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    Localisation et détection de fermeture de boucle basées saillance visuelle : algorithmes et architectures matérielles

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    In several tasks of robotics, vision is considered to be the essential element by which the perception of the environment or the interaction with other users can be realized. However, the potential artifacts in the captured images make the task of recognition and interpretation of the visual information extremely complicated. It is therefore very important to use robust, stable and high repeatability rate primitives to achieve good performance. This thesis deals with the problems of localization and loop closure detection for a mobile robot using visual saliency. The results in terms of accuracy and efficiency of localization and closure detection applications are evaluated and compared to the results obtained with the approaches provided in literature, both applied on different sequences of images acquired in outdoor environnement. The main drawback with the models proposed for the extraction of salient regions is their computational complexity, which leads to significant processing time. To obtain a real-time processing, we present in this thesis also the implementation of the salient region detector on the reconfigurable platform DreamCam.Dans plusieurs tĂąches de la robotique, la vision est considĂ©rĂ©e comme l’élĂ©ment essentiel avec lequel la perception de l’environnement ou l’interaction avec d’autres utilisateurs peut se rĂ©aliser. NĂ©anmoins, les artefacts potentiellement prĂ©sents dans les images capturĂ©es rendent la tĂąche de reconnaissance et d’interprĂ©tation de l’information visuelle extrĂȘmement compliquĂ©e. Il est de ce fait, trĂšs important d’utiliser des primitives robustes, stables et ayant un taux de rĂ©pĂ©tabilitĂ© Ă©levĂ© afin d’obtenir de bonnes performances. Cette thĂšse porte sur les problĂšmes de localisation et de dĂ©tection de fermeture de boucle d’un robot mobile en utilisant la saillance visuelle. Les rĂ©sultats en termes de prĂ©cision et d’efficacitĂ© des applications de localisation et de dĂ©tection de fermeture sont Ă©valuĂ©s et comparĂ©s aux rĂ©sultats obtenus avec des approches de l’état de l’art sur diffĂ©rentes sĂ©quences d’images acquises en milieu extĂ©rieur. Le principal inconvĂ©nient avec les modĂšles proposĂ©s pour l’extraction de zones de saillance est leur complexitĂ© de calcul, ce qui conduit Ă  des temps de traitement important. Afin d’obtenir un traitement en temps rĂ©el, nous prĂ©sentons dans ce mĂ©moire l’implĂ©mentation du dĂ©tecteur de rĂ©gions saillantes sur la plate forme reconfigurable DreamCam

