Tesi sul tema "Retouch techniques"

This Ph.D thesis focuses on manufacturing modalities of lithic armatures during the Late Glacial and the first part of the Early Holocene in two specific areas: North-Eastern Italy and South-Western France. Since the earliest studies between the end of 19th and the beginning of the 20th century, the typological variability of lithic armatures and other specific traits in lithic and osseous technology have allowed establishing a cultural separation between the Western-Atlantic and Mediterranean-Balkan regions after the Gravettian period. According to the latest studies the former is characterized by the Solutrean-Badegoulian-Magdalenian-Azilian-Laborian sequence, whereas the second one attests to the development of the Early and the Late Epigravettian. Both regions analysed are then characterized by evidence referring to the Sauveterrian. The aim of this project was to contribute to the definition of the cultural framework in these two regions and to verify if this clear typological specificity corresponds to a difference in production modalities, especially on manufacturing methods and retouch techniques. To answer this question, armatures from six sites located in South-Western France and North-Eastern Italy have been analysed. For the Italian area we selected Late Epigravettian and Sauveterrian sites from Friuli and the Venetian Pre-Alps and Alps spanning from the latest part of the Oldest Dryas (GS-2a) to the beginning of the Early Holocene (17.000-10.000 cal BP). For the French area we choose two multi-layered sites covering approximately the same chronological span of the Italian ones and referred to the Upper Magdalenian, Early and Late Azilian and Early Laborian. Any Late Laborian and Sauveterrian French sites have been analysed. Armatures were examined by applying a specifically designed methodology. This is based on two complementary approaches, an experimental and a technological one. Both were aimed at reconstructing the whole chaîne opératoire of armatures manufacture. Three main experimental sessions were carried out: the 1st experimentation was dedicated to the investigation of retouch techniques, the 2nd one was aimed at examining the microburin blow technique and the 3rd was focused on other fracturing techniques effective to achieve a controlled fracture. The experimental sample was then analysed by combining a low and high magnifications analysis and a quantitative approach creating a new protocol for the study of lithic backed armatures. Such a combined approach is often used in use-wear analysis but has rarely been applied to the production of lithic artefacts. Applying this type of analysis at a large scale allowed observing the variability of Late Glacial armatures in a new light. Despite the considerable morpho-functional divergences among armatures from the two territories analysed, common transformations concerning blanks selection and both retouch methods and techniques were recorded. Although the reason to such a trend can be research into the similar environmental transformations occurred in both areas along the Late Glacial and the beginning of the Early Holocene which may similarly affect different human groups, the occurrence of analogous technical practise over a large territory suggests the presence of important social networks linking Eastern and Western societies across time.
Questa tesi di dottorato analizza le modalità di fabbricazione delle armature litiche durante il Tardoglaciale e l’inizio del primo Olocene in due aree specifiche: l’Italia nord-orientale e la Francia sud-occidentale. Fin dai primi studi della fine del XIX e l’inizio del XX secolo, la variabilità tipologica delle armature litiche dopo il Gravettiano ha permesso di stabilire una divisione culturale tra le regioni atlantico-occidentali e quelle mediterraneo-balcaniche. La prima ha visto il susseguirsi di diverse culture (Solutreano, Badegouliano, Maddaleniano, Aziliano e Laboriano), mentre la seconda è caratterizzata da una maggiore continuità culturale che ha portato allo sviluppo dell’Epigravettiano antico e recente. All’inizio dell’Olocene entrambe le aree studiate presentano evidenze riferibili al Sauveterriano. L’obiettivo di questo progetto di ricerca è di contribuire alla definizione del quadro culturale di queste due regioni è di verificare se a questa chiara diversità morfo-tipologica corrisponde una differenza nelle modalità di produzione e in particolare nella selezione dei supporti e nei metodi e nelle tecniche di ritocco. Per raggiungere questo obiettivo sono state analizzate le armature di due siti della Francia sud-occidentale e di quattro dell’Italia nord-orientale. Per l’area italiana sono stati selezionati siti dell’Epigravettiano recente e del Sauveterriano localizzati in Friuli e nelle Prealpi e Alpi venete datati tra la fine del Dryas antico (GS-2a) e l’inizio dell’Olocene (17.000-10.000 cal BP). Per quanto riguarda l’area francese, invece, abbiamo scelto due siti pluristratificati che coprono approssimativamente lo stesso arco cronologico di quelli italiani e si riferiscono al Magdaleniano superiore, all’Aziliano antico e recente e al Laboriano antico. Non è stato possibile analizzare armature riferibili al Laboriano recente e al Sauveterriano francese. Le armature sono state studiate tramite una metodologia appositamente elaborata. Quest’ultima si basa su due approcci complementari, uno sperimentale e uno tecnologico. Entrambi mirano a ricostruire l’insieme delle catene operative che portano alla produzione delle armature. Sono state realizzate tre principali sessioni sperimentali: la prima dedicata alle tecniche di ritocco, la seconda alla tecnica del microbulino e la terza all’identificazione di altre tecniche utili ad ottenere una fratturazione controllata del supporto. In seguito, il campione sperimentale è stato esaminato combinando un’analisi a basso e alto ingrandimento e un analisi quantitativa. Si è quindi elaborato un approccio integrato spesso utilizzato nell’ambito dell’analisi funzionale, ma raramente applicato per la ricostruzione delle modalità di fabbricazione di strumenti litici. L’applicazione di questa metodologia ha permesso di osservare la variabilità delle armature sotto una nuova luce. I risultati delle analisi effettuate indicano che nonostante le notevoli differenze da un punto di vista morfo-funzionale tra le armature delle due aree prese in esame, molteplici sono i punti in comune. Questi riguardano soprattutto le modalità di selezione dei supporti, i metodi e le tecniche di ritocco, che in diversi periodi del Tardoglaciale sembrano seguire un evoluzione simile. Sebbene i motivi di queste affinità tecnologiche potrebbero essere ricondotti alle dinamiche climatico-ambientali che colpiscono entrambe le regioni durante il Tardoglaciale e l’inizio dell’Olocene, la presenza degli stessi comportamenti tecnici su ampia scala non può che essere il risultato di un’importante rete di connessioni tra i gruppi umani delle regioni atlantico-occidentali e quelle mediterraneo-balcaniche.

