Integral Transformations of Volterra Gaussian Processes

We study integral representations of Gaussian processes with a pre-specified law in terms of other Gaussian processes. The dissertation consists of an introduction and of four research articles. In the introduction, we provide an overview about Volterra Gaussian processes in general, and fractional Brownian motion in particular. In the first article, we derive a finite interval integral transformation, which changes fractional Brownian motion with a given Hurst index into fractional Brownian motion with an other Hurst index. Based on this transformation, we construct a prelimit which formally converges to an analogous, infinite interval integral transformation. In the second article, we prove this convergence rigorously and show that the infinite interval transformation is a direct consequence of the finite interval transformation. In the third article, we consider general Volterra Gaussian processes. We derive measure-preserving transformations of these processes and their inherently related bridges. Also, as a related result, we obtain a Fourier-Laguerre series expansion for the first Wiener chaos of a Gaussian martingale. In the fourth article, we derive a class of ergodic transformations of self-similar Volterra Gaussian processes.Ajasta riippuvia satunnaisilmiöitä kuvataan matematiikassa stokastisten prosessien avulla. Niin sanotut Gaussiset Volterra prosessit mallintavat moniin käytännön sovelluksiin liittyvää epävarmuutta ja muodostavat siksi tärkeän stokastisten prosessien luokan. Viime vuosina tämän tyyppisiä prosesseja on käytetty mm. finanssianalyysiin sekä langattomaan tiedonsiirtoon liittyvien ongelmien ratkaisuun. Työssäni esitellään uusia teoreettisia työkaluja Gaussisten Volterra prosessien käsittelyyn. Päätulokset koskevat esittelemiäni muunnoskaavoja, joilla luokan prosesseja voidaan esittää toistensa avulla niin, että tietyt tärkeät erikoisominaisuudet säilyvät muunnoksissa. Muunnokset tunnettuine ominaisuuksineen tarjoavat uusia tapoja esittää ja tarkastella hankalia sovelletun ja puhtaan matematiikan satunnaisilmiöin liittyviä ongelmia

Creating Interaction Scenarios With a New Graphical User Interface

The field of human-centered computing has known a major progress these past few years. It is admitted that this field is multidisciplinary and that the human is the core of the system. It shows two matters of concern: multidisciplinary and human. The first one reveals that each discipline plays an important role in the global research and that the collaboration between everyone is needed. The second one explains that a growing number of researches aims at making the human commitment degree increase by giving him/her a decisive role in the human-machine interaction. This paper focuses on these both concerns and presents MICE (Machines Interaction Control in their Environment) which is a system where the human is the one who makes the decisions to manage the interaction with the machines. In an ambient context, the human can decide of objects actions by creating interaction scenarios with a new visual programming language: scenL.Comment: 5th International Workshop on Intelligent Interfaces for Human-Computer Interaction, Palerme : Italy (2012

Study of the Importance of Adequacy to Robot Verbal and Non Verbal Communication in Human-Robot interaction

The Robadom project aims at creating a homecare robot that help and assist people in their daily life, either in doing task for the human or in managing day organization. A robot could have this kind of role only if it is accepted by humans. Before thinking about the robot appearance, we decided to evaluate the importance of the relation between verbal and nonverbal communication during a human-robot interaction in order to determine the situation where the robot is accepted. We realized two experiments in order to study this acceptance. The first experiment studied the importance of having robot nonverbal behavior in relation of its verbal behavior. The second experiment studied the capability of a robot to provide a correct human-robot interaction.Comment: the 43rd Symposium on Robotics - ISR 2012, Taipei : Taiwan, Province Of China (2012

Une interaction la plus riche possible et à moindre coût

International audienceLes jeux de stimulation cognitive ont une importance capitale pour ralentir le déclin des personnes atteintes de troubles cognitifs. Une partie de ces jeux appartient au domaine des GUI et montre des limites notamment depuis l'émergence des NUI (passivité de l'utilisateur, interaction moins riche...). Il existe également des jeux dans le domaine des NUI, mais souvent ils utilisent de la technologie onéreuse ou sont spécialisés pour un problème précis. Souvent, il n'est pas possible de modifier les exercices proposés. Cet article propose une solution pour développer des jeux de stimulation dans le domaine des NUI, à bas prix. Le principe est d'utiliser les dispositifs numériques qui sont présents pour faire un jeu attractif et réutilisable dans d'autres domaines. Cet article présente StimCards, un jeu de cartes interactif. Les utilisateurs peuvent créer leur propre carte et posséder une base de questions illimitée. Ce jeu s'adapte donc à tous les domaines, à toutes les applications. Une expérimentation a montré que StimCards est stimulant et accepté par les utilisateurs

Are robots our future coaches?

