La classification multi-label est une extension de la classification traditionnelle dans laquelle les classes ne sont pas mutuellement exclusives, chaque individu pouvant appartenir à plusieurs classes simultanément. Ce type de classification est requis par un grand nombre d’applications actuelles telles que la classification d’images et l’annotation de vidéos. Le principal objectif de cette thèse est la proposition de nouvelles méthodes pour répondre au problème de classification multi-label. La première partie de cette thèse s’intéresse au problème d’apprentissage multi-label dans le cadre des fonctions de croyance. Nous développons une méthode capable de tenir compte des corrélations entre les différentes classes et de classer les individus en utilisant le formalisme de représentation de l’incertitude pour les variables multi-valuées. La deuxième partie aborde le problème de l’édition des bases d’apprentissage pour la classification multi-label. Nous proposons un algorithme basé sur l’approche des k-plus proches voisins qui permet de détecter les exemples erronés dans l’ensemble d’apprentissage. Des expérimentations menées sur des jeux de données synthétiques et réelles montrent l’intérêt des approches étudiées. / Multi-label classification is an extension of traditional single-label classification, where classes are not mutually exclusive, and each example can be assigned by several classes simultaneously . It is encountered in various modern applications such as scene classification and video annotation. the main objective of this thesis is the development of new techniques to adress the problem of multi-label classification that achieves promising classification performance. the first part of this manuscript studies the problem of multi-label classification in the context of the theory of belief functions. We propose a multi-label learning method that is able to take into account relationships between labels ant to classify new instances using the formalism of representation of uncertainty for set-valued variables. The second part deals withe the problem of prototype selection in the framework of multi-label learning. We propose an editing algorithm based on the k-nearest neighbor rule in order to purify training dataset and improve the performances of multi-label classification algorithms. Experimental results on synthetic and real-world datasets show the effectiveness of our approaches.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la statistique non paramétrique et porte sur la classification et la discrimination en grande dimension, et plus particulièrement sur la sélection de variables. Une première partie traite de la sélection de variables à travers CART, dans un cadre de régression et de classification binaire. La procédure exhaustive développée s'appuie sur le principe de la sélection de modèle qui permet d'obtenir des inégalités ``oracle'' et de réaliser la sélection de variables par contraste pénalisé. Une seconde partie est motivée par un problème industriel. Il s'agit de déterminer parmi les signaux temporels, mesurés au cours d'essais, ceux capables d'expliquer le ressenti de confort du conducteur, puis d'identifier les pages temporelles responsables de cette pertinence. La démarche adoptée s'articule autour du prétraitement des signaux, de la réduction de la dimension par projection dans une base d'ondelettes commune, et de la sélection de variables en mêlant CART et une stratégie pas à pas. Une dernière partie aborde le thème de la classification de données fonctionnelles au moyen des k-plus proches voisins. La procédure consiste à appliquer les k-plus proches voisins sur les coordonnées de la projection des données dans un espace fini dimensionnel. Cette procédure implique de déterminer simultanément la dimension de l'espace de projection et le nombre de voisins. La version usuelle des k-plus proches voisins et une version légèrement pénalisée sont considérées théoriquement. Un travail sur données réelles et simulées semble montrer qu'un faible terme de pénalité stabilise la sélection en conservant de bonnes performances.

Bien que de nombreux scores existent dans le domaine de la santé pour prédire un risque de maladie, ceux-ci sont peu utilisés alors qu'ils pourraient servir à individualiser la prévention pour la renforcer en fonction du niveau de risque estimé. Pour faciliter la production de scores performants dans la détection des profils à risque et adaptés au contexte d'utilisation, nous proposons un processus de construction de scores de risque. Afin de mener des expérimentations, nous spécifions l'architecture d'un système d'information qui supporte les processus de production et d'utilisation de scores de risque. Grâce à la mise en oeuvre d'une partie de cette architecture, nous utilisons notre processus pour expérimenter la création de scores de risque du cancer du sein basés sur une base de données américaine publique et sur les données françaises de l'étude de cohorte E3N. Sur l'exemple du cancer du sein, nous montrons qu'il est possible d'obtenir des performances comparables en termes de discrimination et supérieures en termes de calibration à celles de la littérature avec l'algorithme des plus proches voisins qui est compréhensible par les médecins et patients, tout en utilisant moins d'attributs.

L'indexation et la recherche efficiente de données complexes constitue un besoin croissant face à la taille et à la variété des bases de données actuelles. Nous proposons une structure d'index arborescent basée sur un partitionnement d'un espace métrique à base de boules et d'hyper-plans. Les performances de cet index sont évaluées expérimentalement sur des collections de complexités intrinsèques différentes. La parallélisation de l'algorithme de recherche des k plus proches voisins est également effectuée afin d'encore améliorer les performances.

