Дисертації з теми "Détection du stress"
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Soury, Mariette. "Détection multimodale du stress pour la conception de logiciels de remédiation." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112278/document.
Анотація:
Ces travaux de thèse portent sur la reconnaissance automatique du stress chez des humains en interaction dans des situations anxiogènes: prise de parole en public, entretiens et jeux sérieux à partir d'indices audio et visuels.Afin de concevoir des modèles de reconnaissance automatique du stress, nous utilisons : des indices audio calculés à partir de la voix des sujets, capturée par un micro cravate; et des indices visuels calculés soit à partir de l'expression faciale des sujets capturés par une webcam, soit à partir de la posture des sujets capturée par une Kinect. Une partie des travaux portent sur la fusion des informations apportées par les différentes modalités.L'expression et la gestion du stress sont influencées à la fois par des différences interpersonnelles (traits de personnalité, expériences passées, milieu culturel) et contextuelles (type de stresseur, enjeux de la situation). Nous évaluons le stress sur différents publics à travers des corpus de données collectés pendant la thèse: un public sociophobe en situation anxiogène, face à une machine et face à des humains; un public non pathologique en simulation d'entretien d'embauche; et un public non pathologique en interaction face à un ordinateur ou face au robot humanoïde Nao. Les comparaisons inter- individus, et inter-corpus révèlent la diversité de l'expression du stress.Une application de ces travaux pourrait être la conception d'outils thérapeutiques pour la maitrise du stress, notamment à destination des populations phobiques.Mots clé : stress, phobie sociale, détection multimodale du stress , indices audio du stress, indices faciaux du stress, indices posturaux du stress, fusion multimodaleThis thesis focuses on the automatic recognition of human stress during stress-inducing interactions (public speaking, job interview and serious games), using audio and visual cues.In order to build automatic stress recognition models, we used audio cues computed from subjects' voice captured via a lapel microphone, and visual cues computed either form subjects' facial expressions captured via a webcam, or subjects' posture captured via a Kinect. Part of this work is dedicated to the study of information fusion form those various modalities.Stress expression and coping are influenced both by interpersonal differences (personality traits, past experiences, cultural background) and contextual differences (type of stressor, situation's stakes). We evaluated stress in various populations in data corpora collected during this thesis: social phobics in anxiety-inducing situations in interaction with a machine and with humans; apathologic subjects in a mock job interview; and apathologic subjects interaction with a computer and with the humanoid robot Nao. Inter-individual and inter-corpora comparisons highlight the variability of stress expression.A possible application of this work could be the elaboration of therapeutic software to learn stress coping strategies, particularly for social phobics.Key words: stress, social phobia, multimodal stress detection, stress audio cues, stress facial cues, stress postural cues, multimodal fusion
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Lebègue, Nathalie. "Radicaux libres dérivés de l'oxygène et antioxydants : méthodes de détection, approche biologique et environnementale." Paris 5, 1999. http://www.theses.fr/1999PA05P109.
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Gotti, Guillaume. "Modification de surfaces électrochimiques par des nanoparticules d'or pour la détection de molécules impliquées dans le stress oxydant." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2229/.
Анотація:
Le stress oxydant est un phénomène biologique résultant d'un déséquilibre entre des espèces pro- et antioxydantes qui peut être impliqué dans les premiers stades de nombreuses pathologies telles que le cancer ou encore des maladies neurodégénératives. La détection des molécules impliquées dans le stress oxydant est donc un enjeu majeur en termes de santé publique. De par sa simplicité, sa rapidité et son faible coût, l'électrochimie représente une méthode de choix pour la détection du dioxygène dissous et du peroxyde d'hydrogène, deux précurseurs d'espèces délétères plus réactives en milieu biologique. Dans ce travail, une étude du comportement électrochimique de O2 et H2O2 en milieu neutre a été réalisée par voltammétries cyclique et à l'état stationnaire, tout d'abord sur des matériaux massifs non modifiés (or et carbone vitreux). Afin de servir de référence et combler une lacune de la bibliographie, les coefficients de transfert de charge ont été déterminés pour la réduction de O2 et pour l'oxydation de H2O2 en utilisant la méthode de Tafel et celle de Koutecky-Levich, puis comparés à ceux obtenus en milieux acide et basique. Dans une deuxième partie, des électrodes de carbone vitreux fonctionnalisées par des nanoparticules d'or ont été préparées selon deux voies : l'électrodépôt direct à partir d'un précurseur d'or et le dépôt par adsorption d'une solution colloïdale d'or synthétisée en milieu aqueux. Afin de montrer les propriétés électrocatalytiques des nanoparticules d'or, les coefficients de transfert de charge ont été déterminés pour la réduction de O2 et pour l'oxydation de H2O2 et comparés à ceux obtenus sur matériaux massifs. À partir des différents matériaux utilisés, des étalonnages séparés ont été réalisés pour les deux molécules cibles, puis une détection simultanée a été envisagée par voltammétrie cyclique afin de réaliser une preuve de concept pour un futur capteurOxidative stress is a biological phenomenon resulting from an imbalance between oxidant and antioxidant species which can be involved in the early stages of many pathologies such as cancer or neurodegenerative diseases. The detection of molecules involved in the oxidative stress is a major issue in terms of public health. Due to its simplicity, fast-response time and low cost, electrochemistry is a method of interest for the detection of dissolved oxygen and hydrogen peroxide, two precursors of more deleterious reactive species in a biological medium. In this work a study of the electrochemical behavior of O2 and H2O2 under neutral conditions was performed by cyclic and steady-state voltammetries, first on bulk unmodified materials (glassy carbon and gold). In order to be further used as a reference and fill a lack in the literature, the charge transfer coefficients were determined for O2 reduction and H2O2 oxidation using Tafel and Koutecky-Levich methods and were compared to those obtained in acidic and basic media. In a second part, gold nanoparticles functionalized glassy carbon electrodes were prepared by two ways: direct electrodeposition from a gold precursor and deposition by adsorption of colloidal gold solution synthesized in aqueous medium. To demonstrate the electrocatalytic properties of those gold nanoparticles, the charge transfer coefficients were determined for O2 reduction and H2O2 oxidation and compared with those obtained on bulk materials. From the different materials used, separate calibrations were made for the two target molecules, and then a simultaneous detection was proposed by cyclic voltammetry to achieve the proof of concept for future sensor
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Kotchi, Serge Olivier. "Détection du stress hydrique par thermographie infrarouge : application à la culture de la pomme de terre." Thesis, Université Laval, 2004. http://www.theses.ulaval.ca/2004/22198/22198.pdf.
Анотація:
Le déficit hydrique affecte plusieurs variables physiologiques de la plante et est synonyme de baisse de rendement et de qualité pour des végétaux de grande culture tels que la pomme de terre. Dès lors, l’irrigation devient une solution préconisée. Celle-ci doit cependant permettre d’appliquer seulement la quantité d’eau dont la plante a besoin pour éviter le lessivage des fertilisants et pesticides pouvant contaminer la nappe phréatique.
Depuis plus de vingt ans, la télédétection infrarouge thermique a permis de développer plusieurs outils de détection du stress hydrique. À travers des indices alliant des capteurs et des modèles tels que le CWSI (Crop Water Stress Index), la télédétection est utilisée pour répondre au besoin de dosage contrôlé des nouvelles pratiques agricoles et assurer une meilleure gestion de l’irrigation. Du fait des portions de sol visibles, les cultures partiellement couvrantes peuvent engendrer des erreurs d’estimation dans l’utilisation de ces indices. L’utilisation de radiomètre imageur allié à l’imagerie visible permet de palier à cette faiblesse. Le but de nos travaux est le développement d’un indicateur de l’état hydrique de la culture, accessible par thermographie infrarouge, permettant la détection précoce et la prévention du stress hydrique.
Des mesures de température ont été effectuées en serre sur deux variétés de pomme de terre avec le radiomètre imageur ThermaCAM SC 2000. Des mesures répétées ont été prises sur des plants induits en stress hydrique et des plants témoins à plusieurs stades de développement de la culture. L’étude a montré une détection hâtive du déficit hydrique par thermographie infrarouge ainsi que l’influence du stress sur les variables biophysiques (température foliaire, surface foliaire, photosynthèse et conductance stomatique) et le rendement. La différence de température entre le couvert végétal et l’air (Tc – Ta) est fortement corrélée au stress hydrique. Elle a été associée à la surface foliaire pour développer l’Indice de Stress Hydrique Surfacique (ISHS). Les résultats obtenus avec l’ISHS pour la détection du stress hydrique sont très encourageants.Water stress affect the yield and the crop quality. For more than twenty years, remote sensing allowed several tools developments to assess water stress detection using sensors and model such as Crop Water Stress Index (CWSI). Sparse crop can generate error in the interpretation of this index. The use of an imaging-radiometer combined to a high spatial resolution visible image help to remove this weakness. This study present a new water stress index based in the use of infrared thermography. A first dataset was taken from greenhouse experimental set up on potatoes species (Highlite and Chieftain) using an hand-held imaging-radiometer (ThermaCAM SC 2000). Repeated measurements were made for water-stress induced plants and for well irrigated plants at different growing stages. The study showed that an early detection of water deficit by infrared thermography is possible as well as the detection of the significant response of plant to heat stress and leaf area change based on water stress intensity. Temperature differences between crop canopy and air (Tc - Ta) are strongly correlated with the water stress. The study has permitted the development of a new index named Area Water Stress Index (AWSI) and the results obtained with this index for water stress detection are very encouraging.
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Ladeira, costa claudio Nuno filipe. "GADD34 : Lien moléculaire entre la détection des pathogènes et les voies intégrées de réponses au stress." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4025/document.
Анотація:
Les cellules dendritiques (DCs) sont les plus efficaces cellules présentatrices d'antigène. La détection de motifs pathogènes, tel que lipopolysaccharides bactériens et ARNs double-brins (ARNdb) viraux, par les DCs provoque leur maturation et induit de nombreux changements morphologiques et biochimiques permettant aux DCs d'acquérir leurs puissants fonctions activatrices des cellules T. Dans ce travail, les réponses des DCs à l'ARNdb ont été analysées. Nous avons montré que, en réponse à au poly I:C, un analogue synthétique des ARNdb, les DCs montent une réponse de stress intégré spécifique au cours de laquelle le facteur de transcription ATF4 et le cofacteur de la phosphatase 1, GADD34, sont exprimés. Les DCs activées par le poly I:C présentent un profil de transcrits similaire à ce qui est produit au cours d'une ‘unfolded protein response'. GADD34 est important pour contrebalancer la phosphorylation du facteur d'initiation de la synthèse protéique eIF2α par la kinase PKR au cours de l'activation des DCs. Contrairement aux fibroblastes embryonnaires murins, les DCs résistent à l'inhibition de la synthèse des protéines induite en réponse à la stimulation avec poly I:C. Néanmoins, l'expression de GADD34 n'a pas un impact majeur sur la synthèse protéique globale. Par contre, GADD34 a été démontré être absolument nécessaire à la production d'interféron du type I et d'IL-6 par les fibroblastes et les DCs en réponse à l'ARNdb. Cette observation a des implications importantes en liant la détection des pathogènes avec les voies intégrés de réponse au stressDendritic cells (DCs) are the most important antigen presenting cells. In response to inflammatory stimulation, DCs display a distinct pattern of differentiation that exhibits specific mechanisms to control the immune response. In this work the responses to dsRNA were analyzed. We have shown that in response to a mimic of dsRNA, polyriboinosinic:polyribocytidylic acid (poly I:C), DCs mount a specific integrated stress response during which the transcription factor ATF4 and the growth arrest and DNA damage-inducible protein 34 (GADD34), a phosphatase 1 (PP1) cofactor, are expressed. GADD34 is important to counteract phosphorylation of eIF2α by PKR. In contrast to murine embryonic fibroblasts (MEFs), DCs resist to protein synthesis inhibition induced in response to cytosolic dsRNA. Nevertheless, GADD34 expression does not have a major impact on global protein synthesis. Importantly, GADD34 was shown to be absolutely required for type I-IFN and IL-6 production by MEFs and DCs in response to dsRNA. This observation has important implications in linking pathogen detection with the integrated stress response pathways. The importance of this link is further underlined by the extreme susceptibility of GADD34-deficient fibroblasts and neonate mice to Chikungunya virus infection
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Meunier, Anne. "Méthodes analytiques pour la détection de phénomènes biologiques de sécrétion à l'échelle de la cellule unique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00858915.
Анотація:
De par leur excellente résolution spatiale et leurs propriétés particulières, les ultramicroélectrodes (UME) constituent des outils de choix pour l'étude de mécanismes biologiques de sécrétion à l'échelle de la cellule unique. En configuration " synapse semi-artificielle ", du fait de la faible distance qui sépare la cellule émettrice de l'UME, les molécules sont libérées dans un faible volume, induisant alors des concentrations suffisamment élevées pour être détectables par électrochimie. Ainsi, les UME offrent la possibiIité de mesurer des flux, même infimes, de molécules électroactives en temps réel. Cette technique analytique a été utilisée, complétée ou adaptée afin d'étudier deux phénomènes biologiques : l'exocytose vésiculaire et le stress oxydant cellulaire. L'analyse ampérométrique de l'exocytose, mécanisme impliqué dans la communication cellulaire, permet l'étude quantitative de la cinétique de libération des molécules intravésiculaires libérées dans le milieu extracellulaire. L'UME, placée dans le milieu extérieur, n'apporte pas d'information quant au statut des vésicules avant la fusion. Pour compléter ces informations, nous avons développé, par des techniques de microfabrication, un microsystème constitué d'électrodes conductrices et transparentes d'ITO permettant un couplage des détections ampérométrique et optique (microscopie TIRF) pour l'étude de la sécrétion des cellules BON BC21. L'ampérométrie à quatre potentiels constants, utilisée au laboratoire pour la détection des ROS/RNS libérées par les macrophages, cellules du système immunitaire, nécessite un grand nombre d'expériences pour s'affranchir de la variabilité cellulaire et des différences de sensibilité des UME. Afin de réduire considérablement le temps d'expérience, nous avons développé un microsystème constitué de quatre chambres de mesure, chacune contenant un jeu de trois électrodes. Ces quatre chambres permettront, à terme, le suivi et la détection simultanée en temps réel des variations de production de H2O2, ONOO-, NO* et NO2- libérées par une cellule.
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Lavarde, Marc. "Fiabilité des semi-conducteurs, tests accélérés, sélection de modèles définis par morceaux et détection de sur-stress." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112266.
Анотація:
Cette thèse traite de l'exploitation de données accélérées et de la sélection de modèles de régression dans un domaine de hautes technologies : les semi-conducteurs. Les données recueillies à la suite d'un test accéléré sont des données de régression. L'objectif du test est d'ajuster le comportement moyen du logarithme des durées de vie à l'aide d'une fonction f, dite fonction d'accélération. Cependant les données accélérées ont parfois des comportements complexes. Afin d'adapter la modélisation à ces comportements atypiques, nous avons cherché à détecter les changements de comportement de la fonction d'accélération. Nous proposons d'utiliser une collection de modèles de régressions définis par morceaux, pour chaque modèle candidat à l'estimation nous calculons l'estimateur des moindres carrés. Et nous sélectionnons le modèle final à l'aide d'un critère des moindres carrés pénalisés. L'estimateur pénalisé est une approximation optimale du modèle réel au sens où le risque de l'estimateur pénalisé est comparable au risque minimum parmi l'ensemble des modèles candidats. De plus, nous disposons d'une borne de risque non asymptotique. Et nous avons cherché à limiter les hypothèses de modélisation afin de prendre en compte un grand nombre de cas pratiques : nous avons envisager le cas d'usure (loi de durée de vie Lognormale) et le cas de chocs (loi de durée de vie Weibull). Nous avons mis en place des outils de sélection de modèles permettant à l'ingénieur de réaliser ses études de fiabilité sans a priori sur les modèles d'accélération et d'exploiter les données issues d'essais accélérés en sur-stressThis thesis deals with the using of accelerating data and regression model selection for high technology field: semiconductor chips. The accelerating trail gives us regression frameworks. The aim of the accelerating test consists on fitting the logarithm of the lifetime through the use of some function f, called the acceleration function. However, accelerating data may have misleading and complex comportment. In order to adapt the model with such data, we have proposed to detect the changes on the comportment of the acceleration function. We have considered a collection of piecewise acceleration models candidate to the estimation. For each model candidate we have estimated the least-squares estimation. And we have selected the final estimator using a penalized criterion. The penalized estimator is optimal approximation of the reality since the quadratic risk of penalized estimator is bounded by the minimal risk upon every least-squares estimators candidates. Moreover, this oracle inequality is non asymptotic. Furthermore, we have considered classical reliability cases: the Lognormal case associating with some fatigue failure, and the Weibull case associating with some choc failure. Lastly we have implemented model selection tools in order to realise survey study without a priori on the acceleration models and to use overstress trials
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Ghandour, Hala. "Détection par microélectrodes de flux attomolaires d'espèces réactives de l'oxygène et de l'azote produites par un macrophage." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066037.
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Delaunay-Moisan, Agnès. "Contrôle de l'homéostasie redox et détection des oxydants : Régulation du facteur de transcription Yap1 chez S. cerevisiae." Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 2002. http://www.theses.fr/2002INAP0013.