    Calcul haute performance pour la simulation d'interactions fluide-structure

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    Cette thĂšse aborde la rĂ©solution des problĂšmes d'interaction fluide-structure par un algorithme consistant en un couplage entre deux solveurs : un pour le fluide et un pour la structure. Pour assurer la cohĂ©rence entre les maillages fluide et structure, on considĂšre Ă©galement une discrĂ©tisation de chaque domaine par volumes finis. En raison des difficultĂ©s de dĂ©composition du domaine en sous-domaines, nous considĂ©rons pour chaque environnement un algorithme parallĂšle de multi-splitting (ou multi-dĂ©composition) qui correspond Ă  une prĂ©sentation unifiĂ©e des mĂ©thodes de sous-domaines avec ou sans recouvrement. Cette mĂ©thode combine plusieurs applications de points fixes contractantes et nous montrons que, sous des hypothĂšses appropriĂ©es, chaque application de points fixes est contractante dans des espaces de dimensions finies normĂ©s par des normes hilbertiennes et non-hilbertiennes. De plus, nous montrons qu'une telle Ă©tude est valable pour les rĂ©solutions parallĂšles synchrones et plus gĂ©nĂ©ralement asynchrones de grands systĂšmes linĂ©aires apparaissant lors de la discrĂ©tisation des problĂšmes d'interaction fluide-structure et peut ĂȘtre Ă©tendue au cas oĂč le dĂ©placement de la structure est soumis Ă  des contraintes. Par ailleurs, nous pouvons Ă©galement considĂ©rer l’analyse de la convergence de ces mĂ©thodes de multi-splitting parallĂšles asynchrones par des techniques d’ordre partiel, liĂ© au principe du maximum discret, aussi bien dans le cadre linĂ©aire que dans celui obtenu lorsque les dĂ©placements de la structure sont soumis Ă  des contraintes. Nous rĂ©alisons des simulations parallĂšles pour divers cas test fluide-structure sur diffĂ©rents clusters, en considĂ©rant des communications bloquantes et non bloquantes. Dans ce dernier cas nous avons eu Ă  rĂ©soudre une difficultĂ© d'implĂ©mentation dans la mesure oĂč une erreur irrĂ©cupĂ©rable survenait lors de l'exĂ©cution ; cette difficultĂ© a Ă©tĂ© levĂ©e par introduction d’une mĂ©thode assurant la terminaison de toutes les communications non bloquantes avant la mise Ă  jour du maillage. Les performances des simulations parallĂšles sont prĂ©sentĂ©es et analysĂ©es. Enfin, nous appliquons la mĂ©thodologie prĂ©sentĂ©e prĂ©cĂ©demment Ă  divers contextes d'interaction fluide-structure de type industriel sur des maillages non structurĂ©s, ce qui constitue une difficultĂ© supplĂ©mentaire

    Identification expérimentale et simulation numérique de l'endommagement en dynamique rapide : application aux structures aéronautiques

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    Ce travail concerne le développement de nouveaux outils numériques et expérimentaux afin de compléter et améliorer une plate-forme d'identification paramétrique pour les matériaux soumis à de grandes transformations thermomécaniques rapides. Sur le plan numérique un nouveau logiciel pour l'analyse numérique de la fissuration dynamique a été développé en C++ Orienté-Objet aprÚs l'implémentation de la méthode des éléments finis étendue (XFEM). La partie experimentale du travail est relative à la conception et la mise en oeuvre d'un nouvel essai d'impact, capable de caractériser le comportement des matériaux en endommagement et rupture dynamique. Afin de déterminer les valeurs des paramÚtres des lois et critÚres constitutifs en dynamique rapide, une nouvelle procedure d'identification paramétrique à été développée, basée sur une combinaison d'algorithmes de Monte-Carlo et de Levenberg-Marquardt. Le comportement d'un alliage d'aluminium a été caractérisé en déterminant les paramÚtres de la loi de visco-plasticité de Johnson-Cook et ceux du critÚre d'endommagement cohésif. ABSTRACT : This works concerns the development of new numerical and experimental tools in order to complete and improve a parametric identification procedure intended for materials under fast dynamic loads. On the numerical aspect, a new code for dynamic crack analysis was developed in C++ Object-Oriented language, implementing Extended Finite Element Method. The experimental part of this work relates to the design and experimentation of a new impact test able to characterize the dynamic fracture and damage behaviour of materials. In order to find the parameters values for constitutive laws and criteria, a new identification procedure was developed based on a combination of both Monte-Carlo and Levenberg-Marquardt algorithms. The behavior of an aluminium alloy was described determining numerical values for Johnson-Cook model and cohesive-damage criteria

    Conception et mise en oeuvre d'outils efficaces pour le partitionnement et la distribution parallÚles de problÚmes numériques de trÚs grande taille

