Literatura científica selecionada sobre o tema "Apprentissage par instances multiples"

Cette étude explore comment la dynamique, interactionnelle éclaire la dynamique des espaces à l’œuvre dans la construction d’environnements individuels d’apprentissage des langues par des adultes engagés dans un dispositif hybride qui articule un environnement institutionnel d’apprentissage et le wild . Elle interroge ainsi la conception de formations dans l’apprentissage des langues tout au long et au large de la vie dans des espaces multiples et évolutifs.

S'il est possible traditionnellement de mésurer l'intelligence de l'individu par le QI (quotient intellectuel), le test des intelligences multiples peut y déterminer les différentes formes d'intelligences. Il y a donc huit intelligences qui caractérisent l'individu. C'est pourquoi cette étude met en lumière les différentes formes des intelligences multiples des apprenants des langues étrangères aux universités yéménites. Elle met l'accent sur les avantages de l'utilisation de cette théorie dans l'enseignement/apprentissage des langues étrangères. Elle a prouvé, en se servant de l'instrument de l'enquête qui est le questionnaire (test des intelligences multiples de Howard Gardner), que les apprenants yéménites ont presque toutes les intelligences. Elle a aussi montré que l'intelligence intrapersonnelle est la plus dominante et l'intelligence musicale est la moins fréquente

En Belgique francophone, le système éducatif est rendu particulier et complexe par la présence de plusieurs réseaux d’enseignement. Cette complexité structurelle débouche notamment sur la mise à disposition de multiples programmes d’études qui servent aux enseignants lors de la préparation des séquences d’enseignement-apprentissage. À partir des données issues de plusieurs études menées sur l’analyse d’une partie du curriculum prescrit et implanté, les auteurs mettent en évidence la complexité de la tâche des enseignants qui doivent prendre en compte cette pluralité des programmes d’études. Il est ici montré que cette situation est loin d’être génératrice de bien-être et d’autodétermination en ce qui concerne le développement professionnel des enseignants.

À travers un dispositif textuel à caractère déontique, cette communication interroge l’agentivité de codes professionnels, chartes et autres manifestes dans leur contribution performative à la professionnalisation des communicateurs. L’appareillage déontique qui sert une professionnalisation aux prises avec la multiplicité de métiers relevant de secteurs, champs et fonctions multiples, sert également la reconnaissance des associations, syndicats et autres représentants qui revendiquent leur légitimité de porte-parole. Par-delà un corpus documentaire restreint, cette communication interroge la manière dont des regroupements professionnels contribuent à une régulation interne et externe de leurs métiers et fonctions de référence. Ce faisant, l’analyse ouvre sur la lecture dynamique d’une structuration « par défaut » (législatif et réglementaire) où la segmentation n’opère pas seulement sur le mode de la différenciation de territoires à géométrie variable et la revendication de leur souveraineté, mais aussi par un travail d’accompagnement et d’encadrement des professionnels en exercice. Cette contribution constitue donc une invitation à poursuivre, dans l’espace francophone, l’analyse dynamique d’une professionnalisation disputée par de multiples instances représentatives, sur différents modes rhétoriques (juridique, déontologique, militant, casuistique…) et services (édition, événements, formation, conseil…) aux professionnels.

En fin de première année de formation à l’enseignement primaire, les étudiants du canton de Vaud en Suisse sont certifiés par des examens de différentes natures. Pour cette recherche à caractère exploratoire, nous avons retenu deux certifications particulières. La première concerne un module intitulé Savoirs mathématiques et enseignement, qui est certifié par un questionnaire à choix multiples (QCM) et qui exige des étudiants non seulement qu’ils répondent aux questions, mais également qu’ils indiquent leurs degrés de certitude des réponses données. Ce faisant, ils s’autoévaluent et cette estimation est prise en compte dans la réussite à l’examen. La seconde concerne un module intitulé Enseignement et apprentissage. L’examen se structure par des questions ouvertes testant les capacités d’analyse de tâches distribuées aux élèves des classes de la région. L’article présente les résultats d’une recherche visant à comprendre les liens entre des expériences évaluatives et des postures en formation de quatre étudiantes, puis à définir d’éventuelles logiques de formation. Nous avons relevé quatre postures qui remettent en question le rapport aux savoirs de la profession.

Notre étude ne cherche pas à démontrer qu’un enseignement de l’intercompréhension entre les langues slaves est possible et potentiellement accessible à tous. En effet, nous partons du principe que cela est déjà démontré, ne serait-ce que par la multitude de méthodes efficaces consacrées à la pédagogie de l’intercompréhension entre les langues romanes et par les multiples travaux réalisés en matière de slavistique. Notre but est au contraire de profiter de l’expérience romane de l’enseignement de l’intercompréhension afin de proposer une approche parmi de nombreuses autres possibles adaptées aux langues slaves. Nous sommes convaincu de la grande utilité de telles approches, d’autant plus que les langues de l’Union Européenne sont, dans leur grande majorité, issues de trois grandes familles particulièrement propices à l’intercompréhension (les langues romanes, slaves et germaniques). Un tel apprentissage n’est pas forcément long ou compliqué à mettre en place et peut constituer un plus non négligeable à l’apprentissage des langues classiquement enseignées telles que l’anglais.

