Добірка наукової літератури з теми "Perception multi-Objets"

En esta tesis profundizamos el estudio de la cognición y comunicación numérica de niños y niñas de primeros grados de la escuela primaria en la zona andina rionegrina. Desde un enfoque socio-constructivista de recursos, interesó visibilizar, documentar y comprender la variedad, articulación y dinamismo de conocimientos numéricos en los diferentes grados de apropiación que estos jóvenes estudiantes ponen en juego al producir y reflexionar sobre signos numéricos en situación de entrevista, en distintos modos semióticos. También prestamos atención a sus procesos de reflexión y regulación de la propia cognición numérica. Los participantes son cuarenta y cinco niñas y niños que cursaban primer grado en cuatro escuelas públicas de gestión estatal de jornada simple en Bariloche y El Bolsón. Dos de las escuelas son céntricas y dos se encuentran en la periferia de la ciudad. La selección de las escuelas respondió a obtener un relativamente amplio abanico sociocultural y socioeducativo en el marco de la escolaridad urbana regional. Metodológicamente, se entrevistó a los niños individualmente en base a un guión semi-estructurado, con tareas abiertas, creativas, convocantes, desafiantes y andamiadas. Se utilizaron dispositivos de registro multimodal de los procesos comunicativo-cognitivos implicados en los momentos de producción oral, gráfica y con objetos. Los análisis mixtos buscaron conjugar profundidad y sistematicidad en la atención a la singularidad y la regularidad, utilizando técnicas que permiten tal diversidad de acercamientos a los textos gráficos creados por los niños, así como a sus respuestas verbales y gestuales y sus acciones con objetos. Principalmente trabajamos con: sistemas de categorías para la construcción de repertorios con posterior aplicación de técnicas de la estadística no paramétrica y multivariada, análisis de trayectorias de aprendizaje y estudio de casos múltiples. El enfoque socio-constructivista de recursos impregnó las decisiones tomadas tanto al realizar la entrevista como al analizar la producción numérica de cada niña o niño. Dimos cuenta de la variedad de las formas de conocer y comunicar numéricamente de los y las participantes mediante cuatro repertorios: el primero visibiliza el arco de producción numérica convencional identificado en la población estudiada; el segundo distingue las aproximaciones parciales a la convención numérica; el tercero articula trayectorias de conservación e innovación cognitiva al pensar en y con cantidades “grandes”, y finalmente, el cuarto identifica formas de reflexión y regulación de la propia cognición numérica. Ilustramos todas las categorías incluidas en esos cuatro repertorios con producciones orales, gráficas y a veces gestuales originales de los niños y niñas participantes. Además, nos dedicamos a captar multimodalmente el dinamismo del pensamiento y la comunicación numérica de los niños en situación, tanto a nivel intra-tarea como inter-tarea. Así, identificamos cuatro patrones de producción convencional, que se extienden desde una producción convencional limitada (Patrón 1, 9 niños) a una producción avanzada (Patrón 4, 8 niños), pasando por configuraciones de producción convencional “incipiente”(Patrón 2, 13 niños) e “intermedia” (Patrón 3, 15 niños). Encontramos una asociación entre los patrones de producción convencional y el sector socioeducativo y sociocultural vinculado a la escuela. En las escuelas céntricas se concentró la mayor proporción de niños y niñas cuya producción convencional es más extendida, y en las escuelas periféricas sucedió lo inverso. Sin embargo, en tres de los primeros grados participantes convivían niños de los cuatro patrones de producción convencional, y en uno, de tres patrones. La heterogeneidad se incrementa notablemente si miramos a los chicos considerando sus respuestas no convencionales como una producción comunicativa cognitiva genuina. Esta situación coloca a la heterogeneidad cognitiva en el campo del número como una condición a considerar como esperable en el inicio de la escolarización matemática primaria en la región. Para ahondar en el estudio del dinamismo en la puesta en juego de los recursos cognitivo-comunicativos de los niños realizamos varias líneas de análisis. Una fue el estudio de sus avances en el curso de una misma tarea o a lo largo de tareas relacionadas. El hallazgo de que el 78% de los niños evidenciaron alguna forma de progreso resalta la importancia de disponer un espacio abierto y sin prisa para la comunicación y evaluación del conocimiento. El progreso según indicadores de mayor producción estrictamente convencional se evidenció en niños o niñas pertenecientes a todos los patrones de producción convencional, lo que muestra que ni tan siquiera el saber que se corresponde con el establecido culturalmente constituye un bagaje del que niños y niñas disponen de forma estable, pronto a ser demostrado ante la primera demanda. A su vez pudimos constatar que las tensiones entre lo establecido y lo posible, o entre convenciones e invenciones, resultaron ser fuentes de conflicto y transformación cognitiva para algunos