Cette thèse porte sur l'extraction de descripteurs hiérarchiques et multi-échelles d'images, en vue de leur interprétation, caractérisation et segmentation. Elle se décompose en deux parties.La première partie expose des éléments théoriques et méthodologiques sur l'obtention de classifications hiérarchiques des nœuds d'un graphe valué aux arêtes. Ces méthodes sont ensuite appliquées à des graphes représentant des images pour obtenir différentes méthodes de segmentation hiérarchique d'images. De plus, nous introduisons différentes façons de combiner des segmentations hiérarchiques. Nous proposons enfin une méthodologie pour structurer et étudier l'espace des hiérarchies que nous avons construites en utilisant la distance de Gromov-Hausdorff entre elles.La seconde partie explore plusieurs applications de ces descriptions hiérarchiques d'images. Nous exposons une méthode pour apprendre à extraire de ces hiérarchies une bonne segmentation de façon automatique, étant donnés un type d'images et un score de bonne segmentation. Nous proposons également des descripteurs d'images obtenus par mesure des distances inter-hiérarchies, et exposons leur efficacité sur des données réelles et simulées. Enfin, nous étendons les potentielles applications de ces hiérarchies en introduisant une technique permettant de prendre en compte toute information spatiale a priori durant leur construction. / This thesis deals with the extraction of hierarchical and multiscale descriptors on images, in order to interpret, characterize and segment them. It breaks down into two parts.The first part outlines a theoretical and methodological approach for obtaining hierarchical clusterings of the nodes of an edge-weighted graph. In addition, we introduce different approaches to combine hierarchical segmentations. These methods are then applied to graphs representing images and derive different hierarchical segmentation techniques. Finally, we propose a methodology for structuring and studying the space of hierarchies by using the Gromov-Hausdorff distance as a metric.The second part explores several applications of these hierarchical descriptions for images. We expose a method to learn how to automatically extract a segmentation of an image, given a type of images and a score of evaluation for a segmentation. We also propose image descriptors obtained by measuring inter-hierarchical distances, and expose their efficiency on real and simulated data. Finally, we extend the potential applications of these hierarchies by introducing a technique to take into account any spatial prior information during their construction.

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

Ce projet de maîtrise a comme objectif d'évaluer, dans une cohorte de patients avec polyarthrite inflammatoire débutante, l'existence de différents sous-groupes de patients classifiables selon leurs caractéristiques cliniques lors de l'inclusion dans l'étude. Les patients sont recrutés au Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke (CHUS). Ils doivent être âgés de plus de 18 ans, se présenter avec au moins 3 articulations atteintes d'inflammation articulaire, et ce depuis plus d'un mois et moins de 12 mois. Les patients exclus de l'étude sont ceux atteints d'arthrite microcristalline (ex: Goutte), de collagénose (maladie du tissu conjonctif), ou d'arthrite septique, ainsi que les patients inaptes à consentir. De plus, les patients sont suivis sur une période de 5 ans et réévalués tous les ans. Nous sommes donc en présence d'un dispositif d'observation avec cohorte prospective longitudinale. Chacun des patients est traité selon les traitements disponibles cliniquement et adaptés à sa situation clinique. Une classification hiérarchique a été effectuée chez les 211 premiers patients consécutifs pour lesquels l'information clinique à l'inclusion et à 30 mois était complète. Les variables de l'inclusion qui ont été incorporées dans l'analyse statistique sont: les données démographiques (âge, sexe), certains autoanticorps, le décompte d'articulations gonflées, les paramètres d'inflammation systémique, les paramètres sanguins, si les patients remplissent au moins 4 des 7 critères de classification de la polyarthrite rhumatoïde (PR) selon l'American College of Rheumatology (ACR), la présence de traitements lors de l'inclusion et les dommages articulaires (érosions osseuses et pincements articulaires) sur les radiographies des mains et des pieds. L'analyse statistique a permis l'identification de 5 sous-groupes de patients: 2 avec une meilleure issue clinique (Groupes 1 et 4), 2 avec une issue intermédiaire (Groupes 2 et 3) et 1 avec une très mauvaise issue radiologique et clinique (Groupe 5). Les patients des groupes 1 et 4 ont très peu d'anticorps ou d'érosions, peu d'inflammation systémique, et sont plus jeunes (63% et 47%, âge [< ou =] 50 ans respectivement). Aucun des patients du groupe 4 ne remplit les critères de la classification de la PR, contrairement au groupe 1 (0% vs 100% respectivement). Les patients des groupes 2 et 3 ont généralement des dommages radiographiques à l'inclusion et leur nombre d'érosions osseuses augmente à 30 mois. Les patients du groupe 2 se distinguent par un très faible taux d'anticorps (entre 0% et 17%), tout en présentant fréquemment une inflammation très importante et de l'anémie. Le groupe 3 quant à lui a modérément d'anticorps (entre 40 à 50%), un taux élevé de globules blancs circulants et les patients sont généralement traités très tôt dans le développement de la maladie. Finalement, le groupe 5 est le groupe avec un nombre très important d'anticorps, beaucoup de dommages radiographiques à l'inclusion et à 30 mois, les critères de l'ACR sont généralement remplis et il y a présence d'inflammation systémique. Comme les résultats le suggèrent, cette analyse semble compatible avec d'autres observations qui suggèrent que l'arthrite débutante représente plus d'une maladie. Le groupe 3 ressemble au groupe 5 pour les caractéristiques de l'inclusion. Ceci pourrait indiquer que de traiter très tôt peut, dans certains cas, modifier l'expression des anticorps et l'évolution de la maladie. D'autres analyses plus approfondies seront nécessaires pour améliorer la classification des divers sous-groupes. Éventuellement, un modèle de régression multivarié pourra être utilisé pour prédire l'évolution de la maladie chez de nouveaux patients à partir de leurs caractéristiques initiales. Un tel modèle pourrait alors être très utile en clinique pour établir le bon traitement à administrer aux patients en considérant leurs caractéristiques cliniques lors de leur première visite avec le rhumatologue.