Анотація:
Le maintien d'une homéostasie redox intracellulaire est essentielle à la survie de la cellule. Pour cela, la cellule doit réguler la concentration intracellulaire en intermédiaires réactifs de l'oxygène (ou IRO), sous-produits de la respiration. La connaissance que nous avons des mécanismes de contrôle de l'homéostasie redox repose principalement sur des données obtenues chez la bactérie. Nous avons donc choisi un eucaryote comme modèle d'étude, la levure S. Cerevisiae. Le facteur de transcription Yap1 contrôle l'expression d'anti-oxydants, responsables en particulier de la réduction du peroxyde d'hydrogène (H2O2) et de l'ion superoxyde (O2. -). L'activité de Yap1 est régulée par sa localisation subcellulaire. Nous avons montré qu'in vivo, l'activation de Yap1 par le H2O2 repose sur la formation d'un pont disulfure intramoléculaire. Cette oxydation est responsable de l'accumulation nucléaire du régulateur et permet la production des anti-oxydants. L'oxydation de Yap1 par le H2O2 n'est pas directe mais elle est relayée par une peroxydase, Gpx3. L'oxydation de Gpx3 par le H2O2 entraîne la formation d'un pont disulfure intermoléculaire entre Yap1 et Gpx3, rapidement transformé en pont intramoléculaire dans Yap1. Ainsi, Gpx3 détecte et transmet spécifiquement le signal H2O2 à Yap1 par le transfert d'une modification redox. La description de ce mode d'activation assimile Gpx3 à un récepteur des peroxydes. L'ensemble de ces données nous ont conduit à renommer Gpx3 en Orp1 pour " Oxidant Receptor Peroxidase ". Après correction de la perturbation redox, Yap1 est désactivé par réduction, vraisemblablement par les thiorédoxines, dont Yap1 contrôle l'expression. La levure possède donc un système de surveillance de la concentration en peroxydes rétrocontrôlé.
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Gréard, Camille. "La détection des variants alléliques comme voie d'amélioration génétique des plantes fourragères : exemple de la luzerne." Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2261.
Анотація:
L’amélioration génétique de la luzerne (Medicago sativa), une légumineuse fourragère autotétraploïde, pourrait bénéficier de l’allele mining. Cette méthode consiste à rechercher, dans la diversité naturelle, des allèles ayant potentiellement un effet sur le phénotype. Pour évaluer l’intérêt de cette stratégie qui exploite la diversité naturelle, cinq gènes impliqués dans des caractères sélectionnés ont été retenus : CAD1 et CCoaOMT (digestibilité), CONSTANS-like (rendement fourrager), NHX1 (tolérance à la salinité) et WXP1 (tolérance à la sécheresse). La diversité de ces gènes a été étudiée en séquençant 387 génotypes cultivés et 20 génotypes sauvages. L’analyse des données confirme la présence d’un goulot d’étranglement durant la domestication et la sélection de la luzerne. CONSTANS-like et WXP1 révèlent de nombreux variants alors que CAD1, CCoaOMT et NHX1 sont très peu variables. Des variants ayant un effet potentiel sur le phénotype ont été identifiés dans les zones de la séquence protéique qui sont conservées au sein des Faboideae. L’impact sur le phénotype de deux variants du gène CONSTANS-like a été étudié : Constans-634, à l’origine d’un codon stop prématuré et Constans-4111, situé dans une région conservée du gène. Pour cela des croisements ont été réalisés afin d’obtenir une descendance avec toutes les doses possibles (AAAA, AAAB, AABB, ABBB and BBBB) pour chaque mutation étudiée. Des marqueurs KASPar ont été développés afin de déterminer les doses de mutations chez les descendants. Aucun génotype homozygote muté pour Constans-634 n’a été détecté parmi les 1505 descendants. Ce variant a induit une floraison plus précoce de trois jours pour les génotypes portant trois doses d’allèle muté. Le variant Constans-4111 a induit un effet additif sur la hauteur de tige. Les génotypes homozygotes de type sauvage étaient en moyenne 11,8 cm plus petits que les génotypes homozygotes portant trois ou quatre doses du variant. L’intégration de la stratégie allele mining dans les schémas de sélection des espèces végétales autotétraploïdes hétérozygotes a été discutéeLucerne (Medicago sativa) is an autotetraploid forage legume, whose breeding could beneficiate from allele mining. This strategy is based on the natural diversity and consists in seeking alleles with a potential effect on the phenotype. The interest of this approach was evaluated by studying five genes of agronomic interest: CAD1 and CCoaOMT (digestibility), CONSTANS-like (forage yield), NHX1 (salt tolerance) and WXP1 (drought tolerance). The diversity of these five genes was evaluated by sequencing 387 genotypes of cultivated accessions and 20 genotypes of wild accessions. The results confirmed a bottleneck during lucerne domestication and selection. CONSTANS-like and WXP1 were very variable whereas CAD1, CCoaOMT and NHX1 contained very few variants. Variants with a potential strong impact on the phenotype were identified in conserved parts of protein sequence within the Faboideae. The impact on phenotype was studied for two mutations of the CONSTANS-like gene: constans-634, causing a premature stop codon and constans-4111, located in a conserved region of the gene. Genotypes carrying one to three doses of the mutations (AAAB, AABB and ABBB) were polycrossed in order to obtain offsprings with every allele combination (AAAA, AAAB, AABB, ABBB and BBBB). KASPar markers were developed to determine the mutation doses in offspring progeny. No homozygous genotype was found for constans-634 in the 1505 offspring progeny. This mutation induced a premature flowering of three days for the genotypes carrying three doses of the mutation. The mutation constans-4111 induced an additive effect on stem height and the homozygous genotypes without the variant where on average 11.8 cm shorter than homozygous genotypes carrying three or four doses of the variant. The application of allele mining strategy in plant schemes of heterozygous autotetraploid species was discussed
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Ni, Zhuoya. "Méthode pour l'estimation de la fluorescence de la chlorophylle et son application pour la détection précoce du stress hydrique." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAD022/document.
Анотація:
La fluorescence chlorophyllienne induite par le soleil est une nouvelle façon de suivre l'évolution de la végétation et le cycle global du carbone. Grâce au modèle simulé et aux expériences sur le terrain et aéroportée, la recherche multi-échelles de méthode de détection de la fluorescence de la chlorophylle induite par le soleil est développé dans cette thèse. Les principales conclusions et innovations sont les suivantes : 1. Les expériences de contrôle en eau du maïs montrent que la fluorescence passive peut être utilisée pour détecter le stress hydrique des culture. L'analyse de la réponse de la fluorescence et de la température montre que la fluorescence est très sensible au stress hydrique précoce. 2. Après avoir analysé les effets de la température, de l'angle zénithal solaire et du rendement quantique de la fluorescence sur la détermination de la fluorescence, nous proposons une méthode d’obtention de la fluorescence qualitative basée sur l'indice de réflectance. 3. L’analyse des effets de la détermination de la fluorescence aéroportée nous a permis de montrer que l'angle zénithal solaire et la hauteur du capteur aéroporté sont les facteurs importants qui influent sur la détermination de la fluorescence induite par le soleilSun-induced chlorophyll fluorescence is a new way to monitor the vegetation change and global carbon cycle. Through the model simulated analysis, the pot experiment and the airborne flying experiment, the research on detecting the multi-scale sun-induced chlorophyll fluorescence is developed in this dissertation. The main conclusions and innovations are as follows: 1. The maize water control experiments demonstrate that the passive fluorescence can be used to detect the crop water stress, and the analysis of the different responses of the fluorescence and temperature illustrates that the fluorescence is much sensitive to the early water stress. 2. Analyze the effects of temperature, sun zenith angle and fluorescence quantum efficiency on the qualitative fluorescence retrieval, and propose a qualitative fluorescence retrieval method based on the reflectance index. 3. Analyze the effects of airborne fluorescence retrieval, and obtain that sun zenith angle and airborne sensor height are the important factors to affect the sun-induced fluorescence retrieval from the simulated analysis and airborne flying experiment
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Cazale, Arnaud. "Développement de microcapteurs chimiques intégrés pour la détection de l'ion sodium en phase liquide: application au suivi du stress physiologique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782580.
Анотація:
Lors d'opérations d'urgence, les primo-intervenants (pompiers, protection civile, gendarmerie ou militaires en opération) sont soumis à des contraintes physiologiques importantes responsables d'accidents médicaux graves (déshydratation, coup de chaleur...). Dans l'état actuel, il est absolument impossible d'obtenir un état physiologique réaliste des personnels d'urgence via les systèmes de surveillance de santé. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont eu pour but d'améliorer la prévention des primo-intervenants en développant un bandeau physiologique intégrant des capteurs biochimiques capable d'analyser et de surveiller la concentration en sodium dans la sueur. Des expérimentations ont mis en évidence un lien physiologique entre l'état corporel hyperthermique et la concentration en ions sodium dans la sueur. L'intégration de la technologie pNa-ISFET dans un bandeau physiologique, ainsi que les résultats issus des mesures in-vivo effectuées sur un panel de dix individus sont présentés dans ce manuscrit.
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Cazalé, Arnaud. "Développement de microcapteurs chimiques intégrés pour la détection de l'ion sodium en phase liquide : application au suivi du stress physiologique." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/2449/.
Анотація:
Lors d'opérations d'urgence, les primo-intervenants (pompiers, protection civile, gendarmerie ou militaires en opération) sont soumis à des contraintes physiologiques importantes responsables d'accidents médicaux graves (déshydratation, coup de chaleur. . . ). Dans l'état actuel, il est absolument impossible d'obtenir un état physiologique réaliste des personnels d'urgence via les systèmes de surveillance de santé. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont eu pour but d'améliorer la prévention des primo-intervenants en développant un bandeau physiologique intégrant des capteurs biochimiques capable d'analyser et de surveiller la concentration en sodium dans la sueur. Des expérimentations ont mis en évidence un lien physiologique entre l'état corporel hyperthermique et la concentration en ions sodium dans la sueur. L'intégration de la technologie pNa-ISFET dans un bandeau physiologique, ainsi que les résultats issus des mesures in-vivo effectuées sur un panel de dix individus sont présentés dans ce manuscritDuring emergency operations, the first responders (firefighters, civil defense, police or military operation) are subject to significant physiological constraints responsible for serious medical accidents (dehydration, heat stroke. . . ). In the current state, it is absolutely impossible to get a realistic physiological state emergency personnel via health monitoring systems. The work done in this thesis has been to improve the prevention of first responders in developing an integrated headband physiological biochemical sensors able to analyze and monitor the concentration of sodium in sweat. Experiments have demonstrated a physiological link between body condition and hyperthermic sodium ion concentration in sweat. The integration of technology pNa-ISFET in a physiological band, as well as results from in vivo measurements performed on a panel of ten individuals are presented in this manuscript
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Depayras, Ségolène. "Etude des mécanismes de détection, d'adaptation et de protection d'une souche de Pseudomonas fluorescens isolée de l'air en réponse au NO2 gazeux, marqueur de pollution automobile." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR005.
Анотація:
Les polluants atmosphériques de type oxydes d’azote (NOx), principalement constitués du NO, NO2 et leurs dérivés, représentent une énorme menace d’un point de vue environnemental et sanitaire. Leurs propriétés chimiques sont largement exploitées à l’échelle du vivant pour leur rôle dans divers processus de signalisation (systèmes nerveux et cardiovasculaire) ou l’élimination de pathogènes (système immunitaire). Néanmoins, des dérégulations dans la production cellulaire ou l’apport exogène de ces composés est à l’origine de nombreuses pathologies humaines (e.g. pulmonaires), généralement attribuées à la pollution. Toutefois, un grand nombre de microorganismes aéroportés sont continuellement exposés à ces composés délétères, intimement connectés aux espèces réactives de l’oxygène (ROS). Ainsi l’hypothèse de l’ensemble de ce travail a porté sur l’impact du NO2, NOx majoritairement retrouvés dans l’atmosphère, sur une souche aéroportée de P. fluorescens, espèce désormais associée aux voies aériennes et potentiellement pathogène. A l’issue d’une exposition à 45 ppm de NO2, la survie de P. fluorescens MFAF76a est significativement impactée suggérant un effet bactériostatique, conforté par l’impact observé sur le métabolisme énergétique. De plus, le NO2 induit un stress d’enveloppe via la perte d’un glycérophospholipide (UGP) et le remaniement de divers composants membranaires (LPS, peptidoglycane, acides gras). La pompe à efflux MexEF-OprN semblent participer à la stabilisation de la membrane et pourraient être également impliquée dans l’efflux des oxydes d’azotes, mécanismes confortés par l’étude d’un mutant MFAF76a-oprN. La porine majoritaire OprF semble également contribuer à la stabilisation de la membrane externe, néanmoins son implication reste à confirmer. De plus, une interconnexion entre ROS et NOx dans la signalisation (OxyR, IscR), et les mécanismes de détoxification, a été observée. La flavohémoprotéine Hmp semble être un élément crucial dans la détoxification des NOx chez P. fluorescens comme l’illustre un mutant MFAF76a-hmp. Les similitudes importantes entre les effets connus du NO et ceux observés lors d’une exposition au NO2 suggèrent une conversion non enzymatique du NO2, une fois pénétré dans la cellule, en NO. Désormais, une étude plus approfondie est nécessaire afin de décrypter (i) les mécanismes impliqués dans la régulation de la pompe à efflux RND MexEF-OprN et de la flavohémoprotéine Hmp, (ii) d’autres acteurs intervenant dans la réponse au stress d’enveloppe et la détoxification ainsi que (iii) le devenir de NO2 dans la celluleNitrogen oxides (NOx) atmospheric pollutants, mainly constituted of NO, NO2 and derived compounds, are a big threat to the environment and health. Their chemical properties are largely exploited at the cellular scale for their role in diverse physiological processes such as signalisation (nervous and cardiovascular systems) or in pathogens eradication (immunity system).However, dysregulation in production pathways or exogenous input of these compounds lead to several pathologies (e.g. respiratory diseases), usually attributed to atmospheric pollution. However, a wide range of airborne microorganisms are constantly exposed to these deleterious compounds, intimately connected to reactive oxygen species (ROS). Thus, the hypothesis of this work deals with the impact of NO2, the main atmospheric NOx, on an airborne P. fluorescens, a strain usually neglected but yet associated with human airways, and potentially pathogenic. Following an exposure to 45 ppm of NO2, the survival of P. fluorescens MFAF76a is severely impaired, suggesting a bacteriostatic effect, as comforted by NO2 impact on energetic metabolism. Moreover, an exposure to NO2 induces an envelope stress through the loss of an Unknown Glycerophospholipid (UGP) and the reorganisation of membrane constituents (LPS, peptidoglycan, fatty acids). The efflux pump MexEF-OprN is involved in membrane stabilization and could also efflux NOx, as highlighted by a MFAF76a-oprN mutant. The major porin OprF could also contribute in external membrane stabilisation, however its implication is still under investigation. Moreover, ROS and NOx are interconnected as illustrated by their shared signalisation (OxyR, IscR) and detoxification pathways. The flavohemoprotein Hmp is a crucial element in the detoxification of NOx in P. fluorescens as illustrated in an MFAF76a-hmp mutant. The similarities between the known effects of NO and those observed in the case of an exposure to NO2, suggest a non-enzymatic conversion of NO2, following cell penetration, into NO. Henceforth, deeper studies are required to decode (i) the mechanisms involved in the regulation of the RND efflux pump MexEF-OprN and the flavohemoprotein Hmp, (ii) other relevant actor implicated in the envelope stress response and in detoxification pathways as well as (iii) the fate of NO2 within the cell
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Erard, Marie. "Détection par ultramicroélectrodes de flux femtomolaires émis par une cellule vivante isolée : application au stress oxydatif et à l'exocytose de neurotransmetteurs." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066124.
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Delaunay, Agnès. "Contrôle de l'homéostasie redox et détection des oxydants. Régulation du facteur de transcription Yap1 chez S. cerevisiae." Phd thesis, INAPG (AgroParisTech), 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005660.
Анотація:
Le maintien d'une homéostasie redox intracellulaire est essentielle à la survie de la cellule. Pour cela, la cellule doit réguler la concentration intracellulaire en intermédiaires réactifs de l'oxygène (ou IRO), sous-produits de la respiration. La connaissance que nous avons des mécanismes de contrôle de l'homéostasie redox repose principalement sur des données obtenues chez la bactérie. Nous avons donc choisi un eucaryote comme modèle d'étude, la levure S. cerevisiae. Le facteur de transcription Yap1 contrôle l'expression d'anti-oxydants, responsables en particulier de la réduction du peroxyde d'hydrogène (H2O2) et de l'ion superoxyde (O2.-). L'activité de Yap1 est régulée par sa localisation subcellulaire. Nous avons montré qu'in vivo, l'activation de Yap1 par le H2O2 repose sur la formation d'un pont disulfure intramoléculaire. Cette oxydation est responsable de l'accumulation nucléaire du régulateur et permet la production des anti-oxydants. L'oxydation de Yap1 par le H2O2 n'est pas directe mais elle est relayée par une peroxydase, Gpx3. L'oxydation de Gpx3 par le H2O2 entraîne la formation d'un pont disulfure intermoléculaire entre Yap1 et Gpx3, rapidement transformé en pont intramoléculaire dans Yap1. Ainsi, Gpx3 détecte et transmet spécifiquement le signal H2O2 à Yap1 par le transfert d'une modification redox. La description de ce mode d'activation assimile Gpx3 à un récepteur des peroxydes. L'ensemble de ces données nous ont conduit à renommer Gpx3 en Orp1 pour " Oxidant Receptor Peroxidase ". Après correction de la perturbation redox, Yap1 est désactivé par réduction, vraisemblablement par les thiorédoxines, dont Yap1 contrôle l'expression. La levure possède donc un système de surveillance de la concentration en peroxydes rétrocontrôlé.