niños entrevistados. En este proceso, los niños y las niñas mostraron cómo gradualmente se apropiaron del conocimiento cultural establecido, exploraron relaciones, revisaron y generaron innovaciones en sus ideas y procedimientos. La mayoría de las niñas y niños entrevistados mostraron que tales respuestas surgieron de procesos constructivos y exploratorios no lineales, que introdujeron ajustes y fomentaron nuevas percataciones de regularidades numéricas, e incluso nuevos matices de significado. En nuestra búsqueda por comprender la variedad y el dinamismo de los recursos de los niños, elegimos incluir también un estudio de casos múltiples. Seleccionamos dos niños y una niña que se inscriben en distintos patrones de producción convencional para reconstruir su construcción de sentidos a lo largo de la progresión de tareas numéricas en la entrevista. Esta fue una vía más para dimensionar el grado en que los saberes de los niños entrevistados acerca de las formas y funciones numéricas abordadas revisten una notable disparidad inter-sujeto, y también conexiones de sentido a nivel inter-tarea. Somos conscientes de los alcances y restricciones de un trabajo investigativo acotado no solo en el número de participantes sino también en el tiempo/espacio de interacción en el que recabamos la información (una única entrevista diádica fuera del aula). No obstante, consideramos que los análisis de grano fino y multimodal de la variedad de recursos numéricos en esta etapa, junto a la atención al dinamismo de su puesta en juego en situación, pueden contribuir a articular un panorama de los niños como aprendices que buscan agentivamente apropiarse de las formas y funciones numéricas como instrumento de participación cultural. En ese sentido las contribuciones recogidas en los comentarios finales de los capítulos de resultados y en las conclusiones pueden ofrecer información valiosa de primera mano para el diseño y la implementación de prácticas de enseñanza capaces de promover la agencia en el aprendizaje numérico básico en entornos socioeducativos diversos. Planteamos una vía para superar enfoques de estándares que conciben el aprendizaje preferentemente como proceso descontextualizado, reproductivo, monomodal y universal. Para ello, por supuesto, es clave el trabajo también agentivo, creativo, colaborativo, multimodal y andamiado de los equipos docentes en sus comunidades de práctica. In this thesis we go a step further in the study of numerical cognition and communication of first-grade children in the Andean region of Rio Negro. From a resource-based socio-constructivist framework, we were interested in making visible, documenting and understanding the variety, articulation and dynamism of children’s numerical knowledge at work when they produced and thought about and with numerical signs during interviews, in different semiotic modes. We also paid attention to the processes of reflexion and regulation of their own numerical cognition. The participants are forty-five students who attended first grade in four public schools in Bariloche and El Bolsón. Two of the schools are located down-townl and two are located in the periphery of the city. The selection of schools aimed at obtaining a relatively wide sociocultural and socio-educational range within regional urban schooling. Methodologically, the children were interviewed individually based on a semi-structured script, with open, creative, convoking, challenging and scaffolding tasks. Multimodal recording devices of the communicative-cognitive processes evidenced during oral, graphic and object production were used. The mixed methods analyses sought to combine depth and systematic attention to both singularity and regularity, by using techniques that allow such a diversity of approaches to the graphic texts created by children, as well as to their verbal and gestural responses and to their actions with objects. We mainly worked with: category systems for the construction of repertoires, with subsequent application of non-parametric and multivariate statistics techniques, analysis of learning trajectories and study of multiple cases. The resource-based socio-constructivist framework resource-based socio-constructivist framework permeated the decisions made both when conducting the interview and when analyzing the numerical production of each girl or boy. Four repertoires captured the variety in participants’ ways of knowing and communicating numerically: the first one makes visible the conventional numerical production identified in the studied population; the second distinguishes partial approaches to numerical convention; the third articulates trajectories of cognitive preservation and cognitive innovation when thinking about and with relatively large quantities, and finally, the fourth identifies forms of reflexion and regulation of numerical cognition. We illustrate all the categories included in those four repertoires with original productions of the participating children ─oral, graphic and sometimes gestural. In addition, we sought to capture the multimodal dynamism of children’s situated thinking and communication, both at an intra-task and an inter-task