14 research outputs found
Société Francophone de Classification (SFC) Actes des 26Úmes Rencontres
National audienceLes actes des rencontres de la SociĂ©tĂ© Francophone de Classification (SFC, http://www.sfc-classification.net/) contiennent l'ensemble des contributions,prĂ©sentĂ©s lors des rencontres entre les 3 et 5 septembre 2019 au Centre de Recherche Inria Nancy Grand Est/LORIA Nancy. La classification sous toutes ces formes, mathĂ©matiques, informatique (apprentissage, fouille de donnĂ©es et dĂ©couverte de connaissances ...), et statistiques, est la thĂ©matique Ă©tudiĂ©e lors de ces journĂ©es. L'idĂ©e est d'illustrer les diffĂ©rentes facettes de la classification qui reflĂštent les intĂ©rĂȘts des chercheurs dans la matiĂšre, provenant des mathĂ©matiques et de l'informatique
L'AIS : une donnée pour l'analyse des activités en mer
4 pages, session "Mer et littoral"International audienceCette contribution présente des éléments méthodologiques pour la description des activités humaines en mer dans une perspective d'aide à la gestion. Différentes procédures, combinant l'exploitation de bases de données spatio-temporelles issue de données AIS archivées à des analyses spatiales au sein d'un SIG, sont testées afin de caractériser le transport maritime en Mer d'Iroise (Bretagne, France) sur les plans spatiaux, temporels et quantitatifs au cours d'une année
Fouille de données de santé
Dans le domaine de la santĂ©, les techniques dâanalyse de donnĂ©es sont de plus en plus populaires et se rĂ©vĂšlent mĂȘme indispensables pour gĂ©rer les gros volumes de donnĂ©es produits pour un patient et par le patient. Deux thĂ©matiques seront abordĂ©es dans cette prĂ©sentation d'HDR.La premiĂšre porte sur la dĂ©finition, la formalisation, lâimplĂ©mentation et la validation de mĂ©thodes dâanalyse permettant de dĂ©crire le contenu de bases de donnĂ©es mĂ©dicales. Je me suis particuliĂšrement intĂ©ressĂ©e aux donnĂ©es sĂ©quentielles. Jâai fait Ă©voluer la classique notion de motif sĂ©quentiel pour y intĂ©grer des composantes contextuelles, spatiales et sur lâordre partiel des Ă©lĂ©ments composant les motifs. Ces nouvelles informations enrichissent la sĂ©mantique initiale de ces motifs.La seconde thĂ©matique se focalise sur lâanalyse des productions et des interactions des patients au travers des mĂ©dias sociaux. Jâai principalement travaillĂ© sur des mĂ©thodes permettant dâanalyser les productions narratives des patients selon leurs temporalitĂ©s, leurs thĂ©matiques, les sentiments associĂ©s ou encore le rĂŽle et la rĂ©putation du locuteur sâĂ©tant exprimĂ© dans les messages
Conception et analyse des biopuces à ADN en environnements parallÚles et distribués
Microorganisms represent the largest diversity of the living beings. They play a crucial rĂŽle in all biological processes related to their huge metabolic potentialities and their capacity for adaptation to different ecological niches. The development of new genomic approaches allows a better knowledge of the microbial communities involved in complex environments functioning. In this context, DNA microarrays represent high-throughput tools able to study the presence, or the expression levels of several thousands of genes, combining qualitative and quantitative aspects in only one experiment. However, the design and analysis of DNA microarrays, with their current high density formats as well as the huge amount of data to process, are complex but crucial steps. To improve the quality and performance of these two steps, we have proposed new bioinformatics approaches for the design and analysis of DNA microarrays in parallel and distributed environments. These multipurpose approaches use high performance computing (HPC) and new software engineering approaches, especially model driven engineering (MDE), to overcome the current limitations. We have first developed PhylGrid 2.0, a new distributed approach for the selection of explorative probes for phylogenetic DNA microarrays at large scale using computing grids. This software was used to build PhylOPDb: a comprehensive 16S rRNA oligonucleotide probe database for prokaryotic identification. MetaExploArrays, which is a parallel software of oligonucleotide probe selection on different computing architectures (a PC, a multiprocessor, a cluster or a computing grid) using meta-programming and a model driven