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Daum-Badouard, Carine. "Les lésions des acides nucléiques : détection par CLHP-SM/SM dans les milieux biologiques humains et intérêt comme biomarqueurs du stress oxydant et de l'inflammation." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00134563.
Анотація:
L'ADN ou l'ARN, détenteurs de l'information génétique, peuvent subir des dommages dus aux acteurs du stress oxydant ou de l'inflammation. La cellule a développé des mécanismes de réparation de ces dommages, mais certaines lésions peuvent persister et devenir mutagènes. Dans ce but, nous nous sommes intéressés au dosage simultané de plusieurs de ces lésions à l'aide d'une technique de chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse en mode tandem outil analytique rapide et fiable ayant une très grande sensibilité. Le but de ce travail était de trouvel des biomarqueurs du stress oxydant ou de l'inflammation parmi les lésions connues de l'ADN et de les quantifier dans les milieux biologiques humains afin de compléter le panel existant de biomarqueurs protéiques ou lipidiques. Ainsi, trois groupes de lésions ont pu être quantifiés : les lésions oxydatives issues de l'action des espèces oxygénées activées, les lésions chlorées issues des phénomènes inflammatoires et les adduits de la peroxydation lipidique. Les étapes de mise au point analytique ayant été optimisées, elles ont été suivies d'une validation biologique parmi différentes pathologies étudiées et représentées par le diabète, certains cancers traités par radiothérapie et les hommes atteints d'infertilité masculine. Les différents résultats montrent une variation des taux des certaines lésions dans les leucocytes circulants ou des l'urine des patients par rapport aux sujets sains. Néanmoins, ces essais nécessitent d'être confirmés quant à l'utilisatiol des ces lésions en tant que biomarqueurs. D'autres types de pathologies devront également être testésMolecules involved in oxidative stress or inflammation can damage DNA or RNA, the biopolymers that contain the genetic information. The cel! has developed several enzymatic systems to repair the damage but sorne of them can remain and lead to mutagenecity. Hence, we focused our attention on the simultaneous quantification of severallesions using high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry, a very sensitive, fast and reliable analytical system. The aim of this work was to develop new biomarkers of oxidative stress among the known DNA les ions by quantifying them in human biological fluids. For such a purpose, three types of DNA lesions were monitored : les ions due to oxidative stress, chlorinated lesions arising from inflammation processes and lesions generated subsequently to lipid peroxidation. The analytical method has been optimisel and the biological validation was performed using different pathologies such as diabetes, patients suffered from cancer and treated by radiotherapy and men with infertility. Preliminary results obtained show different levels of DNA lesions between patients and healthy controls. These results have to be confirmed in order to confirm the significance of these lesions as potential biomarkers. Other kinds of Datholoaies will be investigated usina the same approach
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Mandon, Céline. "Mise au point d'un bioessai à cellules entières, pour la détection de pollutions, basé sur la technologie du promoteur de stress." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10276.
Анотація:
L'objectif de ce travail est la mise au point d'un bioessai luminescent, permettant d'apprécier rapidement la toxicité globale d'un milieu complexe, grâce à des systèmes biologiques génétiquement modifiés. Le principe est basé sur l'association d'un promoteur de stress (hsp22 ou hsp23 de drosophile) et d'un gène rapporteur, codant une protéine bioluminescente (luciférase) ou fluorescente (EGFP), insérés dans une matrice cellulaire. Les premiers essais, réalisés grâce à des levures, ont montré que cet organisme ne correspondait pas aux critères de sensibilité de ce système. La génération de promoteurs génétiquement manipulés a permis de produire des clones recombinants de lignées cellulaires humaines (HeLa ou HepG2) et d''améliorer les performances du test. Les résultats en présence de composés toxiques tels que des métaux lourds, des perturbateurs endocriniens et d'échantillons environnementaux, ont permis l'induction de la transcription du gène rapporteur avant la manisfestatin de cytotoxicité
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Peigné, Cassie-Marie. "Modalités fines d'activation antigénique des LT Vγ9Vδ2 humains : mécanismes de détection du stress cellulaire et implication de la butyrophiline BTN3A/CD277". Nantes, 2016. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=f2d45559-cfa5-42ae-a547-6aaf17d1ae3c.
Анотація:
Chez la plupart des primates adultes, les lymphocytes T (LT) γ9δ2, représentant la majorité des LTγδ périphériques, jouent un rôle important dans la protection de l'organisme (ex. Agents infectieux, tumeurs). Des molécules activant spécifiquement les LTγ9δ2 ont été caractérisées et sont majoritairement des composés non-peptidiques phosphorylés appelés phosphoantigènes (PAg). Les PAg naturels correspondent à des métabolites de voies de synthèse des isoprénoïdes proches aux cellules procaryotes et eucaryotes. Les modalités d'activation des LTγ9δ2 induite par les PAg demeurent mal connues. Des données obtenues dans l'équipe ont révélé le rôle clé joué par la glycoprotéine BTN3A (butyrophyline, CD277), et en particulier de l'isoforme BTN3A1, dans l'activation antigénique des LTγ9δ2 induite par les PAg. Mes travaux ont visé à étudier les mécanismes impliquant BTN3A lors de l'activation des LTγ9δ2. J'ai ainsi pu montrer que le domaine intracellulaire B30. 2 de BTN3A1 peut interagir avec les PAg, notamment grâce à l'histidine 351, constituant majeur et exclusif d'une poche chargée de ce domaine. En parallèle, j'ai mis en évidence l'implication d'autres protéines pouvant interagir avec ce domaine intracellulaire, par utilisation de la technique du double-hybride. Ces travaux ont révélé l'existence de six protéines candidates partenaires de BTN3A. Enfin, mes résultats ont permis de proposer une cartographie fonctionnelle de l'intégralité des isoformes de BTN3A. L'ensemble de mes travaux a permis d'apporter un éclairage nouveau sur les modalités fines d'activation antigénique des LTγ9δ2 induite par les PAg et de préciser le rôle clé joué par les molécules BTN3A dans ce processusVγ9Vδ2 T cells are the major sub-population of γδ T cells in human blood. They play a leading part in protection of the organism against infectious agents and tumor cells. Vγ9Vδ2 T cells are specifically and strongly activated by small organic pyrophosphate molecules termed phosphoantigens (PAg) in a TCR dependant way. PAg are metabolites from the isoprenoid pathway shared by both procaryotes and eucaryotes. The activation modalities of Vγ9Vδ2 T cells by PAg remain to be defined in detail. Results from our team revealed an important role played by the BTN3 (CD277) molecule during Vγ9Vδ2 T cell antigenic activation. BTN3, and especially the BTN3A1 isoform, is involved in activating Vγ9Vδ2 T cells. The work described in this thesis, aimed at investigating the underlying mechnisms allowing BTN3 molecule to activate Vγ9Vδ2 T cells. We showed that the B30. 2 intracellular domain of BTN3A1 was able to fix PAg with a histidine residue in position 351 playing a vital role. Furthermore, we identified other proteins that could interact with this intracellular domain. We used the yeast double-hybrid technique, and identified six putative partner proteins. Finally, we carried out a function maping of the intracellular part of the various BTN3 isoforms. These results brought new insights into the antigenic activation modalities of Vγ9Vδ2 T cells by PAg and clarify the key role played by the BTN3 molecule in this process
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Loayza, Loza Hildo. "Suivi expérimental du rendement de fluorescence des couverts végétaux par des techniques actives et passives. Application à la détection du stress hydrique." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS465.
Анотація:
La fluorescence de la chlorophylle (ChlF) est directement liée au processus photosynthétique. Cependant, au niveau de la canopée, ce lien physiologique entre la fluorescence et la photosynthèse peut être brouillé par les changements structurels de la végétation et les interactions entre la lumière du soleil et la structure 3D de la canopée. De plus, une grande partie de nos connaissances sur la relation entre la fluorescence et l'état physiologique des plantes provient d'études au niveau des feuilles réalisées dans des conditions de laboratoire. La signification physiologique de la ChlF au niveau de la canopée et dans des conditions naturelles est toujours un sujet de recherche majeur. Ce projet doctoral avait pour objectifs : 1. Etude du rendement de fluorescence de la chlorophylle au niveau de la canopée: nous décrivons un nouvel instrument, Ledflex, qui est un micro-LIDAR dédié à effectuer des mesures continues du rendement de fluorescence de la végétation. Ledflex a été appliqué avec succès dans des conditions de plein soleil pour établir la signature du stress hydrique sur la canopée du pois (Pisum Sativum). Dans des conditions bien irriguées, le cycle diurne du rendement de fluorescence observé (Fs) présente une forme en M avec un minimum (Fmin) vers midi supérieur au niveau observé à l’obscurité (Fo). Après plusieurs jours sans irrigation, Fs diminue et FminThe chlorophyll fluorescence (ChlF) is directly related to the photosynthetic process. However, at canopy level this physiological link between fluorescence and photosynthesis may be blurred by structural vegetation changes and geometrical effects linked to interactions between sunlight and the three-dimensional structure of the canopy. Furthermore, much of our knowledge about the relationship between fluorescence and the physiological status of plants come from leaf level studies carried out under laboratory conditions. The physiological significance of ChlF at canopy level and under natural conditions is still a major subject of research and a source of uncertainties in the interpretation of SIF. This doctoral project aims were: 1. To study chlorophyll fluorescence yield at canopy level: we describe a new instrument, Ledflex, which is a micro-LIDAR dedicated to perform continuous measurements of vegetation fluorescence yield. Ledflex has been successfully applied under full sunlight conditions to establish the signature of water-stress on a pea (Pisum Sativum) canopy. Under well-watered conditions the Fs diurnal cycle present an M shape with a minimum (Fmin) at noon which is higher than the fluorescence level observed at predawn (Fo). After several days withholding watering, Fs decreases and Fmin
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Guerrier, Sterenn. "High bandwidth detection of mechanical stress in optical fibre using coherent detection of Rayleigh scattering." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2022. http://www.theses.fr/2022IPPAT004.
Анотація:
Répondant à une demande croissante de connectivité entre les individus, entre les pays et par conséquent entre les continents, les fibres optiques de télécommunications sont déployées dans le monde entier. Les continents comme les océans sont désormais quadrillés par ces réseaux dont l'importance stratégique n'est plus à démontrer. De manière plus générale, les fibres optiques sont une alternative aux capteurs électrodynamiques de vibrations, avec un atout majeur : la possibilité de détecter et localiser des phénomènes indépendants tout au long de la fibre, bien au-delà de la simple détection de ruptures de fibres et allant jusqu’à la reconnaissance de multiples signatures audio voire de la parole. Cette thèse a pour but d'étudier finement la rétro-diffusion Rayleigh dans les fibres optiques, qui permet de capter de l'information induite par des perturbations mécaniques tout le long d'une fibre. Nous étudions le potentiel des fibres optiques en tant que microphones distribués, en terme de bande passante mécanique et de sensibilité. Nous décrivons le système d'interrogation des capteurs à fibre distribués, et proposons la modélisation d'un tel interrogateur en tenant compte du multiplexage des signaux sur deux axes orthogonaux de polarisation lors de la propagation dans la fibre. Nous étudions la problématique de l'évanouissement dans la fibre : à la fois l'évanouissement de polarisation que nous parvenons à annuler grâce à la méthode d'interrogation Coherent-MIMO, et l'évanouissement cohérent que nous proposons de diminuer en recourant à une interrogation multi-porteuses électronique. Différents résultats de mesure sont également présentés dans cette thèse : nous validons le seuil de distinction du système d'interrogation sur quelques kilomètres de fibre monomodes de télécommunications, puis, sur des dizaines de kilomètres de fibres incluant des câbles déployés, nous validons la pertinence d'un système de captation par segment de fibres dans les réseaux télécom à haut débit, ouvrant ainsi la voie à des systèmes de télémétrie évoluée dédiés aux réseaux optiques de demainTelecommunication fibres are being deployed all over the world, connecting distant people, institutions, companies with an outstanding quality of service in terms of data rate and latency. Their strategic value in terms of global economy and daily life is now undeniable. Monitoring such an infrastructure has become mandatory, and that far beyond the standard case of breaks localization. From a broader standpoint, optical fibres are an alternative to electro-dynamic point sensors, with a strong asset: the capability to detect and localize multiple independent phenomena all along a fibre. Thus, the millions of kilometers of currently deployed optical fibre around the world constitute a huge potential base of sensors. Distributed vibration sensors have a huge potential regarding sensing of dynamic events, detecting of multiple acoustic signatures up to speech signals. In this thesis, we show how distributed optical fibre sensors can be designed on top of telecommunication fibres, namely standard single mode fibres, and we explore their potential in terms of reach, detection threshold, and sensing bandwidth. We present the interrogator systems for distributed fibre sensing and build a dual-polarization numerical model of such an interrogation system and fibre sensor. Secondly, we tackle the coherent fading issue by means of frequency diversity in the digital domain, i.e. directly applicable at the modulation of the interrogation sequences, before entering the optical domain. We developed MIMO-OFDM which retrieves independent channel estimations from a single fibre segment; the estimations are further combined, and the obtained estimations are assessed with regards to the reliability metric. Throughout this thesis, many experimental measurements were conducted, assessing the capabilities of the Coherent-MIMO interrogator on single-mode-fibre sensors in terms of reach, bandwidth, and detection threshold. We also demonstrate the co-propagation of a sensing signal along with high data rate channels, without any impact on the transmitted data, paving the way to the enhanced monitoring and telemetry in deployed telecommunication networks
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Wagner, Nicolas. "Détection des modifications de l’organisation circadienne des activités des animaux en relation avec des états pré-pathologiques, un stress, ou un événement de reproduction." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2020. http://www.theses.fr/2020CLFAC032.
Анотація:
L'élevage de précision consiste à enregistrer des paramètres sur les animaux ou leur environnement grâce à divers capteurs. Dans cette thèse, il s'agit de suivre le comportement de vaches laitières via un système de localisation en temps réel. Les données sont collectées en une suite de valeurs à intervalle régulier, c'est ce que l'on appelle une série temporelle. Les problèmes liés à l'utilisation de capteurs sont le grand nombre de données engendré et la qualité de ces données. Le Machine Learning (ML) permet d'atténuer ce problème. Le but de cette thèse est de détecter les comportements anormaux de vaches. L'hypothèse de travail, étayée par la littérature en biologie, est que le rythme circadien d'activité d'une vache change si celle-ci passe d'un état normal à un état de maladie, stress ou encore un stade physiologique spécifique (œstrus, mise-bas) et ce, de manière très précoce. La détection d'une anomalie de comportement permettrait de prendre des décisions plus rapidement en élevage. Pour cela, il existe des outils de classification de séries temporelles ou Time Series Classification (TSC) en anglais. Le problème avec les données de comportement est que le schéma comportemental dit normal de la vache varie selon les vaches, les jours, la ferme, la saison, etc. Trouver un schéma normal commun à toutes les vaches est donc impossible. Or, la plupart des outils de TSC se basent sur l'apprentissage d'un modèle global pour définir si un comportement donné est proche de ce modèle ou non. Cette thèse s'articule autour de deux grandes contributions. La première consiste à l'élaboration d'une nouvelle méthode de TSC : FBAT. Elle se base sur les transformées de Fourier pour identifier un pattern d'activité sur 24 h et le comparer à celui d'une autre période de 24 h consécutive, afin de palier le problème de l'absence de schéma commun d'une vache normale. La deuxième contribution consiste à utiliser les étiquettes floues. En effet, autour des jours considérés comme anormaux, il est possible de définir une zone incertaine où la vache serait dans un état intermédiaire. Nous montrons que la logique floue permet d'améliorer les résultats quand les étiquettes sont incertaines et nous introduisons une variante floue de FBAT : F-FBATPrecision livestock farming consists of recording parameters on the animals or their environment using various sensors. In this thesis, the aim is to monitor the behaviour of dairy cows via a real-time localisation system. The data are collected in a sequence of values at regular intervals, a so-called time series. The problems associated with the use of sensors are the large amount of data generated and the quality of this data. The Machine Learning (ML) helps to alleviate this problem. The aim of this thesis is to detect abnormal cow behaviour. The working hypothesis, supported by the biological literature, is that the circadian rhythm of a cow's activity changes if it goes from a normal state to a state of disease, stress or a specific physiological stage (oestrus, farrowing) at a very early stage. The detection of a behavioural anomaly would allow decisions to be taken more quickly in breeding. To do this, there are Time Series Classification (TSC) tools. The problem with behavioural data is that the so-called normal behavioural pattern of the cow varies from cow to cow, day to day, farm to farm, season to season, and so on. Finding a common normal pattern to all cows is therefore impossible. However, most TSC tools rely on learning a global model to define whether a given behaviour is close to this model or not. This thesis is structured around two major contributions. The first one is the development of a new TSC method: FBAT. It is based on Fourier transforms to identify a pattern of activity over 24 hours and compare it to another consecutive 24-hour period, in order to overcome the problem of the lack of a common pattern in a normal cow. The second contribution is the use of fuzzy labels. Indeed, around the days considered abnormal, it is possible to define an uncertain area where the cow would be in an intermediate state. We show that fuzzy logic improves results when labels are uncertain and we introduce a fuzzy variant of FBAT: F-FBAT
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Rosé, Elmacin Roseline. "Génétique de la tolérance à la chaleur chez le porc : caractérisation de la variabilité génétique en milieu tropical humide." Thesis, Antilles, 2017. http://www.theses.fr/2017ANTI0170/document.