level. Thus, we identified four conventional production patterns, which range from Limited conventional production (Pattern 1; 9 children) to Advanced production (Pattern 4; 8 children). Incipient conventional production (Pattern 2; 13 children) and Intermediate (Pattern 3; 15 children) configurations are half-way. We found an association between conventional production patterns and the socio-educational / socio-cultural sector characteristic of the schools. In the down-town schools a greater proportion of children whose conventional production is more widespread was concentrated, and in the peripheral schools the opposite happened. However, in three of the participating first grades, children of the four conventional production patterns coexisted, and in the remaining one, children from three patterns did so. Intra-school-grade heterogeneity increases markedly if we look at students’ unconventional responses as genuine cognitive-communicative productions. This situation places cognitive-communicative heterogeneity as a condition to be considered at the beginning of primary mathematical schooling in the region. In order to deepen into the study of the dynamism of children’s cognitive-communicative resources we performed several lines of analysis. One was the study of their progress in the course of a same task or along related tasks. The finding that 78% of children showed some form of progress highlights the importance of having an open and unhurried space for communication and knowledge assessment. Progress according to indicators of conventional production was evidenced in children belonging to all conventional production patterns. The latter shows that children’s established cultural knowledge is not a stable ready-made possession, soon to be demonstrated at request. At the same time, tensions between the realms of the established and the possible, or between conventions and inventions, turned out to be sources of conflict and cognitive transformation for some of the children. In this process, students showed how they gradually appropriated established cultural knowledge, explored relationships, reviewed and generated innovations in their ideas and procedures. Most of the interviewed children showed that such answers arose from nonlinear constructive and exploratory processes, which introduced adjustments and encouraged new perceptions of numerical regularities, and even new nuances of meaning. In our quest to understand the variety and dynamism of children's resources, we also chose to include a multiple case study. We selected two boys and a girl who belonged in different patterns of conventional production, as a way to reconstruct their meaning-making processes throughout the progression of numerical tasks in the interview. This was one more way to measure the degree to which the knowledge of the interviewed children about the numerical forms and functions addressed is markedly heterogeneous across learners, and also to understand connections of meaning at the single learner, inter-task level. We are aware of the scope and restrictions of a limited research work as ours. Limitations are related to the number of participants as well as to the temporal-spatial frame of interaction in which we collected the information (a single dyadic interview outside the classroom). However, we consider that the fine-grained and multimodal analyses of the variety of numerical resources at this stage, together with the attention to the dynamism of their putting into play in situation, can contribute to articulate a panorama of children as apprentices who agentively seek to appropriate numerical forms and functions as an instrument for their cultural participation. In that sense, we expect that the contributions collected in the final comments of each chapter, together with the final conclusions chapter can offer valuable first-hand information for the design and implementation of teaching practices capable of promoting children’s agency in basic numerical learning, in diverse socio-educational environments. We propose a way to overcome standardized approaches that conceive learning preferably as a decontextualized, reproductive, monomodal and universal process. To that end, of course, the agentive, creative, collaborative, multimodal and scaffolded work of the teaching teams in their communities of practice is also a key factor. Dans cette thèse, on approfondit l'étude de la cognition et de la communication numérique des enfants des premières années d'école primaire dans la région des Andes, province de Rio Negro. À partir d’un optique socioconstructiviste des ressources, on a voulu visualiser, documenter et comprendre la variété, l'articulation et le dynamisme des connaissances numériques à des degrés divers d'appropriation que ces jeunes étudiants mettent en jeu pour produire et réfléchir sur des signes numériques lors d'un entretien, dans différents modes sémiotiques. On s'intéresse également à leurs processus de réflexionet de régulation de la propre cognition numérique. Les participants sont quarante-cinq enfants de la première année d'école primaire de quatre écoles publiques de demi-journée