Cette thèse de doctorat porte sur les modalités de fabrication des armatures lithiques au Tardiglaciaire et au cours de la première partie de l’Holocène dans deux régions spécifiques: le nord-est de l’Italie et le sud-ouest de la France. Depuis les premières études une séparation culturelle après le Gravettien entre ces deux régions, et en général entre la zone ouest-atlantique et méditerranéenne-balkanique, a été mise en évidence. L’objectif de ce projet est de contribuer à la définition du cadre culturel de ces deux séquences en soulignant les variations d’un point de vue diachronique et les éventuelles tendances communes. Pour la zone italienne, nous avons sélectionné trois sites de l’Épigravettien récent et un du Sauveterrien qui s’étendant du GS-2a au début de l’Holocène. Pour la zone française, nous avons choisi deux sites que se réfèrent au Magdalénien moyen et supérieur, à l’Azilien ancien et récent ainsi qu’au Laborien ancien. La méthodologie appliquée pour l’analyse des armatures lithiques est basée sur une approche expérimentale et une technologique. Les deux ont comme objectif la reconstruction de l’ensemble des chaînes opératoires pour la production des armatures, depuis la sélection des supports jusqu’aux méthodes et techniques de retouche. Pour la reconnaissance de ces dernières nous avons développé une analyse qualitative à haut et bas grossissement et une quantitative. L’application de ce type d’analyse a permis d’observer la variabilité des armatures sous un jour nouveau. Les résultats indiquent que malgré les divergences morpho-fonctionnelles considérables entre les armatures des deux territoires analysés, des transformations communes concernant la sélection des supports et les méthodes et techniques de retouche ont été enregistrées, en confirmant un important réseau social entre les groupes de l'Europe du Sud
This Ph.D thesis focuses on manufacturing modalities of lithic armatures during the Late Glacial and the first part of the Early Holocene in two specific areas: North-Eastern Italy and South-Western France. These two regions and more generally the Western-Atlantic and Mediterranean-Balkan areas are characterized, after the Gravettian period, by a clear cultural separation. The aim of this project was to contribute to the definition of the cultural framework in these two regions trying to emphasise variations and/or continuity into each chrono-cultural sequence and possible common trends between the two analysed territories. To answer this question, armatures from six sites located in South-Western France and North-Eastern Italy have been analysed. For the Italian area we selected three Late Epigravettian sites, and a Sauveterrian one, spanning from the latest part of the Oldest Dryas (GS-2a) to the beginning of the Early Holocene. For the French area we choose two multi-layered sites referring to the Upper Magdalenian, Early and Late Azilian and Early Laborian. Armatures were examined by applying a specifically designed methodology. This is based on two complementary approaches, an experimental and a technological one. Both were aimed at reconstructing the whole chaîne opératoire of armatures manufacture, from blanks selection to retouch methods and techniques. The latter were identified by combining a low and high magnifications analysis and a quantitative approach creating a new protocol for the study of lithic backed armatures. Applying this type of analysis allowed observing the variability of Late Glacial armatures in a new light. Despite the considerable morpho-functional divergences among armatures from the two territories analysed, common transformations concerning blanks selection and both retouch methods and techniques were recorded, suggesting the presence of important social networks linking Eastern and Western societies across time
Questa tesi di dottorato si concentra sulle modalità di fabbricazione delle armature litiche durante il Tardoglaciale e l’inizio del primo Olocene in due aree specifiche: l’Italia nord-orientale e la Francia sud-occidentale. Fin dai primi studi della fine del XIX e l’inizio del XX secolo, la variabilità tipologica delle armature litiche dopo il Gravettiano ha permesso di stabilire una divisione culturale tra le regioni atlantico-occidentali e quelle mediterraneo-balcaniche. La prima ha visto il susseguirsi di diverse culture (Solutreano, Badegouliano, Maddaleniano, Aziliano e Laboriano), mentre la seconda è caratterizzata da una maggiore continuità culturale che ha portato allo sviluppo dell’Epigravettiano antico e recente. All’inizio dell’Olocene entrambe le aree studiate presentano evidenze riferibili al Sauveterriano.L’obiettivo di questo progetto di ricerca è di contribuire alla definizione del quadro culturale di queste due regioni è di verificare se a questa chiara diversità morfo-tipologica corrisponde una differenza nelle modalità di produzione e in particolare nella selezione dei supporti, nei metodi e nelle tecniche di ritocco. Per raggiungere tale obiettivo sono state analizzate le armature di due siti della Francia sud-occidentale e di quattro dell’Italia nord-orientale. Per l’area italiana sono stati selezionati siti dell’Epigravettiano recente e del Sauveterriano localizzati in Friuli e nelle Prealpi e Alpi venete datati tra la fine del Dryas antico (GS-2a) e l’inizio dell’Olocene (17.000-10.000 cal BP). Per quanto riguarda l’area francese, invece, abbiamo scelto due siti pluristratificati che coprono approssimativamente lo stesso arco cronologico di quelli italiani e si riferiscono al Magdaleniano superiore, all’Aziliano antico e recente e al Laboriano antico. Non è stato possibile analizzare armature riferibili al Laboriano recente e al Sauveterriano francese.Le armature sono state studiate tramite una metodologia appositamente elaborata. Quest’ultima si basa su due approcci complementari, uno sperimentale e uno tecnologico. Entrambi mirano a ricostruire l’insieme delle catene operative che portano alla produzione delle armature. Sono state realizzate tre principali sessioni sperimentali: la prima è stata dedicata alle tecniche di ritocco, la seconda alla tecnica del microbulino e la terza all’identificazione di altre tecniche utili ad ottenere una fratturazione controllata del supporto. In seguito, il campione sperimentale è stato esaminato combinando un’analisi a basso e alto ingrandimento e un analisi quantitativa. Si è quindi elaborato un approccio integrato spesso utilizzato nell’ambito dell’analisi funzionale, ma raramente applicato per la ricostruzione delle modalità di fabbricazione di strumenti litici.L’applicazione di questa metodologia ha permesso di osservare la variabilità delle armature sotto una nuova luce. I risultati delle analisi effettuate indicano che nonostante le notevoli differenze da un punto di vista morfo-funzionale tra le armature delle due aree prese in esame, molteplici sono i punti in comune. Questi riguardano soprattutto le modalità di selezione dei 3 supporti, i metodi e le tecniche di ritocco, che in diversi periodi del Tardoglaciale sembrano seguire un trend simile. Sebbene i motivi di queste affinità tecnologiche potrebbero essere ricondotti alle dinamiche climatico-ambientali che colpiscono entrambe le regioni durante il Tardoglaciale e l’inizio dell’Olocene, la presenza degli stessi comportamenti tecnici su ampia scala non può che essere il risultato di un’importante rete di connessioni tra gruppi umani appartenenti a diverse culture

La technique d’inpainting (retouche d’images) est considérée comme l’une des solutions efficaces pour la restauration d'images dégradées et, même la vidéo ou les contenus 3D stéréoscopiques. Il s’agit d’un outil essentiel pour la restauration et la conservation des objets archéologiques. En effet, lors de fouilles de sites historiques, de nombreux objets de valeur tels que des statues, des bâtiments, des peintures murales, etc., sont découverts et récupérés. Malheureusement, la plupart d’entre eux se retrouvent endommagés ou fracturés. Dans l’optique d’apprendre de ces objets, les techniques numériques sont utilisées pour les restaurer en utilisant des connaissances a priori fournies par les archéologues et les artistes. Cela permet de reconstruire, préserver et maintenir ces oeuvres artistiques de grande valeur. En effet, les progrès des technologies et des systèmes d’acquisition d’images ont permis la transition des méthodes traditionnelles de retouche manuelle vers des techniques numériques, ouvrant un nouveau domaine de recherche appelé inpainting d’images.Dans cette thèse, notre travail visait à analyser et examiner les méthodes de la littérature des techniques d’inpainting d’images qui se décomposent en trois groupes. Les avantages et les inconvénients de chaque approche sont analysés finement en utilisant des critères objectifs et subjectifs. Sur la base de cette étude, une nouvelle approche d’inpainting d’images est proposée et confrontée à la littérature. Elle offre de bonnes performances en termes de qualité de rendu et d’efficacité calculatoire. Une autre contribution réside dans la proposition d’une nouvelle métrique de qualité dédiée à l’évaluation des techniques d’inpainting. Au regard de l’état de l’art dans le domaine, les images ayant subi des retouches par inpainting sont très souvent évaluées subjectivement ou au moyen de quelques mesures objectives loin d’être adaptées aux particularités de cette technique. La métrique proposée offre à la fois de bonnes performances et une adaptabilité au domaine. La dernière contribution de ce travail est un problème moins étudié et lié à la détection d’inpainting. Ceci est motivé par les efforts importants de recherche sur la thématique ainsi que le développement rapide de la technologie. La conséquence est que la qualité des retouches par inpainting est devenue plus réaliste et sophistiquée que jamais. Les régions retouchées sont alors difficiles à détecter par les utilisateurs, même les experts. Ainsi, ces images pourraient être utilisées à différentes fins, légales comme illégales. Malgré l’importance du sujet, très peu de travaux l’ont adressés à cause de sa complexité. C’est sur cette base qu’une nouvelle approche pour la détection d’inpainting est proposée dans cette thèse, en exploitant les connaissances acquises lors des étapes précédentes. Enfin, la performance des solutions proposées est soigneusement évaluée à travers plusieurs expérimentations, et ce au regard du jugement humain ainsi qu’en comparaison avec les méthodes existantes
Image inpainting technique has emerged as one of the efficient solutions for restoring degraded images and even video and 3D visual contents. It is essential for restoration and conservation of archeological objects. Indeed, during the excavation of historic sites, many valuable artifacts such as statues, buildings, wall paintings, etc., have been unearthed and recovered. Unfortunately, most of them have been damaged or fractured in ancient times. With the aim to learn from these objects, digital techniques are used to restore them using some a priori knowledge provided by archeologists and artists. This helps to reconstruct, preserve and maintain these valuable artistic works. Recently, advances of computer technology and image acquisition systems made possible the transition from traditional manual retouching methods to digital techniques. It has opened up a very new and interesting research field within image processing, namely digital image inpainting.In this thesis, our work aims at analyzing and reviewing the state-of-the-art methods for image inpainting. Three groups of inpainting methods are identified. The advantages and drawbacks of each approach are analyzed using objective and subjective criteria. Based on this review, a new approach of image inpainting is introduced and compared to literature. The proposed method provides good performance in terms of quality and computation efficiency. Another contribution lies in the proposal of a new quality metric dedicated to image inpainting. To the best of our knowledge the inpainted images are very often evaluated subjectively or by means of some objective metrics far from being adapted to the peculiarities of image inpainting criteria. The last contribution of this work is a less investigated problem related to inpainting detection. This is motivated by the fact that, due to extensive research and rapid growth of technology, the output quality of inpainting algorithms became more than ever realistic and sophisticated. The inpainted regions are hard to detect by viewers, even for experts. As a result, these inpainted images could be used for different purposes, including digital tampering. Therefore, the last topic of the work is devoted to inpainting detection, also seen as an inverse problem of inpainting. Although, many papers have been introduced for forgery detection, there is almost no study about image inpainting forgery. Accordingly, a novel approach for inpainting detection is introduced based on the knowledge gathered in the previous steps of the thesis. Finally, the performance of proposed solutions is carefully evaluated with regards to human judgment as well as in comparison with the existing methods though a series of experimental studies

Peinture, "aller et retour"; prolongation de problématiques picturales par l'usage du volume. Cette recherche est le lieu d'une perturbation de la pratique plastique de son auteur. Je porte ma peinture dans un domaine qui lui est étranger : le volume. Le texte rend compte de la modification qui s'effectue de par ce recours au volume. Très rapidement, la phase volumique devient un étape théorique. Je vais me rendre compte que l'usage du volume, et plus particulièrement du pliage, constitue un state à travers lequel la peinture passe pour retrouver son être. La richesse artistique de l'expérience réside dans le fait de faire passer la peinture à travers l'altérité pour mieux s'approcher d'une hypothétique identité. La forme qui en ressort, nous dit, à son tour, quelque chose de l'acte de peindre. Le pliage constitue dans cette expérience, une modalité emblématique de l'échange physique du peintre et de l'œuvre
"Forward and backward" perspectives on painting : extending pictorial considerations through the use of volume. The research presented herein provides the opportunity to introduce disturbances into the author's experience with the plastic arts. His painting is then taken to a heretofore unknown dimension : the dimension of volume. This text recognizes the alteration that takes place when resorting to such a use of volume. Over a very short period of time, this volumetric phase assumes a theoretical significance. The artist quickly realizes that volume, and more precisely the technique of folding, constitutes a state through which the painting rediscovers its fundamental meaning. The artistic richness of the whole experience resides in transporting the painting into some otherness in order to more closely resemble a hypothetical identity. The resultant form reveals, in time, something about the act of painting. Within the overall experiment, the folding sequence symbolizes the physical exchange between the painter and his work

