les techniques de reconnaissance de scénarios proposées ont été testées et évaluées sur une base de séquences vidéo médicales et comparés aux modèles de Markov cachés probabilistiques classiques. / This thesis focuses on the study and the implementation of an intelligent visual monitoring system in hospitals. In the context of an application for patient monitoring in mediacal intensive care unit, we introduce an original concept of the Medical Black Box and we propose a new system for visual monitoring of Automatic Detection of risk Situations and Alert (DASA) based on a CCTV system with network smart camera. The aim is to interpret the visual information flow and to detect at real-time risk situations to prevent the mediacl team and then archive the events in a video that is based Medical Black Box data. The interpretation system is based on scenario recognition algorithms that exploit the Hidden Markov Models (HMM). An extension of the classic model of HMM is proposed to handle the internal reporting structure of the scenarios and to control the duration of each state of the Markov model. The main contribution of this work relies on the integration of an evidential reasoning, in order to manage the recognition decision taking into account the imperfections of available information. The proposed scenarios recognition method have been tested and assessed on database of medical video sequences and compared to standard probabilistic Hidden Markov Models.

La réduction des nuisances sonores induites par les aéronefs civils autour des grands aéroports est devenue un enjeu sociétal important. Pour réduire le bruit propulsif de soufflante, devenu prépondérant au cours des dernières années avec l'avènement de turboréacteurs à double flux, les constructeurs sont amenés à généraliser l'utilisation de matériaux absorbants acoustiques (également appelés « liners »). Ce sujet de thèse s'inscrit dans le cadre de l'amélioration des outils CAA relativement à la prévision numérique de ces matériaux absorbants. Cette modélisation soulève plusieurs interrogations, liées à divers aspects tels que le type d'écoulement mis en jeu (inhomogénéités, couche limite, etc.), les niveaux acoustiques en présence (effets de non linéarité), les effets de diffraction induits par les ruptures d'impédance, etc. Cette étude consiste donc à valider et à améliorer la condition limite d'impédance, implémentée dans le solveur CAA sAbrinA.v0, développé par l'Onera. Des développements théoriques sont d'abord consacrés à la modélisation de l'impédance dans le domaine temporel, et conduisent à une discussion sur la généralisation de cette modélisation. Le travail consiste ensuite à simuler plusieurs cas tests canoniques de l'absorption du bruit par un revêtement acoustique, lesquels sont validés par confrontation avec d'autres résultats analytiques et/ou expérimentaux. Ce travail fournit de nouvelles connaissances sur la façon dont les matériaux absorbants acoustiques peuvent être modélisés et simulés de manière précise dans le cadre d'une approche CAA dans le domaine temporel. / The reduction of acoustic emission induced by civil aircraft around major airports has become an important societal issue. To reduce the fan noise, induced by the engines, which has become preponderant over the past years with the advent of turbofan engines, manufacturers are led to generalize the employment of acoustic absorbing materials (or acoustic “liners”). The present thesis is related to the numerical prediction of such absorbing materials, in the context of time-domain CAA (Computational AeroAcoustics) methods. Such modeling raises several key questions, which are related to various aspects such as the type of flow involved (boundary layers effects, etc.), the sound levels considered (non-linear phenomena), the diffraction effects induced by ruptures of impedance, etc. The present study then consists in validating and improving the time-domain impedance boundary condition implemented in Onera’s structured CAA solver (named sAbrinA.v0). Theoretical developments are first devoted to the modeling of impedance in the time-domain, and lead to a discussion on the generalization of this modeling. The work then consists in CAA-simulating several canonical tests of noise absorption by acoustic liners. Outputs are compared against experimental and/or analytical results, delivering new insight in the way noise absorption materials can be accurately modeled and simulated using time-domain CAA-approaches.

