Learning viewpoint planning in active recognition on a small sampling budget: a Kriging approach

International audienceThis paper focuses on viewpoint planning for 3D active object recognition. The objective is to design a planning policy into a Q-learning framework with a limited number of samples. Most existing stochastic techniques are therefore inapplicable. We propose to use Kriging and Bayesian Optimization coupled with Q-learning to obtain a computationally-efficient viewpoint-planning design, under a restrictive sampling budget. Experimental results on a representative database, including a comparison with classical approaches, show promising results for this strategy

Textures And Traction: How Tube-Dwelling Polychaetes Get A Leg Up

By controlling the traction between its body and the tube wall, a tube-dwelling polychaete can move efficiently from one end of its tube to the other, brace its body during normal functions (e.g., ventilation and feeding), and anchor within its tube avoiding removal by predators. To examine the potential physical interaction between worms and the tubes they live in, scanning electron microscopy was used to reveal and quantify the morphology of worm bodies and the tubes they produce for species representing 13 families of tube-dwelling polychaetes. In the tubes of most species there were macroscopic or nearly macroscopic (~10 μm–1 mm) bumps or ridges that protruded slightly into the lumen of the tube; these could provide purchase as a worm moves or anchors. At this scale (~10 μm-1 mm), the surfaces of the chaetal heads that interact with the tube wall were typically small enough to fit within spaces between these bumps (created by the inward projection of exogenous materials incorporated into the tube wall) or ridges (made by secretions on the interior surface of the tube). At a finer scale (0.01–10 μm), there was a second overlap in size, usually between the dentition on the surfaces of chaetae that interact with the tube walls and the texture provided by the secreted strands or microscopic inclusions of the inner linings. These linings had a surprising diversity of micro-textures. The most common micro-texture was a “fabric” of secreted threads, but there were also orderly micro-ridges, wrinkles, and rugose surfaces provided by microorganisms incorporated into the inner tube lining. Understanding the fine structures of tubes in conjunction with the morphologies of the worms that build them gives insight into how tubes are constructed and how worms live within them

Pseudogenization of a Sweet-Receptor Gene Accounts for Cats' Indifference toward Sugar

Although domestic cats (Felis silvestris catus) possess an otherwise functional sense of taste, they, unlike most mammals, do not prefer and may be unable to detect the sweetness of sugars. One possible explanation for this behavior is that cats lack the sensory system to taste sugars and therefore are indifferent to them. Drawing on work in mice, demonstrating that alleles of sweet-receptor genes predict low sugar intake, we examined the possibility that genes involved in the initial transduction of sweet perception might account for the indifference to sweet-tasting foods by cats. We characterized the sweet-receptor genes of domestic cats as well as those of other members of the Felidae family of obligate carnivores, tiger and cheetah. Because the mammalian sweet-taste receptor is formed by the dimerization of two proteins (T1R2 and T1R3; gene symbols Tas1r2 and Tas1r3), we identified and sequenced both genes in the cat by screening a feline genomic BAC library and by performing PCR with degenerate primers on cat genomic DNA. Gene expression was assessed by RT-PCR of taste tissue, in situ hybridization, and immunohistochemistry. The cat Tas1r3 gene shows high sequence similarity with functional Tas1r3 genes of other species. Message from Tas1r3 was detected by RT-PCR of taste tissue. In situ hybridization and immunohistochemical studies demonstrate that Tas1r3 is expressed, as expected, in taste buds. However, the cat Tas1r2 gene shows a 247-base pair microdeletion in exon 3 and stop codons in exons 4 and 6. There was no evidence of detectable mRNA from cat Tas1r2 by RT-PCR or in situ hybridization, and no evidence of protein expression by immunohistochemistry. Tas1r2 in tiger and cheetah and in six healthy adult domestic cats all show the similar deletion and stop codons. We conclude that cat Tas1r3 is an apparently functional and expressed receptor but that cat Tas1r2 is an unexpressed pseudogene. A functional sweet-taste receptor heteromer cannot form, and thus the cat lacks the receptor likely necessary for detection of sweet stimuli. This molecular change was very likely an important event in the evolution of the cat's carnivorous behavior

Tracking Cats: Problems with Placing Feline Carnivores on δ18O, δD Isoscapes

Several felids are endangered and threatened by the illegal wildlife trade. Establishing geographic origin of tissues of endangered species is thus crucial for wildlife crime investigations and effective conservation strategies. As shown in other species, stable isotope analysis of hydrogen and oxygen in hair (δD(h), δ(18)O(h)) can be used as a tool for provenance determination. However, reliably predicting the spatial distribution of δD(h) and δ(18)O(h) requires confirmation from animal tissues of known origin and a detailed understanding of the isotopic routing of dietary nutrients into felid hair.We used coupled δD(h) and δ(18)O(h) measurements from the North American bobcat (Lynx rufus) and puma (Puma concolor) with precipitation-based assignment isoscapes to test the feasibility of isotopic geo-location of felidae. Hairs of felid and rabbit museum specimens from 75 sites across the United States and Canada were analyzed. Bobcat and puma lacked a significant correlation between H/O isotopes in hair and local waters, and also exhibited an isotopic decoupling of δ(18)O(h) and δD(h). Conversely, strong δD and δ(18)O coupling was found for key prey, eastern cottontail rabbit (Sylvilagus floridanus; hair) and white-tailed deer (Odocoileus virginianus; collagen, bone phosphate).Puma and bobcat hairs do not adhere to expected pattern of H and O isotopic variation predicted by precipitation isoscapes for North America. Thus, using bulk hair, felids cannot be placed on δ(18)O and δD isoscapes for use in forensic investigations. The effective application of isotopes to trace the provenance of feline carnivores is likely compromised by major controls of their diet, physiology and metabolism on hair δ(18)O and δD related to body water budgets. Controlled feeding experiments, combined with single amino acid isotope analysis of diets and hair, are needed to reveal mechanisms and physiological traits explaining why felid hair does not follow isotopic patterns demonstrated in many other taxa