La Réalité Virtuelle permet de simuler et d'interagir avec des Environnements Virtuels (EV) à travers différentes modalités sensorielles. Cependant, l'interaction avec des EV basés physique et complexes, comme des environnements non rigides ou larges, présente plusieurs défis en termes d'interaction et de retours sensoriels. Dans la première partie de cette thèse, nous abordons la manipulation de milieux non rigides avec du retour haptique et multimodal. Nous présentons tout d'abord une nouvelle approche pour l'interaction haptique à 6 degrés de liberté avec des fluides. Cette approche permet la génération de retours de force lors de l'interaction avec des fluides visqueux par le biais d'objets rigides de forme arbitraire. Nous étendons ensuite cette approche pour inclure l'interaction haptique avec des objets déformables, menant donc à une interaction haptique unifiée avec les différents états de la matière. Une expérience perceptuelle nous a permis de montrer que les utilisateurs peuvent identifier de façon efficace les différents états en n'utilisant que la modalité haptique. Ensuite, nous présentons un nouveau modèle vibrotactile pour le rendu de fluides, tirant parti de connaissances dans la synthèse de son de fluides. A travers cette approche, nous rendons possible l'interaction avec des fluides tout en générant des retours multimodaux, utilisant les canaux sensoriels vibrotactile, kinesthésique, acoustique et visuel. Dans la seconde partie de cette thèse, nous abordons la navigation basée sur la marche dans des EV larges. Comme les EV sont souvent plus larges que l'espace de travail réel, nous présentons une nouvelle technique de navigation qui permet à l'utilisateur de connaître de façon immersive les limites de son espace de travail en translation. En utilisant un contrôle hybride en position/vitesse, cette technique fournit une métaphore simple et intuitive pour une navigation libre de collisions et de ruptures d'immersion. Comme certains espaces de travail présentent aussi des limites en rotation dues à des écrans manquants, comme dans le cas d'un CAVE, nous proposons ensuite trois nouvelles métaphores de navigation abordant ce problème supplémentaire. L'évaluation de ces techniques de navigation a permis de montrer qu'elles remplissent efficacement leurs objectifs tout en étant très appréciées par les utilisateurs.

Ce travail de recherche porte sur l'œuvre d'Andocide, un orateur grec du Ve siècle avant J. C. Il s'agit de repérer et d'analyser les moyens mis en œuvre par l'orateur pour agir sur différents auditoires par la persuasion. Une étude historique et l'exploration méthodique des textes ont pu rendre possible cet examen. Le discours Sur son Retour et le discours Sur les Mystères constituent un corpus exceptionnel : un même homme plaide sa propre cause, à plusieurs années d'intervalle, avec le même objectif d'arracher l'autorisation de vivre en citoyen dans sa patrie. Avec le premier discours, l'orateur échoue dans son entreprise de persuasion, tandis que le plaidoyer Sur les Mystères est couronné de succès. Pourquoi un accueil si radicalement opposé ? Nous avons appliqué aux deux premiers discours d'Andocide le système de la rhétorique aristotélicienne. Cette organisation empruntée à Aristote nous a servi de guide pour comprendre comment les discours avaient été composés
This study is on the works of Andocide, a Greek orator of the 5th century BC. Its aim is to identify and analyse the means used by the speaker in order to have an effect on various audiences through persuasion. Only a historical study of the texts and their systematic exploration could make this examination possible. The On his Return and On Mysteries speeches make up an outstanding corpus :the same man pleads his own cause again after an interval of several years, and with the same goal : to obtain the right to live as a free citizen in his fatherland. With the first speech, the orator's attempt to persuade his listeners fails, whereas the On Mysteries is a success. Why were they given such a contrasting reception ? We applied the Aristotelian system to Andocide's first two speeches. Aristotle's system of Classification was used as a guide to help us understand how they had been composed

Cette étude inédite se propose d’aborder un pan méconnu de l’histoire du cinéma dans l’enseignement. Le réseau « Freinet », du nom de son instigateur, Célestin Freinet, a joué, depuis la fin des années 1920, un rôle important dans l’introduction du cinéma à l’école en France. Il réunit, en marge du système traditionnel, des éducateurs militant pour des méthodes nouvelles d’apprentissage ; des « expérimentateurs » qui utilisent dans leur classe des outils originaux tel quele cinéma. Si le réseau « Freinet » existe toujours aujourd’hui, l’étude se borne aux expérimentations fondatrices (1927-1968). Ce flash-back historique vise à découvrir des usages hors du commun et d’une grande modernité. Les pratiques constituent le principal axe d’analyse pour déterminer un particularisme en matière d’emploi du cinéma en classe face aux formes d’utilisation usuelles qui consistent à employer le film comme support de la leçon. L’élève devient « acteur ». Cette acception de l’apprentissage ouvre la voie à de nouvelles formes d’exploitation de la projection. Elle ouvreaussi la voie au cinéma outil d’expression, de création et de développement
This unprecedented study addresses an unknown fold of Cinema History in education. The network « Freinet », named after its instigator Celestin Freinet, has played, since the end of the 20’s, an important role, by introducing the cinema into school in France. It brings together, outside the traditional system, educators campaining for new learning methods ; « experimenters » who use uncommon tools such as cinema in their class. Nowadays, if the network « Freinet » does still exist, the study is limited to the founders experimentations (1927 – 1968). This historical flashback aims to discover uncommon uses, also demonstrating a great modernity. Practices establish the main lead of the analysis in order to define a particularism in terms of uses of cinema in class, opposite common uses of movies as support of the lesson. The pupil becomes « actor ». This learning acceptance paves the way for new types of projection. It also opens the way for cinema as an expressing, creating and developing tool

Ces travaux de recherche adressent le problème de la conception de systèmes de communication capables d'offrir fiabilité et hautes efficacités spectrales avec un lien de retour (partiel) du récepteur vers l'émetteur. De plus hauts débits peuvent être offerts grâce à une connaissance à l'émission du canal de transmission (CSIT) permettant d'exploiter au mieux ses propriétés ; cependant seule la fiabilité de cette information garantit réellement d'atteindre les débits théoriques promis. L'objectif de la thèse consiste à étudier les incertitudes sur le canal de retour, et plus particulièrement la quantification des informations à remonter à l'émetteur ou les erreurs subies lors de la transmission sur la voie de retour. Pour plusieurs degrés de CSIT imparfait, de nouvelles structures d'émission et de réception adaptés à ces imperfections ont été proposées ainsi qu'une caractérisation des limites d'une transmission fiable. La perte d'efficacité spectrale lors de la prise en compte des schémas de modulation et codage (MCS) conduit à s'intéresser à la réduction du bruit de quantification dû aux entrées discrètes. L'attribution des MCS étant établie sur l'information mutuelle, il convient de caractériser les limites théoriques de la communication suite à la prise en compte des erreurs du CSI induites par l'estimation de canal imparfaite et à la quantification du CSI. En cherchant enfin à modéliser les événements d'erreurs survenant sur le lien de retour, un nouveau modèle de voie de retour bruitée est proposé. De plus en raffinant l'information par niveaux successifs (feedback multi-niveaux), le CSI à l'émission peut être utilisé au fur et à mesure de sa réception.

Faire directement usage de nos mains pour explorer des environnements virtuels et interagir avec leur contenu permet une interaction à la fois naturelle et convaincante. Dans ce manuscrit de thèse, nous visons à améliorer l’interaction avec les mains dans le contexte de la Réalité Virtuelle en abordant deux défis majeurs : (1) faciliter le contrôle de modèles de mains articulées et (2) fournir des sensations haptiques au travers d’interfaces accessibles. Nous abordons tout d’abord l’interaction au travers de mains virtuelles articulées et proposons deux méthodes pour faciliter leur contrôle. Premièrement, nous réduisons leurs nombreux degrés de liberté de façon à pouvoir exploiter des interfaces tactiles courantes. Le système qui en résulte permet aux utilisateurs de contrôler une main virtuelle en réalisant des gestes sur la surface de la tablette. Ensuite, nous adoptons une autre approche et séparons les degrés de liberté des mains virtuelles entre deux interfaces haptiques contrôlées en parallèle. Par cette distribution des contrôles et des retours de force, les utilisateurs sont exposés à des effets haptiques variés, autrement réservés à des interfaces haptiques coûteuses. Nous abordons ensuite le sujet du retour haptique pour différents types d’interaction avec les mains. Pour cela, nous combinons des retours passifs à des retours pseudo-haptiques en tant qu’alternative à l’usage d’interfaces actives complexes et encombrantes. Dans un premier temps, nous considérons l’interaction avec les bras et proposons une armature élastique attachés à l’utilisateur qui fournit un retour de force égocentrique tout en conservant sa mobilité. Nous abordons ensuite le sujet de la saisie d’objets virtuels et proposons un nouveau paradigme d’interaction basé sur une interface élastique qui reproduit les mouvements de préhension et fournit un retour adapté et modulable par un effet pseudo-haptique. Finalement, nous considérons la manipulation fine avec les doigts et proposons un exosquelette passif qui les contraint séparément, associé à un retour pseudo-haptique multi-doigt simulant l’interaction avec des matériaux hétérogènes
Directly using our hands to explore virtual environments and interact with their contents produces a natural and compelling interaction. In this thesis, we propose contributions to improve hand-based interaction in the context of Virtual Reality by considering two main challenges: (1) improving the control of articulated hand models, and (2) providing haptic sensations with accessible techniques. We first address the challenge of interacting through realistic, articulated virtual hands and propose two methods for easing their control. As a first step, we reduce the degrees of freedom of complex hand models in order to make multi-finger interaction possible with common multi-touch interfaces. The resulting system allows users to control a virtual hand by performing gestures over a tactile tablet. Then, we take another approach and separate the degrees of freedom of one virtual hand between two haptic interfaces handled in parallel. Through this distribution of controls and feedback, users are exposed to a variety of haptic effects, otherwise restricted to complex haptic workstations. We then address the challenge of providing haptic sensations during hand-based interaction. To do so, we introduce different techniques that combine passive haptic feedback and pseudo-haptics as an alternative to complex and cumbersome active interfaces. We consider various types of interaction at different scales, starting with coarse interaction with the arm through an elastic armature that provides an egocentric and mobile haptic feedback. We then focus on object grasping and manipulation and propose an interaction paradigm that relies on elastic input devices for reproducing grasping gestures and perceiving modulable haptic properties through crossmodal feedback. Finally, we consider fine multi-finger manipulation and we propose a passive exoskeleton that constrains the digits individually, associated to a multi-finger pseudo-haptic feedback for simulating complex interaction with heterogeneous materials