Анотація:
L'objectif de la thèse est de caractériser la variabilité génétique de la tolérance à la chaleur chez le porc P.n r.roissance.Dans un premier temps, l'effet de deux envîrnnnements climatiques (tempéré, TEMP vs. tropical humide, TROP) sur les performances de production et les réponses thermorégulatrices des porcs en croissance a été évalué.Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé le déterminisme génétique de l'adaptation à la chaleur chez le porc en croissance.Les 2 analyses ont permis de proposer des régions qui affectent significativement: les caractères de croissance, l'ingestion, l'efficacité alimentaire, l'épaisseur de lard et les caractères de réponse de thermorégulation sur le chromosome sur SSC 2, 5, 8, 10, 11 et 15. Les mutations des gènes MC4R et IGF2 semblent avoir un effet sur les températures corporelles. Des interactions entre ces mutations et des ré ions sur le énome ont été détectéesThe aim of the thesis is to characterize the genetic variability of heat tolerance in pork P.ngrowth.Initially, the effect of two climatic events (temperate, TEMP vs. tropical moist, TROP) on production performance and thermoregulatory responses of growing pigs was evaluated.In a second step, we characterized the genetic determinism of heat adaptation in growing pigs.The two analyzes made it possible to propose regions that significantly affect: growth characteristics, ingestion, feed efficiency, blubber thickness and thermoregulatory response characteristics on the chromosome on SSC 2, 5, 8, 10, 11, and 15. Mutations in the MC4R and IGF2 genes appear to have an effect on body temperatures. Interactions between these mutations and ions on the enome have been detected
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Tlemsani, Fatima Zohra. "Mesure des transferts thermiques et hydriques par intégration des fluxmètres thermiques textiles dans un vêtement pour les enfants en situation de polyhandicap." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILN004.
Анотація:
Les enfants souffrants de la paralysie cérébrale éprouvent un stress psychologique important lors de la rééducation. Ceci est lié à de nombreux facteurs psychologiques comme la peur, l'anxiété et les phobies, et d'autres physiques tels que le poids des appareils de rééducation, leurs frottements sur le corps, et les douleurs liées aux problèmes de motricité. Dans l'état de l'art, il a été montré que les chercheurs ont suivi une approche utilisant les paramètres physiologiques comme bioindicateurs de stress. Ils utilisent principalement des biosignaux tels que la température cutanée, l'électrocardiographie (ECG), l'activité électrodermale (EDA), l'électromyographie (EMG), la respiration, le diamètre de la pupille, l'électroencéphalographie (EEG) pour l'évaluation du stress. Etant donné que les échanges thermiques et hydriques sont fonction de l'évolution de la température, ils peuvent également faire l'objet d'un indicateur de stress, d'autant plus qu'ils représentent un indicateur d'inconfort thermique. Pour cela, dans ce travail, un fluxmètre thermique textile, qui possède des caractéristiques de perméabilité, souplesse et conformité à être utilisé sur la peau, a été développé, analysé et caractérisé. Un dispositif expérimental a été mis en place afin d'établir un système de calibration de fluxmètre. Ensuite le comportement thermo-hydrique des fluxmètres a été analysé dans des conditions de laboratoire. Les fluxmètres thermiques textiles développés ont montré des sensibilités dans le même ordre de grandeur que le capteur étalon. De plus, l'étude des performances de fluxmètre a montré un comportement similaire à celle du capteur étalon. Par conséquent, des tests de stress ont été menés sur 20 volontaires adultes en bonne santé, de différentes tranches d'âges, et différents gendres, femmes et hommes, et sur deux enfants, de 7 ans et 12 ans, également en bonne santé. Trois différents types d'activité ont été réalisés pour provoquer le stress, à savoir, des activités mathématiques, des jeux de réalité virtuelle et une activité sportive. Cela a été dans l'objectif de stimuler différents types de stress, i.e. le stress positif (eustress), le stress négatif et le stress physique, respectivement. Les résultats des tests montrent un comportement similaire entre les deux fluxmètres (textile et étalon), et une corrélation positive entre le comportement de l'électrocardiogramme et celui du fluxmètre. Un lien a été établi dans la majorité des cas entre le retour des volontaires concernant le stress ressenti, et leurs réponse thermo-hydrique relevée par le fluxmètre thermique textileChildren with cerebral palsy experience significant psychological stress during rehabilitation. This is related to many psychological factors such as fear, anxiety and phobias, and physical factors such as the weight of the rehabilitation devices, their friction on the body, and the pain related to motor problems. In the state of art, it has been shown that researchers have followed an approach using physiological parameters as biomarkers of stress. They mainly use biosignals such as skin temperature (ST), electrocardiography (ECG), electrodermal activity (EDA), electromyography (EMG), respiration, pupil diameter, electroencephalography (EEG) for stress assessment. Since thermal and hydric exchanges are a function of temperature evolution, they can also be an indicator of stress, especially since they represent an indicator of thermal discomfort. For this purpose, in this work, a textile heat fluxmeter, which has characteristics of permeability, flexibility and suitability for use on the skin, has been developed, analyzed and characterized. An experimental device was set up in order to establish a calibration system of the fluxmeter. Then the thermo-hydric behavior of the fluxmeters was analyzed under laboratory conditions. The developed textile heat fluxmeter showed similar sensitivities as the gold standard sensor. Moreover, the study of the fluxmeter performance showed a similar behavior to that of the standard sensor. Therefore, stress tests were conducted on 20 healthy adult volunteers of different ages and genders, women and men, and on two children, 7 and 12 years old, also healthy. Three different types of activities were performed to induce stress, namely, mathematical activities, virtual reality games and a sports activity. This was with the objective of stimulating different types of stress, i.e. positive stress (eustress), negative stress and physical stress, respectively. The results of the tests show a similar behavior between the two fluxmeters (textile and standard), and a positive correlation between the behavior of the electrocardiogram and the fluxmeter. A relation was established in the majority of cases between the volunteers' feedback on the stress they felt and their thermo-hydric response measured by the textile heat fluxmeter
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Guénette, Caroline. "Évaluation du potentiel de l’infrarouge spectral pour la détection hâtive du stress nutritif chez les végétaux de grandes cultures. Application à la culture de la pomme de terre." Thesis, Université Laval, 2003. http://www.theses.ulaval.ca/2003/21037/21037.pdf.
Анотація:
À l’heure actuelle, la gestion des fertilisants dans les productions agricoles est un sujet auquel les producteurs et les gestionnaires accordent beaucoup d’attention. La sur-utilisation des fertilisants engendre des coûts environnementaux et financiers importants qui ont récemment mené à une législation, aussi fédérale que provinciale, dans ce domaine.
Pour en arriver à l’utilisation optimale des fertilisants azotés, ce sont les carences des végétaux qui doivent être évaluées correctement. Ce projet de recherche vise à évaluer le potentiel de détection des carences nutritives en azote chez la pomme de terre par la télédétection spectrale infrarouge.
Pour atteindre notre objectif, nous avons effectué une campagne de mesure en serre où le plan expérimental était sous forme de mesures répétées. Quatre niveaux de carences nutritives en azote ont été induits chez des plants de pomme de terre. Le stress causé par la carence nutritive chez les plants a été mesuré selon des techniques agronomiques et des techniques de télédétection, incluant la spectroscopie infrarouge.
Une fois le potentiel de détection des carences évalué pour chaque technique, c’est la comparaison entres elles qui permet de déterminer lesquelles mèneront à la discrimination la plus hâtive dans la saison de croissance.
Une combinaison optimale d’indice est identifiée et sa capacité de discrimination est quantifiée par une analyse discriminante. La recherche conclut à une amélioration notable du potentiel de discrimination du stress causé par une carence nutritive en azote en combinant 3 indices de télédétection spectrale.At the present time, the management of fertilizers in the agricultural productions is a subject on which producers and administrators grant much attention. The overuse of fertilizers generates important environmental and financial costs which recently lead to both federal and provincial legislations in this field. To gain optimal use of nitrogenized fertilizers, one must evaluate correctly the plant‘s deficiencies. This research project aims at evaluating the potential of detection of the nutritive nitrogen deficiency on potato plants by the use of infra-red spectral remote sensing. To achieve our goal, we performed repeated measurements in a greenhouse experimental setup. Four levels of nitrogen deficiencies were induced on potato plants. The stress caused by the nutritive deficiency was measured according to agronomic techniques and remote sensing techniques, including the infra-red spectroscopy. Once the potential of detection evaluated for each technique, the comparison among them made it possible to determine which technique(s) allowed the hastiest discrimination during the growing season. An optimal combination of index has been identified. Its capacity of discrimination between levels of nitrogen deficiency has been quantified by a discriminant analysis. Research concludes with a notable improvement of discrimination potential by combining three remote sensing index.
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Guénette, Caroline. "Évaluation du potentiel de l'infrarouge spectral pour la détection hâtive du stress nutritif chez les végétaux de grandes cultures. Application à la culture de la pomme de terre." Master's thesis, Université Laval, 2003. http://hdl.handle.net/20.500.11794/17814.
Анотація:
À l’heure actuelle, la gestion des fertilisants dans les productions agricoles est un sujet auquel les producteurs et les gestionnaires accordent beaucoup d’attention. La sur-utilisation des fertilisants engendre des coûts environnementaux et financiers importants qui ont récemment mené à une législation, aussi fédérale que provinciale, dans ce domaine. Pour en arriver à l’utilisation optimale des fertilisants azotés, ce sont les carences des végétaux qui doivent être évaluées correctement. Ce projet de recherche vise à évaluer le potentiel de détection des carences nutritives en azote chez la pomme de terre par la télédétection spectrale infrarouge. Pour atteindre notre objectif, nous avons effectué une campagne de mesure en serre où le plan expérimental était sous forme de mesures répétées. Quatre niveaux de carences nutritives en azote ont été induits chez des plants de pomme de terre. Le stress causé par la carence nutritive chez les plants a été mesuré selon des techniques agronomiques et des techniques de télédétection, incluant la spectroscopie infrarouge. Une fois le potentiel de détection des carences évalué pour chaque technique, c’est la comparaison entres elles qui permet de déterminer lesquelles mèneront à la discrimination la plus hâtive dans la saison de croissance. Une combinaison optimale d’indice est identifiée et sa capacité de discrimination est quantifiée par une analyse discriminante. La recherche conclut à une amélioration notable du potentiel de discrimination du stress causé par une carence nutritive en azote en combinant 3 indices de télédétection spectrale.At the present time, the management of fertilizers in the agricultural productions is a subject on which producers and administrators grant much attention. The overuse of fertilizers generates important environmental and financial costs which recently lead to both federal and provincial legislations in this field. To gain optimal use of nitrogenized fertilizers, one must evaluate correctly the plant‘s deficiencies. This research project aims at evaluating the potential of detection of the nutritive nitrogen deficiency on potato plants by the use of infra-red spectral remote sensing. To achieve our goal, we performed repeated measurements in a greenhouse experimental setup. Four levels of nitrogen deficiencies were induced on potato plants. The stress caused by the nutritive deficiency was measured according to agronomic techniques and remote sensing techniques, including the infra-red spectroscopy. Once the potential of detection evaluated for each technique, the comparison among them made it possible to determine which technique(s) allowed the hastiest discrimination during the growing season. An optimal combination of index has been identified. Its capacity of discrimination between levels of nitrogen deficiency has been quantified by a discriminant analysis. Research concludes with a notable improvement of discrimination potential by combining three remote sensing index.
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Rovere, Martina. "Étude fonctionnelle de la famille des facteurs de transcription ERF-VIIs chez Medicago truncatula : régulateurs clés de l’adaptation au manque d’oxygène." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4037/document.
Анотація:
Les légumineuses sont connues pour leurs capacités à établir une relation symbiotique avec des bactéries du sol fixatrices de l'azote atmosphérique. Cette interaction aboutit à la formation d'un nouvel organe au niveau des racines, la nodosité, au sein duquel le symbiote convertit l'azote atmosphérique (N2) en ammoniac, qui peut être directement consommé par les plantes. A l’intérieur de cette nodosité, la concentration en oxygène (O2) est maintenue à un très faible niveau car la réaction de réduction du N2 par l’enzyme bactérienne nitrogénase est inhibée par des traces d’oxygène. Un mécanisme de perception directe de l'O2 impliquant des membres de la famille des facteurs de transcription « Ethylene Responsive Factors » (ERFs) du groupe VII a récemment été découvert chez Arabidopsis thaliana. Ces facteurs de transcription (FT) possèdent une extrémité N-terminale caractéristique avec un résidu de cystéine à la seconde position. Dans des conditions normales d'O2, les FT sont conduit à la dégradation suivant une voie spécifique du protéasome. En condition de stress hypoxique, les TFs sont stabilisés et peuvent activer l’expression des gènes de réponse à l'hypoxie. Il a été démontré que la présence d’O2 et de NO était nécessaire pour déstabiliser ces protéines, et qu'une réduction de la disponibilité de l'un ou l'autre des gaz est suffisante pour protéger le résidu cystéine N-terminale de l'oxydation. L’objectif de cette thèse a été d'étudier le rôle de la famille ERF-VII dans la perception et l'adaptation au manque d'O2 chez M. truncatula. Des travaux ont aussi été menés pour déterminer l’importance du NO dans le fonctionnement en microoxie de la nodosité. Quatre gènes codant pour des facteurs de transcription de la famille ERF-VII ont été identifiés dans le génome de M. truncatula. La caractérisation de cette famille au niveau transcriptionnel a révélé que seul MtERF-B2.2 était induit par le stress hypoxique et au cours du développement des nodosités. Les trois autres, MtERF-B1.1, MtERF-B1.11 et MtERF-B2.3, sont constitutivement exprimés dans les feuilles, les racines et les nodosités. Pour étudier la stabilité de la protéine MtERF-B2.1, l’orthologue de RAP2.12 principal ERF-VII décrit dans la perception de l’O2 chez Arabidopsis, en fonction de la disponibilité de O2/NO, nous avons réalisé une protéine de fusion entre l’extrémité N-terminale de notre protéine et la protéine rapporteur luciférase. Les résultats obtenus sur des protoplastes d'Arabidopsis montrent l’implication la partie N-terminale de MtERF-B2.1 dans la régulation de la stabilité de la protéine, mais en contradiction avec les résultats obtenus en plantes composites de M. truncatula. La fonction de MtERF-B2.1 et MtERF-B2.11 a également été étudiée dans le cadre de la réponse au stress hypoxique et au cours du processus de nodulation en utilisant une stratégie d'interférence ARN. Des racines transgéniques dérégulées sur l’expression de MtERF-B2.1 et MtERF-B2.11 ont montré un défaut d’activation de plusieurs gènes de réponses à l'hypoxie tels que l’alcool déshydrogénase (ADH1) ou la pyruvate décarboxylase (PDC1). Ces racines transgéniques ARNi-MtERF-B2.1/B2.11 sont également affectées dans l'interaction symbiotique avec une réduction significative de la capacité de nodulation et de l'activité de fixation de l'azote dans les nodules matures. En conclusion, ces travaux révèlent que le mécanisme de détection d'O2 est médié par les ERF-VII dans les nodosités de M. truncatula et que ce mécanisme, associé aux cibles moléculaires régulées en aval, participe au développement de cet organe et au maintien de la capacité de fixatrice de celui-ci. De plus, les résultats indiquent que MtERF-B2.1/B2.11 sont des régulateurs positifs du métabolisme anaérobie et que les gènes associés au cycle hémoglobine-NO sont susceptibles d'activer d'autres voies de génération d'ATPLegume crops are known for their capacities to establish a symbiotic relationship with nitrogen fixing soil bacteria. This mutualism culminates in the formation of a new plant organ, the root nodule, in which the symbiont converts atmospheric nitrogen (N2) into ammonia, which can be directly consumed by plants. In nodules, bacterial nitrogenase enzyme is inhibited by traces of oxygen (O2) so different mechanisms maintain this organ at low O2 level. At the same time, nodules need to maintain a high ATP level to support the nitrogenase activity, which is highly energy demanding. Thus, a balance between a tight protection from O2 and an efficient energy production, referred as the “O2 paradox” of N2-fixing legume nodules, has to be reached. In Arabidopsis thaliana, a direct oxygen sensing mechanism has recently been discovered involving members of the ethylene responsive factors (ERFs) group VII. These transcription factors (TFs) possess a characteristic N-terminal amino acid with a cysteine residue at the second position that, under normal O2 conditions, leads to protein degradation following a specific pathway called the N-end rule pathway. Furthermore, it was shown that both O2 and nitric oxide (NO) are required to destabilize the ERFs VII and that a reduction in the availability of either gas is sufficient to stabilize these proteins. Therefore, the goal of this thesis was to investigated the role of ERF-VII family in O2 sensing and adaptation to hypoxia in M. truncatula, model plant for legumes, and to understand how NO interacts with O2 in hypoxic signalization in the microoxic environment that characterizes the nodule. We identified four genes belonging to the ERF-VII TF family in the M. truncatula genome, which present a strong similarity with ERF-VII of Arabidopsis. The characterization of this family at the transcriptional level revealed that only MtERF-B2.2 is up-regulated by hypoxia stress and during nodule development. The three others, MtERF-B1.1, MtERF-B1.11 and MtERF-B2.3 are found constitutively expressed in leaves, roots and nodules. To investigated the protein stability of MtERF-B2.1, the closest orthologous to AtRAP2.12 described as O2-sensors in Arabidopsis, in function of O2/NO availability, we realized a fusion protein with the luciferase reporter protein. Our results on Arabidopsis protoplasts indicated that the N-terminal part of MtERF-B2.1 drives its O2-dependent degradation by the N-end rule pathway. The function of MtERF-B2.1 and MtERF-B2.11 was also investigated both in response to hypoxia stress and during the nodulation process using an RNA interference strategy. Silencing of MtERFB2.1 and MtERF-2.11 showed a significant lower activation of several core hypoxia-responsive genes such as ADH1, PDC1, nsHb1 and AlaAT. These double knock-down transgenic roots were also affected in symbiotic interaction with a significant reduction of the nodulation capacity and nitrogen fixation activity in mature nodules. Overall, the results reveal that O2 sensing mechanism is mediated by ERF-VIIs in M. truncatula roots and nodules and that this mechanism, together with downstream targets, is involved in the organ development and ability to efficiently fix nitrogen. Furthermore, results indicated that MtERF-B2.1/B2.11 are positive regulator of the anaerobic metabolism and the Hb-NO cycle– related genes likely in order to activate alternative ATP generation pathways
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Braik, William. "Détection d'évènements complexes dans les flux d'évènements massifs." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0596/document.
