Simuler les changements de localisations résidentielles dans une agglomération. Les bases conceptuelles d'un modèle de choix

International audienceL'idée explorée dans la thèse est que le choix d'une localisation résidentielle résulte de l'interaction entre facteurs de choix et de propension à l'action. Distinguer ces deux facteurs permet d'aborder le processus décisionnel dans son caractère dynamique. L'objectif principal est de concevoir un modèle de simulation des dynamiques de localisations résidentielles et, à partir de là, d'interroger l'influence de la diversité des comportements modélisés sur les configurations spatiales simulées. Nous projetons de calculer un très grand nombre de scénarios (500, 1000...), afin de déterminer les plages de variations des configurations spatiales résultantes (analyses de sensibilité). Le point de départ de la thèse est l'enquête menée dans le cadre du projet ANR Ecdesup, projet visant à mieux comprendre les processus d'évaluation et de choix relatifs à certaines décisions spatiales. Les résultats de cette enquête seront utiles pour spécifier et calibrer le modèle de simulation réalisé pendant la recherche doctorale. Celui-ci fournira la base du module de simulation des mobilités résidentielles du projet Mobisim (MEEDDM et ADEME)

Ontologie de description et vocabulaire de métadonnées pour les scénarios pédagogiques

Tiré de l'écran-titre (visionné le 27 juin 2017).Le présent document franchit une étape clef en ce sens en présentant, une ontologie de description et un vocabulaire de métadonnées pour les scénarios pédagogiques. Nous construisons d’abord un modèle ontologique OWL-DL, puis définissons et illustrons les principales propriétés de la classe « scénario pédagogique »

D'émotion et de GRACE (vers un modèle computationnel unifié des émotions)

Les psychologues (comme A. Damasio, K. R. Scherer, P. Ekman) ont montré que l émotion est un élément essentiel dans la prise de décision, dans l évolution des capacités d apprentissage et de création, dans l interaction sociale. Il est donc naturel de s'intéresser à l'expression d'émotions dans le cadre de l'interaction homme-machine. Nous avons proposé dans un premier temps le modèle GRACE, modèle générique des émotions pour les applications computationnelles. Nous nous sommes basés en particulier sur la théorie psychologique de K. R. Scherer, qui cherche à produire une théorie des processus émotionnels qui soit modélisable et calculable. La pertinence de notre modèle a été vérifiée et validée via une comparaison avec différents modèles computationnels existants. Si le modèle GRACE est générique, nous nous sommes attachés à montrer qu il pouvait s instancier dans un contexte particulier, en l occurrence l interaction homme-robot utilisant la modalité musicale. Nous nous sommes intéressés pour cela d une part à la conception d un module d analyse du contenu émotionnel d une séquence musicale, d autre part à la conception de mouvements émotionnellement expressifs pour un robot mobile. Du point de vue de l analyse musicale, la contribution principale de la thèse porte sur la proposition d un ensemble réduit d indicateurs musicaux et sur la validation du module d analyse sur une base de données de grande taille conçue par un expert en musicologie. Du point de vue de la robotique, nous avons pu montrer expérimentalement qu un robot avec des capacités expressives très limitées (déplacements, mouvements de caméra) pouvait néanmoins exprimer de manière satisfaisante un ensemble réduit d émotions simples (joie, colère, tristesse, sérénité).Emotion, as psychologists argue (like A. Damasio, K. R. Scherer, P. Ekman), is an essential factor for human beings in making decision, learning, inventing things, and interacting with others. Based on this statement, researchers in Human-Machine Interaction have been interested in adding emotional abilities to their applications. With the same goal of studying emotional abilities, we propose, in our work, a model of emotions named GRACE, which helps in modelling emotions in computational applications. We based our model on the work of psychologist Klaus R. Scherer, who intensively searches to form a generic model of emotion applicable to computational domain (like informatics, robotics, etc.). We demonstrate the pertinence of our model by comparing it to other existing models of emotions in the field of informatics and robotics. In this thesis, we also worked on the instantiation of GRACE, in particular the components Cognitive Interpretation and Expression. These two components have been developed to be applied in the context of interacting with users using music. To develop Cognitive Interpretation, we worked on the extraction of emotional content in musical excerpts. Our contribution consists in proposing a reduced number of musical features to efficiently extract the emotional content in music, and in validating them via a learning system with a large database designed by a musicologist. For Expression, we have worked on the design of emotional moves of a mobile robot. Through very limited moves (moves in space, camera moves), we have shown that with dance-inspired motions, the robot could efficiently convey basic emotions (i.e. happiness, sadness, anger, serenity) to people.EVRY-Bib. électronique (912289901) / SudocSudocFranceF