engineering approach, has been developed to improve flexibility in accordance to userâs informatics resources. Then, PhylInterpret, a new software for the analysis of hybridization results of DNA microarrays. PhylInterpret uses the concepts of propositional logic to determine the prokaryotic composition of metagenomic samples. Finally, a new parallelization method based on model driven engineering (MDE) has been proposed to compute a complete backtranslation of short peptides to select probes for functional microarrays.Les microorganismes constituent la plus grande diversitĂ© du monde vivant. Ils jouent un rĂŽle clef dans tous les processus biologiques grĂące Ă leurs capacitĂ©s dâadaptation et Ă la diversitĂ© de leurs capacitĂ©s mĂ©taboliques. Le dĂ©veloppement de nouvelles approches de gĂ©nomique permet de mieux explorer les populations microbiennes. Dans ce contexte, les biopuces Ă ADN reprĂ©sentent un outil Ă haut dĂ©bit de choix pour l'Ă©tude de plusieurs milliers dâespĂšces en une seule expĂ©rience. Cependant, la conception et lâanalyse des biopuces Ă ADN, avec leurs formats de haute densitĂ© actuels ainsi que lâimmense quantitĂ© de donnĂ©es Ă traiter, reprĂ©sentent des Ă©tapes complexes mais cruciales. Pour amĂ©liorer la qualitĂ© et la performance de ces deux Ă©tapes, nous avons proposĂ© de nouvelles approches bioinformatiques pour la conception et lâanalyse des biopuces Ă ADN en environnements parallĂšles. Ces approches gĂ©nĂ©ralistes et polyvalentes utilisent le calcul haute performance (HPC) et les nouvelles approches du gĂ©nie logiciel inspirĂ©es de la modĂ©lisation, notamment lâingĂ©nierie dirigĂ©e par les modĂšles (IDM) pour contourner les limites actuelles. Nous avons dĂ©veloppĂ© PhylGrid 2.0, une nouvelle approche distribuĂ©e sur grilles de calcul pour la sĂ©lection de sondes exploratoires pour biopuces phylogĂ©nĂ©tiques. Ce logiciel a alors Ă©tĂ© utilisĂ© pour construire PhylOPDb: une base de donnĂ©es complĂšte de sondes oligonuclĂ©otidiques pour lâĂ©tude des communautĂ©s procaryotiques. MetaExploArrays qui est un logiciel parallĂšle pour la dĂ©termination de sondes sur diffĂ©rentes architectures de calcul (un PC, un multiprocesseur, un cluster ou une grille de calcul), en utilisant une approche de mĂ©ta-programmation et dâingĂ©nierie dirigĂ©e par les modĂšles a alors Ă©tĂ© conçu pour apporter une flexibilitĂ© aux utilisateurs en fonction de leurs ressources matĂ©riel. PhylInterpret, quant Ă lui est un nouveau logiciel pour faciliter lâanalyse des rĂ©sultats dâhybridation des biopuces Ă ADN. PhylInterpret utilise les notions de la logique propositionnelle pour dĂ©terminer la composition en procaryotes dâĂ©chantillons mĂ©tagĂ©nomiques. Enfin, une dĂ©marche dâingĂ©nierie dirigĂ©e par les modĂšles pour la parallĂ©lisation de la traduction inverse dâoligopeptides pour le design des biopuces Ă ADN fonctionnelles a Ă©galement Ă©tĂ© mise en place
Estimation de cartes d'énergie du bruit apériodique de la marche humaine avec une caméra de profondeur pour la détection de pathologies et modÚles légers de détection d'objets saillants basés sur l'opposition de couleurs
Cette thĂšse a pour objectif lâĂ©tude de trois problĂšmes : lâestimation de cartes de saillance de lâĂ©nergie du bruit apĂ©riodique de la marche humaine par la perception de profondeur pour la dĂ©tection de pathologies, les modĂšles de dĂ©tection dâobjets saillants en gĂ©nĂ©ral et les modĂšles lĂ©gers en particulier par lâopposition de couleurs.
Comme premiĂšre contribution, nous proposons un systĂšme basĂ© sur une camĂ©ra de profondeur et un tapis roulant, qui analyse les parties du corps du patient ayant un mouvement irrĂ©gulier, en termes de pĂ©riodicitĂ©, pendant la marche. Nous supposons que la marche d'un sujet sain prĂ©sente n'importe oĂč dans son corps, pendant les cycles de marche, un signal de profondeur avec un motif pĂ©riodique sans bruit. La prĂ©sence de bruit et son importance peuvent ĂȘtre utilisĂ©es pour signaler la prĂ©sence et l'Ă©tendue de pathologies chez le sujet. Notre systĂšme estime, Ă partir de chaque sĂ©quence vidĂ©o, une carte couleur de saillance montrant les zones de fortes irrĂ©gularitĂ©s de marche, en termes de pĂ©riodicitĂ©, appelĂ©es Ă©nergie de bruit apĂ©riodique, de chaque sujet. Notre systĂšme permet aussi de dĂ©tecter automatiquement les cartes des individus sains et ceux malades.
