Literatura científica selecionada sobre o tema "Environnements multisensoriels"

L’objectif de cette intervention est de partager une nouvelle approche psychocorporelle mise au point par l’équipe de la clinique médicopsychologique de l’adulte du groupe hospitalier de l’institut catholique de Lille, que nous avons appelé Soins à médiation multisensorielle (SMMS). Dans certains troubles mentaux tels que les troubles des conduites alimentaires, les addictions des sujets jeunes, les états limites dans lesquels les sujets maltraitent gravement leur corps, nous avons eu l’idée de proposer un espace psychothérapique singulier, dans un environnement sensoriel agréable, autorisant le patient à se mettre dans une position régressive qui lui facilite l’accès à des souvenirs infantiles, mais aussi à des ressentis psychoaffectifs archaïques. Cet espace thérapeutique utilise des stimulations olfactives par le biais d’odeurs choisies au cours d’un atelier d’olfacothérapie et les combine à un enveloppement corporel chaud, un environnement musical relaxant et à la pénombre de la pièce. L’objectif de ces soins est d’amener le sujet à revisiter des souvenirs infantiles tant agréables que traumatiques et de l’aider dans un cadre contenant à se construire une sécurité psychocorporelle qui lui était jusque-là défaillante.

L’architecture est l’art de concevoir et de construire des édifices ou d’aménager des espaces extérieurs selon des critères esthétiques et des règles bien définies. Elle est donc partout dans nos vies. Mais comment est-elle perçue, du point de vue sensoriel, par les personnes aveugles ? Comment s’y repèrent-elles, comment découvrent-elles ces lieux ? À travers la littérature, nous explorons la perception de l’architecture par des personnes aveugles ou ayant une déficience visuelle. Comment décrire, percevoir un lieu sans la vue ? Des auteurs aveugles, tels Romain Villet, Jacques Lusseyran ou Taha Hussein, mais aussi les personnages aveugles présents dans Les Emmurés de Lucien Descaves, nous permettent de découvrir que la compréhension, la découverte, la beauté ou la laideur d’un bâtiment, d’un lieu n’est pas qu’une histoire de vue. À travers des exemples récents de projets architecturaux et le travail de Chris Downey, architecte devenu aveugle en 2008, nous voyons qu’il existe une architecture spécifique, ou particulièrement adaptée aux personnes aveugles, en nous penchant particulièrement sur l’aménagement des nouveaux locaux du LightHouse de San Francisco. Il existe ainsi des environnements plus « bavards » que d’autres, plus accueillants aussi. Et, plutôt que de concevoir la cécité comme un manque, nous prenons le pari de croire que l’architecture vue par les aveugles est la plus riche des expériences sensorielles.

Ecouter de la musique en travaillant, et diffuser des odeurs pour favoriser l'immersion dans une ambiance studieuse sont des comportements fréquents. Pourtant, l'influence de ces stimuli sur les ressentis de performances et les performances cognitives est encore en discussion dans la communauté scientifique. Cette absence de consensus pourrait être expliquée par l'aspect plurifactoriel des environnements multisensoriels, mais également par une méconnaissance des habitudes sensorielles d'adultes d'âges différents. Cette thèse tente de répondre à ces objectifs par le biais de 5 études expérimentales. Les habitudes musicales et olfactives pour se concentrer des adultes jeunes et âgé·e·s ont été caractérisées dans les 2 premières études, avec des différences (fréquence de diffusion, matériel utilisé, etc.) et des similitudes observées (genres musicaux et types d'odeurs préférés, etc.). Une 3ème étude a mis en avant des correspondances affectives entre des stimuli sensoriels olfactifs et musicaux par les adultes jeunes et âgé·e·s. Ainsi, des listes de musiques et d'odorants catégorisés en fonction de l'agréabilité, de l'intensité, de la familiarité, et de la favorabilité à se concentrer ont été obtenues. Une 4ème étude a permis de valider 6 formes alternatives de la PGNG (une tâche évaluant les fonctions exécutives) mobilisant les fonctions exécutives et la vitesse de traitement de l'information, et utilisées dans l'étude 5. Enfin, la 5ème étude montre que la favorabilité perçue et la personnalisation des environnements sensoriels amélioraient les performances subjectives (motivation, sentiment de compétence, concentration, etc.) et objectives (précision et variabilité des temps de réponses) des participant·e·s. L'ensemble de ces études contribue à une meilleure compréhension de l'influence des environnements sensoriels sur nos performances exécutives, et contribue à la réflexion de l'importance de la personnalisation des stimuli sensoriels dans le cadre de la performance cognitive
