Ce travail de thèse a pour but de mieux comprendre la fonction de la région occipito-temporale ventrale (OTv) gauche dans le traitement visuel des mots, et particulièrement la relation entre cette région et les régions langagières antérieures, ainsi que son rôle dans l’expertise perceptuelle en lecture. Un deuxième objectif est d’examiner le lien entre la latéralisation cérébrale du langage et l’avantage du champ visuel droit (CVD) dans la lecture des mots. Dans une 1ère étude en potentiels évoqués, en comparant des participants dominants hémisphériques gauches (HG) typiques et dominants hémisphériques droits (HD) atypiques, nous avons montré que l’activité OTv lors de la lecture était latéralisée dans le même hémisphère que la production du langage pour les deux populations. L’activité OTv lors de la lecture semble donc être modulée jusqu’à un certain point par les processus langagiers antérieurs. Dans une 2nde étude, nous avons manipulé le format d’affichage des mots (horizontal vs. vertical) afin d’examiner l’expertise perceptuelle en lecture. Cette étude a montré qu’il n’y avait pas d’effet de la manipulation du format sur l’activité OTv gauche mais un effet prononcé sur l’activité OTv droite. Dans l’ensemble, ces deux études suggèrent que l’activité OTv lors de la lecture résulte de l’intégration d’un mécanisme général de la reconnaissance de la forme avec les traitements langagiers antérieurs (latéralisés). L’expertise perceptuelle en lecture résulterait plutôt d’un désengagement de la région OTv droite (que d’une spécialisation de la région OTv gauche) et des ajustements d’autres régions cérébrales sous-tendant la lecture. Enfin, dans une 3ème étude, en mesurant l’identification de mots avec des excentricités différentes dans les deux champs visuels, nous avons montré un pattern différent, mais pas inversé, d’asymétrie du champ visuel pour les individus ayant une dominance inversée pour le langage. L’avantage du CVD dans la lecture de mots dépendait de la latéralisation du langage et était modifié par d’autres facteurs tels qu’un biais attentionnel acquis. / The principal aim of this work was to investigate the function of the ventral occipito-temporal (vOT) region in visual word recognition. Special emphasis was given to the relation between this region and anterior language regions and its role in perceptual expertise characteristic of reading. A second aim was to investigate the relationship between the cerebral lateralization of language and the right visual field (RVF) advantage in word reading. In the first study, by analyzing ERPs to printed words of readers with inversed cerebral lateralization for language production, we showed that reading-related vOT activation is lateralized to the same hemisphere as language production in both populations. To some extend vOT activity during reading seems therefore be modulated by processes in anterior language regions. In the second (fMRI) study, we manipulated the display format of words (horizontal vs. vertical) to test the reading related visual expertise at morpheme/bigramme level (Dehaene 2005) as well as at word level. This study showed no effects of format manipulation on left vOT activity but a strong effect on right vOT activity. All together, the results of our two studies suggest that the reading-related vOT activity results from the integration of general form recognition mechanisms with lateralized anterior language processes. Reading related visual expertise rather results from a disengagement of right vOT region than from a specialization of left vOT region, and is likely to involve adjustment of other regions in the reading network. Finally, in a third study, which measured word identification at different eccentricities in the two visual fields, we showed a different but not reversed pattern of visual field asymmetry for individuals with inversed language dominance. The RVF advantage in visual word recognition depends on language lateralization and is modulated by other factor such as learned attention bias.

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

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

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L’objectif principal de cette thèse est de fournir aux chirurgiens des outils d’aide à la décision pré et per-opératoire lors d’interventions minimalement invasives en chirurgie hépatique. Ces interventions reposent en général sur des techniques de laparoscopie ou plus récemment d’endoscopie flexible. Lors de telles interventions, le chirurgien cherche à retirer un nombre souvent important de tumeurs hépatiques, tout en préservant le rôle fonctionnel du foie. Cela implique de définir une hépatectomie optimale, c’est à dire garantissant un volume du foie post-opératoire d’au moins 55% du foie initial et préservant au mieux la vascularisation hépatique. Bien qu’une planification de l’intervention puisse actuellement s’envisager sur la base de données pré-opératoire spécifiques au patient, les mouvements importants du foie et ses déformations lors de l’intervention rendent cette planification très difficile à exploiter en pratique. Les travaux proposés dans cette thèse visent à fournir des outils de réalité augmentée utilisables en conditions per-opératoires et permettant de visualiser à chaque instant la position des tumeurs et réseaux vasculaires hépatiques. / The main objective of this thesis is to provide surgeons with tools for pre and intra-operative decision support during minimally invasive hepatic surgery. These interventions are usually based on laparoscopic techniques or, more recently, flexible endoscopy. During such operations, the surgeon tries to remove a significant number of liver tumors while preserving the functional role of the liver. This involves defining an optimal hepatectomy, i.e. ensuring that the volume of post-operative liver is at least at 55% of the original liver and the preserving at hepatic vasculature. Although intervention planning can now be considered on the basis of preoperative patient-specific, significant movements of the liver and its deformations during surgery data make this very difficult to use planning in practice. The work proposed in this thesis aims to provide augmented reality tools to be used in intra-operative conditions in order to visualize the position of tumors and hepatic vascular networks at any time.

