Thèse: Linköping : Univ., 2002. / Härtill 4 uppsatser.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2000. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Diss.--Faculdade de ciências sociais e humanas--Lisbonne--Universidade nova. / Bibliogr. p. 279-313. Index.

Les robots de service devront répondre aux besoins d'humains au quotidien. Nos milieux de vie diffèrent par leur configuration, les conditions environnementales, les objets qui s'y trouvent, les personnes présentes et les événements pouvant y survenir. Un grand défi de la robotique autonome est de permettre aux robots de s'adapter à n'importe quelle situation tout en étant efficace et sécuritaire dans l'exécution de tâches. À cette fin, une mémoire épisodique a le rôle d'emmagasiner et de classer les expériences d'un agent intelligent en lien avec les éléments du contexte spatio-temporel d'apprentissage. Ainsi, une mémoire épisodique s'avère un élément essentiel pour permettre au robot de mémoriser ses expériences dans le but de les réutiliser lors de situations similaires. Toutefois, pour qu'une mémoire épisodique puisse être utilisée par un robot autonome, elle doit pouvoir exploiter l'information provenant de capteurs asynchrones et bruités. De plus, elle doit pouvoir être influencée différemment selon l'importance des expériences vécues. Le but de ce projet de recherche est de concevoir et d'intégrer à un robot mobile une mémoire épisodique construite à partir d'un apprentissage non supervisé et qui favorise la mémorisation des expériences les plus pertinentes afin d'améliorer l'efficacité du robot dans l'exécution de sa tâche. À la base, l'approche repose sur des réseaux de neurones utilisant la Théorie de résonance adaptative (ART, pour Adaptive Resonance Theory). Deux réseaux ART sont placés en cascade afin de catégoriser, respectivement, les contextes spatiaux, appelés événements, et les séquences d'événements, appelées épisodes. Le modèle résultant, EM-ART (Episodic Memory-ART), utilise un module d'émotions artificielles afin d'influencer la dynamique d'apprentissage et d'utilisation des réseaux ART en favorisant la mémorisation et le rappel des expériences associées à de fortes intensités émotionnelles. Le rappel d'épisodes permet de prédire et d'anticiper les événements futurs, contribuant à améliorer l'adaptabilité du robot pour effectuer sa tâche. EM-ART est validé sur le robot IRL-1/TR dans un scénario de livraison d'objets. Les expérimentations réalisées en milieu réel permettent d'isoler les caractéristiques du modèle telles que la prédiction d'événements, la création d'épisodes et l'influence des émotions. Des simulations construites à partir de données réelles permettent aussi d'observer l'évolution de la structure du modèle sur une plus grande période de temps et dans des séquences différentes. Les résultats démontrent que le modèle EM-ART permet une récupération d'épisodes plus hâtive lorsque ceux-ci sont associés à une intensité émotionnelle élevée, permettant à IRL-1/TR d'utiliser la destination de sa dernière livraison pour accomplir la livraison en cours. Selon la séquence des expériences soumis au modèle, un plus grand nombre d'épisodes est créé si les premières expériences ne sont pas associées à des émotions élevées, puisqu'ils sont négligées en mémoire au détriment de la création de nouveaux épisodes plus distinctifs. Il en résulte une capacité faisant évoluer l'intelligence du robot à celle d'une entité capable d'apprendre de ses expériences évaluées selon sa propre perspective.

Mémoire (M.Ress.Renouv.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1996. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Th.--Méd.--nancy 1, 1983. N°: 231.