Listening to music while working and diffusing scents to encourage immersion in a studious atmosphere are common behaviors. However, the influence of these stimuli on perceived and cognitive performance is still debated among researchers This lack of consensus could be explained by the multi-factorial aspects of multisensory environments, but also by a lack of knowledge of the sensory habits of adults of different ages. This thesis attempts to give new insights into these knowledge gaps through 5 experimental studies. The musical and olfactory habits when concentrating of young and older adults were characterized in the 1st and 2nd studies, and differences (frequency of diffusion, equipment used, etc.) and similarities (preferred musical genres and types of odors, etc.) were observed. The 3rd study highlighted affective correspondences between olfactory and musical sensory stimuli among young and older adults. Thus, lists of music and olfactory molecules categorized according to pleasantness, intensity, familiarity, and favorability to concentration were obtained. The 4th study validated 6 alternative forms of the Parametric Go/No-Go task mobilizing executive functions and information processing speed that were used in the final study. Finally, the 5th study showed that perceived favorability and personalization of sensory environments improved participants' subjective and objective performances, but only on certain variables. Taken together, these studies contribute to a better understanding of the influence of sensory environments on our executive performances, and to the development of personalizing sensory stimuli in the context of cognitive performance

Cette these traite de l'interet de l'utilisation des ultrasons en perception tridimensionnelle pour des machines robotiques. Nous introduisons ici le concept d'imageur a ultrasons. Un premier systeme compose de capteurs du commerce nous a conduit a la realisation d'un prototype pre-industriel. Celui-ci permet, en un peu moins d'une seconde, de cartographier en 3d le volume interieur d'un carton d'emballage de 400 mm 600 mm et de son contenu. La precision de localisation des objets qui y sont disposes est de 2 mm sur la hauteur et d'environ 10 mm sur les contours. Il est utilise pour guider un robot manipulateur dans l'application pacret (preparation automatique de commandes par robot et telemetrie). Dix telemetres a ultrasons aeriens specialement developpes conferent a l'imageur ses capacites en termes de precision et de delai. Differentes methodes de localisation d'objets dans le plan sont proposees et comparees. Divers formats d'images sont detailles ainsi que quelques techniques de traitements specifiques. Nous montrons aussi que l'approche multisensorielle ameliore les performances globales du systeme. L'imagerie ultrasonore se combine avec la vision monoculaire ou la telemetrie laser pour augmenter la precision de localisation, avec la vision couleur pour assurer l'identification des objets. L'imageur a ultrasons constitue un veritable outil de perception 3d, fonction jusqu'a maintenant privilegiee des systemes de vision artificielle par procedes optiques

Le sujet traité dans cette thèse concerne la localisation précise et intègre de robots mobiles (de véhicules routiers en l'occurence) dans un environnement routier cartographié. Pour ceci, nous proposons une approche multisensorielle hybridant les capteurs classiquement utilisés dans ce genre d'application (un GPS naturel, un odomètre et un gyromètre) avec un système de vision. Ce dernier, en outre, est capable de déterminer très précisement la pose locale du véhicule sur la chaussée en détectant les marquages signalétiques au sol. Il peut donc par l'intermèdiaire de la carte de l'environnement routier, fournir des informations à la fois redondantes et complémentaires à celles fournies par le GPS. Ainsi, cette combinaison d'informations doit garantir la précision et l'intégrité du système de localisation et ce notamment dans les zones urbaines denses où les informations du GPS ne sont pas forcément fiables. La mise en oeuvre de ce système a été menée dans deux études distinctes. Dans la première, la fusion de données est