Les dernières années, la taille des collections vidéo a connu une forte augmentation. La recherche et la navigation efficaces dans des telles collections demande une indexation avec des termes pertinents, ce qui nous amène au sujet de cette thèse, l’indexation sémantique des vidéos. Dans ce contexte, le modèle Sac de Mots (BoW), utilisant souvent des caractéristiques SIFT ou SURF, donne de bons résultats sur les images statiques. Notre première contribution est d’améliorer les résultats des descripteurs SIFT/SURF BoW sur les vidéos en pré-traitant les vidéos avec un modèle de rétine humaine, ce qui rend les descripteurs SIFT/SURF BoW plus robustes aux dégradations vidéo et qui leurs donne une sensitivité à l’information spatio-temporelle. Notre deuxième contribution est un ensemble de descripteurs BoW basés sur les trajectoires. Ceux-ci apportent une information de mouvement et contribuent vers une description plus riche des vidéos. Notre troisième contribution, motivée par la disponibilité de descripteurs complémentaires, est une fusion tardive qui détermine automatiquement comment combiner un grand ensemble de descripteurs et améliore significativement la précision moyenne des concepts détectés. Toutes ces approches sont validées sur les bases vidéo du challenge TRECVid, dont le but est la détection de concepts sémantiques visuels dans un contenu multimédia très riche et non contrôlé. / During the last years, we have witnessed a great increase in the size of digital video collections. Efficient searching and browsing through such collections requires an indexing according to various meaningful terms, bringing us to the focus of this thesis, the automatic semantic indexing of videos. Within this topic, the Bag of Words (BoW) model, often employing SIFT or SURF features, has shown good performance especially on static images. As our first contribution, we propose to improve the results of SIFT/SURF BoW descriptors on videos by pre-processing the videos with a model of the human retina, thereby making these descriptors more robust to video degradations and sensitivite to spatio-temporal information. Our second contribution is a set of BoW descriptors based on trajectories. These give additional motion information, leading to a richer description of the video. Our third contribution, motivated by the availability of complementary descriptors, is a late fusion approach that automatically determines how to combine a large set of descriptors, giving a high increase in the average precision of detected concepts. All the proposed approaches are validated on the TRECVid challenge datasets which focus on visual concept detection in very large and uncontrolled multimedia content.

Ce travail de thèse se décompose en deux parties. Tout d'abord, nous présentons une nouvelle technique de focalisation d'ondes avec un seul émetteur en cavité réverbérante (FIM) en profitant d'un algorithme inspiré du filtre inverse. Via l'étude expérimentale de cavités réverbérantes dans le domaine des ultrasons, nous démontrons la capacité du FIM à optimiser la focalisation quelle que soit le type de cavité (de type ergodique ou non). Dans une deuxième partie, la propagation d'ondes élastiques dans un système formé par un ensemble de tiges d'aluminium collées sur une plaque mince de même nature, est étudiée. Ces tiges (résonateurs quasi-ponctuels) sont arrangées de façon périodique ou aléatoire sur une échelle sub-longueur d'onde. Le métamatériau ainsi constitué révèle la présence de larges bandes de fréquences interdites. De plus, la coexistence de résonances de flexion et de compression dans les résonateurs, ajoutée à la présence d'une conversion d'une partie de l'énergie du mode A0 vers le mode S0 dans la plaque, crée une grande complexité du champ d'onde. C'est ce qui fait de ce type de métamatériau, des objets tout à fait singuliers à l'échelle mésoscopique. / This thesis is divided into two parts. First, we present a new technique for focusing waves with one emitter in reverberant cavity (OCIF) inspired by inverse filter algorithm. Through the experimental study of reverberant cavities in the field of ultrasound, we demonstrate the ability of the OCIF to optimize the focusing no matter what type of cavity (ergodic type or not). In a second part, we investigate the propagation of elastic waves in a system formed by a set of aluminum rods glued to a thin plate of the same material. These rods form a set of quasi-punctual resonators in the propagation plane of waves. It is possible to arrange them periodically or randomly on a subwavelength scale. The metamaterial thus formed shows a complex wave field within it, including the presence of wide prohibited frequency ranges (bandgaps). The experimental and numerical approaches described in this manuscript show the existence of both flexural and compressional resonances in the resonators. Added to the presence of a conversion of a portion of the energy from the $A0$ Lamb mode to the $S0$ one in the plate, such a complexity makes this type of metamaterials, quite unusual objects at the mesoscopic scale.