L'Université de Montpellier propose un master en Sciences et Numérique de la Santé. Les étudiants qui candidatent et s’y inscrivent sont issus de parcours très hétérogènes : licences de biologie, ingénierie, électronique, physique, médecine, odontologie, pharmacie. L’objectif de cette communication est de vous présenter la version simplifiée de l’apprentissage par projet que nous avons adoptée comme méthodologie de travail avec nos étudiants. Cette méthodologie est utilisée par une partie de l’équipe pédagogique de l’unité d'enseignement (UE) intitulée : « Acquisition et traitement des signaux pour le biomédical ». Le recours à des situations comportant des problèmes à résoudre (PROSITs) constitue le pilier de l´apprentissage par projet. Force est de constater que la diversité du premier cycle de formation des étudiants enrichit leurs interactions et leur approche, individuelle au sein du groupe, mais aussi collective. La chronologie temporale d´un PROSIT est d’une semaine. Le caractère d’urgence simulé par les mises en scène a une incidence claire et directe sur la motivation et l’implication des étudiants. Ils mobilisent leurs compétences : les savoirs, savoir-faire et savoir-être, de manière globale, grâce au travail en groupe ; par ailleurs, les objectifs en termes de connaissances sont référencés dans la maquette pédagogique de l´UE : ce savoir est dispensé sous un format plus standard, des cours magistraux (CM) avec travaux dirigés (TD). Dans le contexte d´un master avec une population ayant des parcours universitaires multiples et variés cette approche pédagogique peut être utilisée ou adaptée sans difficulté. Une co-évaluation du dispositif est formalisée ; elle intègre les avis des étudiants des cinq dernières promotions (2015 à 2020), qui sont recueillis au sein d’un débat-forum.

Depuis les travaux en sociologie de la littérature de Pierre Bourdieu, un intérêt accru s’observe dans l’étude des littératures marginalisées comme celles de l’Afrique subsaharienne, où les instances institutionnelles ont tout à envier à celles des grandes villes européennes. Pourtant, ces littératures travaillent à leur autonomie, comme en témoignent par exemple les voies tracées par les multiples regroupements d’agents de la littérature. Ainsi, le groupe de La ronde des poètes du Cameroun, audacieux face aux écrivains reconnus et aux institutions européennes, a adopté, depuis vingt ans maintenant, des stratégies lui ayant permis de redonner à la littérature camerounaise une certaine forme de reconnaissance.

L’objectif de cet article est d’examiner les usages, par les instances éducatives, des objets à lire et des objets à écrire, cahiers et carnets fabriqués à la maison, à l’école ou dans les espaces d’avant l’école, qui ont tendance à être occultés malgré leur importance dans la vie de l’enfant et de sa famille. Ce texte montre que les pratiques lettrées fortement valorisées par les institutions de la petite enfance ne doivent pas occulter la diversité des situations qui offrent les possibilités d’une lecture du monde et des leviers multiples pour des entrées diverses en littératie.

Au Maghreb, les évolutions récentes des politiques d’habitat social sont marquées par l’émergence de l’approche participative du développement et par l’introduction de dispositifs multi-acteurs d’ingénierie sociale. À travers des regards croisés sur les programmes de logement en Algérie, au Maroc et en Tunisie, l’objectif de cet article est d’apporter une lecture critique des modalités de participation de la société civile dans les projets d’habitat social au sud de la Méditerranée. Alors que les instances internationales recommandent un processus plus inclusif, plus équitable et plus efficace que les interventions stato-centrées habituelles, la résorption de l’habitat insalubre se heurte en pratique à de multiples défis socioéconomiques, organisationnels et politiques.