L'objectif général de cette étude était d'évaluer une unité prothétique nouvellement construite pour des personnes âgées atteintes de déficits cognitifs et qui présentaient des symptômes psychologiques et comportementaux de la démence (SPCD). Les objectifs spécifiques étaient de : 1) décrire les composantes de la nouvelle unité prothétique; 2) de déterminer, selon la perception des proches-aidants, comment les composantes de cette nouvelle unité influencent leur satisfaction et leur implication; et 3) juger des écarts entre la conception initiale de l'unité et sa concrétisation sur le terrain. Une évaluation de programme basée sur une étude de cas unique a été réalisée entre mai 2009 et février 2010. L'étude a utilisé un dispositif de type transversal et a recueilli des données quantitatives et qualitatives. Pour décrire l'unité, nous avons complété une grille d'évaluation de l'environnement physique et organisationnel et avons procédé à une analyse documentaire. D'autres informations ont été recueillies lors de groupes de discussion focalisée et d'entrevues individuelles réalisés avec 13 membres du personnel. Nous avons ensuite réalisé des entrevues semi-dirigées individuelles auprès de dix proches-aidants pour connaître leur satisfaction quant à l'unité et leur possibilité d'implication. Enfin, pour juger des écarts entre la conception initiale et réelle sur le terrain, nous avons triangulé les résultats obtenus et nous les avons comparés avec le Plan fonctionnel et technique (PFT) de la ressource. Les résultats indiquent que l'unité possède la plupart des caractéristiques souhaitées. Toutefois, les résultats de la grille d'évaluation utilisée et les propos des acteurs soulèvent le manque d'accessibilité de la salle d'activités et du jardin prothétique. Les familles sont généralement satisfaites des soins et de l'approche du personnel envers leurs proches et apprécient la flexibilité de l'organisation concernant les heures de visites. En revanche, elles déplorent le manque de personnalisation concernant la formation qui leur est offerte et le peu d'activités physiques des leurs. Les familles s'impliquent de 10 façons (ex. : en surveillant le personnel et les autres résidants, en défendant les droits de leurs proches). Comme le soulève le PFT, les acteurs constatent une diminution des difficultés de cohabitation, la possibilité pour les résidants de se retirer en toute tranquillité et confirment que la majorité des craintes anticipées se sont avérées fondées (difficulté de supervision lors des repas, difficulté d'entraide entre les îlots de vie, difficulté de surveillance, etc.).

Dans cette étude, nous avons déterminé les propriétés électroniques de plusieurs types de composés moléculaires possédant un élément métallique. Notre motivation pour l'étude de tels systèmes était de montrer qu'il était possible d'obtenir une description précise d'états électroniques très proches en énergie, pour lesquels il est connu que les effets relativistes jouent un rôle important. Pour traiter ces effets nous avons mis en oeuvre différentes approches et méthodes, en particulier des méthodes multiconfigurationnelles, des pseudopotentiels atomiques et de grandes bases de fonctions. Dans une première étude nous avons déterminé les propriétés des états électroniques de plus basse énergie de composés diatomiques MX dont l'association en phase solide conduit à des composés semi-conducteurs présentant des propriétés piézoélectrique importantes. A l'aide de calculs électroniques incluant une large part de la corrélation électronique nous avons mis en évidence les propriétés communes à une famille de composés diatomiques possédant huit électrons de valence et qui peuvent être considérés comme précurseurs des solides piézoélectriques. Il a ainsi été possible d'identifier les couples diatomiques qui constituaient les meilleurs candidats pour une production d'effet piézoélectrique en phase solide. Dans la deuxième application, nous avons calculé la structure électronique et les constantes spectroscopiques de l'état fondamental de la molécule HZnF ainsi que les états de plus basse énergie des fragments diatomiques associés. Cette étude était motivée par une analogie avec un système voisin HZnCl dont les premiers états électroniques présentent des caractéristiques non complètement résolues. Après avoir validé notre approche sur l'étude de ZnH et comparé nos résultats à ceux d'études antérieures, nous avons entrepris la détermination de la structure électronique des molécules ZnF et ZnCl pour lesquelles nous avons pu identifier des états électroniques encore mal connus. Utilisant les résultats obtenus sur ZnH et ZnF, nous avons déterminé la surface d'énergie potentielle de l'état fondamental de HZnF et nous en avons déduit plusieurs grandeurs spectroscopiques caractérisant cet état / In this work we have investigated the electronic properties of several types of molecular systems involving a metallic element. Our motivation for such applications on metallic compounds was to obtain an accurate description of close lying electronic states, in which the relativistic effects of heavy atoms are known to be important. Thus various approaches and methods have been employed to treat these effects, including the multi-configurational method, with atomic pseudopotentials and large basis sets. In the first study, we have determined the properties of the low lying electronic states of the diatomic compounds MX, whose combinations in the solid phase produce ionic semi-conductor materials with piezoelectric properties. Based on highly correlated ab initio calculations, we have elucidated the common properties of the low lying electronic states of these diatomic compounds with eight valence electrons, which can be considered as precursors for piezoelectric effects in their solid phase. Based on our electronic structure calculations, we could identify among these diatomic compounds those who could lead to good candidates for piezoelectric effects. As the second application, we have determined the electronic structure and the spectroscopic constants for the ground state of the HZnF molecule and for the low lying electronic states of its diatomic fragments. This application was initiated and motivated by interesting and puzzling results on the close system HZnCl. Comforted by our experience with the previous studies, we used the pseudopotentials approach to obtain an accurate description of the low lying states of ZnH which could be satisfactorily compared with existing data. Next, the ZnF and ZnCl diatomic molecules have been studied with the same ansatz to reveal the properties of so far unknown electronic states. Finally, the potential energy surface of the ground state of HZnF has been determined, and several spectroscopic properties have been deduced