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    Cette thĂšse porte sur le partitionnement parallĂšle de graphes et essentiellement sur son application Ă  la renumĂ©rotation de matrices creuses. Nous utilisons pour rĂ©soudre ce problĂšme un schĂ©ma multi-niveaux dont nous avons parallĂ©lisĂ© les phases de contraction et d’expansion. Nous avons ainsi introduit pour la phase de contraction un nouvel algorithme de gestion des conflits d’appariements distants, tout en amĂ©liorant les algorithmes dĂ©jĂ  existants en leur associant une phase de sĂ©lection des communications les plus utiles. Concernant la phase de d’expansion, nous avons introduit la notion de graphe bande qui permet de diminuer de maniĂšre trĂšs consĂ©quente la taille du problĂšme Ă  traiter par les algorithmes de raffinement. Nous avons gĂ©nĂ©ralisĂ© l’utilisation de ce graphe bande aux implantations sĂ©quentielles et parallĂšles de notre outil de partitionnement Scotch. GrĂące Ă  la prĂ©sence du graphe bande, nous avons proposĂ© une utilisation nouvelle des algorithmes gĂ©nĂ©tiques dans le cadre de l’expansion en les utilisant comme heuristiques parallĂšles de raffinement de la partition.This thesis deals with parallel graph partitioning and, more specifically, focuses on its application to sparse matrix ordering. To solve this problem, we use a multi-level scheme, of which we have parallelized the coarsening and uncoarsening phases. We have developed, for the coarsening phase, a new synchronization algorithm to handle conflicts in remote matchings. We have also improved over existing algorithms by adding to them a selection step which aims at keeping only the most useful communications. Regarding the uncoarsening phase, we have introduced the concept of band graph, which allows us to dramatically decrease problem size for refinement algorithms. We have generalized the use of band graphs to the sequential and parallel implementations of our Scotch partitioning tool. Basing on band graphs, we have proposed a new application of genetic algorithms to the uncoarsening phase, using them as parallel refinement algorithms

    Contribution à l'analyse de la dynamique des écritures anciennes pour l'aide à l'expertise paléographique