Le développement de interaction homme-machine aide les utilisateurs à travailler de manière plus efficace. Les technologies traditionnelles ne peuvent plus satisfaire les nouveaux besoins des applications variées. Enenvironnement 2D WIMP, les périphériques d'entrée isotonique combinés avec un contrôle en position tels que les souris ou touch-pad, souffrent de débrayages qui prennent du temps et rendent l'interaction moins lisse. C'est pire encore lors de l'utilisation d'un petit périphérique avec un grand écran. Les interactions 3D attirent l'attention de nombreux chercheurs. Toutefois, les techniques existantes qui permettent à la fois la navigation et de manipuler les objets ne sont pas naturelles ni suffisamment efficaces pour être totalement acceptées par les utilisateurs. De nouveaux périphériques d'entrée et des techniques d'interaction doivent être proposées afin d'améliorer la qualité de l'interaction. Dans cette thèse, nous proposons deux périphériques d'entrée composés d'une zone isotonique avec un contrôle en position et une zone élastique avec un contrôle en vitesse; La première méthode RubberEdge est une méthode en 2D pour réduire le débrayage et la seconde méthode Haptic Boundary est une méthode 3D qui rend plus efficace les manipulations d'objets et l'exploration de l'environnement virtuel. Pour RubberEdge, nous avons adopté la simulation de rotation d'un disque et un traitement mathématique dans sa fonction de transfert pour garantir un passage lisse du contrôle en position au contrôle en vitesse. Une évaluation d'une tache de sélection en 2D a été réalisée. Le résultat a montré que RubberEdge est 20% plus performant que le contrôle en position. Nous avons ensuite proposé deux modèles prédictifs pour le temps de sélection pour le contrôle en position ainsi que le contrôle hybride de RubberEdge. Nous avons présenté également une mise en oeuvre de RubberEdge pour ordinateur portable. Haptic Boundary permet des manipulations d'objets précises dans sa zone isotonique et la manipulation de la caméra sur sa paroi. Deux types de retour d'effort ont été adoptés pour fournir des mouvements de caméra plus riches et pour éviter un passage de mode explicite qui pourrait augmenter la charge mentale des utilisateurs. La taille et la forme de la zone isotonique ont été choisies avec soin afin de maximiser les avantages du contrôle en vitesse de deux types de retour d'effort. Une évaluation de la tache du montage d'une voiture virtuelle est réalisée. L'expérience a montré que Haptic Boundary est 50% plus performant que l'interface uni-manuelle avec un changement du mode explicite. Après analyse des résultats, un mode d'inspection en orbite est mis en place pour améliorer l'usage de l'Haptic Boundary
The development of human-computer interaction technologies help people to work more efficiently. Meanwhile, traditional technologies could not fulfill the new born requirements in diverse situations. ln 2D WIMP environment the popular isotonic position control device, such as mouse, touch pad, suffers from clutching which is time-consuming and makes the interaction less smooth. lt is getting worse when using a small input device to interact with a larger screen. 3D interactions attract attentions of many researchers. However, the existing techniques allowing both object and view manipulations are not natural or efficient enough to be totally accepted by users. New input devices and corresponding interaction techniques should be proposed to improve the interaction quality. ln this thesis, we propose two techniques based on isotonic-position and elastic-rate control spaces: 2D RubberEdge for reducing the clutching and 3D Haptic Boundary for efficient object manipulations and exploration in VE. For RubberEdge, we adopted a simulation of the ration of a disc, and a mathematical treatment in its mapping function to guarantee a smooth switch between position and rate control. An evaluation of a 2D selecting task was performed. The result showed that RubberEdge outperforms position-only control by 20%. We then proposed two predictive models for selection time with position-only control and with the hybrid control of RubberEdge. We also presented the first RubberEdge prototype for laptop touchpad. Haptic Boundary allows precise object manipulations inside its isotonic zone and camera manipulation on its boundary. Two kinds of force feedbacks were adopted to provide richer camera motions and to avoid the explicit mode switch which greatly increases user's mentalload. The shape and size of isotonic zone is carefully chosen to maximize the benefit of the rate control with both two force feedbacks. An evaluation of car assembling task was performed. The result showed that Haptic Boundary outperformed the unimanual interface with explicit switch by 50%. After analyze the experiment result, the orbiting inspection is combined to enhance the applicability of Haptic Boundary

La navigation à la première personne en Environnement Virtuel (EV) est essentielle à beaucoup d'applications de Réalité Virtuelle (RV), comme les simulations d'entraînement ou les visites virtuelles de musées ou de projets architecturaux. Les techniques de navigation doivent fournir un moyen efficace et écologique d'explorer les EV. De plus, comme dans toute autre application de RV, l'immersion des utilisateurs est aussi primordiale pour obtenir une bonne simulation. Dans cette thèse, nous avons proposé des nouvelles techniques d'interaction 3D et de retour sensoriel pour améliorer la navigation. Ainsi, nos contributions peuvent être découpées en deux parties : (1) une nouvelle technique d'interaction pour une navigation efficace et écologique en RV et (2) de nouvelles techniques de retour sensoriel conçues pour améliorer l'immersion et la sensation de marche des utilisateurs durant la navigation. Pour chacune des techniques proposées, nous avons conduit des évaluations poussées afin de valider que nos techniques atteignent leurs objectifs. Dans la première partie, nous avons proposé une nouvelle technique de navigation pour la RV, le Shake-Your-Head (SYH). Cette technique suit les mouvements de la tête de l'utilisateur lorsqu'il marche sûr place devant son écran afin de produire une navigation simulant la marche, ainsi que les sauts ou ramper. Nous avons trouvé que notre technique peut être utilisée efficacement sur des trajectoires complexes et est simple d'apprentissage. De plus, cette technique a été très appréciée par les utilisateurs. Dans la seconde partie, nous avons proposé une technique, les King Kong Effects (KKE), pour simuler les informations visuelles et vibrotactiles produites à chaque pas. Nous avons également proposé de nouveaux Mouvements de Caméra (MC) améliorés pour simuler les mouvements de la têtes lors de la marche, de la course et du sprint. De plus, nos MC sont adaptés à l'âge, au genre, au poids et à la condition physique de l'humain virtuel, ainsi qu'à la pente dans l'EV. Les KKE améliorent la sensation de marcher dans l'EV et ont également été très appréciés des utilisateurs. De plus, nous avons montrés que les différents paramètres des MC sont correctement perçus par les utilisateurs.