Vers des Agents Conversationnels Animés dotés d'émotions et d'attitudes sociales

International audienceIn this article, we propose an architecture of a socio-affective Embodied Conversational Agent (ECA). The different computational models of the architecture enable an ECA to express emotions and social attitudes during an interaction with a user. Based on corpora of actors expressing emotions, models have been defined to compute the emotional facial expressions of an ECA and the characteristics of its corporal movements. A user-perceptive approach has been used to design models to define how an ECA should adapt its non-verbal behavior according to the social attitude the ECA wants to display and the behavior of its interlocutor. The emotions and the social attitudes to express are computed by cognitive models presented in this article.Dans cet article, nous proposons une architecture d'un Agent Conversationnel Animé (ACA) socio-affectif. Les différents modèles computationnels sous-jacents à cette architecture, permettant de donner la capacité à un ACA d'exprimer des émotions et des attitudes sociales durant son interaction avec l'utilisateur, sont présentés. A partir de corpus d'individus exprimant des émotions, des modèles permettant de calculer l'expression faciale émotionnelle d'un ACA ainsi que les caractéristiques de ses mouvements du corps ont été définis. Fondés sur une approche centrée sur la perception de l'utilisateur, des modèles permettant de calculer comment un ACA doit adapter son comportement non-verbal suivant l'attitude sociale qu'il souhaite exprimer et suivant le comportement de son interlocuteur ont été construits. Le calcul des émotions et des attitudes sociales à exprimer est réalisé par des modèles cognitifs présentés dans cet article

Modélisation du profil émotionnel de l'utilisateur dans les interactions parlées Humain-Machine