L’anatomopathologie est la discipline médicale responsable du diagnostic et de la caractérisation des maladies par inspection macroscopique, microscopique, moléculaire et immunologique des tissus. Les technologies modernes permettent de numériser des lames tissulaire en images numériques qui peuvent être traitées par l’intelligence artificielle pour démultiplier les capacités des pathologistes. Cette thèse a présenté plusieurs approches nouvelles et puissantes qui s’attaquent à la segmentation et à la classification pan-cancer des images de lames numériques. L’apprentissage de modèles de segmentation pour des lames numériques est compliqué à cause de difficultés d’obtention d’annotations qui découlent (i) d’une pénurie de pathologistes, (ii) d’un processus d’annotation ennuyeux, et (iii) de différences majeurs entre les annotations inter-pathologistes. Mon premier axe de travail a abordé la segmentation des tumeurs pan-cancéreuses en concevant deux nouvelles approches d’entraînement faiblement supervisé qui exploitent des annotations à l’échelle de la lame qui sont faciles et rapides à obtenir. En particulier, ma deuxième contribution à la segmentation était un algorithme générique et très puissant qui exploite les annotations de pourcentages de tumeur pour chaque lame, sans recourir à des annotations de pixels. De vastes expériences à grande échelle ont montré la supériorité de mes approches par rapport aux méthodes faiblement supervisées et supervisées pour la segmentation des tumeurs pan-cancer sur un ensemble de données de plus de 15 000 lames de tissus congelés. Mes résultats ont également démontré la robustesse de nos approches au bruit et aux biais systémiques dans les annotations. Les lames numériques sont difficiles à classer en raison de leurs tailles colossales, qui vont de millions de pixels à plusieurs milliards de pixels, avec un poids souvent supérieur à 500 mégaoctets. L’utilisation directe de la vision par ordinateur traditionnelle n’est donc pas possible, incitant l’utilisation de l’apprentissage par instances multiples, un paradigme d’apprentissage automatique consistant à assimiler une lame comme un ensemble de tuiles uniformément échantillonnés à partir de cette dernière. Jusqu’à mes travaux, la grande majorité des approches d’apprentissage à instances multiples considéraient les tuiles comme échantillonnées de manière indépendante et identique, c’est-à-dire qu’elles ne prenaient pas en compte la relation spatiale des tuiles extraites d’une image de lame numérique. Certaines approches ont exploité une telle interconnexion spatiale en tirant parti de modèles basés sur des graphes, bien que le véritable domaine des lames numériques soit spécifiquement le domaine de l’image qui est plus adapté aux réseaux de neurones convolutifs. J’ai conçu un cadre d’apprentissage à instances multiples puissant et modulaire qui exploite la relation spatiale des tuiles extraites d’une lame numérique en créant une carte clairsemée des projections multidimensionnelles de patches, qui est ensuite traitée en projection de lame numérique par un réseau convolutif à entrée clairsemée, avant d’être classée par un modèle générique de classification. J’ai effectué des expériences approfondies sur trois tâches de classification d’images de lames numériques, dont la tâche par excellence du cancérologue de soustypage des tumeurs, sur un ensemble de données de plus de 20 000 images de lames numériques provenant de données publiques. Les résultats ont mis en évidence la supériorité de mon approche vis-à-vis les méthodes d’apprentissage à instances multiples les plus répandues. De plus, alors que mes expériences n’ont étudié mon approche qu’avec des réseaux de neurones convolutifs à faible entrée avec deux couches convolutives, les résultats ont montré que mon approche fonctionne mieux à mesure que le nombre de paramètres augmente, suggérant que des réseaux de neurones convolutifs plus sophistiqués peuvent facilement obtenir des résultats su
Anatomic pathology is the medical discipline responsible for the diagnosis and characterization of diseases through the macroscopic, microscopic, molecular and immunologic inspection of tissues. Modern technologies have made possible the digitization of tissue glass slides into whole slide images, which can themselves be processed by artificial intelligence to enhance the capabilities of pathologists. This thesis presented several novel and powerful approaches that tackle pan-cancer segmentation and classification of whole slide images. Learning segmentation models for whole slide images is challenged by an annotation bottleneck which arises from (i) a shortage of pathologists, (ii) an intense cumbersomeness and boring annotation process, and (iii) major inter-annotators discrepancy. My first line of work tackled pan-cancer tumor segmentation by designing two novel state-of-the-art weakly supervised approaches that exploit slide-level annotations that are fast and easy to obtain. In particular, my second segmentation contribution was a generic and highly powerful algorithm that leverages percentage annotations on a slide basis, without needing any pixelbased annotation. Extensive large-scale experiments showed the superiority of my approaches over weakly supervised and supervised methods for pan-cancer tumor segmentation on a dataset of more than 15,000 unfiltered and extremely challenging whole slide images from snap-frozen tissues. My results indicated the robustness of my approaches to noise and systemic biases in annotations. Digital slides are difficult to classify due to their colossal sizes, which range from millions of pixels to billions of pixels, often weighing more than 500 megabytes. The straightforward use of traditional computer vision is therefore not possible, prompting the use of multiple instance learning, a machine learning paradigm consisting in assimilating a whole slide image as a set of patches uniformly sampled from it. Up to my works, the greater majority of multiple instance learning approaches considered patches as independently and identically sampled, i.e. discarded the spatial relationship of patches extracted from a whole slide image. Some approaches exploited such spatial interconnection by leveraging graph-based models, although the true domain of whole slide images is specifically the image domain which is more suited with convolutional neural networks. I designed a highly powerful and modular multiple instance learning framework that leverages the spatial relationship of patches extracted from a whole slide image by building a sparse map from the patches embeddings, which is then further processed into a whole slide image embedding by a sparse-input convolutional neural network, before being classified by a generic classifier model. My framework essentially bridges the gap between multiple instance learning, and fully convolutional classification. I performed extensive experiments on three whole slide image classification tasks, including the golden task of cancer pathologist of subtyping tumors, on a dataset of more than 20,000 whole slide images from public data. Results highlighted the superiority of my approach over all other widespread multiple instance learning methods. Furthermore, while my experiments only investigated my approach with sparse-input convolutional neural networks with two convolutional layers, the results showed that my framework works better as the number of parameters increases, suggesting that more sophisticated convolutional neural networks can easily obtain superior results

La présente thèse s'intéresse à l'utilisation de méta-données textuelles pour l'analyse d'image. Nous cherchons à utiliser ces informations additionelles comme supervision faible pour l'apprentissage de modèles de reconnaissance visuelle. Nous avons observé un récent et grandissant intérêt pour les méthodes capables d'exploiter ce type de données car celles-ci peuvent potentiellement supprimer le besoin d'annotations manuelles, qui sont coûteuses en temps et en ressources. Nous concentrons nos efforts sur deux types de données visuelles associées à des informations textuelles. Tout d'abord, nous utilisons des images de dépêches qui sont accompagnées de légendes descriptives pour s'attaquer à plusieurs problèmes liés à la reconnaissance de visages. Parmi ces problèmes, la vérification de visages est la tâche consistant à décider si deux images représentent la même personne, et le nommage de visages cherche à associer les visages d'une base de données à leur noms corrects. Ensuite, nous explorons des modèles pour prédire automatiquement les labels pertinents pour des images, un problème connu sous le nom d'annotation automatique d'image. Ces modèles peuvent aussi être utilisés pour effectuer des recherches d'images à partir de mots-clés. Nous étudions enfin un scénario d'apprentissage multimodal semi-supervisé pour la catégorisation d'image. Dans ce cadre de travail, les labels sont supposés présents pour les données d'apprentissage, qu'elles soient manuellement annotées ou non, et absentes des données de test. Nos travaux se basent sur l'observation que la plupart de ces problèmes peuvent être résolus si des mesures de similarité parfaitement adaptées sont utilisées. Nous proposons donc de nouvelles approches qui combinent apprentissage de distance, modèles par plus proches voisins et méthodes par graphes pour apprendre, à partir de données visuelles et textuelles, des similarités visuelles spécifiques à chaque problème. Dans le cas des visages, nos similarités se concentrent sur l'identité des individus tandis que, pour les images, elles concernent des concepts sémantiques plus généraux. Expérimentalement, nos approches obtiennent des performances à l'état de l'art sur plusieurs bases de données complexes. Pour les deux types de données considérés, nous montrons clairement que l'apprentissage bénéficie de l'information textuelle supplémentaire résultant en l'amélioration de la performance des systèmes de reconnaissance visuelle.