L’essor des activités économiques monétarisées, tout particulièrement marchandes, à l’échelle internationale, se traduit dans les pratiques sociales, par la diffusion d’un modèle « économique » d’usage du temps. En outre, ce dernier se soutient et renforce à la fois une conceptualisation temporelle dominante dans les analyses économiques académiques, qui est excessivement réductrice, quant à la diversité des déterminants des actions sociales (rationalité de type réflexif privilégiée sinon exclusive), et conséquemment quant aux rapports qu’entretiennent (manipulations instrumentales) les agents sociaux avec un « temps » pensé, souvent implicitement, comme homogène, extérieur à eux, essentiellement unilinéaire.La présente thèse s’attache à montrer que face à cette imposition de sens, en fait lui aussi sens pratique situé socialement, demeurent et se reconstruisent sans cesse diverses temporalités. La raison principale de ce phénomène réside dans la complexité de la construction socio-anthropologique de ces dernières. Notamment, leur profonde incorporation par les individus, le plus souvent placés dans des rapports d’inégalités de ressources sociales avec autrui, les dote de plus ou moins de capital temporel, structurellement et/ou dans une situation donnée. Ils subissent et/ou exercent alors la domination temporelle.Par conséquent, l’action publique dont la vocation affirmée est de concourir au développement économique et social, devrait se fonder davantage sur cette réalité socio-temporelle différenciée, afin de mieux la servir, i.e. en tendant effectivement le plus possible à son universalisation. De leur côté, mais en relations d’interdépendance partielle avec l’Etat, les sciences économiques gagneraient en réalisme de leur travaux, à intégrer ces acquis de connaissances des autres sciences de la société, notamment ceux mis au jour par l’intellectuel collectif Pierre Bourdieu. / The rapid development of worldwide monetised economic activities, especially when market-oriented, induces the commonly shared vision of an "economic" use of time in social practices. Besides, this model is sustained and reinforced by a predominantly time-related conceptualisation in economic analyses from academic circles, which is extremely simplistic, considering the whole range of factors determining social actions - a much favoured, if not exclusive, type of reflexive rationality. It appears all the more simplistic as social agents-through instrumental manipulations- regard time, often implicitly, as homogeneous, extrinsic and unilinear. This thesis will demonstrate that, faced with the interpretation of time that has been imposed by social context, various types of temporality not only linger on but are also constantly rebuilt. This phenomenon is mainly due to their complex socio-anthropological construction. It should be noted that they are deeply embedded in individuals with unequal social resources and, thus, are granted more or less time, whether it be for structural or situational rationale. People are subjected to time, or use it as power.Therefore, public action, the aim of which is to contribute to economic and social development, should be increasingly based on this differentiated socio-temporal reality in order to promote it, i.e. work to achieve its universalisation. On the other hand, the realism of economics would be enhanced,via a partial interdependent connection with the State, if it took into account the knowledge acquired from other social sciences, as revealed more specifically by the Pierre Bourdieu collective intellectual.

Le contrôle de la température d'un milieu thermique reste d'une grande importance en raison du coût économique qu'il peut engendrer. Ainsi, un moyen efficace de réduire les coûts de chauffage/refroidissement est de fournir un bon système de contrôle qui limite l'énergie nécessaire pour exécuter ces tâches. À cette fin, nous étudierons le contrôle d'une interface diffusive homogène finie utilisant le contrôleur CRONE de trois générations et contrôlons leurs comportements. La nouveauté de ce travail existe dans l'utilisation d'un contrôleur de commande fractionnaire (le contrôleur CRONE) appliqué à une unité d'ordre fractionnaire et l'utilisation d'un contrôleur complexe (la troisième génération) qui n'est pas si familier dans le domaine des contrôleurs. Les résultats montrent le comportement et la robustesse des contrôleurs CRONE de trois générations. / Controlling thermal medium’s temperature remains of a great importance, because of the economic cost that it may engender. Thus, one effective way to reduce heating/cooling cost is by providing a good control system that limits power needed to run these tasks. For this purpose, we will study the control of a finite homogeneous diffusive interface using the three generations CRONE controller and control their behaviors. The novelty of this work exists in the use of a fractional order controller (the CRONE controller) applied to a fractional order plant and the use of a complex controller (the third generation) which is not so familiar in the controllers domain. The results show the behavior and the robustness of the three generations CRONE controllers.