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    Mes travaux de thÚse s inscrivent dans le cadre du projet ANR GRAPHEM1 (Graphemebased Retrieval and Analysis for PaleograpHic Expertise of Middle Age Manuscripts). Ilsprésentent une contribution méthodologique applicable à l'analyse automatique des écrituresanciennes pour assister les experts en paléographie dans le délicat travail d étude et dedéchiffrage des écritures.L objectif principal est de contribuer à une instrumetation du corpus des manuscritsmédiévaux détenus par l Institut de Recherche en Histoire des Textes (IRHT Paris) en aidantles paléographes spécialisés dans ce domaine dans leur travail de compréhension de l évolutiondes formes de l écriture par la mise en place de méthodes efficaces d accÚs au contenu desmanuscrits reposant sur une analyse fine des formes décrites sous la formes de petits fragments(les graphÚmes). Dans mes travaux de doctorats, j ai choisi d étudier la dynamique del élément le plus basique de l écriture appelé le ductus2 et qui d aprÚs les paléographes apportebeaucoup d informations sur le style d écriture et l époque d élaboration du manuscrit.Mes contributions majeures se situent à deux niveaux : une premiÚre étape de prétraitementdes images fortement dégradées assurant une décomposition optimale des formes en graphÚmescontenant l information du ductus. Pour cette étape de décomposition des manuscrits, nousavons procédé à la mise en place d une méthodologie complÚte de suivi de traits à partir del extraction d un squelette obtenu à partir de procédures de rehaussement de contraste et dediffusion de gradients. Le suivi complet du tracé a été obtenu à partir de l application des rÚglesfondamentales d exécution des traits d écriture, enseignées aux copistes du Moyen Age. Il s agitd information de dynamique de formation des traits portant essentiellement sur des indicationsde directions privilégiées.Dans une seconde étape, nous avons cherché à caractériser ces graphÚmes par desdescripteurs de formes visuelles compréhensibles à la fois par les paléographes et lesinformaticiens et garantissant une représentation la plus complÚte possible de l écriture d unpoint de vue géométrique et morphologique. A partir de cette caractérisation, nous avonsproposé une approche de clustering assurant un regroupement des graphÚmes en classeshomogÚnes par l utilisation d un algorithme de classification non-supervisé basée sur lacoloration de graphe. Le résultat du clustering des graphÚmes a conduit à la formation dedictionnaires de formes caractérisant de maniÚre individuelle et discriminante chaque manuscrittraité. Nous avons également étudié la puissance discriminatoire de ces descripteurs afin d obtenir la meilleure représentation d un manuscrit en dictionnaire de formes. Cette étude a étéfaite en exploitant les algorithmes génétiques par leur capacité à produire de bonne sélection decaractéristiques.L ensemble de ces contributions a été testé à partir d une application CBIR sur trois bases demanuscrits dont deux médiévales (manuscrits de la base d Oxford et manuscrits de l IRHT, baseprincipale du projet), et une base comprenant de manuscrits contemporains utilisée lors de lacompétition d identification de scripteurs d ICDAR 2011. L exploitation de notre méthode dedescription et de classification a été faite sur une base contemporaine afin de positionner notrecontribution par rapport aux autres travaux relevant du domaine de l identification d écritures etétudier son pouvoir de généralisation à d autres types de documents. Les résultats trÚsencourageants que nous avons obtenus sur les bases médiévales et la base contemporaine, ontmontré la robustesse de notre approche aux variations de formes et de styles et son caractÚrerésolument généralisable à tout type de documents écrits.My thesis work is part of the ANR GRAPHEM Project (Grapheme based Retrieval andAnalysis for Expertise paleographic Manuscripts of Middle Age). It represents a methodologicalcontribution applicable to the automatic analysis of ancient writings to assist the experts inpaleography in the delicate work of the studying and deciphering the writing.The main objective is to contribute to an instrumentation of the corpus of medievalmanuscripts held by Institut de Recherche en Histoire de Textes (IRHT-Paris), by helping thepaleographers specialized in this field in their work of understanding the evolution of forms inthe writing, with the establishment of effective methods to access the contents of manuscriptsbased on a fine analysis of the forms described in the form of small fragments (graphemes). Inmy PhD work, I chose to study the dynamic of the most basic element of the writing called theductus and which according to the paleographers, brings a lot of information on the style ofwriting and the era of the elaboration of the manuscript.My major contribution is situated at two levels: a first step of preprocessing of severelydegraded images to ensure an optimal decomposition of the forms into graphemes containingthe ductus information. For this decomposition step of manuscripts, we have proceeded to theestablishment of a complete methodology for the tracings of strokes by the extraction of theskeleton obtained from the contrast enhancement and the diffusion of the gradient procedures.The complete tracking of the strokes was obtained from the application of fundamentalexecution rules of the strokes taught to the scribes of the Middle Ages. It is related to thedynamic information of the formation of strokes focusing essentially on indications of theprivileged directions.In a second step, we have tried to characterize the graphemes by visual shape descriptorsunderstandable by both the computer scientists and the paleographers and thus unsuring themost complete possible representation of the wrting from a geometrical and morphological pointof view. From this characterization, we have have proposed a clustering approach insuring agrouping of graphemes into homogeneous classes by using a non-supervised classificationalgorithm based on the graph coloring. The result of the clustering of graphemes led to theformation of a codebook characterizing in an individual and discriminating way each processedmanuscript. We have also studied the discriminating power of the descriptors in order to obtaina better representation of a manuscript into a codebook. This study was done by exploiting thegenetic algorithms by their ability to produce a good feature selection.The set of the contributions was tested from a CBIR application on three databases ofmanuscripts including two medieval databases (manuscripts from the Oxford and IRHTdatabases), and database of containing contemporary manuscripts used in the writersidentification contest of ICDAR 2011. The exploitation of our description and classificationmethod was applied on a cotemporary database in order to position our contribution withrespect to other relevant works in the writrings identification domain and study itsgeneralization power to other types of manuscripts. The very encouraging results that weobtained on the medieval and contemporary databases, showed the robustness of our approachto the variations of the shapes and styles and its resolutely generalized character to all types ofhandwritten documents.PARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocSudocFranceF

    Développement d'une méthode d'accélération par grilles virtuelles récursives pour l'assemblage de maillages chimÚres

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    RÉSUMÉ Les technologies numĂ©riques permettant de calculer des Ă©coulements fluides sont aujourd’hui trĂšs rĂ©pandues dans les domaines de la recherche et de l’industrie. Elles permettent de rĂ©duire les coĂ»ts et les risques associĂ©s Ă  la conception d’aĂ©ronefs modernes. Quoique trĂšs efficaces, ces technologies nĂ©cessitent encore d’ĂȘtre amĂ©liorĂ©es pour ĂȘtre capable de modĂ©liser correctement les conditions du fluide et les caractĂ©ristiques gĂ©omĂ©triques du modĂšle Ă  l’étude. Pour faire face Ă  la problĂ©matique gĂ©omĂ©trique, le concept de superposition de grilles fut introduit vers la fin des annĂ©es 1980. Mieux connue comme la mĂ©thode chimĂšre, cette approche offre au concepteur une flexibilitĂ© accrue lors de la phase de gĂ©nĂ©ration de grille ce qui permet d’augmenter la qualitĂ© des grilles produites et consĂ©quemment des rĂ©sultats d’une simulation. La mĂ©thode est aussi trĂšs bien adaptĂ©e aux simulations d’élĂ©ments en mouvement relatif puisqu’elle Ă©limine la nĂ©cessitĂ© de gĂ©nĂ©rer un maillage Ă  chaque fois qu’un Ă©lĂ©ment solide est dĂ©placĂ© permettant ainsi de rĂ©duire significativement le temps de calcul de ce type de simulation. La mĂ©thode chimĂšre est couramment utilisĂ©e au sein de groupes de recherche et est aujourd’hui suffisamment mature pour ĂȘtre introduite dans les pratiques industrielles. L’utilisation de la technique requiert d’assembler un systĂšme de grilles superposĂ©es de sorte Ă  Ă©tablir un lien de communication entre l’ensemble des grilles du systĂšme. Cette communication existe grĂące aux zones de superpositions dans lesquelles l’information est transmise d’une grille Ă  l’autre via des interpolations. À la suite de l’assemblage, chacune des cellules du systĂšme de grilles obtient un des trois statuts mutuellement exclusifs suivants : calculĂ©e, interpolĂ©e ou invalide. L’assemblage produit peut ensuite ĂȘtre utilisĂ© par un solveur de fluide capable de traiter la structure de communication ainsi gĂ©nĂ©rĂ©e. Le prĂ©sent projet contient deux objectifs principaux. D’abord, la dĂ©monstration de la technologie sera rĂ©alisĂ©e grĂące Ă  une implĂ©mentation de la mĂ©thode chimĂšre au sein de la plateforme de recherche NSCODE. Cette premiĂšre phase vise Ă  dĂ©velopper les outils de base de la technique de façon Ă  minimiser les risques de dĂ©veloppement. Ainsi, le module aura la capacitĂ© de traiter des gĂ©omĂ©tries bidimensionnelles et sera basĂ© sur une architecture mĂ©moire simple. La deuxiĂšme phase du projet consiste Ă  dĂ©montrer que la mĂ©thode est adaptĂ©e aux requis industriels en amĂ©liorant le programme dĂ©veloppĂ©. Pour cela un module indĂ©pendant, capable d’opĂ©rer avec un solveur fluide industriel, sera dĂ©veloppĂ©. Ce module offrira trois capacitĂ©s supplĂ©mentaires par rapport Ă  la premiĂšre phase ; la facultĂ© d’analyser des gĂ©omĂ©tries tridimensionnelles, une architecture mĂ©moire partagĂ©e et le traitement de fichiers d’entrĂ©e et de sortie standardisĂ©s. Dans la premiĂšre phase d’implĂ©mentation, les techniques permettant de dĂ©terminer le statut des cellules sont dĂ©veloppĂ©es. La procĂ©dure retenue implique de parcourir l’ensemble des superpositions et d’établir une relation de domination entre les cellules superposĂ©es. Les cellules invalides, contenues Ă  l’intĂ©rieur de gĂ©omĂ©tries solides, sont identifiĂ©es grĂące Ă  une procĂ©dure d’élimination. Une technique rĂ©pandue au sein de la communautĂ© et basĂ©e sur l’utilisation de grilles virtuelles est implĂ©mentĂ©e afin d’accĂ©lĂ©rer le processus d’assemblage. Les limites de cette technique sont repoussĂ©es en ajoutant une composante de rĂ©cursivitĂ©. Afin d’accĂ©lĂ©rer davantage l’assemblage, le programme est parallĂ©lisĂ© sous mĂ©moire partagĂ©e grĂące Ă  l’interface OpenMP. L’ensemble du module est intĂ©grĂ© au solveur de fluide NSCODE afin de valider les capacitĂ©s d’assemblage du programme.