La définition et l’utilisation d'un modèle couplant la conception de produit et la conduite du projet dès les phases amont de l’étude d’un système correspondent à une forte demande industrielle. Ce modèle permet la prise en compte simultanée de décisions issues des deux environnements produit/projet mais il représente une augmentation conséquente de la dimension de l'espace de recherche à explorer pour le système d'aide à la décision, notamment lorsque il s'agit d'une optimisation multiobjectif. Les méthodes de type métaheuristique tel que les algorithmes évolutionnaires, sont une alternative intéressante pour la résolution de ce problème fortement combinatoire. Ce problème présente néanmoins une particularité intéressante et inexploitée : Il est en effet courant de réutiliser, en les adaptant, des composants ou des procédures précédemment mis en œuvre dans les produits/projets antérieurs. L'idée mise en avant dans ce travail consiste à utiliser ces connaissances « a priori » disponibles afin de guider la recherche de nouvelles solutions par l'algorithme évolutionnaire. Le formalisme des réseaux bayésiens a été retenu pour la modélisation interactive des connaissances expertes. De nouveaux opérateurs évolutionnaires ont été définis afin d'utiliser les connaissances contenues dans le réseau. De plus, le système a été complété par un processus d'apprentissage paramétrique en cours d'optimisation permettant d'adapter le modèle si le guidage ne donne pas de bons résultats. La méthode proposée assure à la fois une optimisation plus rapide et efficace, mais elle permet également de fournir au décideur un modèle de connaissances graphique et interactif associé au projet étudié. Une plateforme expérimentale a été réalisée pour valider notre approche
The definition and use of a model coupling product design and project management in the earliest phase of the study of a system correspond to a keen industrial demand. This model allows simultaneous to take into account decisions resulting from the two environments (product and project) but it represents a consequent increase of the search space dimension for the decision-making system, in particular when it concerns a multiobjective optimization. Metaheuristics methods such as evolutionary algorithm are an interesting way to solve this strongly combinative problem. Nevertheless, this problem presents an interesting and unexploited characteristic: It is indeed current to re-use, by adapting them, the components or the procedures previously implemented in pasted product or project. The idea proposed in this work consists in using this “a priori” knowledge available in order to guide the search for new solutions by the evolutionary algorithm. Bayesian network was retained for the interactive modeling of expert knowledge. New evolutionary operators were defined in order to use knowledge contained in the network. Moreover, the system is completed by a process of parametric learning during optimization witch make it possible to adapt the model if guidance does not give good results. The method suggested ensures both a faster and effective optimization, but it also makes it possible to provide to the decision maker a graphic and interactive model of knowledge linked to studied project. An experimental platform was carried out to validate our approach

Les interfaces haptiques ne disposent souvent que d'un espace de travail limité, et doivent alors être associées à des techniques d'interaction adaptées pour les rendre exploitables dans des environnements virtuels à echelle humaine (EVEH). De nombreuses techniques de manipulation d'objets dans de tels environnements introduisent un Control/Display ratio différent de 1. Nous commençons donc par montrer que ceci peut altérer la perception haptique de la masse des objets virtuels manipulés. Nous proposons alors un nouveau paradigme d'interaction en EVEH, le contrôle hybride haptique. Celui-ci utilise le retour d'effort de l'interface haptique pour simuler une interface élastique. Sur la base de ce paradigme, deux nouvelles techniques d'interaction sont présentées et évaluées : la Bubble technique pour la manipulation d'objets en translation, et les rotations hybrides haptiques pour le contrôle en rotation
Haptic devices usually have a limited workspace, and suitable interaction techniques have to be used in order to make them usable in human-scale virtual environments (HSVE). Most of the techniques dedicated to object manipulation in HSVE introduce a control/display ratio different from 1. First, we show that this may modify haptic perception of mass of manipulated virtual objects. Then, we propose a new interaction paradigm in HSVE, the haptic hybrid control. In this paradigm, the force feedback of the haptic device is used to simulate an elastic device. Based on this paradigm, two new interaction techniques are presented and evaluated : the bubble technique, for object manipulation in translation, and haptic hybrid rotations, for objects rotations control

Dans le contexte actuel caractérisé par de multiples échanges économiques, politiques, sociaux, technologiques, la mobilité des scientifiques et autres travailleurs sénégalais qualifiés s’est accrue. Ces derniers, tout en vivant en France, maintiennent des relations avec leurs communautés d’origine, tissent des liens entre eux. Ils s’auto-organisent en réseaux et participent de plus en plus à des « investissements à distance » ou à des missions d’expertise au Sénégal qui leur permettent d’articuler « l’ici » et « le là-bas ». Ces nouvelles dynamiques migratoires (grande mobilité, relations interpolaires, associations multi-sites) permettent de revisiter le concept de diaspora. Ainsi, à la suite du « brain drain », « brain gain », du « retour des cerveaux », les notions telles que DKN (diaspora knowledge networks (diaspora du savoir) ou DST « diaspora scientifique et technique » émergent pour analyser les collectifs (associations ou réseaux) auto-organisés de migrants constitués sur la « base sociale de l’unité de compétence et de projet » et qui s’impliquent au développement de leur pays d’origine (Meyer 2008). Nous utilisons ce cadre d’analyse renouvelé du concept de diaspora pour étudier différentes formes de participation aux dynamiques de développement du Sénégal des migrants sénégalais hautement qualifiés en interrogeant ceux qui ont effectué des missions d’expertise dans le cadre du TOKTEN (Transfer of Knowledge Through Expatriate Nationals), PAIDS (Programme d’Appui aux Initiatives de Solidarité pour le Développement) et ceux qui s’activent dans les associations qui mènent au Sénégal des activités dans les domaines socio-économiques et scientifiques / techniques. Les résultats montrent que les dynamiques de construction diasporique s’appuient sur des mécanismes institutionnels de mobilisation des experts qualifiés mais elles sont également fortement structurées par les parcours de vie et de migration des migrants qualifiés caractérisés à la fois par la sédentarisation et la mobilité ainsi que par le maintien de liens culturels et symboliques avec le pays d’origine
In the current context characterized by multiple economic, political, social and technological exchanges, the mobility of scientists and other highly skilled Senegalese workers has increased. The latter, while living in France, maintain relations with their homeland and among themselves. They self-organize into networks and participate more in « distance investments » or expert missions in Senegal, which allow them to articulate « here» and « over there». These new dynamics of migration (mobility, interpolar relations, and multi-site organizations) allow reexamining the concept of diaspora. Thus, following the « brain drain» », « brain gain», the « brain reverse», concepts such as DKN ( diaspora knowledge networks) or DST (scientific and technical diaspora) emerge to analyze migrants’ self- organizations (associations or networks) based on the unity of competence and project (Meyer 2008) and which are involved in the development of their homeland. I use this renewed framework of the concept of diaspora to study the different forms of participation in the development of Senegal, by interviewing skilled Senegalese migrants who have carried out missions of expertise through TOKTEN (Transfer of Knowledge Through Expatriate Nationals) and PAID (Program of Solidarity for Development) and those who are active in associations leading activities in Senegal in the socio-economic and scientific / technical field. The results show that the process of diaspora construction relies on institutional mechanisms which allow mobilizing skills; but they are also highly structured by the life story and migratory career of the skilled migrants characterized by settlement, mobility and maintain of cultural and symbolic links with the home country

Cette thèse explore un nombre de problèmes liés à la recherche interactive d'images dans de grandes bases multimédia, en utilisant à la fois la description de l'apparence visuelle et les éventuelles informations textuelles. Nous introduisons d'abord les signatures couleur pondérées par une mesure locale de non-uniformité des pixels, qui intègrent en même temps plusieurs caractéristiques visuelles des images (couleur, texture et forme), et nous validons leur qualité sur différentes bases vérité terrain. Ensuite, nous présentons plusieurs améliorations pour le contrôle de pertinence basé sur les machines à vecteurs de support (SVM) : premièrement, nous introduisons une nouvelle méthode d'apprentissage actif avec réduction de la redondance entre les exemples ; deuxièmement, nous proposons l'utilisations de fonctions noyau spécifiques (comme le noyau triangulaire) pour obtenir l'insensibilité de la SVM au changement d'échelle des données, tout en gardant une très bonne qualité des résultats obtenus. Pour les bases d'images qui possèdent des annotations textuelles, nous présentons une méthode qui, à partir des mots-clefs, fait appel à une ontologie externe (WordNet) afin de produire un descripteur conceptuel pour chaque image. La combinaison de notre nouveau descripteur conceptuel avec les descripteurs visuels permet d'obtenir des résultats sensiblement meilleurs dans tous les tests que nous avons faits
In this thesis we explore a number of issues related to interactive querying of image databases, using both the description of the visual appearance and keyword annotations. We start by introducing the weighted color histograms, that intimately integrate color, texture and shape, and we validate their quality on multiple ground truth databases. Then, we propose several improvements for the SVM-based relevance feedback approach: first, we put forward an improved active learning selection strategy, based on a reduction of the redundancy between the images selected at every feedback round and second, we propose the use of specific kernel functions, such as the triangular kernel, that allow to obtain insensitivity to changes in the scale of the data, while keeping performance at a very good level. Finally, for image databases having keyword annotations associated with images, we propose a new keyword-based feature vector that makes use of an external ontology (WordNet) to induce a semantic generalization of the concepts corresponding to keywords. When used in combination with the visual signatures, our new feature vector can improve significantly the quality of the returned results both in query by visual example situation and with relevance feedback

Cette thèse concerne le problème de désocclusion d'images, au moyen des équations aux dérivées partielles. Dans la première partie de la thèse, la désocclusion est modélisée par un problème de Cauchy qui consiste à déterminer une solution d'une équation aux dérivées partielles avec des données aux bords accessibles seulement sur une partie du bord de la partie à recouvrir. Ensuite, on a utilisé des algorithmes de minimisation issus de la théorie des jeux, pour résoudre ce problème de Cauchy. La deuxième partie de la thèse est consacrée au choix des paramètres de régularisation pour des EDP d'ordre deux et d'ordre quatre. L'approche développée consiste à construire une famille de problèmes d'optimisation bien posés où les paramètres sont choisis comme étant une fonction variable en espace. Ceci permet de prendre en compte les différents détails, à différents échelles dans l'image. L'apport de la méthode est de résoudre de façon satisfaisante et objective, le choix du paramètre de régularisation en se basant sur des indicateurs d'erreur et donc le caractère à posteriori de la méthode (i.e. indépendant de la solution exacte, en générale inconnue). En outre, elle fait appel à des techniques classiques d'adaptation de maillage, qui rendent peu coûteuses les calculs numériques. En plus, un des aspects attractif de cette méthode, en traitement d'images est la récupération et la détection de contours et de structures fines
Image inpainting refers to the process of restoring a damaged image with missing information. Different mathematical approaches were suggested to deal with this problem. In particular, partial differential diffusion equations are extensively used. The underlying idea of PDE-based approaches is to fill-in damaged regions with available information from their surroundings. The first purpose of this Thesis is to treat the case where this information is not available in a part of the boundary of the damaged region. We formulate the inpainting problem as a nonlinear boundary inverse problem for incomplete images. Then, we give a Nash-game formulation of this Cauchy problem and we present different numerical which show the efficiency of the proposed approach as an inpainting method.Typically, inpainting is an ill-posed inverse problem for it most of PDEs approaches are obtained from minimization of regularized energies, in the context of Tikhonov regularization. The second part of the thesis is devoted to the choice of regularization parameters in second-and fourth-order energy-based models with the aim of obtaining as far as possible fine features of the initial image, e.g., (corners, edges, … ) in the inpainted region. We introduce a family of regularized functionals with regularization parameters to be selected locally, adaptively and in a posteriori way allowing to change locally the initial model. We also draw connections between the proposed method and the Mumford-Shah functional. An important feature of the proposed method is that the investigated PDEs are easy to discretize and the overall adaptive approach is easy to implement numerically