La présente thèse s'intéresse à l'utilisation de méta-données textuelles pour l'analyse d'image. Nous cherchons à utiliser ces informations additionelles comme supervision faible pour l'apprentissage de modèles de reconnaissance visuelle. Nous avons observé un récent et grandissant intérêt pour les méthodes capables d'exploiter ce type de données car celles-ci peuvent potentiellement supprimer le besoin d'annotations manuelles, qui sont coûteuses en temps et en ressources. Nous concentrons nos efforts sur deux types de données visuelles associées à des informations textuelles. Tout d'abord, nous utilisons des images de dépêches qui sont accompagnées de légendes descriptives pour s'attaquer à plusieurs problèmes liés à la reconnaissance de visages. Parmi ces problèmes, la vérification de visages est la tâche consistant à décider si deux images représentent la même personne, et le nommage de visages cherche à associer les visages d'une base de données à leur noms corrects. Ensuite, nous explorons des modèles pour prédire automatiquement les labels pertinents pour des images, un problème connu sous le nom d'annotation automatique d'image. Ces modèles peuvent aussi être utilisés pour effectuer des recherches d'images à partir de mots-clés. Nous étudions enfin un scénario d'apprentissage multimodal semi-supervisé pour la catégorisation d'image. Dans ce cadre de travail, les labels sont supposés présents pour les données d'apprentissage, qu'elles soient manuellement annotées ou non, et absentes des données de test. Nos travaux se basent sur l'observation que la plupart de ces problèmes peuvent être résolus si des mesures de similarité parfaitement adaptées sont utilisées. Nous proposons donc de nouvelles approches qui combinent apprentissage de distance, modèles par plus proches voisins et méthodes par graphes pour apprendre, à partir de données visuelles et textuelles, des similarités visuelles spécifiques à chaque problème. Dans le cas des visages, nos similarités se concentrent sur l'identité des individus tandis que, pour les images, elles concernent des concepts sémantiques plus généraux. Expérimentalement, nos approches obtiennent des performances à l'état de l'art sur plusieurs bases de données complexes. Pour les deux types de données considérés, nous montrons clairement que l'apprentissage bénéficie de l'information textuelle supplémentaire résultant en l'amélioration de la performance des systèmes de reconnaissance visuelle
This dissertation delves into the use of textual metadata for image understanding. We seek to exploit this additional textual information as weak supervision to improve the learning of recognition models. There is a recent and growing interest for methods that exploit such data because they can potentially alleviate the need for manual annotation, which is a costly and time-consuming process. We focus on two types of visual data with associated textual information. First, we exploit news images that come with descriptive captions to address several face related tasks, including face verification, which is the task of deciding whether two images depict the same individual, and face naming, the problem of associating faces in a data set to their correct names. Second, we consider data consisting of images with user tags. We explore models for automatically predicting tags for new images, i. E. Image auto-annotation, which can also used for keyword-based image search. We also study a multimodal semi-supervised learning scenario for image categorisation. In this setting, the tags are assumed to be present in both labelled and unlabelled training data, while they are absent from the test data. Our work builds on the observation that most of these tasks can be solved if perfectly adequate similarity measures are used. We therefore introduce novel approaches that involve metric learning, nearest neighbour models and graph-based methods to learn, from the visual and textual data, task-specific similarities. For faces, our similarities focus on the identities of the individuals while, for images, they address more general semantic visual concepts. Experimentally, our approaches achieve state-of-the-art results on several standard and challenging data sets. On both types of data, we clearly show that learning using additional textual information improves the performance of visual recognition systems

Cette thèse s'inscrit dans le contexte de diagnostic assisté par ordinateur pour la localisation subcellulaire des protéines dans les images microscopiques. L'objectif est la conception et le développement d'un système de classification automatique permettant d'identifier le compartiment cellulaire dans lequel une protéine d'intérêt exerce son activité biologique. Afin de surmonter les difficultés rencontrées pour discerner les compartiments cellulaires présents dans les images microscopiques, les systèmes décrits dans la littérature proposent d'extraire plusieurs descripteurs associés à une combinaison de classifieurs. Dans cette thèse, nous proposons un schéma de classification différent répondant mieux aux besoins de généricité et de flexibilité pour traiter différentes bases d'images.Dans le but de fournir une caractérisation riche des images microscopiques, nous proposons un nouveau système de représentation permettant d'englober de multiples descripteurs visuels identifiés dans les différentes approches d'extraction de caractéristiques : locale, fréquentielle, globale et par région. Nous formulons ensuite le problème de fusion et de sélection des caractéristiques sous forme d'un problème de sélection de noyaux. Basé sur l'apprentissage de noyaux multiples (MKL), les tâches de sélection et de fusion de caractéristiques sont considérées simultanément. Les expériences effectuées montrent que la plateforme de classification proposée est à la fois plus simple, plus générique et souvent plus performante que les autres approches de la littérature. Dans le but d'approfondir notre étude sur l'apprentissage de noyaux multiples, nous définissons un nouveau formalisme d'apprentissage MKL réalisé en deux étapes. Cette contribution consiste à proposer trois termes régularisant liés à la résolution du problème d'apprentissage des poids associés à une combinaison linéaire de noyaux, problème reformulé en un problème de classification à vaste marge dans l'espace des couples. Le premier terme régularisant proposé assure une sélection parcimonieuse des noyaux. Les deux autres termes ont été conçus afin de tenir compte de la similarité entre les noyaux via une métrique basée sur la corrélation. Les différentes expérimentations réalisées montrent que le formalisme proposé permet d'obtenir des résultats de même ordre que les méthodes de référence, mais offrant l'avantage d'utiliser moins de fonctions noyaux
This thesis arises in the context of computer aided analysis for subcellular protein localization in microscopic images. The aim is the establishment of an automatic classification system allowing to identify the cellular compartment in which a protein of interest exerts its biological activity. In order to overcome the difficulties in attempting to discern the cellular compartments in microscopic images, the existing state-of-art systems use several descriptors to train an ensemble of classifiers. In this thesis, we propose a different classification scheme wich better cope with the requirement of genericity and flexibility to treat various image datasets. Aiming to provide an efficient image characterization of microscopic images, a new feature system combining local, frequency-domain, global, and region-based features is proposed. Then, we formulate the problem of heterogeneous feature fusion as a kernel selection problem. Using multiple kernel learning, the problems of optimal feature sets selection and classifier training are simultaneously resolved. The proposed combination scheme leads to a simple and a generic framework capable of providing a high performance for microscopy image classification. Extensive experiments were carried out using widely-used and best known datasets. When compared with the state-of-the-art systems, our framework is more generic and outperforms other classification systems. To further expand our study on multiple kernel learning, we introduce a new formalism for learning with multiple kernels performed in two steps. This contribution consists in proposing three regularized terms with in the minimization of kernels weights problem, formulated as a classification problem using Separators with Vast Margin on the space of pairs of data. The first term ensures that kernels selection leads to a sparse representation. While the second and the third terms introduce the concept of kernels similarity by using a correlation measure. Experiments on various biomedical image datasets show a promising performance of our method compared to states of art methods