----------ABSTRACT Computational fluid dynamics is nowadays widespread in research domains and industrial practices. The technology allows for drastic cost and risk reduction during the design phase of modern aircrafts. Though they provide great capabilities, the technology still requires improvements regarding its ability to accurately model the fluid state as well as the geometric characteristics of the physical body being studied. To deal with the issue of the geometry, the concept of grid overlapping was introduced at the end of the 80’s to provide an increased flexibility during the grid generation process allowing for an increase in the quality of the produced grids and simulations results. The method is especially well suited to simulations where solid elements are in relative motion since it eliminates the need to generate a new grid each time a solid body is displaced which reduces significantly the time required to perform those simulations. Also known as the chimera approach, the technique is well known amongst research groups and is now sufficiently mature to be introduced into industrial practices. The technique requires to assemble a system of overlapping grids in a way to establish a communication link between the grids. This communication can only exists in overlap zones in which information is transferred from one grid to another via interpolations. Following the assembly process, each cell of the component grids retains one of the following three mutually exclusive status: computed, interpolated or invalid. The grid assembly can then be used by a flow solver equipped with the capability of using the communication structure. The current project entails two main objectives. First the demonstration of the technology will be performed by implementing the chimera technique into the research platform NSCODE. This first phase intends to develop the basic functionalities of the technique in order to minimize the associated risks. The module will have two-dimensional capabilities and will be based on a simple memory architecture, a shared memory. The second phase of the project aims at demonstrating the maturity of the technology for industrial needs and will thus improve on the first phase. For this, an independent module, capable of operating in conjunction with industrial flow solvers, will be developed. The module will offer the following three major upgrades: three-dimensional capabilities, a distributed memory architecture and the ability to treat standardized input and output files. In the first implementation phase, the techniques used to determine the status of the mesh cells will be developed. The chosen procedure involves searching for all possible overlaps and establish a dominance relation between the overlapping cells. The invalid cells, contained inside a solid element geometry, are identified via an elimination procedure. To accelerate the assembly process, the technique of virtual grids, well known by the community, is implemented. The limits of this technique are further pushed by considering a novel approach based on recursive virtual grids. Parallelization of the program is achieved via the shared memory OpenMP interface. The entire module is then integrated into the flow solver NSCODE to validate the assembling capabilities of the program