effectuée par un filtre de Kalman étendu. Dans ce cas, la précision obtenue est quasi-décimétrique, cependant la gestion d'hypothèses multiples dans le cadre autoroutier ou des fortes non-linéarités introduites par le système de vision nuisent fortement à l'intégrité des résultats de localisation. C'est donc tout naturellement, que dans la seconde étude, le filtre de Kalman est remplacé par un filtre particulaire et plus particulièrement par un filtre particulaire génétique. La précision obtenue est ici similaire à la première étude et l'intégrité des résultats de la localisation assurée. En revanche, cette méthode est gourmande en temps de calcul et ne peut être utilisée en temps réel sur les ordinateurs actuels

Le sujet traité dans cette thèse concerne la localisation précise et intègre de robots mobiles ( de véhicules routiers en l'occurence) dans un environnement routier cartographié. Pour ceci, nous proposons une approche multisensorielle hybridant les capteurs classiquement utilisés dans ce genre d'application (un GPS naturel, un odomètre et un gyromètre) avec un système de vision. Ce dernier, en outre, est capable de déterminer très précisement la pose locale du véhicule sur la chaussée en détectant les marquages signalétiques au sol. Il peut donc par l'intermèdiaire de la carte de l'environnement routier, fournir des informations à la fois redondantes et complémentaires à celles fournies par le GPS. Ainsi, cette combinaison d'informations doit garantir la précision et l'intégrité du système de localisation et ce notamment dans les zones urbaines denses où les informations du GPS ne sont pas forcément fiables. La mise en oeuvre de ce système a été menée dans deux études distinctes. Dans la première, la fusion de données est effectuée par un filtre de Kalman étendu . Dans ce cas, la précision obtenue est quasi-décimétrique, cependant la gestion d'hypothèses multiples dans le cadre autoroutier ou des fortes non-linéarités introduites par le système de vision nuisent fortement à l'intégrité des résultats de localisation. C'est donc tout naturellement, que dans la seconde étude, le filtre de Kalman est remplacé par un filtre particulaire et plus particulièrement par un filtre particulaire génétique. La précision obtenue est ici similaire à la première étude et l'intégrité des résultats de la localisation assurée. En revanche, cette méthode est gourmande en temps de calcul et ne peut être utilisée en temps réel sur les ordinateurs actuels

La notion de confort dans les habitats est une problématique majeure pour résoudre des problèmes écologiques (consommation et émissions des bâtiments), économiques (réduction de coûts d'exploitation) et sociaux (maintien et assistance à domicile) qui définissent le développement durable. Cependant, cette notion de confort est complexe, par le nombre de paramètres qu'elle intègre, paramètres à la fois humains (perception) et physiques (mesure). Notre étude vise à modéliser cette notion de confort dans un contexte d'habitat intelligent. L'habitat intelligent émerge depuis le début des années 2000, et se positionne en héritier de la domotique, bénéficiant des progrès technologiques illustrés par l'informatique ubiquitaire et l'intelligence artificielle, concepts formants l'intelligence ambiante. La première partie de notre étude consiste à définir l'habitat intelligent, en formalisant les acquis (domotique) et les problématiques de recherche, sous l'angle de la représentation de connaissances par les modèles. Notre approche du bâtiment intelligent nous à permis de définir un cadre d'interopérabilité : un intergiciel capable de concentrer les paramètres et commandes d'un environnement. Cette interopérabilité est nécessaire de par l'hétérogénéité des objets communicants qui composent un habitat : hétérogénéité des applications, des protocoles de communication, de savoir-faire et d'usages. Les travaux réalisés dans cette première partie de l'étude nous ont permis d'instrumenter une plate-forme d'expérimentation : la plateforme Domus. Ainsi, en reconstituant un appartement, et en le dotant d'objets communicants, nous avons pu mettre en œuvre, par le biais de l'interopérabilité, un environnement intelligent, environnement qui se caractérise par une forte densité d'information et une capacité de réaction. La réalisation de cette plate-forme est nécessaire pour aborder des thématiques diverses liées à l'habitat, comme le confort. En effet, l'intelligence ambiante apporte une nouvelle