Extractions des premières molaires permanentes dans la thérapeutique de l'hypominéralisation molaires-incisives : prise en charge et suivi des enfants opérés au bloc opératoire du CHRU de Brest

La première molaire permanente (PMP) par ses particularités, tient une place primordiale dans la mise en place de l’occlusion, des fonctions orales, mais aussi dans la thérapeutique orthodontique. Aujourd’hui encore, son avulsion est perçue comme étant une solution thérapeutique radicale et mutilante. Cependant l’Hypominéralisation Molaires-Incisives (MIH), pathologie d’apparition récente, nous met face à des enfants avec des PMP précocement délabrées. Cette situation particulière remet en cause le dogme de la conservation de cette dent à tout prix. À partir d’une revue la littérature et de cas cliniques d’enfants atteints de MIH suivis au centre de soins dentaires du CHRU de Brest, nous montrons dans ce travail que l’extraction des PMP atteintes d’une MIH sévère peut être la thérapeutique de choix. Si les conditions favorables à ce traitement sont réunies, l’extraction d’une ou plusieurs PMP induit une mise en place naturelle des deuxièmes et troisièmes molaires en lieu et place des premières et deuxièmes molaires. C'est une solution simple, plutôt rapide et peu coûteuse, qui permet à l'enfant d'arriver à l'âge adulte avec huit molaires naturelles et saines

Le rôle de l'arme du Génie pendant la bataille de Verdun (février 1916 - août 1917)

L’historiographie relative à la première guerre mondiale s’appuie essentiellement sur une abondante bibliographie, dans laquelle il est très difficile de trouver des documents ou études relatifs au rôle du Génie pendant le conflit. Cette thèse a pour objectif de démontrer que, dans la bataille pour Verdun, située dans la période qui va de février 1916 jusqu’en août 1917, le Génie, malgré des effectifs incontestablement très faibles, est un acteur essentiel de la victoire. Il est présent à tous les niveaux, décisionnels comme d’exécution, de la chaîne des ravitaillements qui alimente cette titanesque bataille défensive. Il est également un acteur incontournable de l’organisation du terrain qui est une des clés du succès des engagements sur ce théâtre d’opérations restreint, sur lequel sont engagés des centaines de milliers d’hommes qui se battent sous un déluge permanent d’obus de tous calibres. Enfin, il assure la continuité de l’exercice du commandement par le maintien en état de toutes les communications du champ de bataille (chemins, routes, ponts, communications téléphoniques ou optiques, etc.). Pour être efficace sur l’ensemble du spectre de ses missions, le sapeur doit s’adapter en permanence à des ordres et à des conditions d’emploi auxquels il n’est initialement pas préparé. Le commandement éparpille les capacités du Génie pour une efficacité immédiate réduite, au détriment d’actions d’ensemble beaucoup plus productives mais nécessitant des délais parfois difficilement compatibles avec le rythme des opérations. En dépit d’une action permanente au profit et aux côtés des autres armes, le Génie est trop disséminé pour retenir l’attention du commandement, apparaître dans les communiqués et marquer une mémoire collective forgée par l’image héroïque de milliers de Poilus montant à l’assaut à travers la grêle des balles de mitrailleuses et sous le déluge incessant des obus.Historiography of the first world war is largely supported by an abundant bibliography in which it is very difficult to find documents or studies relative to the role of the Engineer during the conflict. The aim of this thesis is to demonstrate that, in the battle for Verdun, from February 1916 to August 1917, the Engineer is, despite a strength which was undeniably very weak, an essential agent in the Victory. It is present at all levels of the supply chain, decisional as well as executional, which feeds this tremendous defensive battle. It is also an indispensable actor in the organization of the battlefield which is one of the key elements of success in the engagements in this limited field of operations, in which hundred of thousands of soldiers fight under a constant storm of fire. Finally, it ensures the continuity of the operational command by maintaining all communication lines of the battlefield (paths, roads, bridges, railways, telephone lines, optic communications, etc.). In order to be efficient in the entire spectrum of its missions, the Engineer has to adapt to orders and conditions of engagements for which he is not initially prepared. The commanders spread out the engineers’ capacities for an immediate though reduced efficiency, to the detriment of the more effective collective tasks, which require a longer time frame often incompatible with the rythm of operations. Despite a permanent engagement, for and alongside the other branches, the Engineer is too diluted to gain the attention of the Commandment, be formally acknowledged and be engraved in the Memory of the Nation as are the thousands of « Poilus » rushing towards the Enemy through a hail of machine-gun bullets and shellfire