Анотація:
La détection d’évènements complexes dans les flux d’évènements est un domaine qui a récemment fait surface dans le ecommerce. Notre partenaire industriel Cdiscount, parmi les sites ecommerce les plus importants en France, vise à identifier en temps réel des scénarios de navigation afin d’analyser le comportement des clients. Les objectifs principaux sont la performance et la mise à l’échelle : les scénarios de navigation doivent être détectés en moins de quelques secondes, alorsque des millions de clients visitent le site chaque jour, générant ainsi un flux d’évènements massif.Dans cette thèse, nous présentons Auros, un système permettant l’identification efficace et à grande échelle de scénarios de navigation conçu pour le eCommerce. Ce système s’appuie sur un langage dédié pour l’expression des scénarios à identifier. Les règles de détection définies sont ensuite compilées en automates déterministes, qui sont exécutés au sein d’une plateforme Big Data adaptée au traitement de flux. Notre évaluation montre qu’Auros répond aux exigences formulées par Cdiscount, en étant capable de traiter plus de 10,000 évènements par seconde, avec une latence de détection inférieure à une secondePattern detection over streams of events is gaining more and more attention, especially in the field of eCommerce. Our industrial partner Cdiscount, which is one of the largest eCommerce companies in France, aims to use pattern detection for real-time customer behavior analysis. The main challenges to consider are efficiency and scalability, as the detection of customer behaviors must be achieved within a few seconds, while millions of unique customers visit the website every day,thus producing a large event stream. In this thesis, we present Auros, a system for large-scale an defficient pattern detection for eCommerce. It relies on a domain-specific language to define behavior patterns. Patterns are then compiled into deterministic finite automata, which are run on a BigData streaming platform. Our evaluation shows that our approach is efficient and scalable, and fits the requirements of Cdiscount
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Albakour, Subhy. "Stream-automl : automated machine learning overimbalanced data streams for bipartite ranking problems." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2024. http://www.theses.fr/2024IPPAT015.
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Malgré sa popularité dans la littérature scientifique, l’apprentissage en ligne doit encore concrétiser son utilité pratique dans les applications industrielles. Vu que l’apprentissage en ligne gère les flux incessants de données volumineuses, à haute vélocité et en évolution constante par conception, le marketing en ligne semble être le candidat favori pour que l’apprentissage en ligne fasse son entrée dans l’industrie. Dans ce contexte, l’état de l’art de l’apprentissage en ligne n’a qu’une utilité limitée, car il se concentre principalement sur les problèmes de classification, tandis que le classement biparti constitue une meilleure modélisation du problème de marketing en ligne. Récemment, la combinaison de l’apprentissage en continu et de l’apprentissage automatique automatisé, c’est-à-dire Stream-AutoML, attire davantage l’attention de la communauté scientifique. Cette thèse explore l’applicabilité de Stream-AutoML aux problèmes de classement biparti lorsque les données sont déséquilibrées. Nous commençons par développer un cadre pour exécuter et évaluer les pipelines Stream-AutoML. Ensuite, nous proposons un cadre pour calculer AUC-ROC de manière progressive, et pour introduire une décroissance exponentielle aux données. Nous proposons également un cadre pour la détection des dérives conceptuelles en utilisant AUC-ROC. Dans ce cadre, nous développons six tests statistiques pour les différences d’AUC-ROC avec des bornes théoriques pour les erreurs de type I et de type II. Enfin, nous proposons quatre générateurs de données qui enrichissent les cadres d’évaluation des détecteurs des dérives conceptuelles dans des environnements contrôlés. Les résultats ont montré que les méthodes proposées réduisent considérablement les ressources allouées à l’évaluation et détectent les dérives conceptuelles en ayant très peu de faux positifs. Ces contributions préparent le terrain pour que Stream-AutoML puisse résoudre des problèmes de classement biparti, et peuvent ensuite être exploités dans les applications de marketing en ligne. Des implémentations optimisées des méthodes proposées ont été développées et ont déjà été adoptées dans le produit de marketing en ligne d’IDAaaSDespite its popularity in the scientific literature, stream learning has yet to substantiate its practical utility in industrial applications. Characterized by the incessant influx of high-velocity, voluminous, and dynamically changing data, online marketing seems to be the favorite candidate for stream learning to make its entry into the industry. In this context, state-of-theart stream learning is of little utility, as it mainly focuses on classification, while bipartite ranking constitutes better modeling of the problem of online marketing. Recently, the combination of stream learning and AutoML, i.e., Stream-AutoML, has been drawing more attention from the scientific community. This work investigates the applicability of Stream-AutoML to bipartite ranking problems when data is imbalanced. We commence by developing a framework to execute and evaluate Stream-AutoML pipelines of stream learning models. Then we propose a framework for computing AUC-ROC incrementally, as well as introducing exponential decay to serve as a forgetting mechanism. We also propose a framework for concept drift detection using AUC-ROC, for which we develop six statistical tests for differences in AUC-ROC with theoretical bounds of type I and type II errors. Finally, we propose four data generators that enrich the tool kit to evaluate concept drift detectors under controlled environments. Results have shown that the proposed methods reduce the resources allocated for evaluation considerably and detect concept drifts with very small false positives. These contributions prepare the field for Stream-AutoML to solve bipartite ranking problems, which can be then exploited in online marketing applications. Optimized implementations of the proposed methods were developed and have already been adopted in the online marketing product of IDAaaS
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Bellas, Anastasios. "Détection d'anomalies à la volée dans des signaux vibratoires." Thesis, Paris 1, 2014. http://www.theses.fr/2014PA010020.
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Le thème principal de cette thèse est d’étudier la détection d’anomalies dans des flux de données de grande dimension avec une application spécifique au Health Monitoring des moteurs d’avion. Dans ce travail, on considère que le problème de la détection d’anomalies est un problème d’apprentissage non supervisée. Les données modernes, notamment celles issues de la surveillance des systèmes industriels sont souvent des flux d’observations de grande dimension, puisque plusieurs mesures sont prises à de hautes fréquences et à un horizon de temps qui peut être infini. De plus, les données peuvent contenir des anomalies (pannes) du système surveillé. La plupart des algorithmes existants ne peuvent pas traiter des données qui ont ces caractéristiques. Nous introduisons d’abord un algorithme de clustering probabiliste offline dans des sous-espaces pour des données de grande dimension qui repose sur l’algorithme d’espérance-maximisation (EM) et qui est, en plus, robuste aux anomalies grâce à la technique du trimming. Ensuite, nous nous intéressons à la question du clustering probabiliste online de flux de données de grande dimension en développant l’inférence online du modèle de mélange d’analyse en composantes principales probabiliste. Pour les deux méthodes proposées, nous montrons leur efficacité sur des données simulées et réelles, issues par exemple des moteurs d’avion. Enfin, nous développons une application intégrée pour le Health Monitoring des moteurs d’avion dans le but de détecter des anomalies de façon dynamique. Le système proposé introduit des techniques originales de détection et de visualisation d’anomalies reposant sur les cartes auto-organisatrices. Des résultats de détection sont présentés et la question de l’identification des anomalies est aussi discutéeThe subject of this Thesis is to study anomaly detection in high-dimensional data streams with a specific application to aircraft engine Health Monitoring. In this work, we consider the problem of anomaly detection as an unsupervised learning problem. Modern data, especially those is-sued from industrial systems, are often streams of high-dimensional data samples, since multiple measurements can be taken at a high frequency and at a possibly infinite time horizon. More-over, data can contain anomalies (malfunctions, failures) of the system being monitored. Most existing unsupervised learning methods cannot handle data which possess these features. We first introduce an offline subspace clustering algorithm for high-dimensional data based on the expectation-maximization (EM) algorithm, which is also robust to anomalies through the use of the trimming technique. We then address the problem of online clustering of high-dimensional data streams by developing an online inference algorithm for the popular mixture of probabilistic principal component analyzers (MPPCA) model. We show the efficiency of both methods on synthetic and real datasets, including aircraft engine data with anomalies. Finally, we develop a comprehensive application for the aircraft engine Health Monitoring domain, which aims at detecting anomalies in aircraft engine data in a dynamic manner and introduces novel anomaly detection visualization techniques based on Self-Organizing Maps. Detection results are presented and anomaly identification is also discussed
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Baudin, Alexis. "Cliques statiques et temporelles : algorithmes d'énumération et de détection de communautés." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS609.
Анотація:
Les graphes sont des objets mathématiques qui permettent de modéliser des interactions ou connexions entre entités de types variés. Un graphe peut représenter par exemple un réseau social qui connecte les utilisateurs entre eux, un réseau de transport comme le métro où les stations sont connectées entre elles, ou encore un cerveau avec les milliards de neurones en interaction qu'il contient. Depuis quelques années, la forte dynamicité de ces structures a été mise en évidence, ainsi que l'importance de prendre en compte l'évolution temporelle de ces réseaux pour en comprendre le fonctionnement. Alors que de nombreux concepts et algorithmes ont été développés sur les graphes pour décrire des structures de réseaux statiques, il reste encore beaucoup à faire pour formaliser et développer des algorithmes pertinents pour décrire la dynamique des réseaux réels. Cette thèse vise à mieux comprendre comment sont structurés les graphes massifs qui sont issus du monde réel et à développer des outils pour étendre notre compréhension à des structures évoluant dans le temps. Il a été montré que ces graphes ont des propriétés particulières, qui les distinguent des graphes théoriques ou tirés aléatoirement. Exploiter ces propriétés permet alors de concevoir des algorithmes pour résoudre certains problèmes difficiles beaucoup plus rapidement sur ces instances que dans le cas général. La thèse se focalise sur les cliques, qui sont des groupes d'éléments tous connectés entre eux. Nous étudions l'énumération des cliques dans les graphes statiques et temporels et la détection de communautés qu'elles permettent de mettre en œuvre. Les communautés d'un graphe sont des ensembles de sommets tels qu'au sein d'une communauté, les sommets interagissent fortement entre eux, et peu avec le reste du graphe. Leur étude aide à comprendre les propriétés structurelles et fonctionnelles des réseaux. Nous évaluons nos algorithmes sur des graphes massifs issus du monde réel, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour comprendre les interactions au sein de ces réseaux. Nous travaillons d'abord sur des graphes, sans tenir compte de la composante temporelle des interactions. Nous commençons par utiliser la méthode de détection de communautés par percolation de cliques, en mettant en évidence ses limites en mémoire, qui empêchent de l'appliquer à des graphes trop massifs. En introduisant un algorithme de résolution approchée du problème, nous dépassons cette limite. Puis, nous améliorons l'énumération des cliques maximales dans le cas des graphes particuliers dits bipartis. Ils correspondent à des interactions entre des groupes de sommets de type différent, par exemple des liens entre des personnes et du contenu consulté, la participation à des événements, etc. Ensuite, nous considérons des interactions qui ont lieu au cours du temps, grâce au formalisme des flots de liens. Nous cherchons à étendre les algorithmes présentés en première partie, pour exploiter leurs avantages dans l'étude des interactions temporelles. Nous fournissons un nouvel algorithme d'énumération des cliques maximales dans les flots de liens, beaucoup plus efficace que l'état de l'art sur des jeux de données massifs. Enfin, nous nous intéressons aux communautés dans les flots de liens par percolation de cliques, en développant une extension de la méthode utilisée sur les graphes. Les résultats montrent une amélioration significative par rapport à l'état de l'art, et nous analysons les communautés obtenues pour fournir des informations pertinentes sur l'organisation des interactions temporelles dans les flots de liens. Mon travail de thèse a permis d’apporter de nouvelles réflexions sur l’étude des réseaux massifs issus du monde réel. Cela montre l'importance d'explorer le potentiel des graphes dans un contexte réel, et pourrait contribuer à l'émergence de solutions novatrices pour les défis complexes de notre société moderneGraphs are mathematical objects used to model interactions or connections between entities of various types. A graph can represent, for example, a social network that connects users to each other, a transport network like the metro where stations are connected to each other, or a brain with the billions of interacting neurons it contains. In recent years, the dynamic nature of these structures has been highlighted, as well as the importance of taking into account the temporal evolution of these networks to understand their functioning. While many concepts and algorithms have been developed on graphs to describe static network structures, much remains to be done to formalize and develop relevant algorithms to describe the dynamics of real networks. This thesis aims to better understand how massive graphs are structured in the real world, and to develop tools to extend our understanding to structures that evolve over time. It has been shown that these graphs have particular properties, which distinguish them from theoretical or randomly drawn graphs. Exploiting these properties then enables the design of algorithms to solve certain difficult problems much more quickly on these instances than in the general case. My PhD thesis focuses on cliques, which are groups of elements that are all connected to each other. We study the enumeration of cliques in static and temporal graphs and the detection of communities they enable. The communities of a graph are sets of vertices such that, within a community, the vertices interact strongly with each other, and little with the rest of the graph. Their study helps to understand the structural and functional properties of networks. We are evaluating our algorithms on massive real-world graphs, opening up new perspectives for understanding interactions within these networks. We first work on graphs, without taking into account the temporal component of interactions. We begin by using the clique percolation method of community detection, highlighting its limitations in memory, which prevent it from being applied to graphs that are too massive. By introducing an approximate problem-solving algorithm, we overcome this limitation. Next, we improve the enumeration of maximal cliques in the case of bipartite graphs. These correspond to interactions between groups of vertices of different types, e.g. links between people and viewed content, participation in events, etc. Next, we consider interactions that take place over time, using the link stream formalism. We seek to extend the algorithms presented in the first part, to exploit their advantages in the study of temporal interactions. We provide a new algorithm for enumerating maximal cliques in link streams, which is much more efficient than the state-of-the-art on massive datasets. Finally, we focus on communities in link streams by clique percolation, developing an extension of the method used on graphs. The results show a significant improvement over the state of the art, and we analyze the communities obtained to provide relevant information on the organization of temporal interactions in link streams. My PhD work has provided new insights into the study of massive real-world networks. This shows the importance of exploring the potential of graphs in a real-world context, and could contribute to the emergence of innovative solutions for the complex challenges of our modern society
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Wang, Tian. "Abnormal detection in video streams via one-class learning methods." Thesis, Troyes, 2014. http://www.theses.fr/2014TROY0018/document.
Анотація:
La vidéosurveillance représente l’un des domaines de recherche privilégiés en vision par ordinateur. Le défi scientifique dans ce domaine comprend la mise en œuvre de systèmes automatiques pour obtenir des informations détaillées sur le comportement des individus et des groupes. En particulier, la détection de mouvements anormaux de groupes d’individus nécessite une analyse fine des frames du flux vidéo. Dans le cadre de cette thèse, la détection de mouvements anormaux est basée sur la conception d’un descripteur d’image efficace ainsi que des méthodes de classification non linéaires. Nous proposons trois caractéristiques pour construire le descripteur de mouvement : (i) le flux optique global, (ii) les histogrammes de l’orientation du flux optique (HOFO) et (iii) le descripteur de covariance (COV) fusionnant le flux optique et d’autres caractéristiques spatiales de l’image. Sur la base de ces descripteurs, des algorithmes de machine learning (machines à vecteurs de support (SVM)) mono-classe sont utilisés pour détecter des événements anormaux. Deux stratégies en ligne de SVM mono-classe sont proposées : la première est basée sur le SVDD (online SVDD) et la deuxième est basée sur une version « moindres carrés » des algorithmes SVM (online LS-OC-SVM)One of the major research areas in computer vision is visual surveillance. The scientific challenge in this area includes the implementation of automatic systems for obtaining detailed information about the behavior of individuals and groups. Particularly, detection of abnormal individual movements requires sophisticated image analysis. This thesis focuses on the problem of the abnormal events detection, including feature descriptor design characterizing the movement information and one-class kernel-based classification methods. In this thesis, three different image features have been proposed: (i) global optical flow features, (ii) histograms of optical flow orientations (HOFO) descriptor and (iii) covariance matrix (COV) descriptor. Based on these proposed descriptors, one-class support vector machines (SVM) are proposed in order to detect abnormal events. Two online strategies of one-class SVM are proposed: The first strategy is based on support vector description (online SVDD) and the second strategy is based on online least squares one-class support vector machines (online LS-OC-SVM)
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Merino, Pierrick. "Reproduction expérimentale du contact roue-rail à échelle réduite : Voies de formation des sources de défauts." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI101.