dimension dans ce cadre de recherche : l'ubiquité. La densité croissante de capteurs nous permet de collecter plus d'informations, non seulement sur l'environnement mais également sur l'utilisateur et son comportement, définissant ainsi une nouvelle approche du confort : le confort adaptatif. Les travaux sur l'étude du confort dans les bâtiments se focalisent sur le confort thermique. Dans nos travaux, nous avons voulu nous intéresser au confort multi-sensoriel. Celui-ci permet d'une part de prendre en compte l'ensemble des paramètres qui agrémentent un environnement (l'air, le son, la vue) mais permet également de nous intéresser aux effets sensoriels croisés que peuvent induire ces modalités sur l'occupant. Par exemple, on soupçonne la température d'éclairage (éclairage rouge/chaud, éclairage bleu/froid) d'avoir une incidence sur la perception thermique. Des expérimentations ont en effet démontré l'approche pratique et l'approche théorique de ces effets multi-sensoriels. La mise en place de notre cadre d'interopérabilité, en première partie, dans la plateforme Domus et les résultats de nos évaluations expérimentales, en seconde partie, sur le confort réalisés dans cette même plateforme, nous permettent de participer à la définition d'un " confort-mètre ", qui s'appuie à la fois sur les capteurs, les objets de l'habitat et la perception des habitants.

Les simulateurs de conduite permettent d’explorer certains domaines de recherche difficiles à appréhender en conditions réelles, comme l'intégration de différents signaux sensoriels (ex. visuel, vestibulaire, somesthésique) pour la perception du mouvement. Malgré leur complexité, les simulateurs de conduite ne produisent pas toujours une sensation de conduite réelle, spécialement dans les situations comportant des freinages ou des virages. Leurs limites mécaniques en sont la cause. En conséquence, les lois de mouvement des simulateurs sont basées sur la technique de la « tilt-coordination ». Cette technique consiste à incliner un véhicule de telle sorte que la force gravitationnelle soit équivalente à l’accélération gravito-inertielle (GIA) résultant d’une accélération linéaire. La « tilt-coordination » se base sur l'ambigüité perçue par le système vestibulaire entre un basculement et une translation. Sur simulateur de conduite, l'algorithme « washout » combine la « tilt-coordination » à des translations pour produire une sensation d'accélération linéaire. L'objectif de ces travaux de recherche est d'atteindre une meilleure compréhension de l'intégration multisensorielle pour la perception des accélérations linéaires en simulateur de conduite. Les expériences présentées ci-dessous montrent que la perception des décélérations linéaires dépend de la manière dont le basculement et la translation sont combinés pour produire une perception cohérente. Par ailleurs, nos résultats montrent qu'il y a une différence importante dans la perception des accélérations et des décélérations. Pour le freinage, le rapport basculement/translation le plus réaliste dépend du niveau de décélération. Pour l'accélération, le mouvement est généralement surestimé et dépend du niveau d'accélération. Dans ce cas, la perception ne dépend pas du rapport basculement/translation. Ces résultats suggèrent que les signaux visuels, vestibulaires et somesthésiques sont intégrés de façon Bayésienne. En conclusion, il n'est pas conseillé d'utiliser l'algorithme « washout » sans prendre en compte la non-linéarité de la perception humaine. Nous proposons un modèle qui décrit la relation entre le basculement, la translation et le niveau d'accélération ou décélération souhaité. Ce modèle peut être utilisé pour améliorer la loi du mouvement afin de produire des simulations de conduite plus réalistes
Driving simulators allow the exploration of certain areas of research that are difficult to reach in normal conditions, like the integration of different sensory inputs (visual, vestibular and somesthesic) for perception of self-motion. In spite of their complexity, driving simulators do not produce a realistic sensation of driving, especially for braking and turnings. This is due to their mechanical limitations. As a consequence, driving simulators' motion algorithm is based on tilt-coordination technique, which assumes the tilt of the car so that the driver's force of gravity is oriented in the same way as the gravito-inertial acceleration (GIA) during a linear acceleration. This technique is based on the tilt-translation