Nous nous intéressons à la sélection de modèle en apprentissage automatique, sous deux angles différents. La première partie de la thèse concerne les méthodes à noyau relationnel. Les méthodes à noyau permettent en principe de s'affranchir de la représentation des instances, et de combler le fossé entre apprentissage relationnel et apprentissage propositionnel. Cette thèse s'intéresse à la faisabilité de cet objectif dans un cas particulier : les problèmes à instances multiples, qui sont considérés comme un intermédiaire entre les problèmes propositionnels et les problèmes relationnels. Concrètement, nous déterminons sous quelles conditions le noyau-somme, utilisé sur des problèmes à instances multiples, est en mesure de reconstruire le concept-cible. Cette étude suit le schéma standard des études de transition de phase et s'appuie sur un critère nouveau pour caractériser l'efficacité de la propositionnalisation induite par le noyau-somme. La deuxième partie de la thèse porte sur la sélection d'attributs. Une solution pour résoudre les problèmes à instances multiples, tels que présentés en première partie, passe par une propositionnalisation associant un attribut à chaque instance présente dans le problème. Le nombre d'attributs ainsi construits étant gigantesque, il est alors nécessaire de sélectionner un sous-ensemble d'attributs ne contenant que des attributs pertinents. La deuxième partie de la thèse propose donc une nouvelle approche pour la sélection d'attributs. La sélection d'attributs est réécrite comme un problème d'apprentissage par renforcement, conduisant ainsi à une politique de sélection optimale mais non-calculable en un temps raisonnable. Cette politique est approchée en se fondant sur une approche de jeu à un joueur et en utilisant la méthode Monte-Carlo pour les arbres UCT (Upper Confidence bound applied to Trees), qui a été proposée par Kocsis et Szepesvari (2006). L'algorithme FUSE (Feature Uct SElection) étend UCT pour gérer (1) l'horizon fini mais inconnu, et (2) le facteur de branchement élevé de l'arbre de recherche reflétant la taille de l'ensemble d'attributs. Finalement, une fonction de récompense frugale est proposée en tant qu'estimation grossière mais non-biaisée de la pertinence d'un sous-ensemble d'attributs. Une preuve de concept de FUSE est fournie sur des bases de données de référence.

Il y a actuellement des efforts pour faire opérer des robots dans des environnements complexes, non bornés, évoluant en permanence, au milieu ou même en coopération avec des humains. Leurs tâches peuvent être de types variés, hiérarchiques, et peuvent subir des changements radicaux ou même être créées après le déploiement du robot. Ainsi, ces robots doivent être capable d'apprendre en continu de nouvelles compétences, dans un espace non-borné, stochastique et à haute dimensionnalité. Ce type d'environnement ne peut pas être exploré en totalité, le robot va devoir organiser son exploration et décider ce qui est le plus important à apprendre ainsi que la méthode d'apprentissage. Ceci devient encore plus difficile lorsque le robot est face à des tâches à complexités variables, demandant soit une action simple ou une séquence d'actions pour être réalisées. Nous avons développé une infrastructure algorithmique d'apprentissage stratégique intrinsèquement motivé, appelée Socially Guided Intrinsic Motivation for Sequences of Actions through Hierarchical Tasks (SGIM-SAHT), apprenant la relation entre ses actions et leurs conséquences sur l'environnement. Elle organise son apprentissage, en décidant activement sur quelle tâche se concentrer, et quelle stratégie employer entre autonomes et interactives. Afin d'apprendre des tâches hiérarchiques, une architecture algorithmique appelée procédures fut développée pour découvrir et exploiter la hiérarchie des tâches, afin de combiner des compétences en fonction des tâches. L'utilisation de séquences d'actions a permis à cette architecture d'apprentissage d'adapter la complexité de ses actions à celle de la tâche étudiée
Efforts are made to make robots operate more and more in complex unbounded ever-changing environments, alongside or even in cooperation with humans. Their tasks can be of various kinds, can be hierarchically organized, and can also change dramatically or be created, after the robot deployment. Therefore, those robots must be able to continuously learn new skills, in an unbounded, stochastic and high-dimensional space. Such environment is impossible to be completely explored during the robot's lifetime, therefore it must be able to organize its exploration and decide what is more important to learn and how to learn it, using metrics such as intrinsic motivation guiding it towards the most interesting tasks and strategies. This becomes an even bigger challenge, when the robot is faced with tasks of various complexity, some requiring a simple action to be achieved, other needing a sequence of actions to be performed. We developed a strategic intrinsically motivated learning architecture, called Socially Guided Intrinsic Motivation for Sequences of Actions through Hierarchical Tasks (SGIM-SAHT), able to learn the mapping between its actions and their outcomes on the environment. This architecture, is capable to organize its learning process, by deciding which outcome to focus on, and which strategy to use among autonomous and interactive ones. For learning hierarchical set of tasks, the architecture was provided with a framework, called procedure framework, to discover and exploit the task hierarchy and combine skills together in a task-oriented way. The use of sequences of actions enabled such a learner to adapt the complexity of its actions to that of the task at hand