International audienceThe robots are coming in our daily lives: companion robots, service robots, sociable robots, assistant robots, and so on. It is difficult to imagine their real roles in the future because humans' expectations seem unclear, probably because robots are new and little known. It is thus important to put human beings in relation with robots to understand what they want. This paper describes an experimentation which explored the added value of a robot in a memory game with 67 persons comparing three conditions: computer game, robot game, or computer and robot game. Results showed that robot increased their performance perception and seemed to give them assurance. Results showed that the robot could be a natural coach for people

StimCards: interactive and configurable Question and Answer game - Users study conclusion

International audienceThis paper highlights conclusions about six experiments conducted with StimCards, an interactive and configurable Question and Answer game. It has been created in the context of the Robadom project whose goal is to propose a homecare robot for seniors. In this project, StimCards is applied to cognitive stimulation. This game is special because users can create their own questions and their own game scripts, and decide which digital devices will be used to interact with. Two experiments have been realized to evaluate the possibility for users to create game scripts. Two other experiments compared children and seniors. They evaluated StimCards acceptability and the preferred users' computing interlocutor. Results showed that it is so easy to create game scripts that children can do it. Both children and seniors liked StimCards, and children preferred to interact with a robot, rather than a computer or a virtual character

Effect of agent embodiment on the elder user enjoyment of a game

International audienceThis paper presents a study that compared the elder user enjoyment of a game of trivia in three conditions: participants playing the game with a laptop PC vs. a robot vs. a virtual agent. Statistical analysis did not show any significant difference of the three devices on user enjoyment while qualitative analysis revealed a preference for the laptop PC condition, followed by the robot and the virtual agent. The elderly participants were concentrated on the task performance rather on the interaction with systems. They preferred laptop PC condition mainly because there were less interfaces distracting them from performing the task proposed by the game. Further, the robot was preferred to a virtual agent because of its physical presence. Some issues of the experiment design are raised and directions for future research are suggested to gain more insight into the effects of agent embodiment on human-agent interaction

Impact d'un Robot " Majordome " sur l'état psychoaffectif et cognitif de personnes âgées ayant des troubles cognitifs

Les personnes âgées souffrant de troubles cognitifs ont besoin de services, en particulier d'aide sous forme d'entrainement cognitif et de facilitation des contacts sociaux, auxquelles les technologies de l'information et de la communication peuvent répondre. Les équipes (Broca, Valoria, ISIR, Robosoft) du projet TECSAN Robadom (financé par l'ANR) développent et testent auprès de personnes âgées souffrant de troubles cognitifs légers, un robot doté d'émotions et du langage, adapté aux difficultés de ces personnes, contrôlé par elles et qui pourrait contribuer à leur soutien au domicile en apportant différents services tels que des aides matérielles, des relais d'information, un soutien psychologique et cognitif. En début de projet, les scénarii de validations du robot et des spécifications techniques de l'interaction ont été réalisés. La deuxième phase comportait la conception du robot, le développement de la perception multimodale centrée sur l'utilisateur et du modèle émotionnel et cognitif d'interaction. La troisième phase est constituée des évaluations cliniques. Cette tâche permet d'étudier l'acceptabilité, l'utilisabilité et l'impact du robot dans la vie quotidienne (affectif, cognitif, qualité de vie...) et la manière dont le robot est perçu (compagnon, machine, intrus) par les utilisateurs, ainsi que les questions d'éthiques soulevées par le projet à travers une approche transversale prenant en compte aussi bien les dimensions normatives (lois, droits, etc.) que proactives (opinions des usagers)

PRIM project: what contributions for disabilities?

In the PRIM project, we aim at giving people the power to create scenagrams (interaction scenarios between a human and digital devices) without the need to learn programming or to ask for computer scientists. In this project, software design follows an unconventional approach, far from classical codes, to embody human thinking (based on interactions) instead of computer logic (based on algorithms). The main idea rests on a new time representation using a PRIM-specific timeline instead of a standardized timeline. We evaluated acceptability and cognitive compatibility of this new timeline with 50 participants. Results are very promising. In this paper, we detail qualitative evaluation results about the interest of such software in the field of disability.Comment: in French language, Handicap 2022, Jun 2022, Paris, Franc

Le projet Robadom : conception d'un robot d'assistance pour les personnes âgées

National audienceContexte : Le projet ROBADOM a pour objectif de concevoir "un robot majordome", capable de fournirdes interactions verbales et non verbales et des feedbacks pour aider au quotidien les personnes âgées présentant des troubles cognitifs légers. Objectif : Le projet ROBADOM aborde les thématiques suivantes : 1. Le contexte social pour la conception de robots : 1) définir l'apparence du robot et 2) étudier les perceptions et les attitudes des personnes âgées à l'égard d'un robot d'assistance ; 2. Développer les comportements du robot pour créer une interaction "naturelle": 1) des solutions techniques pour un robot expressif, 2) la communication verbale et non verbale entre les personnes âgées et le robot ; 3. Etudier l'acceptabilité du robot chez les personnes âgées ; 4. Etudier l'impact du robot sur les utilisateurs âgés. Méthode : Les quatre études ont impliqué à la fois une méthode qualitative et une méthode expérimentale, réalisées au sein de notre laboratoire "LUSAGE". Résultats et conclusion : Les petits robots avec des traits stylisés ont été appréciés par les participants. Concernant les fonctionnalités, la stimulation cognitive, le rappel de tâches et la localisation d'objets ont été positivement évalués. Bien que les participants jugent le robot utile, ils n'étaient pas encore prêts à l'adopter. De plus, ils ont perçu certaines expressions du robot différemment des personnes jeunes. Ainsi, le système robotisé devra être adapté aux spécificités des personnes âgées. Enfin, nos participants ont soulevé la question de la valeur ajoutée d'un système robotisé par rapport à un ordinateur. Ainsi, de nombreux aspects (technologiques, interaction homme-robot, sociologiques...) restent à explorer avant d'évaluer l'impact du robot d'assistance au domicile