Les travaux de recherche de la thèse portent sur l'étude et la formalisation des interactions émotionnelles Humain-Machine. Au delà d une détection d'informations paralinguistiques (émotions, disfluences,...) ponctuelles, il s'agit de fournir au système un profil interactionnel et émotionnel de l'utilisateur dynamique, enrichi pendant l interaction. Ce profil permet d adapter les stratégies de réponses de la machine au locuteur, et il peut également servir pour mieux gérer des relations à long terme. Le profil est fondé sur une représentation multi-niveau du traitement des indices émotionnels et interactionnels extraits à partir de l'audio via les outils de détection des émotions du LIMSI. Ainsi, des indices bas niveau (variations de la F0, d'énergie, etc.), fournissent des informations sur le type d'émotion exprimée, la force de l'émotion, le degré de loquacité, etc. Ces éléments à moyen niveau sont exploités dans le système afin de déterminer, au fil des interactions, le profil émotionnel et interactionnel de l'utilisateur. Ce profil est composé de six dimensions : optimisme, extraversion, stabilité émotionnelle, confiance en soi, affinité et domination (basé sur le modèle de personnalité OCEAN et les théories de l interpersonal circumplex). Le comportement social du système est adapté en fonction de ce profil, de l'état de la tâche en cours, et du comportement courant du robot. Les règles de création et de mise à jour du profil émotionnel et interactionnel, ainsi que de sélection automatique du comportement du robot, ont été implémentées en logique floue à l'aide du moteur de décision développé par un partenaire du projet ROMEO. L implémentation du système a été réalisée sur le robot NAO. Afin d étudier les différents éléments de la boucle d interaction émotionnelle entre l utilisateur et le système, nous avons participé à la conception de plusieurs systèmes : système en Magicien d Oz pré-scripté, système semi-automatisé, et système d interaction émotionnelle autonome. Ces systèmes ont permis de recueillir des données en contrôlant plusieurs paramètres d élicitation des émotions au sein d une interaction ; nous présentons les résultats de ces expérimentations, et des protocoles d évaluation de l Interaction Humain-Robot via l utilisation de systèmes à différents degrés d autonomie.Analysing and formalising the emotional aspect of the Human-Machine Interaction is the key to a successful relation. Beyond and isolated paralinguistic detection (emotion, disfluences ), our aim consists in providing the system with a dynamic emotional and interactional profile of the user, which can evolve throughout the interaction. This profile allows for an adaptation of the machine s response strategy, and can deal with long term relationships. A multi-level processing of the emotional and interactional cues extracted from speech (LIMSI emotion detection tools) leads to the constitution of the profile. Low level cues ( F0, energy, etc.), are then interpreted in terms of expressed emotion, strength, or talkativeness of the speaker. These mid-level cues are processed in the system so as to determine, over the interaction sessions, the emotional and interactional profile of the user. The profile is made up of six dimensions: optimism, extroversion, emotional stability, self-confidence, affinity and dominance (based on the OCEAN personality model and the interpersonal circumplex theories). The information derived from this profile could allow for a measurement of the engagement of the speaker. The social behaviour of the system is adapted according to the profile, and the current task state and robot behaviour. Fuzzy logic rules drive the constitution of the profile and the automatic selection of the robotic behaviour. These determinist rules are implemented on a decision engine designed by a partner in the project ROMEO. We implemented the system on the humanoid robot NAO. The overriding issue dealt with in this thesis is the viable interpretation of the paralinguistic cues extracted from speech into a relevant emotional representation of the user. We deem it noteworthy to point out that multimodal cues could reinforce the profile s robustness. So as to analyse the different parts of the emotional interaction loop between the user and the system, we collaborated in the design of several systems with different autonomy degrees: a pre-scripted Wizard-of-Oz system, a semi-automated system, and a fully autonomous system. Using these systems allowed us to collect emotional data in robotic interaction contexts, by controlling several emotion elicitation parameters. This thesis presents the results of these data collections, and offers an evaluation protocol for Human-Robot Interaction through systems with various degrees of autonomy.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Modélisation et maintien de l’engagement dans un environnement du jeu vidéo émotionnel

Les études récentes sur les Interactions Homme-Machine ont intégré la dimension émotionnelle dans l'évaluation de l'expérience de l'utilisateur. En effet, un nouveau courant de recherche est apparu à savoir l'informatique affective, qui a donné lieu à une nouvelle génération de jeux vidéo capables d'interagir avec l'utilisateur en prenant en considération ses émotions, appelée jeux vidéo affectifs. L’objectif principal de ces jeux est de garder le joueur engagé durant la session du jeu. Pour y arriver, le jeu vidéo doit mesurer et réguler l‘état émotionnel du joueur en ajustant ses différents composants. Malgré le nombre important des recherches qui visent à améliorer le processus de détection émotionnelle, toutes les mesures utilisées jusqu'à présent ont montré certaines limites à cause de la complexité d'interprétation du concept émotionnel. Dans le présent travail, nous proposons de mesurer et soutenir l'engagement mental du joueur dans un environnent de jeu vidéo. Nous avons d’abord développé une première version de jeu vidéo et nous avons conduit une première étude expérimentale pour mesurer l'engagement mental du joueur à partir d'un index d’engagement mental extrait des données de l’activité cérébrale du joueur et plus précisément l’électroencéphalographie (EEG). Nous avons ensuite développé une deuxième version de jeu vidéo capable de capter l'état d'engagement mental (engagé, désengagé) du joueur et de déclencher un ensemble de stratégies d'engagement. Finalement, nous avons réalisé une deuxième étude expérimentale pour vérifier la capacité de ces stratégies à corriger l'état de manque d'engagement (désengagement) à augmenter et à maintenir le niveau d'engagement du joueur durant le jeu. Mots-clés : jeux vidéo, engagement mental, émotions, électroencéphalographie, stratégies d’engagement.Recent studies in human-machine interactions have integrated the emotional dimension into the evaluation of the user’s experience. Indeed, a new current research has emerged, namely affective computing, which has given rise to a new generation of video games capable of interacting with the user taking into consideration his emotions, called affective video games. The main objective of the games is to keep the player engaged during the game session. To achieve this, the video game must measure and regulate the player’s emotional state by adjusting its different components accordingly. Although the large number of researches that aim to improve emotional detection processes, all the measures used up to now have shown some limitations, because of the complexity of the emotional concept interpretation. In this work, we add to these studies by formally proposing to measure and support the player’s mental engagement in a video game environment. First, we developed a first version of video game and we conducted a first experimental study to measure the player’s mental engagement from a mental engagement index extracted from the player’s brain activity data, and more precisely Electroencephalography (EEG). Second, we developed a second version of video game capable of capturing the player’s mental engagement state (engaged, disengaged) and triggering a set of engagement strategy. Finally, we carried out a second experimental study to verify the ability of these strategies to correct the engagement lack state (disengagement) and to increase and maintain the player engagement level during the game. Keywords: video games, mental engagement, emotions, electroencephalography, engagement strategy