L'asservissement visuel est devenu une approche classique dans le cadre de la commande de robots exploitant les informations fournies par un capteur de vision dans une boucle de com- mande. La recherche décrite dans cette thèse vise à résoudre des problèmes d'asservissement et à améliorer la capacité de gérer plus efficacement les tâches supplémentaires. Cette thèse présente tout d'abord l'état de l'art en asservissement visuel, redondance et évitement des butées articulaires. Elle propose ensuite les contributions suivantes: Un schéma de commande est obtenu en introduisant un paramètre de comportement dans un contrôle hybride. Il permet un meilleur comportement du système lorsque des valeurs appropriées du paramètre sont sélectionnées. Une étude analytique des lois de commandes les plus courantes et de la nouvelle loi proposée est effectuée dans le cas de mouvements de translation et de rotation selon l'axe optique. De nouveaux schémas de commande sont également proposés pour améliorer le comportement du système lorsque la configuration désirée est singulière. Les contributions théoriques concernant le formalisme de la redondance reposent sur l'élabor- ation d'un opérateur de projection obtenu en ne considérant que la norme de la tâche princi- pale. Cela conduit à un problème moins contraint et permet d'élargir le domaine d'application. De nouvelles stratégies d'évitement des butées articulaires du robot fondées sur la redon- dance sont développées. Le problème d'ajouter des tâches secondaires à la tâche principale, tout en assurant l'évitement des butées articulaires, est également résolu. Tous ces travaux ont été validés par des expérimentations dans le cadre d'applications d'asserv- issement visuel.

Le travail de recherche présenté dans ce mémoire concerne l'étude et le développement de méthodes de linéarisation, d'estimation d'état et de commande pour les systèmes complexes. Le chapitre 1 est consacré au concept et à la classification des systèmes hybrides. L'origine et à la nature des Systèmes à Fonctionnement par Morceaux (SFM) se situent dans ce contexte. Le chapitre 2 traite des contrôleurs de poursuite et de la linéarisation des systèmes réels. Les chapitres 3 et 4, quant à eux, visent à réaliser la poursuite d'une trajectoire à partir d'un retour issu d'un capteur numérique délivrant une information sous forme retardée et échantillonnée. Dans le chapitre 3, un observateur continu par morceaux basé sur la théorie des SFM et sur l'observateur de Luenberger est développé. Le chapitre 4 présente une commande de stabilisation de pendule inversé (2D ou 3D) utilisant deux boucles de retour. A chaque instant d'échantillonnage du capteur, la commande agit dans le plan du pendule, ce qui permet de transformer le problème 3D en un problème 2D. Par rapport aux autres méthodes, les méthodes présentées ont l'avantage d'assurer la stabilité sans utiliser un modèle linéarisé. Dans ce mémoire, chaque méthode proposée est fournie avec des exemples de simulation et d'implantation temps réel. / This research work deals with the study and the development of the linearization, state estimation and complex systems' control. Chapter 1 is devoted to the concept and classification of hybrid systems and to the origin and nature of the piecewise functioning systems (PFS). Thus, based on the PFS, chapter 2 proposes controllers for trajectories tracking and linearization of the real time plans. Chapters 3 and 4 aim at realizing the trajectory tracking or stabilization control in the case where the available feedback cornes from a digital sensor delivering the plant's output in a delayed and sampled format. ln chapter 3 a piecewise continuous observer which is essentially based on PFS theory and on dis crete Luenberger observer is developed. ln chapter 4, a stabilization control of a 2D or 3D inverted pendulum by using two feedbacks is proposed. At each sensor's sampling period, the control acts in the pendulum's balancing plan, which makes it possible to transform the 3D problem into a 2D one. Compared to other methods, the referred methods guarantee the stability without being based on a linearized model. ln this thesis, all proposed methods are illustrated with examples of simulation and real-time implementations.

Montréal Trigonix inc. 2018

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

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.