La premiere partie de ce travail de these porte sur la stabilisation des systemes non lineaires par commande a horizon fuyant. Nous proposons tout d'abord un retour d'etat discontinu et dynamique base sur une equation d'hamilton-jacobi-bellman permettant la stabilisation des systemes non lineaires ne verifiant pas les conditions de brockett. Nous abordons ensuite le lien entre controlabilite asymptotique et stabilisabilite dans le cas des systemes non lineaires. Nous etablissons qu'un systeme asymptotiquement controlable est stabilisable par un retour d'etat continu-discret, quelque soit la frequence d'echantillonnage a priori choisie. Nous poursuivons ensuite notre etude entre boucle ouverte et boucle fermee en mettant en evidence une propriete simple des trajectoires en boucle ouverte permettant la synthese directe d'un retour d'etat stabilisant. Cette propriete est ensuite utilisee pour une mise en uvre numerique. Dans un soucis de performance, la version numerique de ce retour d'etat se limite a une classe, toutefois grande, de systemes verifiant une certaine structure triangulaire. Cette classe englobe notamment les systemes differentiellement plats et les systemes chaines. De nombreux exemples sont traites dont notamment le probleme du controle de l'attitude d'un satellite a deux moteurs. La seconde partie de ce travail de these porte sur l'observation des systemes non lineaires dont une partie des etats est donnee par une relation implicite en fonction des autres etats. Ce probleme est en fait un probleme d'observation d'un systeme evoluant sur une variete plongee. Les observateurs habituels ne permettent pas d'observer de maniere robuste vis a vis d'eventuelles erreurs ces systemes. En se basant sur l'observateur a grand gain, nous proposons un observateur qui rend la variete localement exponentiellement stable.

Dans les systèmes de radiocommunications à hauts débits, les canaux de propagationsont dispersifs dans le temps à cause de la présence de la propagation par trajetsmultiples (multipath). Cette dispersion temporelle engendre de l’interférence entresymboles (IES) qui dégrade les performances du système en réception. Pour luttercontre l’IES, un égaliseur doit être utilisé en réception. Afin de retrouver les symbolesémis à partir des échantillons reçus, l’égaliseur doit disposer d’une bonne estimationdu canal. Cette estimation est en général effectuée en utilisant une séquence d’apprentissageconnue par le récepteur. Augmenter la longueur de la séquence d’apprentissageaméliore la qualité de l’estimation du canal mais diminue le débit utile de transmission.Une question qui se pose concerne la longueur de la séquence d’apprentissage àchoisir afin d’avoir une bonne estimation du canal sans diminuer significativement ledébit utile de transmission. Une solution basée sur la maximisation d’uneborne inférieure de la capacité du canal a été proposée pour une transmission sur uncanal mono-antenne (SISO : Single-Input Single-Output) sélectif en fréquence [56]et une transmission sur un canal multi-antennes (MIMO : Multiple-Input Multiple-Output) non sélectif en fréquence. Dans [10], Buzzi et al. considèrent une transmissionsur un canal MIMO non sélectif en fréquence et proposent de détecter les données etd’estimer le canal de manière itérative. Leur solution consiste à optimiser la longueurde la séquence d’apprentissage en minimisant le rapport de l’Erreur QuadratiqueMoyenne (EQM) de l’estimation du canal sur le débit utile. Toutes ces études nespécifient pas le récepteur utilisé.Dans cette thèse, nous nous intéressons à la détection selon le critère Maximum APosteriori (MAP) et nous proposons d’optimiser la séquence d’apprentissage selondes critères que nous définirons. Nous considérons le cas d’une transmission sur uncanal SISO sélectif en fréquence et le cas d’une transmission sur un canal MIMOnon sélectif en fréquence. Notons que dans le cas de la transmission sur un canalMIMO non sélectif en fréquence, une égalisation spatiale est nécessaire pour séparerles trains de données émis par les différentes antennes émettrices. Nous commençonspar considérer le cas où un récepteur non itératif composé d’un estimateur du canalet d’un détecteur MAP est utilisé. L’estimation du canal est réalisée selon le critèredes moindres carrés en utilisant uniquement une séquence d’apprentissage. Puis, nousconsidérons le cas où le récepteur est itératif et est composé d’un détecteur MAP etd’un décodeur MAP. Afin d’améliorer les performances du récepteur, le détecteur etle décodeur échangent des informations extrinsèques à chaque itération. Ces informationsseront utilisées comme des informations a priori à l’itération suivante. Dans cecas, l’estimation du canal est améliorée itérativement en utilisant les décisions duressur les bits codés à la sortie du décodeur. Cette technique est appelée estimationbootstrap du canal. Nous calculons analytiquement un Rapport Signal à Bruit (RSB)utile de transmission qui tient compte de la perte en termes de débit utile due à l’utilisationde la séquence d’apprentissage. Nous considérons le problème de l’optimisationde la séquence d’apprentissage afin de maximiser ce RSB utile pour les deux cas detransmission considérés (SISO et MIMO) et pour les deux types de récepteur (nonitératif et itératif).Les interférences entre symboles sont généralement traitées par des techniques d’égalisation.Cependant, l’égaliseur est d’autant plus complexe que la longueur du canalsélectif en fréquence est grande. Afin de contourner ce problème de complexité del’égalisation, une modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)peut être utilisée. Quand l’émetteur peut estimer le canal OFDM, comme c’est le casdu mode de transmission TDD (Time Division Duplexing), une modulation adaptativeet une allocation de la puissance peuvent être utilisées en émission, ce qui amélioresignificativement les performances du système. Cependant, en mode FDD (FrequencyDivision Duplexing), les canaux sur la voie montante et sur la voie descendante sontindépendants. Le récepteur peut dans ce cas estimer le canal et retourner cette estimationvers l’émetteur sur un canal de retour à faible débit . Le récepteur peutégalement effectuer l’allocation des puissances et/ou de la modulation et la renvoyerà l’émetteur. La voie de retour nécessite alors une réservation de ressources.Quand ces ressources sont importantes, les informations retournées à l’émetteur sontfiables. Mais, ceci entraîne une perte en termes de débit utile. Un compromis doit alorsêtre trouvé entre la voie de retour et la qualité de l’allocation des puissances et/ou dela modulation. Nous étudions le problème de l’optimisation conjointe de l’allocationdes puissances et de la voie de retour. Nous proposons aussi des algorithmes d’adaptationde la modulation à faibles complexités basés sur la méthode On-Off . Nousdiscutons la manière dont le récepteur informe l’émetteur sur les modulations allouées
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Apprendre un nouveau sport, ou un métier manuel est complexe. En effet, de nombreux gestes doivent être assimilés afin d’atteindre un bon niveau de compétences. Cependant, l’apprentissage de ces gestes ne peut se faire seul. En effet, il est nécessaire de voir la réalisation du geste d’un œil expert afin d’indiquer les corrections pour s’améliorer. Or les experts, que ce soit en sport ou dans les métiers manuels, sont peu disponibles pour analyser et évaluer les gestes d’un novice. Afin d’aider les experts dans cette tâche d’analyse, il est possible de développer des coachs virtuels. Selon les domaines, le coach va posséder plus ou moins de compétences, mais une évaluation selon des critères précis est toujours à privilégier. Fournir un retour sur les erreurs commises est également essentiel pour l’apprentissage d’un novice. Dans cette thèse, différentes solutions pour développer des coachs virtuels les plus efficaces possibles sont proposées. Dans un premier temps, et comme évoqué précédemment, il est nécessaire d’évaluer les gestes. Dans cette optique, un premier travail a consisté à comprendre les enjeux de l’analyse de gestes automatique, afin de développer un algorithme d’évaluation automatique qui soit le plus performant possible. Par la suite, deux algorithmes d’évaluation automatique de la qualité de gestes sont proposés. Ces deux algorithmes fondés sur l’apprentissage profond, ont par la suite été testés sur deux bases de données de gestes différentes afin d’évaluer leur généricité. Une fois l’évaluation réalisée, il est nécessaire de fournir un retour d’information pertinent à l’apprenant sur ses erreurs. Afin de garder une continuité dans les travaux réalisés, ce retour est également fondé sur les réseaux de neurones et l’apprentissage profond. En s’inspirant des méthodes d’explicabilité de réseaux de neurones, une méthode a été développée. Elle permet de remonter aux instants du geste où des erreurs ont été commises selon le modèle d’évaluation. Enfin coupler cette méthode à de la segmentation sémantique, permet d’indiquer aux apprenants quelle partie du geste a été mal réalisée, mais également de lui fournir des statistiques et une courbe d’apprentissage
Learning a new sport or manual work is complex. Indeed, many gestures have to be assimilated in order to reach a good level of skill. However, learning these gestures cannot be done alone. Indeed, it is necessary to see the gesture execution with an expert eye in order to indicate corrections for improvement. However, experts, whether in sports or in manual works, are not always available to analyze and evaluate a novice’s gesture. In order to help experts in this task of analysis, it is possible to develop virtual coaches. Depending on the field, the virtual coach will have more or less skills, but an evaluation according to precise criteria is always mandatory. Providing feedback on mistakes is also essential for the learning of a novice. In this thesis, different solutions for developing the most effective virtual coaches are proposed. First of all, and as mentioned above, it is necessary to evaluate the gestures. From this point of view, a first part consisted in understanding the stakes of automatic gesture analysis, in order to develop an automatic evaluation algorithm that is as efficient as possible. Subsequently, two algorithms for automatic quality evaluation are proposed. These two algorithms, based on deep learning, were then tested on two different gestures databases in order to evaluate their genericity. Once the evaluation has been carried out, it is necessary to provide relevant feedback to the learner on his errors. In order to maintain continuity in the work carried out, this feedback is also based on neural networks and deep learning. A method has been developed based on neural network explanability methods. It allows to go back to the moments of the gestures when errors were made according to the evaluation model. Finally, coupled with semantic segmentation, this method makes it possible to indicate to learners which part of the gesture was badly performed, and to provide them with statistics and a learning curve