Psychopathie chez les individus non incarcérés et coopération dans un dilemme du prisonnier itératif

Au niveau interpersonnel, la psychopathie implique un manque de considération d’autrui pouvant se manifester par la tromperie, la manipulation et l’exploitation. La présente thèse a investigué la relation entre les caractéristiques psychopathiques d'individus non incarcérés et la tendance à coopérer dans un jeu du dilemme du prisonnier itératif. Un total de 85 hommes ont été recrutés via une annonce qui ciblait des traits de personnalité correspondant à des caractéristiques psychopathiques exprimées de façon non péjorative. Plusieurs méthodes ont été employées pour rejoindre les participants : 46 ont participés en personne après avoir répondu à une invitation affichée dans un journal local ainsi que sur des babillards à proximité d'une université; 39 ont complété l'étude sur Internet après avoir été recrutés via un site web de petites annonces. Chaque participant a répondu à un questionnaire incluant l’Échelle Auto-rapportée de Psychopathie (Levenson, Kiehl, & Fitzpatrick, 1995) et l’Échelle Auto-rapportée des Indicateurs de Psychopathie de l’Enfance et de l’Adolescence (Seto, Khattar, Lalumière, & Quinsey, 1997). Ils ont également complété une simulation informatique du dilemme du prisonnier itératif comprenant 90 essais. La simulation informatique utilisée pour évaluer les participants en personne ainsi que la version accessible par Internet ont été conçues et programmées spécifiquement pour la présente thèse. La simulation informatique incluait trois stratégies souvent associées au dilemme du prisonnier itératif : donnant-donnant, donnant-donnant-généreux et gagne/reste-perd/change. Les analyses préliminaires ont montré que les participants vus en personne et ceux rejoints par Internet ne différaient pas en termes de variables sociodémographiques, des caractéristiques psychopathiques, de la désirabilité sociale et des réponses au dilemme du prisonnier. Une régression multiple standard a indiqué que les mesures psychopathiques ne pouvaient pas prédire le nombre total de choix coopératifs dans le jeu. Par contre, une corrélation négative a été trouvée entre les caractéristiques interpersonnelles et affectives de la psychopathie et la coopération dans le premier tiers du jeu. De plus, les participants qui présentaient davantage de caractéristiques psychopathiques interpersonnelles et affectives avaient plus souvent réussi à exploiter l'ordinateur en dénonçant alors que la simulation informatique coopérait. Des analyses multi-niveaux ont exploré la contribution de variables au niveau de la décision et au niveau de l'individu dans la prédiction du choix de coopérer ou de dénoncer lors de chaque essai du jeu; les interactions entre ces variables ont aussi été considérées. Les résultats ont montré que les variables au niveau de la décision influençaient généralement plus fortement les chances de coopérer que les variables au niveau de l'individu. Parmi les mesures de la psychopathie, seulement les caractéristiques interpersonnelles et affectives ont montré une association significative avec les chances de coopérer; les interactions avec le premier choix effectué dans le jeu et le premier tiers du jeu étaient significatives. Ainsi, si un participant avait coopéré au premier essai, la présence de caractéristiques psychopathiques interpersonnelles et affectives était associée à une diminution de ses chances de coopérer par la suite. Aussi, durant les 30 premiers essais du jeu, la présence de caractéristiques psychopathiques interpersonnelles et affectives était associée à une diminution des chances de coopérer. La stratégie adoptée par la simulation informatique n'avait pas d'influence sur le lien entre les caractéristiques psychopathiques et la probabilité de coopérer. Toutefois, le fait de jouer contre donnant-donnant était associé à de plus fortes chances de coopérer d'un essai à l'autre pour l'ensemble des participants. Globalement, les résultats suggèrent que les hommes non incarcérés présentant des caractéristiques psychopathiques ne seraient pas nécessairement portés à choisir systématiquement la non-coopération. En fait, les caractéristiques interpersonnelles et affectives de la psychopathie ont semblé se traduire par une tendance à faire bonne impression