L’objectif de ces travaux est le développement d’une méthode d’imagerie de sources optoacoustiques en milieu solide. Afin d’analyser l’influence de la géométrie de la source sur les ondes acoustiques qu’elle génère et ainsi prévoir qualitativement si l’image de la source peut être obtenue avec une précision suffisante, la directivité d’une source acoustique est d’abord considérée. Pour quantifier plus précisément cette influence, la résolution complète de la propagation des ondes générées par cette source est ensuite menée. L’analyse de l’influence de l’incidence oblique d’un faisceau laser lors de la génération photoacoustique est proposée en illustration. La seconde partie de ce manuscrit est consacrée à la résolution du problème inverse qui permet d’obtenir l’image de la source initiale. Un algorithme de rétropropagation est alors mis en place. Il est basé sur les principes du retournement temporel et de Huygens, et simule la propagation, en milieu solide, des ondes mesurées vers la position initiale de la source acoustique. / The purpose of this work is to develop a method to image optoacoustic sources in solid media. To analyze the influence of the source geometry on laser-generated acoustic waves and thus qualitatively predict if the image of the source can be obtained with sufficient accuracy, the directivity of an acoustic source is considered first. In order to quantify more precisely this influence, the complete resolution of the propagation of acoustic waves generated by this source is then achieved. The analysis of the effect of oblique incidence of a laser beam in the photoacoustic generation process is proposed as an illustration. The second part of this thesis is devoted to the inverse problem resolution, which provides the image of the initial acoustic source. A backpropagation algorithm is then implemented. It is based on the time-reversal principle and the Huygens’ principle, and simulates, in a solid medium, the propagation of the measured acoustic waves back to the initial position of the acoustic source.

Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent à décrire une approche Lagrangienne de caractérisation de flux d’air par suivi de particules, nous avons implémenté un système de caméras synchronisées pour l’acquisition des images de bulles de savon remplies à l’hélium. L’approche développée pour le calcul des trajectoires des particules est basée sur une méthode multi-échelle de détection de points intérêt et de reconstruction 3D. Le système permet ainsi de réaliser un suivi tridimensionnel et fournir une description des flux d’air présents dans une pièce à grande échelle. / In this thesis, we describe an approach for Lagrangian characterizing of airflows using particle tracking velocimetry, a camera system was implemented here and Helium filled bubbles images were acquired in a synchronized way. We developed a new system for particle trajectories calculation based on a multi-scale image processing technique and well-known 3D reconstruction methods. Our system allows tracking particles in 3D space and providing yet a global description of airflows in large-scale environment.The application is supposed to improve the optimization of ventilation in building rooms in order to reduce energy consumption by optimal positioning and shaping of air diffusers. A major constraint here is to preserve human comfort

En Guadeloupe, actuellement, 5,92% de la demande en énergie électrique sont couverts par la filière photovoltaïque et 3,14% par la filière éolienne soit 9,06% pour leur production cumulée selon le bilan 2015 de l’OREC (Observatoire Régional de l’Energie et du Climat). Selon le plan énergétique régional de prospection, la production cumulée du photovoltaïque et de l’éolien devrait représenter 14% du mix électrique en 2020 et 18% en 2030. Pour atteindre les 14% du mix électrique d’ici les cinq prochaines années, il va donc falloir entre autres, améliorer la prédictibilité pour un développement à un rythme soutenu de ces énergies. Ces travaux de recherches ont consisté à apporter de nouveaux résultats de performance de prévision de l’ensoleillement global à court terme et à donner une connaissance plus fine de la ressource sur trois stations en Guadeloupe. L’étude est basée sur une analyse et un modèle de prévision