Nous prĂ©sentons ensuite deux approches pour la dĂ©tection dâobjets saillants. Bien quâayant fait lâobjet de plusieurs travaux de recherche, la dĂ©tection d'objets saillants reste un dĂ©fi. La plupart des modĂšles traitent la couleur et la texture sĂ©parĂ©ment et les considĂšrent donc implicitement comme des caractĂ©ristiques indĂ©pendantes, Ă tort.
Comme deuxiÚme contribution, nous proposons une nouvelle stratégie, à travers un modÚle simple, presque sans paramÚtres internes, générant une carte de saillance robuste pour une image naturelle. Cette stratégie consiste à intégrer la couleur dans les motifs de texture pour caractériser une micro-texture colorée, ceci grùce au motif ternaire local (LTP) (descripteur de texture simple mais puissant) appliqué aux paires de couleurs. La dissemblance entre chaque paire de micro-textures colorées est calculée en tenant compte de la non-linéarité des micro-textures colorées et en préservant leurs distances, donnant une carte de saillance intermédiaire pour chaque espace de couleur. La carte de saillance finale est leur combinaison pour avoir des cartes robustes.
Le dĂ©veloppement des rĂ©seaux de neurones profonds a rĂ©cemment permis des performances Ă©levĂ©es. Cependant, il reste un dĂ©fi de dĂ©velopper des modĂšles de mĂȘme performance pour des appareils avec des ressources limitĂ©es.
Comme troisiĂšme contribution, nous proposons une nouvelle approche pour un modĂšle lĂ©ger de rĂ©seau neuronal profond de dĂ©tection d'objets saillants, inspirĂ© par les processus de double opposition du cortex visuel primaire, qui lient inextricablement la couleur et la forme dans la perception humaine des couleurs. Notre modĂšle proposĂ©, CoSOV1net, est entraĂźnĂ© Ă partir de zĂ©ro, sans utiliser de ``backbones'' de classification d'images ou d'autres tĂąches. Les expĂ©riences sur les ensembles de donnĂ©es les plus utilisĂ©s et les plus complexes pour la dĂ©tection d'objets saillants montrent que CoSOV1Net atteint des performances compĂ©titives avec des modĂšles de lâĂ©tat-de-lâart, tout en Ă©tant un modĂšle lĂ©ger de dĂ©tection d'objets saillants et pouvant ĂȘtre adaptĂ© aux environnements mobiles et aux appareils Ă ressources limitĂ©es.The purpose of this thesis is to study three problems: the estimation of saliency maps of the aperiodic noise energy of human gait using depth perception for pathology detection, and to study models for salient objects detection in general and lightweight models in particular by color opposition.
As our first contribution, we propose a system based on a depth camera and a treadmill, which analyzes the parts of the patient's body with irregular movement, in terms of periodicity, during walking. We assume that a healthy subject gait presents anywhere in his (her) body, during gait cycles, a depth signal with a periodic pattern without noise. The presence of noise and its importance can be used to point out presence and extent of the subjectâs pathologies. Our system estimates, from each video sequence, a saliency map showing the areas of strong gait irregularities, in terms of periodicity, called aperiodic noise energy, of each subject. Our system also makes it possible to automatically detect the saliency map of healthy and sick subjects.
We then present two approaches for salient objects detection. Although having been the subject of many research works, salient objects detection remains a challenge. Most models treat color and texture separately and therefore implicitly consider them as independent feature, erroneously.
As a second contribution, we propose a new strategy through a simple model, almost without internal parameters, generating a robust saliency map for a natural image. This strategy consists in integrating color in texture patterns to characterize a colored micro-texture thanks to the local ternary pattern (LTP) (simple but powerful texture descriptor) applied to the color pairs. The dissimilarity between each colored micro-textures pair is computed considering non-linearity from colored micro-textures and preserving their distances. This gives an intermediate saliency map for each color space. The final saliency map is their combination to have robust saliency map.
The development of deep neural networks has recently enabled high performance. However, it remains a challenge to develop models of the same performance for devices with limited resources.
As a third contribution, we propose a new approach for a lightweight salient objects detection deep neural network model, inspired by the double opponent process in the primary visual cortex, which inextricably links color and shape in human color perception. Our proposed model, namely CoSOV1net, is trained from scratch, without using any image classification backbones or other tasks. Experiments on the most used and challenging datasets for salient objects detection show that CoSOV1Net achieves competitive performance with state-of-the-art models, yet it is a lightweight detection model and it is a salient objects detection that can be adapted to mobile environments and resource-constrained devices
Conférence Nationale d'Intelligence Artificielle Année 2020
National audienc
Contributions au traitement des images multivariées
Ce mĂ©moire rĂ©sume mon activitĂ© pĂ©dagogique et scientifique en vue de lâobtention de lâhabilitation Ă diriger des recherches