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

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

Le concept de stress s’est imposé comme un objet de la pensée scientifique, qui connaît depuis de nombreuses années un grand succès de vulgarisation auprès du grand public, devenant ainsi un objet de la pensée du sens commun. C’est cet objet dans le cadre du travail, que nous avons étudier dans une recherche exploratoire, à l’aide d’un questionnaire que nous avons élaboré, dans une approche psychosociale et des représentations sociales, dont le but est d’explorer l’existence de représentations sociales du stress au travail dans l’entreprise, de ses variations en fonction du sexe, à la fois dans et par la dynamique des relations hiérarchiques qui structurent l’entreprise (comparaison ascendante et horizontale) dans un contexte normal et de substitution, également d’explorer l’existence de valeurs sociales du stress au travail ainsi que des pratiques considérées comme pouvant être les plus efficaces pour faire face au stress au travail, et également des effets psychologiques en fonction des dimensions au MBI. Les résultats que nous présentons ici laisseraient apparaître l’existence d’un champ organisé de représentations du stress au travail et également de l’existence de rapports symboliques entre les statuts hiérarchiques et entre hommes et femmes. / The concept of stress has become an object of scientific thought, which for many years has been a popular success with the general public. So stress has become an object of common sense thinking. It is this object within the framework of the work, that we have studied in an exploratory research using a questionnaire that we have elaborated, in a psychosocial approach and Social Representations which purpose is to explore the existence of Social Representations of workplace stress in the workplace, of its variations according to sex, both in and part of the dynamics of the hierarchical relations that structure the company (upward and horizontal comparison) in a normal and substitution context, also to explore the existence of social values of work stress as well as practices considered to be most effective in coping with work-related stress, and also psychological effects according to MBI dimensions. The results we present here would reveal the existence of an organized field of representations of stress at work and also the existence of symbolic relationships between hierarchical statuses and between men and women.

Des mesures de l'activité du cerveau humain peuvent être obtenues par diverses techniques d'imagerie neuro-fonctionnelle. Dans le domaine des neurosciences, les études menées grâce à ces nouvelles techniques sont appelées études d'activation. Elles mettent en évidence l'organisation en réseau des aires cérébrales mises en jeux lors de la réalisation de tâches cognitives particulières. La complexité du traitement de l'information cérébrale et l'incomplétude de l'observation rendent difficile l'interprétation de ce fonctionnement et rendent nécessaire la construction d'un outil de modélisation et de simulation. La nécessité de comprendre l'organisation fonctionnelle du cerveau humain, nous impose en plus de recourir à des formalismes permettant d'en avoir une représentation explicite. Dans cette optique, nous proposons un formalisme original, basé sur des graphes d'influences causales et une représentation qualitative de l'information. Les graphes d'influences sont tout à fait appropriés à la représentation de la double organisation du cerveau, en réseaux anatomiques (structurels) et fonctionnels. L'originalité de notre approche est double. D'une part, nous proposons une architecture hiérarchique fondée sur la notion de composant et qui permet de réduire la complexité des modèles tout en augmentant leur réutilisabilité. D'autre part, nous utilisons un formalisme unique pour décrire les niveaux structurels et fonctionnels cérébraux. La modélisation explicite de l'information cérébrale nous a conduit à proposer une représentation qualitative mixte, sous la forme de couples (intervalle, symbole). Ceci permet à la fois de prendre en compte l'amplitude de cette information, bruitée par les techniques d'imagerie, et sa catégorie. Nous proposons le simulateur BIOCAEN, fondé sur le formalisme ci-dessus. La simulation consiste en la propagation des influences à chaque instant d'une horloge discrète. Ce mécanisme permet de prendre en compte les processus automatiques qui constituent la majeure partie du fonctionnement cérébral. La contribution de notre travail à l'exploration du fonctionnement du cerveau humain réside dans la mise à disposition des chercheurs en neurosciences, d'un formalisme permettant d'exprimer explicitement, à un haut niveau d'abstraction, les hypothèses sur la propagation de l'information cérébrale et d'un simulateur permettant de les mettre en œuvre. Les hypothèses sont décrites dans des modèles où l'architecture causale offre un support à l'expression des réseaux anatomiques d'aires cérébrales, chacune d'entre elles étant représentée par un sous-réseau fonctionnel de processeurs d'information. La validation des hypothèses est réalisée par la confrontation des résultats de la simulation du modèle par BIOCAEN aux données de l'imagerie neuro-fonctionnelle.