La recombinaison méiotique n'est pas distribué de manière aléatoire le long des chromosomes, mais est caractérisée par des domaines froids et chauds qui limitent la diversité génétique transmise par les gamètes. Cependant, le profil de la recombinaison méiotique peut être modifiée, étant donné que la fusion de l’ endonucléase Spo11 au domaine de liaison à l'ADN de Gal4 est suffisante pour favoriser la formation des cassures double brin (CDB) et la recombinaison à proximité des sites de liaison de Gal4, dans la levure et dans les souris. Ici, dans la levure Saccharomyces cerevisiae, nous avons étudié l'effet de la fusion de Spo11 à 8 protéines de liaison à l'ADN lors de la méiose. Comme modules de ciblage, nous avons utilisé des facteurs de transcription de levure et des protéines artificiels de liaison à l'ADN (TALEs et ZFs), qui sont apparus comme des outils efficaces pour faire varier la position et / ou le nombre de sites ciblés. Lors de l'expression de chacun des fusions Spo11, nous avons examiné la progression de la méiose, la formation des CDB dans les sites naturels et ciblées ainsi que le niveau relatif de la recombinaison méiotique. Ce travail dans l’organisme modèle levure ouvre de nouvelles voies pour modifier la recombinaison méiotique chez d'autres organismes, tels que des mammifères et des plantes, pour augmenter la diversité génétique dans les sites d'intérêt et disséquer l'information génétique, en surmontant les limitations dues à la liaison génétique. / Meiotic recombination is not randomly distributed along the chromosomes, but is characterized by hot and cold domains that limit the genetic diversity transmitted by the gametes. However, the recombination profile can be modified, since the tethering of Spo11 endonuclease, upon fusion to the Gal4 DNA-binding domain, is sufficient to enhance DSB formation and recombination near several Gal4 consensus binding sites, in yeast and in mouse. Here, in the yeast Saccharomyces cerevisiae, we studied the effect of Spo11 fusions to 8 different DNA-binding proteins during meiosis. As targeting modules, we used yeast full-length transcription factors and artificial DNA-binding modules (TALEs and ZFs), which emerged to be efficient tools to vary the location and /or the number of targeted sites. Upon expression of each of the Spo11 fusions, we examined meiotic progression, DSB formation at natural and targeted sites as well as the relative level of meiotic recombination. This work in the yeast model opens new avenues to modify meiotic recombination in other organisms, such as mammals and plants, to boost genetic diversity at sites of interest and to dissect the genetic information, overcoming the restrictions due to the genetic linkage.

Le travail de thèse présente une approche innovante pour la construction d’une bibliothèque de protéines basées sur l’ossature protéique. L’objectif est de générer une source de biodiversité artificielle permettant la création de nouvelles capacités d’interaction avec des cibles d’intérêts. Une banque, basée sur une ossature protéique bactérienne avait déjà été construite dans l’équipe, mais elle nécessitait d’être optimisée. L’étape initiale a été d’explorer les raisons de l’instabilité des protéines de la banque de première génération, ceci par des approches d’étude de la structure in silico suivie d’une stratégie de mutagenèse dirigée. Des positions déstabilisantes existant dans la première banque ont donc été remplacées dans la banque de deuxième génération. La deuxième étape a eu pour objectif de diminuer le nombre de positions diversifiées et de simplifier le schéma de diversification des variants de la banque. Puis un procédé de filtration et de shuffling de ces variants a été mis au point pour augmenter la proportion de séquences codantes correctes. Une nouvelle stratégie de filtration basée sur la technique d’exposition sur phage a été élaborée, en exploitant le fait que la protéine matrice de la banque, l'ossature protéique a un partenaire biologique capable d’interagir sur la zone « constante », non modifiée par le schéma de diversification. Ainsi les variants de la banque exposés dans une conformation correcte à la surface des phages ont pu être capturés par ce partenaire. Ensuite, les séquences correspondant à ces variants ont été recombinées entre elles pour recréer une plus grande diversité utile. Une bibliothèque optimisée composée de 2.8 x 108 protéines indépendantes a ainsi été obtenue. Cette nouvelle banque optimisée a permis de sélectionner par Phage display, des interacteurs contre plusieurs cibles de structures différentes. Ces nouveaux interrupteurs sont spécifiques de leurs cibles et présentent des affinités de l’ordre du μM. Une approche de séquençage à haut débit a également été entreprise pour réaliser une analyse plus approfondie des séquences de cette bibliothèque et de notre processus de sélection. Cette approche nous a apporté une nouvelle dimension pour la caractérisation des banques construites au laboratoire notamment concernant la diversité réelle de ces banques. Pour le suivi de sélections, nous avons appréhendé le séquençage haut débit comme un moyen d’identifier les interacteurs spécifiques d’une cible par l’analyse exhaustive des séquences issues des sélections. L’objectif est ici de mettre au point un protocole utilisant l’approche NGS pour identifier les interacteurs spécifiques isolées par Phage Display. / Here new methods to build a library of artificial proteins based on a new protein framework have been developed. The objective is to generate a source of artificial biodiversity allowing the creation of new interaction capacities with various specific targets. A first-generation library was previously built with this scaffold, but it needed to be optimized. The first step was to explore the reasons of the instability of the first generation proteins library through an in silico approaches followed by a site-directed mutagenesis strategy. The second step was to reduce the number of diversified positions and simplify the randomization scheme of the variants of the library. Then a method of filtering and shuffling of the variants of the bank was elaborated. To increase the proportion of correct coding sequences, a new filtration strategy based on the phage display technique has been developed, exploiting the fact that the scaffold of the librarie. This scaffold has a particularly interesting biological partner able to interact on the "constant" zone. This filtration made it possible to recover a set of well-folded clones. Then, DNA sequences corresponding to these clones were recombined with each other to recreate a greater useful diversity. An optimized library of 2.8 x 108 independent proteins was obtained. This new optimized library has enabled us to select, by a phage display approach, binders against several targets of different structures. These new binders are specific for their targets and have affinities in the μM range. A high throughput sequencing (NGS) approach was also undertaken to further analyse the library sequences and the selection process. This approach offers a new dimension for the characterization of the library built in the laboratory, especially concerning it actual diversity. To follow the selections, we have considered the NGS as a way to identify the target-specific binders through exhaustive analysis of the sequences obtained from selections. The objective here is to develop a general protocol using the NGS approach to identify specific binders isolated by Phage Display.