Анотація:
Face au développement du transport ferroviaire, la sécurité demeure la principale préoccupation des exploitants de réseaux ferrés. En particulier, la compréhension des phénomènes sources des défauts de fatigue de roulement (RCF) mettant en jeu l’intégrité du rail, est nécessaire pour limiter les risques d’accidents. La phase blanche, associée à la formation du défaut de squat, est difficile à reproduire mécaniquement en laboratoire. L’utilisation de bancs d’essai permet de reproduire plusieurs aspects du contact roue-rail selon des critères choisis, mais nécessite de faire des compromis. Le banc Triboring développé au LaMCoS avec la RATP, comble un manque en proposant notamment une géométrie galet sur rail circulaire pour reproduire au mieux les conditions tribologiques du contact roue-rail. Le développement d’un banc d’essai nécessite d’évaluer sa « signature », c’est-à-dire d’identifier et de discerner les phénomènes mesurés correspondant à la réponse intrinsèque du banc en fonctionnement, de ceux correspondant à la réponse de l’interaction roue-rail considérée. Une analyse notamment dynamique et cinématique a permis de caractériser le banc et d’optimiser sa réponse en faisant évoluer la géométrie des éprouvettes. La réponse tribologique du banc a été optimisée par l’introduction d’une couche qualifiée de « fusible tribologique », lors de la préparation des éprouvettes. Cette couche surfacique permet de retarder l’accommodation des vitesses par usure au profit du cisaillement des premiers corps et des Transformations Tribologiques de Surface (TTS), telles que la phase blanche. Deux couches fusibles, écrouies et corrodées ont été éprouvées, et permettent une nette réduction de l’usure. Les analyses tribologiques et métallurgiques des bandes de roulement en surface et des coupes ont permis d’appréhender l’effet des différentes sollicitations mécaniques sur l’évolution de la microstructure du rail en proche surface. La transformation de cette dernière amène le matériau vers la formation d’îlots de phase blanche d’origine mécanique à la surfaceThe safety issue is still the main concern of railway network due to the development of railway transportation and the increase of the amount of passengers. The understanding of the origin of the rolling contact fatigue (RCF) defect, is one key to safety requirements. The White Etching Layer associated to the initiation of the squat defect is hardly recreated. The use of laboratory test bench enable the replication of the wheel-rail contact. Nevertheless, only a fraction of the characteristic parameters is taken into account and compromises are necessary. The test bench “Triboring” built at LaMCoS, fulfills a gap in the existing apparatus. The “roller on circular rail” design was chosen to fit the tribological behavior of wheel-rail contact, and replicate RCF defects. The production of a test bench required to relate and differentiate the measured data to the phenomena corresponding to the operating from the phenomena corresponding to wheel-rail contact. The bench was characterized with dynamic and cinematic analysis. The design of the sample was improved. The tribological behavior of the bench was optimized with the preparation of the initial surface of the samples and the production of a tribological “fuse”. This layer delays the speed accommodation by wear and benefit the shear of the first bodies and the formation a Tribological Transformation of Surface (TTS), as the White Etching Layer. The two different fuse layer created (Run-in and oxidized), induced a significant wear reduction. The tribological and metallurgical analysis of the surfaces and cuts of the sample, enabled to the explanation of the evolution of the microstructure of the rail close to the surface, submitted to various mechanical solicitations. The transformation of this microstructure led to the formation of white etching layer mechanically formed
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Wilmet, Audrey. "Détection d'anomalies dans les flots de liens : combiner les caractéristiques structurelles et temporelles." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS402.
Анотація:
Un flot de liens est un ensemble de liens {(t,u,v)} dans lequel un triplet (t,u,v) modélise l'interaction entre deux entités u et v à l'instant t. Dans de nombreuses situations, les données résultent de la mesure des interactions entre plusieurs millions d'entités au cours du temps et peuvent ainsi être étudiées grâce au formalisme des flots de liens. C'est le cas des appels téléphoniques, des échanges d'e-mails, des transferts d'argent, des contacts entre individus, du trafic IP, des achats en ligne, et bien d'autres encore. L'objectif de cette thèse est la détection d'ensembles de liens anormaux dans un flot de liens. Dans une première partie, nous concevons une méthode qui construit différents contextes, un contexte étant un ensemble de caractéristiques décrivant les circonstances d'une anomalie. Ces contextes nous permettent de trouver des comportements inattendus pertinents, selon plusieurs dimensions et perspectives. Dans une seconde partie, nous concevons une méthode permettant de détecter des anomalies dans des distributions hétérogènes dont le comportement est constant au cours du temps, en comparant une séquence de distributions hétérogènes similaires. Nous appliquons nos outils méthodologiques à des interactions temporelles provenant de retweets sur Twitter et de trafic IP du groupe MAWIA link stream is a set of links {(t, u, v)} in which a triplet (t, u, v) models the interaction between two entities u and v at time t. In many situations, data result from the measurement of interactions between several million of entities over time and can thus be studied through the link stream's formalism. This is the case, for instance, of phone calls, email exchanges, money transfers, contacts between individuals, IP traffic, online shopping, and many more. The goal of this thesis is the detection of sets of abnormal links in a link stream. In a first part, we design a method that constructs different contexts, a context being a set of characteristics describing the circumstances of an anomaly. These contexts allow us to find unexpected behaviors that are relevant, according to several dimensions and perspectives. In a second part, we design a method to detect anomalies in heterogeneous distributions whose behavior is constant over time, by comparing a sequence of similar heterogeneous distributions. We apply our methodological tools to temporal interactions coming from retweets of Twitter and IP traffic of MAWI group
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Laby, Romain. "Détection et localisation d'anomalies dans des données hétérogènes en utilisant des modèles graphiques non orientés mixtes." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2017. http://www.theses.fr/2017ENST0026.
Анотація:
Cette thèse s’articule autour d’un besoin industriel de la société Thales Système Aéroportés et du radar de combat RBE2 équipant les avions de chasses Dassault Rafale. Elle développe une méthodologie de localisation d’anomalies dans des flux de données hétérogènes en utilisant un modèle graphique mixte non orienté et pairs à pairs. Les données sont un mélange de variables catégorielles et quantitatives, et le modèle est appris à partir d’un jeu de données dont on suppose qu’il ne contient pas de données anormales. Les algorithmes de localisation d’anomalies utilisent une version adaptée de l’algorithme CUSUM, dont la fonction de décision est basée sur le calcul de ratios de vraisemblance conditionnelles. Cette fonction permet de réaliser une détection d’anomalies variable par variable et de localiser précisément les variables impliquées dans l’anomalieThis thesis revolves around an industrial need of Thales Système Aéroportés and the RBE2 combat radar equipping Dassault Rafale fighter aircraft. It develops a methodology for locating anomalies in heterogeneous data stream using a mixed, non-orientation and peer-to-peer graphical model. The data are a mixture of categorical and quantitative variables, and the model is learned from a data set that is assumed not to contain abnormal data. Anomaly localization algorithms use an adapted version of the CUSUM algorithm, whose decision function is based on the calculation of conditional likelihood ratios. This function allows the detection of variable anomalies per variable and the precise localization of the variables involved in the anomaly
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Foulon, Lucas. "Détection d'anomalies dans les flux de données par structure d'indexation et approximation : Application à l'analyse en continu des flux de messages du système d'information de la SNCF." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI082.
Анотація:
Dans cette thèse, nous proposons des méthodes de calcul approchées d'un score d'anomalie, pouvant être mises en oeuvre sur des flux de données pour détecter des portions anormales. La difficulté du problème est de deux ordres. D'une part, la haute dimensionnalité des objets manipulés pour décrire les séries temporelles extraites d'un flux brut, et d'autre part la nécessité de limiter le coût de détection afin de pouvoir la réaliser en continu au fil du flux. Concernant le premier aspect du problème, notre étude bibliographique a permis de sélectionner un score de détection d'anomalies proposé récemment, le score CFOF, qui est le seul pour lequel il existe des garanties formelles quant à son adéquation pour les données en haute dimensionnalité. Nos contributions ont alors porté sur la proposition de deux méthodes d'approximation du score CFOF pour permettre son usage en continu sur des flux. La première est une approche combinant élagage et approximation lors du parcours des voisinages dans l'espace de description des objets. Notre second apport est une approximation par agrégation de scores obtenus sur des sous-espaces, qui complète la première contribution et se combine avec elle. Nous avons montré sur une collection de jeux de données, utilisés comme cadre d'évaluation de référence dans le domaine, que nos méthodes permettaient des gains importants en temps de calcul, tout en fournissant des approximations qui préservent la qualité des détections. Enfin, nous présentons également l'application de ces approches au sein du système d'information de la SNCF dans lequel de nombreux flux sont collectés en temps réel, transformés et rediffusés. Dans ce contexte, nous avons étendu la supervision de bout-en-bout existante par la mise en oeuvre d'un outil d'aide à la détection d'anomalies sur le flux de messages entrant d'une des principales plateformes de traitementIn this thesis, we propose methods to approximate an anomaly score in order to detect abnormal parts in data streams. Two main problems are considered in this context. Firstly, the handling of the high dimensionality of the objects describing the time series extracted from the raw streams, and secondly, the low computation cost required to perform the analysis on-the-fly. To tackle the curse of dimensionality, we have selected the CFOF anomaly score, that has been proposed recently and proven to be robust to the increase of the dimensionality. Our main contribution is then the proposition of two methods to quickly approximate the CFOF score of new objects in a stream. The first one is based on safe pruning and approximation during the exploration of object neighbourhood. The second one is an approximation obtained by the aggregation of scores computed in several subspaces. Both contributions complete each other and can be combined. We show on a reference benchmark that our proposals result in important reduction of the execution times, while providing approximations that preserve the quality of anomaly detection. Then, we present our application of these approaches within the SNCF information system. In this context, we have extended the existing monitoring modules by a new tool to help to detect abnormal behaviours in the real stream of messages within the SNCF communication system
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Kammoun, Abderrahmen. "Enhancing Stream Processing and Complex Event Processing Systems." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSES012.
Анотація:
Alors que de plus en plus d'objets et d'appareils sensoriels connectés font partie de notre vie quotidienne, la masse d'informations circulant à grande vitesse ne cesse d'augmenter. Cette énorme quantité de données produites à des débits élevés exige une compréhension rapide pour être utile dans divers domaines d'activité telles que l'internet des objets, la santé, la gestion de l'énergie, etc. Les techniques traditionnelles de stockage et de traitement de données se sont révélées inefficaces ou inadaptables pour gérer ce flux de données. Cette thèse a pour objectif de proposer des solutions optimales à deux problèmes de recherche sur la gestion de flux de données. La première concerne l’optimisation de la résolution de requêtes continues complexes par les systèmes de détection d'événements complexes (CEP). La seconde aux problèmes liées à la prédiction des événement complexes fondée sur l’apprentissage de l’historique du système. Premièrement, nous avons proposé un modèle de recalcul pour le traitement de requêtes complexes, basé sur une indexation multidimensionnelle et des algorithmes de jointures optimisés. Deuxièmement, nous avons conçu un CEP prédictif qui utilise des informations historiques pour prédire des événements complexes futurs. Pour utiliser efficacement l'information historique, nous utilisons un espace de séquences historiques à N dimensions. Par conséquent, la prédiction peut être effectuée en répondant aux requêtes d’intervalles sur cet espace de séquences historiques. La pertinence des résultats obtenus, notamment par l'application de nos algorithmes et approches lors de challenges internationaux démontre la viabilité des méthodes que nous proposonsAs more and more connected objects and sensory devices are becoming part of our daily lives, the sea of high-velocity information flow is growing. This massive amount of data produced at high rates requires rapid insight to be useful in various applications such as the Internet of Things, health care, energy management, etc. Traditional data storage and processing techniques are proven inefficient. This gives rise to Data Stream Management and Complex Event Processing (CEP) systems.This thesis aims to provide optimal solutions for complex and proactive queries. Our proposed techniques, in addition to CPU and memory efficiency, enhance the capabilities of existing CEP systems by adding predictive feature through real-time learning. The main contributions of this thesis are as follows:We proposed various techniques to reduce the CPU and memory requirements of expensive queries. These operators result in exponential complexity both in terms of CPU and memory. Our proposed recomputation and heuristic-based algorithm reduce the costs of these operators. These optimizations are based on enabling efficient multidimensional indexing using space-filling curves and by clustering events into batches to reduce the cost of pair-wise joins.We designed a novel predictive CEP system that employs historical information to predict future complex events. We proposed a compressed index structure, range query processing techniques and an approximate summarizing technique over the historical space.The applicability of our techniques over the real-world problems presented has produced further customize-able solutions that demonstrate the viability of our proposed methods
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Mazoyer, Béatrice. "Social Media Stories. Event detection in heterogeneous streams of documents applied to the study of information spreading across social and news media." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASC009.
Анотація:
Les réseaux sociaux, et Twitter en particulier, sont devenus une source d'information privilégiée pour les journalistes ces dernières années. Beaucoup effectuent une veille sur Twitter, à la recherche de sujets qui puissent être repris dans les médias. Cette thèse vise à étudier et à quantifier l'effet de ce changement technologique sur les décisions prises par les rédactions. La popularité d’un événement sur les réseaux sociaux affecte-t-elle sa couverture par les médias traditionnels, indépendamment de son intérêt intrinsèque ?Pour mettre en évidence cette relation, nous adoptons une approche pluridisciplinaire, à la rencontre de l'informatique et de l'économie : tout d’abord, nous concevons une approche inédite pour collecter un échantillon représentatif de 70% de tous les tweets en français émis pendant un an. Par la suite, nous étudions différents types d'algorithmes pour découvrir automatiquement les tweets qui se rapportent aux mêmes événements. Nous testons différentes représentation vectorielles de tweets, en nous intéressants aux représentations vectorielles de texte, et aux représentations texte-image. Troisièmement, nous concevons une nouvelle méthode pour regrouper les événements Twitter et les événements médiatiques. Enfin, nous concevons un instrument économétrique pour identifier un effet causal de la popularité d'un événement sur Twitter sur sa couverture par les médias traditionnels. Nous montrons que la popularité d’un événement sur Twitter a un effet sur le nombre d'articles qui lui sont consacrés dans les médias traditionnels, avec une augmentation d'environ 1 article pour 1000 tweets supplémentairesSocial Media, and Twitter in particular, has become a privileged source of information for journalists in recent years. Most of them monitor Twitter, in the search for newsworthy stories. This thesis aims to investigate and to quantify the effect of this technological change on editorial decisions. Does the popularity of a story affects the way it is covered by traditional news media, regardless of its intrinsic interest?To highlight this relationship, we take a multidisciplinary approach at the crossroads of computer science and economics: first, we design a novel approach to collect a representative sample of 70% of all French tweets emitted during an entire year. Second, we study different types of algorithms to automatically discover tweets that relate to the same stories. We test several vector representations of tweets, looking at both text and text-image representations, Third, we design a new method to group together Twitter events and media events. Finally, we design an econometric instrument to identify a causal effect of the popularity of an event on Twitter on its coverage by traditional media. We show that the popularity of a story on Twitter does have an effect on the number of articles devoted to it by traditional media, with an increase of about 1 article per 1000 additional tweets
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Gaumont, Noé. "Groupes et Communautés dans les flots de liens : des données aux algorithmes." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066271/document.
Анотація:
Les interactions sont partout : il peut s'agir de contacts entre individus, d'emails, d'appels téléphoniques, etc. Toutes ces interactions sont définies par deux entités interagissant sur un intervalle de temps: par exemple, deux individus se rencontrant entre 12h et 14h. Nous modélisons ces interactions par des flots de liens qui sont des ensembles de quadruplets (b, e, u, v), où chaque quadruplet représente un lien entre les noeuds u et v existant durant l'intervalle [b,e]. Dans un graphe, une communauté est un sous-ensemble plus densément connecté qu’une référence. Dans le formalisme de flot de liens, les notions même de densité et de référence sont à définir. Nous étudions donc comment étendre la notion de communauté aux flots de liens. Pour ce faire, nous nous appuyons sur des données réel où une structure communautaire est connue. Puis, nous développons une méthode permettant de trouver automatiquement des sous-flots qui sont jugés pertinents. Ces sous-flots, c’est-à-dire des sous-ensembles de liens, sont trouvés grâce à une méthode de détection de communautés appliquée sur une projection du flot sur un graphe statique. Un sous-flot est jugé pertinent s’il est plus dense que les sous-flots qui lui sont proches temporellement et topologiquement. Ainsi nous approfondissons les notions de voisinage et référence dans les flots de liens. Nous appliquons cette méthode sur plusieurs jeux de données d’interactions réelles et obtenons des groupes pertinents qui n’auraient pas pu être détectés par les méthodes existantes. Enfin, nous abordons la génération de flots de liens avec une structure communautaire donnée et à la manière d'évaluer une telle partitionInteractions are everywhere: in the contexts of face-to-face contacts, emails, phone calls, IP traffic, etc. In all of them, an interaction is characterized by two entities and a time interval: for instance, two individuals meet from 1pm to 3pm. We model them as link stream which is a set of quadruplets (b,e,u,v) where each quadruplet means that a link exists between u and v from time b to time e. In graphs, a community is a subset which is more densely connected than a reference. Within the link stream formalism, the notion of density and reference have to be redefined. Therefore, we study how to extend the notion of density for link streams. To this end, we use a real data set where a community structure is known. Then, we develop a method that finds automatically substream which are considered relevant. These substream, defined as subsets of links, are discovered by a classical community detection algorithm applied on the link stream the transformed into a static graph. A substream is considered relevant, if it is denser than the substreams which are close temporally and structurally. Thus, we deepen the notion of neighbourhood and reference in link streams. We apply our method on several real world interaction networks and we find relevant substream which would not have been found by existing methods. Finally, we discuss the generation of link streams having a given community structure and also a proper way to evaluate such community structure
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Putina, Andrian. "Unsupervised anomaly detection : methods and applications." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2022. http://www.theses.fr/2022IPPAT012.