La métrologie des compteurs d'eau se dégrade au long de leur vie opérationnelle, entraînant, pour la plupart des compteurs actuellement utilisés en France, une sous-estimation du volume d'eau facturé. Ce phénomène est source de problèmes pour les distributeurs d'eau: il se traduit en un manque à gagner non négligeable et détermine une situation d'inégalité entre les usagers. En outre, une réglementation, de plus en plus exigeante, obligera bientôt les distributeurs à limiter la proportion d'appareils à métrologie imparfaite en dessous d'une valeur fixée. La planification des renouvellements des compteurs est, par conséquent, un problème complexe qui demande la mise en place d'une stratégie optimale. N'importe quelle méthode de planification nécessite la connaissance préliminaire de la métrologie des compteurs en conditions réelles d'exploitation. Le but de cette thèse est de fournir des éléments utiles à la mise en place des règles de gestion optimale adoptées par la Compagnie Générale des Eaux. L'étude de la dégradation de la métrologie se fait avec un modèle dynamique (markovien) à quatre états discrets à métrologie de plus en plus dégradée. Les calculs d'inférence sont réalisés dans un cadre bayésien avec des techniques MCMC (Markov Chain Monte Carlo). Cette méthode d'estimation est une alternative, plus que valide, aux procédures basées sur la recherche du maximum de la vraisemblance sous contraintes. Finalement, on montre que le modèle est capable de fournir des prévisions directement utilisables par les décideurs: l'estimation du sous-comptage et de la probabilité de non-conformité, en fonction de l'âge, de l'agressivité du site et de la consommation annuelle.

La visualisation de données tridimensionnelles est en train de devenir une étape obligée dans les processus de conception et de validation numérique. L'un des obstacles à sa diffusion est la complexité des phénomènes mis en jeu, qui s'oppose au besoin évident d'interactivité. Ce mémoire fait le point sur les recherches récentes, en particulier celles menées par l'auteur, en vue de prendre en compte cette complexité sous toutes ses formes. Il s'agit par exemple de la complexité géométrique (nombre d'objets, formes variées), dont on peut s'accommoder grâce à des techniques de calcul hiérarchique. La méthode de radiosité utilisant le regroupement d'objets permet ainsi de simuler l'éclairage de scènes complexes à différents niveaux de détail. La complexité peut aussi provenir des propriétés radiométriques des objets (sources de lumière, réflecteurs...), et des algorithmes de manipulation de données directionnelles sont proposés. Enfin, le contrôle de la qualité des simulations et du degré d'approximation acceptable fait l'objet d'une discussion.

Nous étudions plusieurs modèles de polymères dirigés en milieux aléatoires. Pour le modèle classique sur Z^d, nous étudions la convergence de l'environnement vu par la particule dans la région de faible désordre. Nous donnons des résultats très forts pour de très hautes valeurs de la température. Nous donnons ensuite un traitement complet de la fonction de partition pour un modèle de polymères dirigés en milieux aléatoires sur le réseau hiérarchique en diamant. Finalement, nous étudions l'énergie libre des polymères dirigés en milieux aléatoires sur Z^d dans des boites très asymétriques. Nous parvenons à prouver que, dans un régime approprié, elle coïncide avec l'énergie libre d'un modèle en temps continu dans un environnement Brownien. En dimension 1, la valeur exacte de cette énergie libre est connue. Nous étudions également des polymères dirigés en dimension 1 avec un drift qui tend vers l'infini. Nous donnons la valeur exacte de l'énergie libre et l'ordre des fluctuations de la fonction de partition.