au départ, tenter rapidement d'exploiter autrui en dénonçant, puis finir par coopérer. Cette tendance comportementale est discutée, ainsi que la pertinence d'utiliser le dilemme du prisonnier itératif et les analyses multi-niveaux pour étudier le comportement interpersonnel des psychopathes.Interpersonally, psychopathy involves a lack of consideration for others that can translate into deception, manipulation, and exploitation. The current thesis investigated the relationship between the psychopathic characteristics of non incarcerated men and the tendency to cooperate while playing an iterative version of the prisoner's dilemma game. A total of 85 men were recruited through advertisements that targeted personality traits corresponding to psychopathic characteristics formulated in a way that was not pejorative. A variety of methods was used to reach participants; 46 were tested in person after they replied to an invitation that appeared in a local journal as well as on bulletin boards close to a university; 39 participated via the Internet after they were recruited through a classified advertising website. Each participant completed a questionnaire including the Levenson Self-Report Psychopathy Scale (Levenson, Kiehl, & Fitzpatrick, 1995) and the Childhood and Adolescent Taxon Scale - Self-Report (Seto, Khattar, Lalumière, & Quinsey, 1997). They also played in a computer simulation of the iterative prisoner's dilemma lasting 90 trials. Both the computer simulation used to test participants in person and the Internet version were designed and programmed specifically for the present thesis. The computer simulation included three strategies often associated with the iterative prisoner's dilemma: tit-for-tat, generous-tit-for-tat, and win/stay-lose/shift. Preliminary analyses showed that participants tested in person and via the Internet did not differ in terms of sociodemographic variables, psychopathic characteristics, social desirability, or responses to the prisoner's dilemma. A standard multiple regression indicated that psychopathic measures could not predict the total number of cooperative choices in the prisoner's dilemma game. However, there was a negative correlation between interpersonal and affective characteristics of psychopathy and cooperation in the first third of the prisoner's dilemma game. Furthermore, participants showing more interpersonal and affective psychopathic characteristics tended to exploit the computer more often by defecting while the computer simulation cooperated. Multilevel analyses were used to explore the contribution of decision-level and individual-level variables to predict the choice to cooperate or to defect on each trial of the game; interactions between these variables were also considered. The results showed that variables at the decision level were generally associated with stronger odds of cooperating than individual-level variables. Among psychopathic measures, only the interpersonal and affective characteristics showed a significant association with the odds of cooperating; interactions with the first choice in the game and the first third of the game were significant. That is, if participants cooperated in the first trial, higher interpersonal and affective psychopathic characteristics were associated with decreased odds of cooperating. Also, during the first 30 trials of the game, participants with higher interpersonal and affective psychopathic characteristics were significantly more likely to defect. The type of strategy used by the computer simulation did not have an influence on the relationship between psychopathic characteristics and a participant's probability to cooperate. However, playing against tit-for-tat was associated with increased odds of cooperating from one trial to the next for all participants. Overall, the results suggest that non incarcerated men with psychopathic characteristics might not systematically choose to defect. Instead, the interpersonal and affective psychopathic characteristics appeared as a tendency to cooperate initially, then rapidly attempt to exploit by defecting, and finally cooperate. This behavioral pattern is discussed as well as the relevance of using the iterative prisoner's dilemma game and multilevel analyses to study interpersonal behavior in psychopaths