Cette thèse porte sur la commande des systèmes non linéaires soumis à des contraintes non différentiables ou non convexes. L'objectif est de pouvoir réaliser une commande permettant de considérer tout type de contraintes évaluables en temps réel.Pour répondre à cet objectif, la commande prédictive a été utilisée en ajoutant des fonctions barrières à la fonction de coût. Un algorithme d'optimisation sans gradient a permis de résoudre ce problème d'optimisation. De plus, une formulation permettant de garantir la stabilité et la robustesse vis-à-vis de perturbations a été proposée dans le cadre des systèmes linéaires. La démonstration de la stabilité repose sur les ensembles invariants et la théorie de Lyapunov.Dans le cas des systèmes non linéaires, les réseaux de neurones dynamiques ont été utilisés comme modèle de prédiction pour la commande prédictive. L'apprentissage de ces réseaux ainsi que les observateurs non linéaires nécessaires à leur utilisation ont été étudiés. Enfin, notre étude s'est portée sur l'amélioration de la prédiction par réseaux de neurones en présence de perturbations.La méthode de synthèse de correcteurs présentée dans ces travaux a été appliquée à l’évitement d’obstacles par un véhicule autonome
This PhD thesis deals with the control of nonlinear systems subject to nondifferentiable or nonconvex constraints. The objective is to design a control law considering any type of constraints that can be online evaluated.To achieve this goal, model predictive control has been used in addition to barrier functions included in the cost function. A gradient-free optimization algorithm has been used to solve this optimization problem. Besides, a cost function formulation has been proposed to ensure stability and robustness against disturbances for linear systems. The proof of stability is based on invariant sets and the Lyapunov theory.In the case of nonlinear systems, dynamic neural networks have been used as a predictor for model predictive control. Machine learning algorithms and the nonlinear observers required for the use of neural networks have been studied. Finally, our study has focused on improving neural network prediction in the presence of disturbances.The synthesis method presented in this work has been applied to obstacle avoidance by an autonomous vehicle

Le contenu vidéo est présent dans un nombre toujours plus grand de domaines, tant scientifiques que commerciaux. Le sport, en particulier le football, est l'une des industries qui a le plus investi dans le domaine de l'analyse vidéo, en raison de la popularité massive de ce sport. Bien que plusieurs méthodes de l'état de l'art utilisent des heuristiques pour générer des résumés de matchs de football, elles ont prouvé que de multiples modalités aident à détecter les meilleures actions du match. D'autre part, le domaine du résumé vidéo à usage général a progressé rapidement, offrant plusieurs approches d'apprentissage profond. Cependant, beaucoup d'entre elles sont basées sur des hypothèses qui ne sont pas réalisables pour les vidéos sportives. Le contenu vidéo a été pendant de nombreuses années la principale source pour les tâches automatiques dans le football, mais les données qui enregistrent tous les événements qui se produisent sur le terrain sont devenues dernièrement très importantes dans l'analyse du sport, car ces données d'événements fournissent des informations plus riches et nécessitent moins de traitement. Considérant que dans le résumé automatique de sports, l'objectif n'est pas seulement de montrer les actions les plus importantes du jeu, mais aussi d'évoquer autant d'émotions que celles évoquées par les éditeurs humains, nous proposons une méthode pour générer le résumé d'une vidéo de match de football en exploitant les métadonnées d'événement de tout le match et le contenu diffusé à la télévision. Nous avons conçu une architecture, introduisant (1) une méthode d'apprentissage d'instances multiples qui prend en compte la dépendance séquentielle entre les événements, (2) une couche d'attention multimodale hiérarchique qui saisit l'importance de chaque événement dans une action et (3) une méthode pour générer automatiquement plusieurs résumés d'un match de football en choisissant parmi une distribution de rangs, fournissant plusieurs résumés candidats qui sont suffisamment similaires mais avec une variabilité pertinente pour fournir différentes options à l'utilisateur final.De plus, nous avons proposé des solutions à certains défis supplémentaires dans le domaine du résumé des sports. À partir des signaux internes d'un modèle d'attention qui utilise des données d'événements comme entrée, nous avons introduit une représentation graphique des actions où l'axe des x du graphique représente la séquence d'événements et l'axe des y est la valeur du poids appris par la couche d'attention. Cette nouvelle représentation fournit un nouvel outil à l'éditeur contenant des informations significatives pour décider si une action est importante. Nous proposons également l'utilisation de techniques de repérage de mots-clés et de boosting pour détecter chaque fois qu'un joueur est mentionné par les commentateurs
Video content is present in an ever-increasing number of fields, both scientific and commercial. Sports, particularly soccer, is one of the industries that has invested the most in the field of video analytics, due to the massive popularity of the game. Although several state-of-the-art methods rely on handcrafted heuristics to generate summaries of soccer games, they have proven that multiple modalities help detect the best actions of the game. On the other hand, the field of general-purpose video summarization has advanced rapidly, offering several deep learning approaches. However, many of them are based on properties that are not feasible for sports videos. Video content has been for many years the main source for automatic tasks in soccer but the data that registers all the events happening on the field have become lately very important in sports analytics, since these event data provide richer information and requires less processing. Considering that in automatic sports summarization, the goal is not only to show the most important actions of the game, but also to evoke as much emotion as those evoked by human editors, we propose a method to generate the summary of a soccer match video exploiting the event metadata of the entire match and the content broadcast on TV. We have designed an architecture, introducing (1) a Multiple Instance Learning method that takes into account the sequential dependency among events, (2) a hierarchical multimodal attention layer that grasps the importance of each event in an action and (3) a method to automatically generate multiple summaries of a soccer match by sampling from a ranking distribution, providing multiple candidate summaries which are similar enough but with relevant variability to provide different options to the final user.We also introduced solutions to some additional challenges in the field of sports summarization. Based on the internal signals of an attention model that uses event data as input, we proposed a method to analyze the interpretability of our model through a graphical representation of actions where the x-axis of the graph represents the sequence of events, and the y-axis is the weight value learned by the attention layer. This new representation provides a new tool for the editor containing meaningful information to decide whether an action is important. We also proposed the use of keyword spotting and boosting techniques to detect every time a player is mentioned by the commentators as a solution for the missing event data