Dynamique du recyclage enterohepatique des acides biliaires totaux et individuels chez le porc

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Active vision strategies for object recognition

Cette thèse, réalisée en coopération avec l’ONERA, concerne la reconnaissance active d’objets 3D par un agent autonome muni d’une caméra d’observation. Alors qu’en reconnaissance passive les modalités d’acquisitions des observations sont imposées et génèrent parfois des ambiguïtés, la reconnaissance active exploite la possibilité de contrôler en ligne ces modalités d’acquisition au cours d’un processus d’inférence séquentiel dans le but de lever l’ambiguïté. L’objectif des travaux est d’établir des stratégies de planification dans l’acquisition de l’information avec le souci d’une mise en œuvre réaliste de la reconnaissance active. Le cadre de l’apprentissage statistique est pour cela mis à profit. La première partie des travaux se consacre à apprendre à planifier. Deux contraintes réalistes sont prise en compte : d’une part, une modélisation imparfaite des objets susceptible de générer des ambiguïtés supplémentaires - d’autre part, le budget d’apprentissage est coûteux (en temps, en énergie), donc limité. La deuxième partie des travaux s’attache à exploiter au mieux les observations au cours de la reconnaissance. La possibilité d’une reconnaissance active multi-échelles est étudiée pour permettre une interprétation au plus tôt dans le processus séquentiel d’acquisition de l’information. Les observations sont également utilisées pour estimer la pose de l’objet de manière robuste afin d’assurer la cohérence entre les modalités planifiées et celles réellement atteintes par l’agent visuel.This PhD thesis, conducted in cooperation with ONERA, focuses on active 3D object recognition by an autonomous visual agent. Whereas in passive recognition, acquisition modalities of observations are fixed and may generate ambiguities, active recognition exploits the possibility of controling these modalities online in a sequential inference process in order to remove these ambiguities. The aim of this work is to design, in a statistical learning framework, planning strategies in the acquisition of information while achieving a realistic implementation of active recognition. The first part of the work is dedicated to learning to plan. Two realistic constraints are taken into account : on the one hand, planning with imperfect object modeling may generate further ambiguities - on the other hand, the learning cost (in time, energy) is expensive and therefore limited. The second part of this work focuses on maximally exploiting observations acquired during recognition. The possibility of an active multi-scale recognition is investigated to allow an interpretation as soon as the sequential acquisition process begins. Observations are also used to robustly estimate the pose of the object to ensure consistency between the planned and actual modality of the visual agent

Stratégies de vision active pour la reconnaissance d'objets

This PhD thesis, conducted in cooperation with ONERA, focuses on active 3D object recognition by an autonomous visual agent. Whereas in passive recognition, acquisition modalities of observations are fixed and may generate ambiguities, active recognition exploits the possibility of controling these modalities online in a sequential inference process in order to remove these ambiguities. The aim of this work is to design, in a statistical learning framework, planning strategies in the acquisition of information while achieving a realistic implementation of active recognition. The first part of the work is dedicated to learning to plan. Two realistic constraints are taken into account : on the one hand, planning with imperfect object modeling may generate further ambiguities - on the other hand, the learning cost (in time, energy) is expensive and therefore limited. The second part of this work focuses on maximally exploiting observations acquired during recognition. The possibility of an active multi-scale recognition is investigated to allow an interpretation as soon as the sequential acquisition process begins. Observations are also used to robustly estimate the pose of the object to ensure consistency between the planned and actual modality of the visual agent.Cette thèse, réalisée en coopération avec l’ONERA, concerne la reconnaissance active d’objets 3D par un agent autonome muni d’une caméra d’observation. Alors qu’en reconnaissance passive les modalités d’acquisitions des observations sont imposées et génèrent parfois des ambiguïtés, la reconnaissance active exploite la possibilité de contrôler en ligne ces modalités d’acquisition au cours d’un processus d’inférence séquentiel dans le but de lever l’ambiguïté. L’objectif des travaux est d’établir des stratégies de planification dans l’acquisition de l’information avec le souci d’une mise en œuvre réaliste de la reconnaissance active. Le cadre de l’apprentissage statistique est pour cela mis à profit. La première partie des travaux se consacre à apprendre à planifier. Deux contraintes réalistes sont prise en compte : d’une part, une modélisation imparfaite des objets susceptible de générer des ambiguïtés supplémentaires - d’autre part, le budget d’apprentissage est coûteux (en temps, en énergie), donc limité. La deuxième partie des travaux s’attache à exploiter au mieux les observations au cours de la reconnaissance. La possibilité d’une reconnaissance active multi-échelles est étudiée pour permettre une interprétation au plus tôt dans le processus séquentiel d’acquisition de l’information. Les observations sont également utilisées pour estimer la pose de l’objet de manière robuste afin d’assurer la cohérence entre les modalités planifiées et celles réellement atteintes par l’agent visuel