Les pratiques entourant la prise en charge d'un proche âgé ont connu dans les dernières années d'importantes transformations en raison, entre autres, du vieillissement de la population et du désir grandissant des personnes âgées à demeurer à domicile. La mise en place depuis vingt-cinq ans de politiques sociosanitaires visant le maintien des personnes dans leur milieu de vie engage les familles à assumer davantage de responsabilités à l'égard de leur parent dépendant. Cette transformation met en évidence le rôle fondamental des familles dans la prestation des services (Ducharme, 2006). Cependant, une question demeure quant à cet engagement des familles : quelle est leur contribution effective en ce qui concerne le soutien des personnes âgées à domicile? L'une des pistes de réflexion spécifique qui découle de cette réflexion porte sur l'arrimage des services publics, communautaires ou privés, soutenue par une activité importante de coordination des proches aidants. Afin de mieux comprendre la réalité des proches aidants de personnes âgées en perte d'autonomie, nous avons réalisé une étude visant à mieux comprendre de quelles façons les proches aidants de personnes âgées en perte d'autonomie participent à la coordination et à la continuité des services dans le contexte de transformation de l'organisation des services. Un des moteurs de cette transformation consiste en la création de réseaux de services intégrés (RSI) visant à améliorer la continuité et la coordination des services destinés aux personnes âgées en perte d'autonomie. Ainsi, nous nous questionnons, dans le cadre de ce mémoire, sur la nature du travail assumée par les proches aidants en matière de coordination des services. Notre objectif général est d'identifier les rôles du proche aidant de la personne âgée en perte d'autonomie dans l'organisation des services, selon leur point de vue. Plus spécifiquement, nous désirons identifier : (1) les formes de la coordination des services réalisée formellement ou informellement par l'aidant au bénéfice de son proche âgé; et (2) les types de continuité que les pratiques de coordination réalisées par le proche aidant mobilisent dans la prestation de services destinée à l'aîné en perte d'autonomie. Pour répondre à nos objectifs, nous avons réalisé neuf entretiens semi-structurés au domicile de la personne âgée et de son proche aidant. Notre échantillon totalisait 20 participants, soit sept dyades et deux triades. L'étude est de type qualitatif et exploratoire et les données qualitatives collectées ont été soumises à une analyse thématique (Miles & Huberman, 2003). Nos résultats dévoilent que l'aidant représente l'intervenant primaire pour la personne âgée, et assume en grande partie la continuité et la coordination des services particulièrement lorsqu'il y a bris ou délais dans la prestation des services. Cependant, lorsque les services sont mis en branle et que les usagers développent des liens significatifs avec des acteurs formels et informels, les proches font appel à leurs compétences. Ces acteurs contribuent alors à la coordination et à la continuité des services permettant d'obtenir une trajectoire de services sans coupure. Ce rapport des proches aidants à la coordination met en lumière un nouveau mode de fonctionnement, c'est-à-dire une forme particulière de co-intervention, où la collaboration entre les usagers et les acteurs formels est de mise, dans une séquence qui varie dans le temps selon la situation clinique de l'usager. Il existe alors une forme de partenariat entre les acteurs qui permet de répondre aux besoins de la personne âgée de façon efficace et continue tant au niveau relationnel, informationnel que d'approche. En outre, les résultats portant sur la coordination formelle et informelle illustrent comment il est possible d'étudier les rôles, les relations et les interactions entre les acteurs des divers systèmes. Cette vision holiste de la situation clinique permet de porter un regard global sur la coordination et la continuité des services. Le système social d'aide et de soins présenté par Cantor (1991), cadre théorique retenu dans cette étude, a favorisé la prise en compte de tous les acteurs du soutien à domicile et a permis de focaliser sur les pratiques de coordination en tant que forme spécifique d'interaction.--Résumé abrégé par UMI.

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Mesures de similarité statistiques et estimateurs par k plus proches voisins : une association pour gérer des descripteurs de haute dimension en traitement d'images et de vidéos

L'objectif de cette Thèse est d'apporter une contribution au problème de l'apprentissage statistique, notamment en développant des méthodes pour prendre en compte des données fonctionnelles. Dans la première partie, nous développons une approche de type plus proches voisins pour la régression fonctionnelle. Dans la deuxième, nous étudions les propriétés de la méthode de quantification dans des espaces de dimension infinie. Nous appliquons ensuite cette méthode pour réaliser une étude comportementale de bancs d'anchois. Enfin, la dernière partie est dédiée au problème de l'estimation des ensembles de niveaux de la fonction de régression dans un cadre multivarié.