Le développement de créatures artificielles est un domaine de recherche en plein essor. Depuis plus de vingt ans maintenant, de nombreuses techniques sont apparues afin de simuler à plusieurs niveaux des êtres artificiels : en commençant par la simulation de leur comportement au début des années 90, on a ensuite continué en modifiant leur morphologie pour qu'elle soit adaptée à leur environnement. Plus récemment, l'embryogenèse artificielle s'inspire des mécanismes de développement du vivant afin de générer de petites créatures de quelques dizaines à plusieurs centaines de cellules. Le but de ces systèmes est d'une part de mieux comprendre le vivant mais aussi de produire des modèles comportementaux pour les futurs robots modulaires. Après avoir étudié ces différents niveaux de simulation, nous nous sommes aperçus qu'il n'existait pas de modèle transversal permettant une simulation à plusieurs échelles des créatures. Le but de ces travaux est de développer une créature complète en partant d'une cellule unique, possédant différents organes et des fonctionnalités haut niveau. Le but de cette thèse est de construire le modèle chimique de cet ensemble de simulateurs. Nous avons ainsi proposé un modèle basé sur une forte simplification du modèle de développement naturel. Les créatures devront de plus intégrer un métabolisme afin de pouvoir extraire de l'énergie des différents constituants de son environnement. Ce métabolisme est trop souvent oublié dans les modèles de développement de la littérature bien qu'il soit à la base de la vie de tous les êtres vivants. A travers différentes expérimentations que nous avons effectuées, nous avons prouvé que ce modèle est capable de produire différents organes et de les assembler afin de créer un organisme plus complexe. Nous avons aussi montré la possibilité à produire une forme particulière. Enfin, nous avons observé d'importantes capacités d'auto-réparation inhérentes au modèle. Ce modèle de développement est un premier simulateur qui sera inclu dans un ensemble de simulateurs agissants à différentes échelles de la créature. Comme nous le verrons dans les perspectives de ces travaux, nous avons commencé à imaginer un simulateur physique et un simulateur hydrodynamique permettant de plonger une créature en train de se développer dans un monde physique aux lois newtoniennes et un monde hydrodynamique répondant aux équations de Navier et Stokes.

Dans ce mémoire, nous presentons les meta-heuristiques inspirées du comportement des fourmis lors de la recherche de nourriture, les OCF. Nous confrontons ces méthodes face aux principales méta-heuristiques connues. Pour cela, nous proposons de nous placer sous le point de vue de l'utilisation de la mémoire et nous présentons taxinomie qui étend celle des AMP. Nous proposons deux nouvelles adaptations du modéle des fourmis. La premiere est l'algorithme ANTabu, il s'agit d'une méthode hybride pour la résolution du PAQ. Il associe l'utilisation des fourmis artificielles et d'une méthode de recherche locale robuste : la recherche tabou. Le parallélisme intrinseque des systèmes de fourmis nous a amene a developper un modele paralléle pour ANTabu.<br />Cette méthode intègre également une puissante fonction de diversification et l'utilisation de bornes qui lui permettent d'eviter d'être piege au niveau d'optima locaux.<br />La seconde application développee est AP, cet algorithme est l'adaptation du modèle de coopération des fourmis a la programmation automatique. Son mécanisme de fonctionnement<br />est simple, puisque à chaque itération on crée une nouvelle population en utilisant l'information emmagasinée par la phéromone. L'intérêt de cette gestion de l'information est qu'elle n'utilise pas de mécanismes complexes. Nous présentons cette méthode face a l'algorithme de base tel que Koza l'a défini.