La présente thèse a pour but d'approfondir l'étude du geste dans le cadre de l'interaction Homme Machine. Il s'agit de créer de nouveaux paradigmes d'interaction qui offrent à l'utilisateur de plus amples possibilités d'expression basées sur le geste. Un des vecteurs d'expression du geste, très rarement traité en Interaction Homme Machine, qui lui confère sa coloration et son aspect, est ce que les théoriciens et praticiens de la danse appellent " les qualités de mouvement ". Nous mettons à profit des collaborations avec le domaine de la danse pour étudier la notion de qualités de mouvement et l'intégrer à des paradigmes d'interaction gestuelle. Notre travail analyse les apports de l'intégration des qualités de mouvement comme modalité d'interaction, fournit les outils propices à l'élaboration de cette intégration (en termes de méthodes d'analyse, de visualisation et de contrôle gestuel), en développe et évalue certaines techniques d'interaction.Les contributions de la thèse se situent d'abord dans la formalisation de la notion de qualités de mouvement et l'évaluation de son intégration dans un dispositif interactif en termes d'expérience utilisateur. Sur le plan de la visualisation des qualités de mouvement, les travaux menés pendant la thèse ont permis de démontrer que les modèles physiques masses-ressorts offrent de grandes possibilités de simulation de comportements dynamiques et de contrôle en temps réel. Sur le plan de l'analyse, la thèse a permis de développer des approches novatrices de reconnaissance automatique des qualités de mouvement de l'utilisateur. Enfin, à partir des approches d'analyse et de visualisation des qualités de mouvement, la thèse a donné lieu à l'implémentation d'un ensemble de techniques d'interaction. Elle a appliqué et évalué ses techniques dans le contexte de la pédagogie de la danse et de la performance.

Large display environments (LDEs) are interactive physical workspaces featuring one or more static large displays as well as rich interaction capabilities, and are meant to visualize and manipulate very large datasets. Research about mid-air interactions in such environments has emerged over the past decade, and a number of interaction techniques are now available for most elementary tasks such as pointing, navigating and command selection. However these techniques are often designed and evaluated separately on specific platforms and for specific use-cases or operationalizations, which makes it hard to choose, compare and combine them.In this dissertation I propose a framework and a set of guidelines for analyzing and combining the input and output channels available in LDEs. I analyze the characteristics of LDEs in terms of (1) visual output and how it affects usability and collaboration and (2) input channels and how to combine them in rich sets of mid-air interaction techniques. These analyses lead to four design requirements intended to ensure that a set of interaction techniques can be used (i) at a distance, (ii) together with other interaction techniques and (iii) when collaborating with other users. In accordance with these requirements, I designed and evaluated a set of mid-air interaction techniques for panning and zooming, for invoking commands while pointing and for performing difficult pointing tasks with limited input requirements. For the latter I also developed two methods, one for calibrating high-precision techniques with two levels of precision and one for tuning velocity-based transfer functions. Finally, I introduce two higher-level design considerations for combining interaction techniques in input-constrained environments. Designers should take into account (1) the trade-off between minimizing limb usage and performing actions in parallel that affects overall performance, and (2) the decision and adaptation costs incurred by changing the resolution function of a pointing technique during a pointing task.

Cette these concerne la robustesse des systemes non lineaires. Elle propose deux methodes de synthese de loi de commande robuste et une methode d'analyse de la robustesse. Elle comporte trois parties : la premiere presente une nouvelle formulation du probleme d'attenuation des perturbations. La loi de commande est caracterisee par la solution d'une equation de type hamilton-jacobi-issacs avec contraintes finales d'inegalite. La methodologie proposee utilise les techniques d'horizon glissant. Elle aboutit a une loi de stabilisation robuste par retour d'etat dynamique discontinu. Afin de valider cette methode, une approche numerique pour resoudre l'equation de hji est developpee conformement a la theorie proposee. Les idees intuitives ainsi que l'efficacite du calcul numerique associe sont illustrees par un exemple de pendule inverse simple et un exemple de satellite en mode defaillant. La deuxieme partie propose un algorithme de resolution du probleme d'optimisation min-max. L'algorithme est mis en boucle fermee dans un schema a horizon glissant. Les systemes consideres ne sont pas necessairement affines. Les contraintes sur la commande peuvent etre prises en compte, meme si ces contraintes dependent de l'etat. L'approche peut traiter les incertitudes parametriques et les perturbations non stationnaires. Dans le domaine des procedes batch la methode aboutit a des resultats tres interessants. Quant au domaine de la machine asynchrone, les resultats obtenus, bien qu'ils soient preliminaires, montrent l'apport inedit de cette methode, surtout en ce qui concerne les questions primordiales de la robustesse et du rejet d'harmoniques. La troisieme partie illustre l'application de la theorie du gap metrique a l'analyse de la robustesse des systemes dynamiques. Le contexte de la commande$$H-ISINFTY$$EST CONSIDERE COMME EXEMPLE. L'ETUDE N'ABOUTIT PAS A UNE NOUVELLE CONCLUSION CONCERNANT LA COMMANDE$$H-ISINFTY$$, ELLE MONTRE, NEANMOINS, LE NOUVEL OUTIL D'ANALYSE DE LA ROBUSTESSE.

L’objectif de ce travail est la commande sans capteur mécanique du moteur pas à pas hybride (MPPH). Nous avons effectué une étude bibliographique sur les différentes techniques de commande sans capteur qui peuvent être appliquées au MPPH. Nous avons choisi la méthode du FKE parce qu’elle permet de filtrer les variables d’état estimées et peut étendre l’estimation aux paramètres du moteur. Pour résoudre le problème du temps de calcul, nous avons proposé un FKE en régime permanent. Dans ce cas, nous avons proposé de calculer la matrice du gain de Kalman hors-ligne avec une simulation très proche du système réel. Les résultats expérimentaux montrent un certain avantage de ce filtre par rapport au codeur incrémental. Pour détecter la position initiale du rotor, nous avons utilisé la méthode des impulsions de tension qui est basée sur la variation de l’inductance par rapport à la position du rotor. Pour commander le MPPH en position, nous avons proposé un régulateur numérique RST. Nous avons montré par des tests de simulation que ce régulateur est insensible aux incertitudes paramétriques. Les résultats expérimentaux montrent un certain avantage de ce régulateur par rapport au régulateur PID classique. Nous avons proposé aussi une commande en position par retour d’état. Les résultats expérimentaux, réalisés dans les mêmes conditions que celles du régulateur RST, montrent que la commande par retour d’état peut être aussi une bonne solution pour commander le MPPH. Nous avons réalisé une carte électronique basée sur un double pont H et un banc de test mécanique. Pour l’implantation des différents algorithmes, nous avons utilisé la puissante carte DSpace DS1103
The aim of the work presented here is the control of the hybrid step motor (HSM) without mechanical sensors. We made a bibliographical study on the various techniques of sensorless control that can be applied to the HSM. We chose the extended Kalman filter (EKF) method because it allows the filtering of the estimated states and can extend the estimation to the motor parameters. To solve the problem of computing time, we proposed a steady state FKE. We have suggested the computation of the Kalman gain off-line. The experimental results show certain advantages of this filter with regard to the incremental encoder To detect the initial rotor position, we used the method of voltage impulses. It is based on the inductance variation against the rotor position. To control the position of the HSM, we proposed an RST regulator. The simulation test sensitivity of the regulator against some parameters variations. The experimental results show certain advantages of the regulator with regard to the traditional PID regulator. We also proposed a state feedback position control. The experimental results, realized in the same conditions as that of the RST regulator, show that the state feedback control can be also a good solution to control the HSM. We realized an electronic card based on a double H-bridge and a bench of mechanical test. For the implementation of the various algorithms, we used the powerful DSpace card DS1103