ambiguity of the vestibular system and is used on dynamic driving simulators in combination with linear translations in so-called washout algorithm, to produce a sensation of linear acceleration. The aim of the present research is to understand how humans use multiple sensory signals (vestibular, visual and somatosensory) during the perception of linear acceleration on a driving simulator. The conducted experiments show that the perception of motion depends on the manner tilt and translation are used together to provide a unified percept of linear acceleration. Further, our results show that there is an important difference on how humans perceive accelerations and decelerations. For braking, the most realistic tilt/translation ratio depends on the level of deceleration. For acceleration, the motion is generally overestimated and depends on the level of acceleration, but not on the variation of tilt/translation ratio. The results suggest that visual, vestibular and proprioceptive cues are integrated in an optimal Bayesian fashion. In conclusion, it is not advisable to use a washout algorithm without taking into account the non-linearity of human perception. We propose an empirically found data-driven fitting model that describes the relationship between tilt, translation and the desired level of acceleration or deceleration. This model is intended to be a supplement to motion cueing algorithms that should improve the realism of driving simulations

Dans le cadre de cette thèse, nous avons mené trois études sur le terrain et/ou en laboratoire pour comparer l'importance relative de la géométrie des routes, représentée visuellement ou tactilement en deux dimensions, des informations multidimensionnelles extraites sur la base d'une visite directe du monde réel, et des informations symboliques indirectes sur les lieux par le biais d' instructions verbales, dans la construction de représentations spatiales chez l'homme, lui permettant de naviguer de mémoire dans des environnements complexes et non-familiers. Ces expériences ont permis de mettre en lumière certains aspects multidimensionnels et multi-sensoriels dans le traitement cognitif des informations spatiales et l'influence de celui-ci sur les performances d'hommes et de femmes, qui avaient pour tâche de retrouver de mémoire un itinéraire donné dans un milieu urbain non familier. Les résultats montrent clairement que des informations relatives aux repères visuels, transmises au moyen de séquences d'images panoramiques des itinéraires étudiés, sont inutilisables par un navigateur s'il ne dispose pas d'informations valides sur les distances relatives entre ces repères dans le monde réel (expérience 1). L'influence d'une exposition au préalable à un plan 2D visuel ou tactile des itinéraires a été comparé avec celle d'une expérience directe au moyen d'une visite guidée, ou indirecte au moyen d'indications verbales, sur les performances de navigation de personnes voyantes (expérience 1 et 2), déficientes visuelles (expérience 3), ou voyantes mais privées temporairement de leur vision (expérience 3) dans des environnements urbains à grande échelle. Les tests ont été réalisés en milieu réel (expériences 1 et 3) et virtuel (expérience 2) généré par ordinateur (Google Street View). Les performances ont été analysées en termes de temps du point de départ au point d'arrivée, nombre d'arrêts, nombre d'erreurs et taux de succès. Les stratégies potentiellement employées durant la navigation sont mis en avant sur la base des réponses des sujets à un questionnaire standardisé ; leurs capacités individuelles de se représenter l'environnement exploré sous forme d'images mentales a été évaluée sur la base de dessins. Les niveaux subjectifs de stress psychologique ont été mesurés pour mettre en évidences des différences possibles entre l'homme et la femme à cet égard. Les données ici montrent, d'une part, qu'une exploration rapide de représentations virtuelles correctement mises à l'échelle d'un environnement complexe permet aux sujets de retrouver cet itinéraire sans problème dans le milieu réel (expérience 2). Les personnes aveugles de naissance compensent l'absence de repères visuels dans la navigation efficacement par la mémorisation d'informations géométriques sur la base d'une brève exploration d'un plan tactile des itinéraires étudiés ici. Les sujets voyants privés de repères visuels, par contre, ne sont pas instantanément capables d'une telle compensation (expérience 