    Indexation et interrogation de pages web décomposées en blocs visuels

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    Cette thĂšse porte sur l'indexation et l'interrogation de pages Web. Dans ce cadre, nous proposons un nouveau modĂšle : BlockWeb, qui s'appuie sur une dĂ©composition de pages Web en une hiĂ©rarchie de blocs visuels. Ce modĂšle prend en compte, l'importance visuelle de chaque bloc et la permĂ©abilitĂ© des blocs au contenu de leurs blocs voisins dans la page. Les avantages de cette dĂ©composition sont multiples en terme d'indexation et d'interrogation. Elle permet notamment d'effectuer une interrogation Ă  une granularitĂ© plus fine que la page : les blocs les plus similaires Ă  une requĂȘte peuvent ĂȘtre renvoyĂ©s Ă  la place de la page complĂšte. Une page est reprĂ©sentĂ©e sous forme d'un graphe acyclique orientĂ© dont chaque nƓud est associĂ© Ă  un bloc et Ă©tiquetĂ© par l'importance de ce bloc et chaque arc est Ă©tiquetĂ© la permĂ©abilitĂ© du bloc cible au bloc source. Afin de construire ce graphe Ă  partir de la reprĂ©sentation en arbre de blocs d'une page, nous proposons un nouveau langage : XIML (acronyme de XML Indexing Management Language), qui est un langage de rĂšgles Ă  la façon de XSLT. Nous avons expĂ©rimentĂ© notre modĂšle sur deux applications distinctes : la recherche du meilleur point d'entrĂ©e sur un corpus d'articles de journaux Ă©lectroniques et l'indexation et la recherche d'images sur un corpus de la campagne d'ImagEval 2006. Nous en prĂ©sentons les rĂ©sultats.This thesis is about indexing and querying Web pages. We propose a new model called BlockWeb, based on the decomposition of Web pages into a hierarchy of visual blocks. This model takes in account the visual importance of each block as well as the permeability of block's content to their neighbor blocks on the page. Splitting up a page into blocks has several advantages in terms of indexing and querying. It allows to query the system with a finer granularity than the whole page: the most similar blocks to the query can be returned instead of the whole page. A page is modeled as a directed acyclic graph, the IP graph, where each node is associated with a block and is labeled by the coefficient of importance of this block and each arc is labeled by the coefficient of permeability of the target node content to the source node content. In order to build this graph from the bloc tree representation of a page, we propose a new language : XIML (acronym for XML Indexing Management Language), a rule based language like XSLT. The model has been assessed on two distinct dataset: finding the best entry point in a dataset of electronic newspaper articles, and images indexing and querying in a dataset drawn from web pages of the ImagEval 2006 campaign. We present the results of these experiments.AIX-MARSEILLE3-Bib. Ă©lec. (130559903) / SudocSudocFranceF

    Descripteur de forme basé sur la théorie de Morse

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    Le principal objectif de ce mĂ©moire de maĂźtrise est la conception et la validation d'un systĂšme de description et d'analyse de la forme, adaptĂ© pour tout ensemble de donnĂ©es multidimensionnel. AprĂšs avoir Ă©tudiĂ© les diffĂ©rentes techniques utilisĂ©es prĂ©cĂ©demment dans ce domaine, nous avons dĂ©montrĂ© que la combinaison de la thĂ©orie de Morse avec la topologie algĂ©brique et plus spĂ©cifiquement de l'homologie, Ă©tait fortement pertinente pour construire un descripteur performant de formes pouvant ĂȘtre modĂ©lisĂ©es par des variĂ©tĂ©s de Morse. Notre descripteur caractĂ©rise la forme pour toutes les paires ([M], [phi]), oĂč [M] est une variĂ©tĂ© fermĂ©e et lisse et [phi] est la fonction de Morse dĂ©finie sur [M]. Cette description fait, ainsi, le lien entre l'Ă©volution des points critiques de [phi] et les changements d'homologie relative sur la forme Ă©tudiĂ©e. Ces changements sont exprimĂ©s en termes de paires de niveaux de [phi] sur [M]. Lors de la validation de ce descripteur par la conception d'un systĂšme de recherche d'images par le contenu, plusieurs expĂ©riences ont Ă©tĂ© faites. De nouvelles mesures de distances ont Ă©tĂ© appliquĂ©es et une stratĂ©gie de combinaison des fonctions de Morse a donnĂ© des rĂ©sultats expĂ©rimentaux trĂšs concluants

    Modélisation et identification de facteurs environnementaux géographiques liés à des risques morbides : Application aux séquelles développées aprÚs le traitement d'une leucémie : Cohorte LEA