5G est prévu pour s'attaquer, en plus d'une augmentation considérable du volume de trafic, la tâche de connecter des milliards d'appareils avec des exigences de service hétérogènes. Afin de relever les défis de la 5G, nous préconisons une utilisation plus efficace des informations disponibles, avec plus de sensibilisation par rapport aux services et aux utilisateurs, et une expansion de l'intelligence du RAN. En particulier, nous nous concentrons sur deux activateurs clés de la 5G, à savoir le MIMO massif et la mise en cache proactive. Dans le troisième chapitre, nous nous concentrons sur la problématique de l'acquisition de CSI dans MIMO massif en TDD. Pour ce faire, nous proposons de nouveaux schémas de regroupement spatial tels que, dans chaque groupe, une couverture maximale de la base spatiale du signal avec un chevauchement minimal entre les signatures spatiales des utilisateurs est obtenue. Ce dernier permet d'augmenter la densité de connexion tout en améliorant l'efficacité spectrale. MIMO massif en TDD est également au centre du quatrième chapitre. Dans ce cas, en se basant sur les différents taux de vieillissement des canaux sans fil, la périodicité d'estimation de CSI est supplémentaire. Nous le faisons en proposant un exploité comme un degré de liberté supplémentaire. Nous le faisons en proposant une adaptation dynamique de la trame TDD en fonction des temps de cohérence des canaux hétérogènes. Les stations de bases MIMO massif sont capables d'apprendre la meilleure politique d’estimation sur le uplink pour de longues périodes. Comme les changements de canaux résultent principalement de la mobilité de l'appareil, la connaissance de l'emplacement est également incluse dans le processus d'apprentissage. Le problème de planification qui en a résulté a été modélisé comme un POMDP à deux échelles temporelles et des algorithmes efficaces à faible complexité ont été fournis pour le résoudre. Le cinquième chapitre met l'accent sur la mise en cache proactive. Nous nous concentrons sur l'amélioration de l'efficacité énergétique des réseaux dotes de mise en cache en exploitant la corrélation dans les modèles de trafic en plus de la répartition spatiale des demandes. Nous proposons un cadre qui établit un compromis optimal entre la complexité et la véracité dans la modélisation du comportement des utilisateurs grâce à la classification adaptative basée sur la popularité du contenu. Il simplifie également le problème du placement de contenu, ce qui se traduit par un cadre d'allocation de contenu rapidement adaptable et économe en énergie
5G is envisioned to tackle, in addition to a considerable increase in traffic volume, the task of connecting billions of devices with heterogeneous service requirements. In order to address the challenges of 5G, we advocate a more efficient use of the available information, with more service and user awareness, and an expansion of the RAN intelligence. In particular, we focus on two key enablers of 5G, namely massive MIMO and proactive caching. In the third chapter, we focus on addressing the bottleneck of CSI acquisition in TDD Massive MIMO. In order to do so, we propose novel spatial grouping schemes such that, in each group, maximum coverage of the signal’s spatial basis with minimum overlapping between user spatial signatures is achieved. The latter enables to increase connection density while improving spectral efficiency. TDD Massive MIMO is also the focus of the fourth chapter. Therein, based on the different rates of wireless channels aging, CSI estimation periodicity is exploited as an additional DoF. We do so by proposing a dynamic adaptation of the TDD frame based on the heterogeneous channels coherence times. The Massive MIMO BSs are enabled to learn the best uplink training policy for long periods. Since channel changes result primarily from device mobility, location awareness is also included in the learning process. The resulting planning problem was modeled as a two-time scale POMDP and efficient low complexity algorithms were provided to solve it. The fifth chapter focuses on proactive caching. We focus on improving the energy efficiency of cache-enabled networks by exploiting the correlation in traffic patterns in addition to the spatial repartition of requests. We propose a framework that strikes the optimal trade-off between complexity and truthfulness in user behavior modeling through adaptive content popularity-based clustering. It also simplifies the problem of content placement, which results in a rapidly adaptable and energy efficient content allocation framework