3). Les résultats de ce travail sont discutés ici à la lumière des hypothèses actuelles sur la nature intrinsèque des représentations spatiales chez l'homme et placés ici dans le contexte d'un modèle de la mémoire de travail. Nous suggérons que cette dernière comprend des sous-systèmes multidimensionnels de stockage temporaire, capables de traiter en parallèle une multitude d'entrées sensorielles avec une capacité beaucoup plus grande que précédemment postulé dans le modèle classique de la mémoire de travail, qui présume un traitement sériel d'informations à capacité limitée. Un tel modèle est globalement mis en question par les résultats de cette thèse, qui ouvre une porte importante aux recherches futures sur le traitement cognitif d'informations spatiales chez l'homme dans un monde en perpétuel changement.Mots-clés : Environnements à grandes échelles – perception – traitement multi-sensoriel – représentation spatiale – navigation – humain
Previous studies investigating how humans build reliable spatial knowledge representations allowing them to find their way from one point to another in complex environments have been focused on comparing the relative importance of the two-dimensional visual geometry of routes and intersections, multi-dimensional data from direct exposure with the real world, or verbal symbols and/or instructions. This thesis sheds further light on the multi-dimensional and multi-sensorial aspects by investigating how the cognitive processing of spatial information derived from different sources of sensory and higher order input influences the performance of human observers who have to find their way from memory through complex and non-familiar real-world environments. Three experiments in large-scale urban environments of the real world, and in computer generated representations of these latter (Google Street View), were run to investigate the influence of prior exposure to 2D visual or tactile maps of an itinerary, compared with a single direct experience or verbal instructions, on navigation performances in sighted and/or visually deficient individuals, and in individuals temporarily deprived of vision. Performances were analyzed in terms of time from departure to destination, number of stops, number of wrong turns, and success rates. Potential strategies employed by individuals during navigation and mental mapping abilities were screened on the basis of questionnaires and drawing tests. Subjective levels of psychological stress (experiment 2) were measured to bring to the fore possible differences between men and women in this respect. The results of these experiments show that 2D visual maps, briefly explored prior to navigation, generate better navigation performances compared with poorly scaled virtual representations of a complex real-world environment (experiment 1), the best performances being produced by a single prior exposure to the real-world itinerary. However, brief familiarization with a reliably scaled virtual representation of a non-familiar real-world environment (Google Street View) not only generates optimal navigation in computer generated testing (virtual reality), but also produces better navigation performances when tested in the real-world environment and compared with prior exposure to 2D visual maps (experiment 2). Congenitally blind observers (experiment 3) who have to find their way from memory through a complex non-familiar urban environment perform swiftly and with considerable accuracy after exposure to a 2D tactile map of their itinerary. They are also able to draw a visual image of their itinerary on the basis of the 2D tactile map exposure. Other visually deficient or sighted but blindfolded individuals seem to have greater difficulty in finding their way again than congenitally blind people, regardless of the type of prior exposure to their test itinerary. The findings of this work here are discussed in the light of current hypotheses regarding the presumed intrinsic nature of human spatial representations, replaced herein within a context of working memory models. It is suggested that multi-dimensional temporary storage systems, capable of processing a multitude of sensory input in parallel and with a much larger general capacity than previously considered in terms of working memory limits, need to be taken into account for future research.Keywords: large scale environments – perception – multisensory processing - spatial representation – navigation - human