Анотація:
Une anomalie (également connue sous le nom de outlier) est une instance qui s'écarte de manière significative du reste des données et est définie par Hawkins comme "une observation, qui s'écarte tellement des autres observations qu'elle éveille les soupçons qu'il a été généré par un mécanisme différent". La détection d’anomalies (également connue sous le nom de détection de valeurs aberrantes ou de nouveauté) est donc le domaine de l’apprentissage automatique et de l’exploration de données dans le but d’identifier les instances dont les caractéristiques semblent être incohérentes avec le reste de l’ensemble de données. Dans de nombreuses applications, distinguer correctement l'ensemble des points de données anormaux (outliers) de l'ensemble des points normaux (inliers) s'avère très important. Une première application est le nettoyage des données, c'est-à-dire l'identification des mesures bruyantes et fallacieuses dans un ensemble de données avant d'appliquer davantage les algorithmes d'apprentissage. Cependant, avec la croissance explosive du volume de données pouvant être collectées à partir de diverses sources, par exemple les transactions par carte, les connexions Internet, les mesures de température, etc., l'utilisation de la détection d'anomalies devient une tâche autonome cruciale pour la surveillance continue des systèmes. Dans ce contexte, la détection d'anomalies peut être utilisée pour détecter des attaques d'intrusion en cours, des réseaux de capteurs défaillants ou des masses cancéreuses. La thèse propose d'abord une approche basée sur un collection d'arbres pour la détection non supervisée d'anomalies, appelée "Random Histogram Forest (RHF)". L'algorithme résout le problème de la dimensionnalité en utilisant le quatrième moment central (alias 'kurtosis') dans la construction du modèle en bénéficiant d'un temps d'exécution linéaire. Un moteur de détection d'anomalies basé sur le stream, appelé 'ODS', qui exploite DenStream, une technique de clustering non supervisée est présenté par la suite et enfin un moteur de détection automatisée d'anomalies qui allège l'effort humain requis lorsqu'il s'agit de plusieurs algorithmes et hyper-paramètres est présenté en dernière contributionAn anomaly (also known as outlier) is an instance that significantly deviates from the rest of the input data and being defined by Hawkins as 'an observation, which deviates so much from other observations as to arouse suspicions that it was generated by a different mechanism'. Anomaly detection (also known as outlier or novelty detection) is thus the machine learning and data mining field with the purpose of identifying those instances whose features appear to be inconsistent with the remainder of the dataset. In many applications, correctly distinguishing the set of anomalous data points (outliers) from the set of normal ones (inliers) proves to be very important. A first application is data cleaning, i.e., identifying noisy and fallacious measurement in a dataset before further applying learning algorithms. However, with the explosive growth of data volume collectable from various sources, e.g., card transactions, internet connections, temperature measurements, etc. the use of anomaly detection becomes a crucial stand-alone task for continuous monitoring of the systems. In this context, anomaly detection can be used to detect ongoing intrusion attacks, faulty sensor networks or cancerous masses.The thesis proposes first a batch tree-based approach for unsupervised anomaly detection, called 'Random Histogram Forest (RHF)'. The algorithm solves the curse of dimensionality problem using the fourth central moment (aka kurtosis) in the model construction while boasting linear running time. A stream based anomaly detection engine, called 'ODS', that leverages DenStream, an unsupervised clustering technique is presented subsequently and finally Automated Anomaly Detection engine which alleviates the human effort required when dealing with several algorithm and hyper-parameters is presented as last contribution
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Bouguelia, Mohamed-Rafik. "Classification et apprentissage actif à partir d'un flux de données évolutif en présence d'étiquetage incertain." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0034/document.
Анотація:
Cette thèse traite de l’apprentissage automatique pour la classification de données. Afin de réduire le coût de l’étiquetage, l’apprentissage actif permet de formuler des requêtes pour demander à un opérateur d’étiqueter seulement quelques données choisies selon un critère d’importance. Nous proposons une nouvelle mesure d’incertitude qui permet de caractériser l’importance des données et qui améliore les performances de l’apprentissage actif par rapport aux mesures existantes. Cette mesure détermine le plus petit poids nécessaire à associer à une nouvelle donnée pour que le classifieur change sa prédiction concernant cette donnée. Nous intégrons ensuite le fait que les données à traiter arrivent en continu dans un flux de longueur infinie. Nous proposons alors un seuil d’incertitude adaptatif qui convient pour un apprentissage actif à partir d’un flux de données et qui réalise un compromis entre le nombre d’erreurs de classification et le nombre d’étiquettes de classes demandées. Les méthodes existantes d’apprentissage actif à partir de flux de données, sont initialisées avec quelques données étiquetées qui couvrent toutes les classes possibles. Cependant, dans de nombreuses applications, la nature évolutive du flux fait que de nouvelles classes peuvent apparaître à tout moment. Nous proposons une méthode efficace de détection active de nouvelles classes dans un flux de données multi-classes. Cette méthode détermine de façon incrémentale une zone couverte par les classes connues, et détecte les données qui sont extérieures à cette zone et proches entre elles, comme étant de nouvelles classes. Enfin, il est souvent difficile d’obtenir un étiquetage totalement fiable car l’opérateur humain est sujet à des erreurs d’étiquetage qui réduisent les performances du classifieur appris. Cette problématique a été résolue par l’introduction d’une mesure qui reflète le degré de désaccord entre la classe donnée manuellement et la classe prédite et une nouvelle mesure d’"informativité" permettant d’exprimer la nécessité pour une donnée mal étiquetée d’être réétiquetée par un opérateur alternatifThis thesis focuses on machine learning for data classification. To reduce the labelling cost, active learning allows to query the class label of only some important instances from a human labeller.We propose a new uncertainty measure that characterizes the importance of data and improves the performance of active learning compared to the existing uncertainty measures. This measure determines the smallest instance weight to associate with new data, so that the classifier changes its prediction concerning this data. We then consider a setting where the data arrives continuously from an infinite length stream. We propose an adaptive uncertainty threshold that is suitable for active learning in the streaming setting and achieves a compromise between the number of classification errors and the number of required labels. The existing stream-based active learning methods are initialized with some labelled instances that cover all possible classes. However, in many applications, the evolving nature of the stream implies that new classes can appear at any time. We propose an effective method of active detection of novel classes in a multi-class data stream. This method incrementally maintains a feature space area which is covered by the known classes, and detects those instances that are self-similar and external to that area as novel classes. Finally, it is often difficult to get a completely reliable labelling because the human labeller is subject to labelling errors that reduce the performance of the learned classifier. This problem was solved by introducing a measure that reflects the degree of disagreement between the manually given class and the predicted class, and a new informativeness measure that expresses the necessity for a mislabelled instance to be re-labeled by an alternative labeller
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Vervaet, Arthur. "Automated Log-Based Anomaly Detection within Cloud Computing Infrastructures." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS548.
Анотація:
Les plateformes de Cloud Computing mettent à disposition de leurs clients différentes ressources informatiques à la demande. Cette externalisation rend les fournisseurs garants de la haute disponibilité et de la qualité de leurs services. La gestion d'un parc de ressources mutualisées en croissance constante demande de minimiser l'intervention humaine afin de suivre le changement d'échelle des infrastructures et d'éviter les erreurs. Dans cette thèse, réalisée en collaboration avec 3DS OUTSCALE, un fournisseur français de cloud public, nous explorons le potentiel des logs informatiques pour la détection automatique d'anomalies au sein des plateformes de cloud computing. Les journaux de logs sont écrits pendant l'exécution et fournissent des informations sur l'état actuel d'un système. Ils sont déjà largement utilisés à des fins diverses, telles que la surveillance, le diagnostic, l'évaluation des performances ou la maintenance. Cependant, l'utilisation des logs pour la détection automatique et en temps réel d'anomalies reste compliquée. La nature complexe des plateformes de cloud computing doit être dûment prise en compte. L'extraction d'informations pertinentes à partir d'une multitude de sources de logs et les évolutions fréquentes de la base de code posent des défis et introduisent des risques d'erreurs. De plus, établir des relations entre les logs au sein de tels systèmes est souvent une tâche impossible. Les solutions de structuration visent à retrouver les variables dans les messages des logs. Notre première contribution implique une étude approfondie de deux de ces méthodes en examinant l'impact de l'optimisation des hyperparamètres et du prétraitement sur leur précision. Étant donné la nature laborieuse de l'étiquetage des logs dans le contexte des plateformes de cloud computing, nous avons cherché à identifier des valeurs génériques potentielles permettant une analyse précise dans divers scénarios. Cependant, nos recherches révèlent l'impossibilité de trouver de telles valeurs, soulignant ainsi la nécessité d'approches de structuration des logs plus robustes. Notre deuxième contribution présente USTEP, une approche innovante de structuration des logs en ligne qui surpasse les méthodes existantes en termes de précision, d'efficacité et de robustesse. USTEP atteint une complexité temporelle d'analyse constante dans le pire des cas, le distinguant ainsi de ses prédécesseurs pour qui le nombre de patrons déjà découverts ralentit la vitesse de structuration. À travers une analyse comparative de cinq méthodes de structuration en ligne des logs utilisant 13 ensembles de données open source et un dérivé des systèmes de 3DS OUTSCALE, nous démontrons les performances supérieures d'USTEP. De plus, nous proposons USTEP-UP, une architecture qui permet l'exécution distribuée de plusieurs instances d'USTEP. Notre troisième contribution présente Monilog, une architecture système conçue pour la détection automatique des anomalies à partir de journaux de logs. Monilog exploite des paires modèle/métrique pour prédire l'activité logs au sein d'un système et détecter les anomalies en identifiant des changements de comportement. Les capacités prédictives de Monilog sont reforcées par notre utilisation des récentes avancées dans le domaine de l'apprentissage automatique. Il génère également des rapports détaillés mettant en évidence les composants impliqués et les applications associées à une anomalie. Nous avons implémenté une instance de Monilog à l'échelle d'une plateforme cloud et mené des analyses expérimentales pour évaluer sa capacité à prévoir des événements anormaux, tels que des pannes de serveur résultant de problèmes de virtualisation. Les résultats obtenus soutiennent notre hypothèse concernant l'utilité des logs pour la détection et la prévision d'événements anormaux. Notre implémentation de Monilog a identifié avec succès des périodes anormales et fournie des informations précieuses sur les applications concernéesCloud computing aims to optimize resource utilization while accommodating a large user base and elastic services. Within this context, cloud computing platforms bear the responsibility of managing their customers’ infrastructure. The management of an everexpanding number of IT resources poses a significant challenge. In this study, conducted in collaboration with 3DS OUTSCALE, a French public cloud provider, we investigate the potential of log data as a valuable source for automated anomaly detection within cloud computing platforms. Logs serve as a widely utilized information source for various purposes, including monitoring, diagnosing, performance evaluation, and maintenance. These logs are generated during runtime and provide insights into the current state of a system. However, achieving automated real-time anomaly detection based on log data remains a complex undertaking. The intricate nature of cloud computing platforms must be duly considered. Extracting relevant information from a multitude of logging sources and accounting for frequent code base evolution poses challenges and introduces the potential for errors. Furthermore, establishing log relationships within such systems is often an insurmountable task. Log parsing solutions aim to extract variables from the template of log messages. Our first contribution involves a comprehensive study of two state-of-the-art log parsing methods, investigating the impact of hyperparameter tuning and preprocessing on their accuracy. Given the laborious nature of labeling logs related to a cloud computing platform, we sought to identify potential generic values that enable accurate parsing across diverse scenarios. However, our research reveals the infeasibility of finding such requirements, thereby emphasizing the necessity for more robust parsing approaches. Our second contribution introduces USTEP, an innovative online log parsing approach that surpasses existing methods in terms of accuracy, efficiency, and robustness. Notably, USTEP achieves a constant worst-case parsing time complexity, distinguishing it from its predecessors for which the number of already detected templates is to be taken into account. Through a comparative analysis of five online log parsers using 13 open-source datasets and one derived from 3DS OUTSCALE systems, we demonstrate the superior performance of USTEP. Furthermore, we propose USTEP-UP, an architecture that enables the distributed execution of multiple USTEP instances. Our third contribution presents Monilog, a system architecture designed for automated log-based anomaly detection within log data streams. Monilog leverages model/metric pairs to predict log traffic patterns within a system and detect anomalies by identifying deviations in system behavior. Monilog forecasting models are powered by the recent advances in the deep learning field and is able to generate comprehensive reports that highlight the relevant system components and the associated applications. We implemented an instance of Monilog at cloud scale and conducted experimental analyses to evaluate its ability to forecast anomalous events, such as servers crashes resulting from virtualization issues. The results obtained strongly support our hypothesis regarding the utility of logs in detecting and predicting abnormal events. Our Monilog implementation successfully identified abnormal periods and provided valuable insights into the applications involved. With Monilog, we demonstrate the value of logs in predicting anomalies in such environments and provide a flexible architecture for future study. Our work on the parsing field with the proposal of USTEP and USTEP-UP not only provides us with additional information for building anomaly detection models but also has potential benefits for other log mining applications
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Gaumont, Noé. "Groupes et Communautés dans les flots de liens : des données aux algorithmes." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066271.
Анотація:
Les interactions sont partout : il peut s'agir de contacts entre individus, d'emails, d'appels téléphoniques, etc. Toutes ces interactions sont définies par deux entités interagissant sur un intervalle de temps: par exemple, deux individus se rencontrant entre 12h et 14h. Nous modélisons ces interactions par des flots de liens qui sont des ensembles de quadruplets (b, e, u, v), où chaque quadruplet représente un lien entre les noeuds u et v existant durant l'intervalle [b,e]. Dans un graphe, une communauté est un sous-ensemble plus densément connecté qu’une référence. Dans le formalisme de flot de liens, les notions même de densité et de référence sont à définir. Nous étudions donc comment étendre la notion de communauté aux flots de liens. Pour ce faire, nous nous appuyons sur des données réel où une structure communautaire est connue. Puis, nous développons une méthode permettant de trouver automatiquement des sous-flots qui sont jugés pertinents. Ces sous-flots, c’est-à-dire des sous-ensembles de liens, sont trouvés grâce à une méthode de détection de communautés appliquée sur une projection du flot sur un graphe statique. Un sous-flot est jugé pertinent s’il est plus dense que les sous-flots qui lui sont proches temporellement et topologiquement. Ainsi nous approfondissons les notions de voisinage et référence dans les flots de liens. Nous appliquons cette méthode sur plusieurs jeux de données d’interactions réelles et obtenons des groupes pertinents qui n’auraient pas pu être détectés par les méthodes existantes. Enfin, nous abordons la génération de flots de liens avec une structure communautaire donnée et à la manière d'évaluer une telle partitionInteractions are everywhere: in the contexts of face-to-face contacts, emails, phone calls, IP traffic, etc. In all of them, an interaction is characterized by two entities and a time interval: for instance, two individuals meet from 1pm to 3pm. We model them as link stream which is a set of quadruplets (b,e,u,v) where each quadruplet means that a link exists between u and v from time b to time e. In graphs, a community is a subset which is more densely connected than a reference. Within the link stream formalism, the notion of density and reference have to be redefined. Therefore, we study how to extend the notion of density for link streams. To this end, we use a real data set where a community structure is known. Then, we develop a method that finds automatically substream which are considered relevant. These substream, defined as subsets of links, are discovered by a classical community detection algorithm applied on the link stream the transformed into a static graph. A substream is considered relevant, if it is denser than the substreams which are close temporally and structurally. Thus, we deepen the notion of neighbourhood and reference in link streams. We apply our method on several real world interaction networks and we find relevant substream which would not have been found by existing methods. Finally, we discuss the generation of link streams having a given community structure and also a proper way to evaluate such community structure
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Belghaouti, Fethi. "Interopérabilité des systèmes distribués produisant des flux de données sémantiques au profit de l'aide à la prise de décision." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLL003.