de l’ensoleillement, faisant intervenir des paramètres spatiaux et temporels. La littérature montre qu’un important nombre de sites est en général utilisé pour une analyse spatio-temporelle, ce qui impliquerait pour nous, de poser de multiples capteurs sur l’ensemble du territoire. Les coûts d’un tel système seraient considérables. Notre approche ici consistera à effectuer une analyse spatio-temporelle sur trois stations. Avec peu de stations et des distances non uniformes nous avons donc cherché à développer un modèle de prévision de l’ensoleillement à court terme en dépit de ces contraintes qui ne répondent pas à une approche classique. Le modèle est basé sur une méthodologie VAR (Vecteur Autorégressif) incluant des paramètres spatiaux et temporels. Une stratégie de sélection des variables est développée afin de sélectionner les prédicteurs (stations) utiles pour la prévision sur une localisation. Cette stratégie itérative permettra d’une part d’être plus proche de la réalité, d’autre part d’un point de vue algorithmique, la tendance des calculs sera plus rapide. En amont du développement du modèle, une étude de la variabilité spatio-temporelle de l’ensoleillement a permis de quantifier et caractériser de manière fine, les interactions dynamiques entre ces trois stations. Par comparaison avec les modèles de la littérature, notre modèle de prévision montre une bonne performance avec des valeurs de RMSE relative allant de 17,48% à 23,79% pour des horizons de prévisions de 5 min à 1h. Les méthodologies développées pourraient à terme offrir une opportunité d’assurer des garanties au gestionnaire du réseau. Si d'avenir des solutions de prévision performantes se généralisaient, cette opportunité permettrait d’ouvrir le marché au-delà du seuil de 30% imposé actuellement. / Currently in Guadeloupe, there is 5,92 % of the electric power request covered by the photovoltaic sector and 3,14 % by the wind sector which represents 9,06 % for their accumulated production, according to the OREC report (Regional Monitoring center of Energy and Climate). According to the regional energy plan, the accumulated production of the photovoltaic and the wind energy should represent 14 % of the electric mix in 2020 and 18 % in 2030. To reach the 14 % of the electric mix within the next five years, we need, among other things, to improve forecast for a sustained development of these energies. These research works consisted in bringing new performance results of short-term forecast of the global solar radiation and in giving a finer knowledge of the resource onto three stations in Guadeloupe. The study is based on an analysis and a forecast model of global solar radiation, by including spatial and temporal parameters. The literature shows that an important number of sites is generally used for a spatio-temporal analysis, which would imply for us, to put multiple sensors on the whole territory. The costs of such a system would be considerable. Our approach here will consist in making a spatiotemporal analysis on three stations. With few stations and not uniform distances, we, thus, tried to define a short-term forecast model of global solar radiation, in spite of these constraints which do not answer to a classic approach. The model is based on a methodology the VAR ( Autoregressive Vector) including spatial and temporal parameters. A strategy of selection of variables is developed to select useful predictors (stations) for the forecast on localization. This iterative strategy, on one hand will allow being closer to the reality, on the other hand to the point of algorithmic view, the trend of the calculations will be faster. Preliminarily, a study of the spatiotemporal variability of global solar radiation, allowed to quantify and to characterize in a fine way, the dynamic interactions between these three stations. Compared with the models of the literature, our forecast model shows a good performance with relative RMSE values going from 17.48 % to 23.79 % for horizons from 5 min to 1 hour. The developed methodologies could eventually offer an opportunity to assure guarantees to the network manager. If in the future the successful solutions of forecast became widespread, this opportunity would allow the opening of the market beyond the 30 % threshold imposed at present.