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    This thesis is an interdisciplinary approach combining Geography, Epidemiology and Statistics. It is a methodological thesis applying to a public health issue. The concept consist in developing a dialectical adapted to the geographic health and proposing or transposing probabilistic methods, geostatistical and datamining instruments, to model and to identify geographic environmental factors related to morbid risks. In this research the environment is considered in its integrity. It is described by spatiotemporal indicators: physicochemical, health and socioeconomic. The geographical environment of the individual and medical characteristics of targeted populations is also taken into account. Heuristic proposals aim to identify environmental health determinants, or contributing risk factors. The methods have been implemented or adapted to the issue. They are applicable and reproducible in all diseases studied in Geographic Health. In order, to illustrate these proposals, they are applied to squeals observed following the treatment of childhood leukemia - Cohort LEA. In developed countries, access to effective treatments leads to an increase of squeals incidence. Those have an impact on the quality of life. Therefore, post-cancer and children's health have positioned themselves at the core of social concerns in Europe and in France. Beyond the scientific goals, contributions in public health are expected. The idea is to provide operational space indicators to politicians in order to help them to take collective health measures. And for health professionals to be able to offer individual medical solutions, devoted to reduce the risk of exposure to environmental factors of the populations due to their geographical location. In consequence, to improve access to a good environmental health.Cette thĂšse s'inscrit dans le cadre d'une approche interdisciplinaire mĂȘlant la GĂ©ographie Ă  l'Ă©pidĂ©miologie et Ă  la Statistique. Il s’agit d’une thĂšse d’ordre mĂ©thodologique appliquĂ©e Ă  une problĂ©matique de santĂ© publique. L'idĂ©e est de concevoir une dialectique adaptĂ©e Ă  la gĂ©ographie de la santĂ© et de proposer ou transposer des mĂ©thodes probabilistes, gĂ©ostatistiques et d’apprentissage statistique afin de modĂ©liser, puis d’identifier des Facteurs Environnementaux (FE) gĂ©ographiques liĂ©s Ă  des risques morbides. Dans cette recherche l’environnement est considĂ©rĂ© dans ses multiples dimensions. Il est dĂ©crit par des indicateurs spatiotemporels physicochimiques, sanitaires et socio-Ă©conomiques. L’environnement gĂ©ographique des CaractĂ©ristiques Individuelles et MĂ©dicales (CIM) des populations ciblĂ©es est aussi pris en compte. Les propositions heuristiques visent Ă  identifier des DĂ©terminants Environnementaux de SantĂ© (DES) ou des facteurs de risques contributifs. La dialectique se veut opĂ©rationnelle et reproductible Ă  toutes les maladies. Les propositions sont appliquĂ©es Ă  des sĂ©quelles dĂ©veloppĂ©es aprĂšs le traitement d’une leucĂ©mie chez l’enfant - Cohorte LEA. Dans les pays dĂ©veloppĂ©s, l’accĂšs Ă  des traitements performants engendre une augmentation de l’incidence des sĂ©quelles - qui ont des rĂ©percussions sur la qualitĂ© de vie. Par consĂ©quent, l’aprĂšs-cancer et la santĂ© des enfants se sont positionnĂ©s au cƓur des prĂ©occupations sociales en Europe en gĂ©nĂ©ral et en France, en particulier. Au-delĂ  des objectifs scientifiques visĂ©s, des contributions en santĂ© publique sont attendues. Il s’agit de proposer des indicateurs spatiaux opĂ©rationnels permettant aux hommes politiques de mettre en place des mesures sanitaires collectives, et aux praticiens de santĂ© de proposer des solutions prĂ©ventives individuelles - visant Ă  rĂ©duire les risques environnementaux d’exposition auxquels sont assujetties les populations du simple fait de leur situation gĂ©ographique. Et ainsi, d’amĂ©liorer l’accĂšs Ă  une bonne santĂ© environnementale
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