Les travaux de recherche exposés dans ce mémoire sont relatifs à l'élaboration d'une méthode d'intégration de la santé-sécurité à la conception des produits. L'intégration de la santé sécurité dans la conception est aujourd'hui considérée comme un processus séquentiel. Ce type d'approche ne permet pas d'atteindre les résultats escomptés en termes d'amélioration de la sécurité. La méthode proposée consiste à prendre en compte celle-ci dès les premières phases de conceptualisation du produit. Nous avons proposé trois principes fondamentaux régissant la conception sécuritaire. Elle est basée sur les méthodes de conception systématique et axiomatique et permet trois cas d'emploi. Nous proposons ainsi, un processus du risque évoluant simultanément avec un processus de conception. Ce processus des risques est constitué de six contextes, exprimant chacun un nouveau point de vue des risques. Cette méthode, baptisée IRAD permet au concepteur d'exprimer les exigences de sécurité d'une part, à partir de l'analyse structurée du retour d'expérience (cas d'emploi 1) et d'autre part, à partir de l'analyse systématique des risques liés aux choix technologiques effectués au cours de la conception (cas d'emploi 2). Suite à cette démarche, le cahier des charges du produit s'avère évolutif et dépendant du développement du produit. La conception de produits sécuritaires s'effectue alors à travers l'intégration des exigences de sécurité dans la synthèse des solutions (cas d'emploi 3). Les exigences de sécurité découlant de la mise en oeuvre de la méthode se présentent sous forme d'équations d'optimisation. L'applicabilité de la méthode IRAD a été enfin démontrée sur le cas des liaisons tracteur-outils.

This thesis investigates the removal of spatially-variant blur from photographs degraded by camera shake, and the removal of large occluding objects from photographs of popular places. Spatially-variant blur caused by camera shake is modelled using a weighted set of camera poses, which induce homographies on the image. The blur in an image is parameterised by the set of weights, which fully describe the spatially-variant blur at all pixels. We demonstrate direct estimation of the blur weights from single and multiple images captured by conventional cameras, by adapting existing (spatially-invariant) deblurring algorithms. This permits a sharp image to be recovered from a blurry "shaken" image without any user interaction. To reduce the computational cost of our model, we introduce an approximation based on local-uniformity of the blur. By grouping pixels into local regions which share a single PSF, we can use fast 2D convolutions to perform the blur computation. For deblurring images with saturated pixels, we modify the forward model to include this non-linearity, and re-derive the Richardson-Lucy algorithm. To prevent ringing appearing in the output, we propose separate updates for pixels affected/not affected by saturation. In order to remove large occluders from photos, we automatically retrieve a set of exemplar images of the same scene from the Internet. We extract homographies between each of these images and the target image to provide pixel correspondences. Finally we combine pixels from several exemplars in a seamless manner to replace the occluded pixels, by solving an energy minimisation problem.

Les travaux de recherche dans ce mémoire s’inscrivent dans l'étude et la commande d'un nouveau concept du groupe électrogène hybride permettant de réduire la puissance du moteur diesel (downsizing) d’économiser du carburant et d’améliorer le comportement de la génératrice synchrone durant les régimes transitoires. La solution adoptée consiste à mettre en parallèle à la génératrice synchrone un système de stockage d'énergie. Ce système est composé d'un onduleur avec un supercondensateur du côté du bus continu. L’objectif de la thèse a été de dimensionner l’ensemble supercondensateur /convertisseur statique et de développer une commande ayant des performances optimales pour obtenir le meilleur compromis entre l’énergie échangée dans le supercondensateur et l’efficacité sur la vitesse du groupe et sur l’amplitude des tensions de l’alternateur. Une commande par retour d’état avec intégration de l’écart en utilisant l’approche LMIs a été mise en place pour la synthèse des régulateurs des boucles de courants de l'onduleur. Une deuxième commande a été développée pour réguler la tension variable aux bornes du supercondensateur. Un simulateur regroupant l’alternateur et le système de stockage a été développé pour la mise au point de ces commandes. Toutes les validations ont été faites sur une maquette expérimentale spécifiquement élaborée pour cette thèse. Les essais ont été menés avec un moteur d’entraînement électrique et sur un diesel. En conclusion, les essais expérimentaux ont mis en évidence l’apport important de cette hybridation sur les variations de vitesse du diesel et sur la tension aux bornes de l’alternateur lors d’important impact ou de délestage de la charge
The research in this thesis are part of study and control of a new concept of hybrid generator to reduce the power of the diesel engine (downsizing) in order to save fuel and improve the behavior of the synchronous generator during transients. The adopted solution is to place in parallel with the synchronous generator an energy storage system. The latter consists of an inverter with a super capacitor on the DC bus. The aim of the thesis was to scale the entire supercapacitor / static converter and to develop a control law having the best performance with the best compromise between the energy exchanged in the supercapacitor, efficiency, the group speed and voltage amplitude of the generator. A feedback control condition with integration of the deviation using LMI's approach has been established for the synthesis of loop current regulators from the inverter.A second control law was developed to regulate the variable voltage across the supercapacitor. A simulator combining generator and storage system has been developed to test these commands.All validations were made on an experimental test rig specifically developed for this thesis. The tests were conducted with an electric drive motor in the test platform of the LIAS and with a diesel in that of the Leroy Somer Motors company.Finally, experimental tests have highlighted the significant contribution of this hybridization on the diesel speed variationsand on the terminal voltage of the alternator during impact or load shedding

Partant des interrogations légitimes soulevées par l'émergence d'un concept novateur, ce travail de recherche entend analyser plusieurs variables révélatrices d'un Etat en action. Ainsi, penser l'action publique internationale du co-développement sous le prisme des trajectoires franco-malienne et franco-sénégalaise, implique de relever ce qui en constitue son essence (mise en sens) et ses conditions d'existence (mise en action). Il en résulte que cette Policy comme processus a des conséquences intellectuelles et pratiques majeures qui induisent un autre modèle d'action publique. Cet objet de recherche, se pose en s'opposant aux trajectoires habituelles du développement et de la migration et permet de saisir le codéveloppement, non comme une vue de l'esprit réductible à une rhétorique instrumentale qui émerge lors des échéances électorales, mais comme le produit d'acteurs et d'institutions spécifiques sur le double espace France-Afrique (sahélienne). Cette analyse interroge l'imbrication d'acteurs multiples aux registres différents (local, régional, national, transnational, supranational, international, décentralisé, public et privé) qui participent au processus décisionnel et à la mise en œuvre du codéveloppement. Il nous reviendra ainsi d'analyser tour à tour la construction du codéveloppement comme action publique impliquant les questions migratoires et la gouvernementalité dynamique de cette nouvelle rationalité politique constituée d'acteurs multi-niveaux et asymétriques
On the basis of the legitimate interrogations raised by the emergence of an innovative concept, this research intends to analyze several revealing variables of a State in action. In this study, we aim at re-thinking international policy-making, with references to "co-development" under the prism of the French-Malian and French Senegalese trajectories. The study seeks to explore "co-development" by looking into its essence (meaning setting) and its conditions of existence (action setting). The findings of this study show that this policy as a process has major intellectuel and practical challenges; therby displaying "co-development", not as an instrumental rhetoric, but as a product of specific institutions on the France-Africa (Sahel) "double space". This analysis examines the interaction of several actors at different levels (local, regional, national, transnational, supranational, international) and public and private sectors which jointly participate in the decision-making process and in the implementation of co-development policy. Specifically, we analyze the construction process of the concept of "co-development" as an international public policy, and the dynamic governmentality of this new political rationality made up of multilevel factors

Dans la plupart des systèmes radio, la correction des erreurs de transmission se base sur un protocole ARQ hybride (HARQ), qui combine un code correcteur d'erreurs (FEC) avec un protocole de retransmission (ARQ). La grande majorité des études portant sur l'HARQ se focalise essentiellement sur l'analyse et l'optimisation du code correcteur d'erreurs. Dans cette thèse, nous proposons une optimisation conjointe inter-couches du protocole ARQ hybride, en considérant à la fois des aspects de communications numériques et des aspects protocolaires. Dans les schémas HARQ classiques, dits simple paquet (SP), les paquets de redondance transmis sont tous relatifs au même paquet de données. Chaque retransmission réduit alors significativement le débit utile lorsque la taille des paquets est fixe. D'autre part, le débit est également très sensible à la présence d¿erreurs sur la voie retour. Nous proposons donc une nouvelle approche dite multi-paquets (MP), qui vise à réduire le nombre moyen de retransmissions par paquet grâce à la construction de paquets de redondance pouvant aider au décodage simultané de plusieurs paquets de données. Cette approche offre un gain significatif en débit par rapport aux schémas HARQ-SP lorsque le rapport signal à bruit (RSB) est suffisamment élevé. Les schémas HARQ classiques demeurent toutefois plus performants à faible RSB. Nous montrons par ailleurs que l'approche MP est plus robuste aux erreurs sur la voie de retour que l'approche SP. Ces résultats nous ont conduits à proposer un protocole hybride SP/MP qui bénéficie des avantages propres à chaque stratégie. Nous montrons par une analyse théorique ainsi que par simulation, que ce schéma hybride réalise un très bon compromis entre SP et MP sur toute la plage de RSB.