Le dévracage robotisé est une tâche industrielle en forte croissance visant à automatiser le déchargement par unité d’une pile d’instances d'objet en vrac pour faciliter des traitements ultérieurs tels que la formation de kits ou l’assemblage de composants. Cependant, le modèle explicite des objets est souvent indisponible dans de nombreux secteurs industriels, notamment alimentaire et automobile, et les instances d'objet peuvent présenter des variations intra-classe, par exemple en raison de déformations élastiques.Les techniques d’estimation de pose, qui nécessitent un modèle explicite et supposent des transformations rigides, ne sont donc pas applicables dans de tels contextes. L'approche alternative consiste à détecter des prises sans notion explicite d’objet, ce qui pénalise fortement le dévracage lorsque l’enchevêtrement des instances est important. Ces approches s’appuient aussi sur une reconstruction multi-vues de la scène, difficile par exemple avec des emballages alimentaires brillants ou transparents, ou réduisant de manière critique le temps de cycle restant dans le cadre d’applications à haute cadence.En collaboration avec Siléane, une entreprise française de robotique industrielle, l’objectif de ce travail est donc de développer une solution par apprentissage pour la localisation des instances les plus prenables d’un vrac à partir d’une seule image, en boucle ouverte, sans modèles d'objet explicites. Dans le contexte du dévracage industriel, notre contribution est double.Premièrement, nous proposons un nouveau réseau pleinement convolutionnel (FCN) pour délinéer les instances et inférer un ordre spatial à leurs frontières. En effet, les méthodes état de l'art pour cette tâche reposent sur deux flux indépendants, respectivement pour les frontières et les occultations, alors que les occultations sont souvent sources de frontières. Plus précisément, l'approche courante, qui consiste à isoler les instances dans des boîtes avant de détecter les frontières et les occultations, se montre inadaptée aux scénarios de dévracage dans la mesure où une région rectangulaire inclut souvent plusieurs instances. A contrario, notre architecture sans détection préalable de régions détecte finement les frontières entre instances, ainsi que le bord occultant correspondant, à partir d'une représentation unifiée de la scène.Deuxièmement, comme les FCNs nécessitent de grands ensembles d'apprentissage qui ne sont pas disponibles dans les applications de dévracage, nous proposons une procédure par simulation pour générer des images d'apprentissage à partir de moteurs physique et de rendu. Plus précisément, des vracs d'instances sont simulés et rendus avec les annotations correspondantes à partir d'ensembles d'images de texture et de maillages auxquels sont appliquées de multiples déformations aléatoires. Nous montrons que les données synthétiques proposées sont vraisemblables pour des applications réelles au sens où elles permettent l'apprentissage de représentations profondes transférables à des données réelles. A travers de nombreuses expériences sur une maquette réelle avec robot, notre réseau entraîné sur données synthétiques surpasse la méthode industrielle de référence, tout en obtenant des performances temps réel. L'approche proposée établit ainsi une nouvelle référence pour le dévracage orienté-objet sans modèle d'objet explicite
Referred to as robotic random bin-picking, a fast-expanding industrial task consists in robotizing the unloading of many object instances piled up in bulk, one at a time, for further processing such as kitting or part assembling. However, explicit object models are not always available in many bin-picking applications, especially in the food and automotive industries. Furthermore, object instances are often subject to intra-class variations, for example due to elastic deformations.Object pose estimation techniques, which require an explicit model and assume rigid transformations, are therefore not suitable in such contexts. The alternative approach, which consists in detecting grasps without an explicit notion of object, proves hardly efficient when the object geometry makes bulk instances prone to occlusion and entanglement. These approaches also typically rely on a multi-view scene reconstruction that may be unfeasible due to transparent and shiny textures, or that reduces critically the time frame for image processing in high-throughput robotic applications.In collaboration with Siléane, a French company in industrial robotics, we thus aim at developing a learning-based solution for localizing the most affordable instance of a pile from a single image, in open loop, without explicit object models. In the context of industrial bin-picking, our contribution is two-fold.First, we propose a novel fully convolutional network (FCN) for jointly delineating instances and inferring the spatial layout at their boundaries. Indeed, the state-of-the-art methods for such a task rely on two independent streams for boundaries and occlusions respectively, whereas occlusions often cause boundaries. Specifically, the mainstream approach, which consists in isolating instances in boxes before detecting boundaries and occlusions, fails in bin-picking scenarios as a rectangle region often includes several instances. By contrast, our box proposal-free architecture recovers fine instance boundaries, augmented with their occluding side, from a unified scene representation. As a result, the proposed network outperforms the two-stream baselines on synthetic data and public real-world datasets.Second, as FCNs require large training datasets that are not available in bin-picking applications, we propose a simulation-based pipeline for generating training images using physics and rendering engines. Specifically, piles of instances are simulated and rendered with their ground-truth annotations from sets of texture images and meshes to which multiple random deformations are applied. We show that the proposed synthetic data is plausible for real-world applications in the sense that it enables the learning of deep representations transferable to real data. Through extensive experiments on a real-world robotic setup, our synthetically trained network outperforms the industrial baseline while achieving real-time performances. The proposed approach thus establishes a new baseline for model-free object-oriented bin-picking

Les manuels d’apprentissage de langues sont généralement accompagnés d'un glossaire proposant une sélection de mots et d’expressions contenus dans l’ouvrage. Ces index présentent l’avantage évident (et d’autant plus grand pour les niveaux débutants) par rapport aux dictionnaires généraux que leurs entrées rendent compte d’éléments linguistiques que l'apprenant a déjà rencontrés ou rencontrera en travaillant avec l'ouvrage. Cet article présente un nouveau concept de glossaire et en propose une implémentation pour les apprenants du hongrois aux niveaux A1 et A2 du Cadre européen commun de référence pour les langues (CECRL). Les glossaires, tirés des manuels MagyarOK A1+ et MagyarOK A2+, se distinguent des présentations traditionnelles. Au lieu de fournir une liste de mots sélectionnés de manière arbitraire et proposés avec leur traduction (éventuellement accompagnée d’un ou deux exemples), ils mettent spécifiquement l'accent sur les mots considérés comme « difficiles » par les apprenants. L'intérêt de cette approche est que l'apprenant reçoit non seulement une définition et une traduction du mot mais se voit également donner l'opportunité d'observer les usages typiques de ce mot dans une variété de contextes. Afin d'illustrer ce mode de présentation, nous avons choisi le mot jó (~ bon/bonne, bien), un adjectif dont les sens, multiples, dépendent fortement du contexte.