Анотація:
Internet est une source infinie de données émanant de sources telles que les réseaux sociaux ou les capteurs (domotique, ville intelligente, véhicule autonome, etc.). Ces données hétérogènes et de plus en plus volumineuses, peuvent être gérées grâce au web sémantique, qui propose de les homogénéiser et de les lier et de raisonner dessus, et aux systèmes de gestion de flux de données, qui abordent essentiellement les problèmes liés au volume, à la volatilité et à l’interrogation continue. L’alliance de ces deux disciplines a vu l’essor des systèmes de gestion de flux de données sémantiques RSP (RDF Stream Processing systems). L’objectif de cette thèse est de permettre à ces systèmes, via de nouvelles approches et algorithmes à faible coût, de rester opérationnels, voire plus performants, même en cas de gros volumes de données en entrée et/ou de ressources système limitées.Pour atteindre cet objectif, notre thèse s’articule principalement autour de la problématique du : "Traitement de flux de données sémantiques dans un contexte de systèmes informatiques à ressources limitées". Elle adresse les questions de recherche suivantes : (i) Comment représenter un flux de données sémantiques ? Et (ii) Comment traiter les flux de données sémantiques entrants, lorsque leurs débits et/ou volumes dépassent les capacités du système cible ?Nous proposons comme première contribution une analyse des données circulant dans les flux de données sémantiques pour considérer non pas une succession de triplets indépendants mais plutôt une succession de graphes en étoiles, préservant ainsi les liens entre les triplets. En utilisant cette approche, nous avons amélioré significativement la qualité des réponses de quelques algorithmes d’échantillonnage bien connus dans la littérature pour le délestage des flux. L’analyse de la requête continue permet d’optimiser cette solution en repèrant les données non pertinentes pour être délestées les premières. Dans la deuxième contribution, nous proposons un algorithme de détection de motifs fréquents de graphes RDF dans les flux de données RDF, appelé FreGraPaD (Frequent RDF Graph Patterns Detection). C’est un algorithme en une passe, orienté mémoire et peu coûteux. Il utilise deux structures de données principales un vecteur de bits pour construire et identifier le motif de graphe RDF assurant une optimisation de l’espace mémoire et une table de hachage pour le stockage de ces derniers. La troisième contribution de notre thèse consiste en une solution déterministe de réduction de charge des systèmes RSP appelée POL (Pattern Oriented Load-shedding for RDF Stream Processing systems). Elle utilise des opérateurs booléens très peu coûteux, qu’elle applique aux deux motifs binaires construits de la donnée et de la requête continue pour déterminer et éjecter celle qui est non-pertinente. Elle garantit un rappel de 100%, réduit la charge du système et améliore son temps de réponse. Enfin, notre quatrième contribution est un outil de compression en ligne de flux RDF, appelé Patorc (Pattern Oriented Compression for RSP systems). Il se base sur les motifs fréquents présents dans les flux qu’il factorise. C’est une solution de compression sans perte de données dont l’interrogation sans décompression est très envisageable. Les solutions apportées par cette thèse permettent l’extension des systèmes RSP existants en leur permettant le passage à l’échelle dans un contexte de Bigdata. Elles leur permettent ainsi de manipuler un ou plusieurs flux arrivant à différentes vitesses, sans perdre de leur qualité de réponse et tout en garantissant leur disponibilité au-delà même de leurs limites physiques. Les résultats des expérimentations menées montrent que l’extension des systèmes existants par nos solutions améliore leurs performances. Elles illustrent la diminution considérable de leur temps de réponse, l’augmentation de leur seuil de débit de traitement en entrée tout en optimisant l’utilisation de leurs ressources systèmesInternet is an infinite source of data coming from sources such as social networks or sensors (home automation, smart city, autonomous vehicle, etc.). These heterogeneous and increasingly large data can be managed through semantic web technologies, which propose to homogenize, link these data and reason above them, and data flow management systems, which mainly address the problems related to volume, volatility and continuous querying. The alliance of these two disciplines has seen the growth of semantic data stream management systems also called RSP (RDF Stream Processing Systems). The objective of this thesis is to allow these systems, via new approaches and "low cost" algorithms, to remain operational, even more efficient, even for large input data volumes and/or with limited system resources.To reach this goal, our thesis is mainly focused on the issue of "Processing semantic data streamsin a context of computer systems with limited resources". It directly contributes to answer the following research questions : (i) How to represent semantic data stream ? And (ii) How to deal with input semantic data when their rates and/or volumes exceed the capabilities of the target system ?As first contribution, we propose an analysis of the data in the semantic data streams in order to consider a succession of star graphs instead of just a success of andependent triples, thus preserving the links between the triples. By using this approach, we significantly impoved the quality of responses of some well known sampling algoithms for load-shedding. The analysis of the continuous query allows the optimisation of this solution by selection the irrelevant data to be load-shedded first. In the second contribution, we propose an algorithm for detecting frequent RDF graph patterns in semantic data streams.We called it FreGraPaD for Frequent RDF Graph Patterns Detection. It is a one pass algorithm, memory oriented and "low-cost". It uses two main data structures : A bit-vector to build and identify the RDF graph pattern, providing thus memory space optimization ; and a hash-table for storing the patterns.The third contribution of our thesis consists of a deterministic load-shedding solution for RSP systems, called POL (Pattern Oriented Load-shedding for RDF Stream Processing systems). It uses very low-cost boolean operators, that we apply on the built binary patterns of the data and the continuous query inorder to determine which data is not relevant to be ejected upstream of the system. It guarantees a recall of 100%, reduces the system load and improves response time. Finally, in the fourth contribution, we propose Patorc (Pattern Oriented Compression for RSP systems). Patorc is an online compression toolfor RDF streams. It is based on the frequent patterns present in RDF data streams that factorizes. It is a data lossless compression solution whith very possible querying without any need to decompression.This thesis provides solutions that allow the extension of existing RSP systems and makes them able to scale in a bigdata context. Thus, these solutions allow the RSP systems to deal with one or more semantic data streams arriving at different speeds, without loosing their response quality while ensuring their availability, even beyond their physical limitations. The conducted experiments, supported by the obtained results show that the extension of existing systems with the new solutions improves their performance. They illustrate the considerable decrease in their engine’s response time, increasing their processing rate threshold while optimizing the use of their system resources
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Bouguelia, Mohamed-Rafik. "Classification et apprentissage actif à partir d'un flux de données évolutif en présence d'étiquetage incertain." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0034.
Анотація:
Cette thèse traite de l’apprentissage automatique pour la classification de données. Afin de réduire le coût de l’étiquetage, l’apprentissage actif permet de formuler des requêtes pour demander à un opérateur d’étiqueter seulement quelques données choisies selon un critère d’importance. Nous proposons une nouvelle mesure d’incertitude qui permet de caractériser l’importance des données et qui améliore les performances de l’apprentissage actif par rapport aux mesures existantes. Cette mesure détermine le plus petit poids nécessaire à associer à une nouvelle donnée pour que le classifieur change sa prédiction concernant cette donnée. Nous intégrons ensuite le fait que les données à traiter arrivent en continu dans un flux de longueur infinie. Nous proposons alors un seuil d’incertitude adaptatif qui convient pour un apprentissage actif à partir d’un flux de données et qui réalise un compromis entre le nombre d’erreurs de classification et le nombre d’étiquettes de classes demandées. Les méthodes existantes d’apprentissage actif à partir de flux de données, sont initialisées avec quelques données étiquetées qui couvrent toutes les classes possibles. Cependant, dans de nombreuses applications, la nature évolutive du flux fait que de nouvelles classes peuvent apparaître à tout moment. Nous proposons une méthode efficace de détection active de nouvelles classes dans un flux de données multi-classes. Cette méthode détermine de façon incrémentale une zone couverte par les classes connues, et détecte les données qui sont extérieures à cette zone et proches entre elles, comme étant de nouvelles classes. Enfin, il est souvent difficile d’obtenir un étiquetage totalement fiable car l’opérateur humain est sujet à des erreurs d’étiquetage qui réduisent les performances du classifieur appris. Cette problématique a été résolue par l’introduction d’une mesure qui reflète le degré de désaccord entre la classe donnée manuellement et la classe prédite et une nouvelle mesure d’"informativité" permettant d’exprimer la nécessité pour une donnée mal étiquetée d’être réétiquetée par un opérateur alternatifThis thesis focuses on machine learning for data classification. To reduce the labelling cost, active learning allows to query the class label of only some important instances from a human labeller.We propose a new uncertainty measure that characterizes the importance of data and improves the performance of active learning compared to the existing uncertainty measures. This measure determines the smallest instance weight to associate with new data, so that the classifier changes its prediction concerning this data. We then consider a setting where the data arrives continuously from an infinite length stream. We propose an adaptive uncertainty threshold that is suitable for active learning in the streaming setting and achieves a compromise between the number of classification errors and the number of required labels. The existing stream-based active learning methods are initialized with some labelled instances that cover all possible classes. However, in many applications, the evolving nature of the stream implies that new classes can appear at any time. We propose an effective method of active detection of novel classes in a multi-class data stream. This method incrementally maintains a feature space area which is covered by the known classes, and detects those instances that are self-similar and external to that area as novel classes. Finally, it is often difficult to get a completely reliable labelling because the human labeller is subject to labelling errors that reduce the performance of the learned classifier. This problem was solved by introducing a measure that reflects the degree of disagreement between the manually given class and the predicted class, and a new informativeness measure that expresses the necessity for a mislabelled instance to be re-labeled by an alternative labeller
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Belghaouti, Fethi. "Interopérabilité des systèmes distribués produisant des flux de données sémantiques au profit de l'aide à la prise de décision." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLL003.
Анотація:
Internet est une source infinie de données émanant de sources telles que les réseaux sociaux ou les capteurs (domotique, ville intelligente, véhicule autonome, etc.). Ces données hétérogènes et de plus en plus volumineuses, peuvent être gérées grâce au web sémantique, qui propose de les homogénéiser et de les lier et de raisonner dessus, et aux systèmes de gestion de flux de données, qui abordent essentiellement les problèmes liés au volume, à la volatilité et à l’interrogation continue. L’alliance de ces deux disciplines a vu l’essor des systèmes de gestion de flux de données sémantiques RSP (RDF Stream Processing systems). L’objectif de cette thèse est de permettre à ces systèmes, via de nouvelles approches et algorithmes à faible coût, de rester opérationnels, voire plus performants, même en cas de gros volumes de données en entrée et/ou de ressources système limitées.Pour atteindre cet objectif, notre thèse s’articule principalement autour de la problématique du : "Traitement de flux de données sémantiques dans un contexte de systèmes informatiques à ressources limitées". Elle adresse les questions de recherche suivantes : (i) Comment représenter un flux de données sémantiques ? Et (ii) Comment traiter les flux de données sémantiques entrants, lorsque leurs débits et/ou volumes dépassent les capacités du système cible ?Nous proposons comme première contribution une analyse des données circulant dans les flux de données sémantiques pour considérer non pas une succession de triplets indépendants mais plutôt une succession de graphes en étoiles, préservant ainsi les liens entre les triplets. En utilisant cette approche, nous avons amélioré significativement la qualité des réponses de quelques algorithmes d’échantillonnage bien connus dans la littérature pour le délestage des flux. L’analyse de la requête continue permet d’optimiser cette solution en repèrant les données non pertinentes pour être délestées les premières. Dans la deuxième contribution, nous proposons un algorithme de détection de motifs fréquents de graphes RDF dans les flux de données RDF, appelé FreGraPaD (Frequent RDF Graph Patterns Detection). C’est un algorithme en une passe, orienté mémoire et peu coûteux. Il utilise deux structures de données principales un vecteur de bits pour construire et identifier le motif de graphe RDF assurant une optimisation de l’espace mémoire et une table de hachage pour le stockage de ces derniers. La troisième contribution de notre thèse consiste en une solution déterministe de réduction de charge des systèmes RSP appelée POL (Pattern Oriented Load-shedding for RDF Stream Processing systems). Elle utilise des opérateurs booléens très peu coûteux, qu’elle applique aux deux motifs binaires construits de la donnée et de la requête continue pour déterminer et éjecter celle qui est non-pertinente. Elle garantit un rappel de 100%, réduit la charge du système et améliore son temps de réponse. Enfin, notre quatrième contribution est un outil de compression en ligne de flux RDF, appelé Patorc (Pattern Oriented Compression for RSP systems). Il se base sur les motifs fréquents présents dans les flux qu’il factorise. C’est une solution de compression sans perte de données dont l’interrogation sans décompression est très envisageable. Les solutions apportées par cette thèse permettent l’extension des systèmes RSP existants en leur permettant le passage à l’échelle dans un contexte de Bigdata. Elles leur permettent ainsi de manipuler un ou plusieurs flux arrivant à différentes vitesses, sans perdre de leur qualité de réponse et tout en garantissant leur disponibilité au-delà même de leurs limites physiques. Les résultats des expérimentations menées montrent que l’extension des systèmes existants par nos solutions améliore leurs performances. Elles illustrent la diminution considérable de leur temps de réponse, l’augmentation de leur seuil de débit de traitement en entrée tout en optimisant l’utilisation de leurs ressources systèmesInternet is an infinite source of data coming from sources such as social networks or sensors (home automation, smart city, autonomous vehicle, etc.). These heterogeneous and increasingly large data can be managed through semantic web technologies, which propose to homogenize, link these data and reason above them, and data flow management systems, which mainly address the problems related to volume, volatility and continuous querying. The alliance of these two disciplines has seen the growth of semantic data stream management systems also called RSP (RDF Stream Processing Systems). The objective of this thesis is to allow these systems, via new approaches and "low cost" algorithms, to remain operational, even more efficient, even for large input data volumes and/or with limited system resources.To reach this goal, our thesis is mainly focused on the issue of "Processing semantic data streamsin a context of computer systems with limited resources". It directly contributes to answer the following research questions : (i) How to represent semantic data stream ? And (ii) How to deal with input semantic data when their rates and/or volumes exceed the capabilities of the target system ?As first contribution, we propose an analysis of the data in the semantic data streams in order to consider a succession of star graphs instead of just a success of andependent triples, thus preserving the links between the triples. By using this approach, we significantly impoved the quality of responses of some well known sampling algoithms for load-shedding. The analysis of the continuous query allows the optimisation of this solution by selection the irrelevant data to be load-shedded first. In the second contribution, we propose an algorithm for detecting frequent RDF graph patterns in semantic data streams.We called it FreGraPaD for Frequent RDF Graph Patterns Detection. It is a one pass algorithm, memory oriented and "low-cost". It uses two main data structures : A bit-vector to build and identify the RDF graph pattern, providing thus memory space optimization ; and a hash-table for storing the patterns.The third contribution of our thesis consists of a deterministic load-shedding solution for RSP systems, called POL (Pattern Oriented Load-shedding for RDF Stream Processing systems). It uses very low-cost boolean operators, that we apply on the built binary patterns of the data and the continuous query inorder to determine which data is not relevant to be ejected upstream of the system. It guarantees a recall of 100%, reduces the system load and improves response time. Finally, in the fourth contribution, we propose Patorc (Pattern Oriented Compression for RSP systems). Patorc is an online compression toolfor RDF streams. It is based on the frequent patterns present in RDF data streams that factorizes. It is a data lossless compression solution whith very possible querying without any need to decompression.This thesis provides solutions that allow the extension of existing RSP systems and makes them able to scale in a bigdata context. Thus, these solutions allow the RSP systems to deal with one or more semantic data streams arriving at different speeds, without loosing their response quality while ensuring their availability, even beyond their physical limitations. The conducted experiments, supported by the obtained results show that the extension of existing systems with the new solutions improves their performance. They illustrate the considerable decrease in their engine’s response time, increasing their processing rate threshold while optimizing the use of their system resources
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"Détection du stress hydrique par thermographie infrarouge. Application à la culture de la pomme de terre." Thesis, Université Laval, 2004. http://www.theses.ulaval.ca/2004/22198/22198.pdf.
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Badouard, Carine. "Les lésions des acides nucléiques: détection par CLHP-SM/SM dans les milieux biologiques humains et intérêt comme biomarqueurs du stress oxydant et de l'inflammation." Phd thesis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00134563.
Анотація:
L'ADN ou l'ARN, détenteurs de l'information génétique, peuvent subir des dommages dus aux acteurs du stress oxydant ou de l'inflammation. La cellule a développé des mécanismes de réparation de ces dommages, mais certaines lésions peuvent persister et devenir mutagènes. Dans ce but, nous nous sommes intéressés au dosage simultané de plusieurs de ces lésions à l'aide d'une technique de chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse en mode tandem, outil analytique rapide et fiable ayant une très grande sensibilité. Le but de ce travail était de trouver des biomarqueurs du stress oxydant ou de l'inflammation parmi les lésions connues de l'ADN et de les quantifier dans les milieux biologiques humains afin de compléter le panel existant de biomarqueurs protéiques ou lipidiques. Ainsi, trois groupes de lésions ont pu être quantifiés : les lésions oxydatives issues de l'action des espèces oxygénées activées, les lésions chlorées issues des phénomènes inflammatoires et les adduits de la peroxydation lipidique. Les étapes de mise au point analytique ayant été optimisées, elles ont été suivies d'une validation biologique parmi différentes pathologies étudiées et représentées par le diabète, certains cancers traités par radiothérapie et les hommes atteints d'infertilité masculine. Les différents résultats montrent une variation des taux des certaines lésions dans les leucocytes circulants ou des l'urine des patients par rapport aux sujets sains. Néanmoins, ces essais nécessitent d'être confirmés quant à l'utilisation des ces lésions en tant que biomarqueurs. D'autres types de pathologies devront également être testés.