d'activité à Bariloche et El Bolsón. Deux des écoles sont dans la ville et deux sont situées en périphérie. La sélection des écoles est motivée par l'idée d'obtenir un éventail socioculturel et socio-éducatif relativement large dans le cadre de la scolarisation en milieu urbain régional.Du point de vue méthodologique, des entretiens individuels avec les enfants se sont déroulés sur la base d'un protocole semi-structuré avec des tâches ouvertes, créatives, attirantes, défiantes et didactiques. Dispositifs multimodaux on été employés pour saisir les processus cognitifs-communicatifs impliqués pendant les périodes de production orale, graphique et avec des objets. Les analyses mixtes ont cherché à combiner profondeur et systématisation dans l'attentionà la singularité et à la régularité, en utilisant des techniques qui permettent une telle diversité d'approches aux textes graphiques créés par les enfants, ainsi qu'à leurs réponses verbales et gestuelleset à leurs actions avec des objets. Principalement, on a travaillé avec: systèmes de catégories pour la construction de répertoires avec application ultérieure de techniques d'analyse statistique non paramétrique et multi-variée, analyse de trajectoires d'apprentissage et étude de cas multiples. L'approche socioconstructiviste des ressources a imprégnée les décisions tant lors de la conduite de l'entretien comme pendant l'analyse de la production numérique de chaque enfant. Nous avons remarqué la variété de manières de comprendre et communiquer numériquement des enfants à travers quatre répertoires: le premier met en évidence l'arc de production numérique conventionnel correspondant à la population étudiée; le second distingue les approches partielles à la convention numérique; le troisième articule trajectoires de conservation et d'innovation cognitive en pensant à et avec des quantités "grandes", et en fin, le quatrième identifie les manières de réflexionet de régulation de la propre cognition numérique. On illustre toutes les catégories comprises dans ces quatre répertoires avec des productions orales, graphiques et parfois gestuelles des enfants. En plus, on s'est engagé à capter d'un point de vue multimodal le dynamisme de la pensée et de la communication numériques des enfants en situation, soit intra-tâche que inter-tâche. Ainsi, on a identifié quatre modèles de production conventionnels, allant d'une production conventionnelle limitée (modèle 1, 9 enfants) à une production avancée (modèle 4, 8 enfants), en passant par des configurations de production conventionnelle "naissante" (modèle 2, 13 enfants) et "intermédiaire" (modèle 3, 15 enfants). On a trouvé une association entre les modèles de production conventionnelle et le secteur socio-éducatif et socioculturel lié à l'école. Dans les écoles du centreville, on a trouvé la plus forte proportion d'enfants dont la production conventionnelle est la plus répandue, tandis que l'inverse caractérise les écoles périphériques. Toutefois, dans trois des premiers niveaux participants coexistaient des enfants des quatre modèles de production conventionnelle, et dans un, des trois modèles. L’hétérogénéité est fortement augmentée si l'on regarde les enfants en ce qui concerne leurs réponses non conventionnelles comme une véritable production communicative et cognitive. Cette situation place l'hétérogénéité cognitive dans le domaine du nombre comme condition à considérer attendue au début de l'scolarisation mathématique primaire dans la région. Pour plonger dans l'étude de la dynamique des enjeux des ressources cognitives et de communication des enfants on a considéré plusieurs lignes d'analyse. L'un était l'étude de leurs progrès au cours de la même tâche ou tout au long des tâches connexes. Le constat que 78% des enfants ont démontré une certaine forme de progrès souligne l'importance d’avoir un espace ouvert et le temps pour la communication et l'évaluation des connaissances. Selon les indicateurs de production plus vaste et strictement conventionnelle, le progrès s’est fait évident pour les enfants de tous les modèles de production conventionnelle, ce qui démontre que même pas le savoir qui correspond au plan culturel établi constitue un bagage dont les enfants disposent d’une manière stable, ce qui est facilement vérifié à la première question.Aussi, on a pu constater que les tensions entre l'établi et le possible, ou entre conventions et inventions, se sont révélées comme sources de conflit et de transformation cognitive pour certains enfants interrogés. Dans ce processus, les enfants ont mis en évidence comment ils se sont appropriés graduellement des connaissances culturelles établies, ont exploré des relations, examiné et généré des innovations de leurs idées et procédures. La plupart des enfants interrogés ont montré que ces réponses provenaient de processus constructifs et exploratoires non linéaires, qu’ils ont introduit des ajustements et qu’ils ont aperçu des nouvelles régularités numériques, et même de nouvelles nuances de sens. Dans notre quête pour comprendre la diversité et le dynamisme des ressources des enfants, on a choisi également d’inclure une étude de cas multiples. On a sélectionné deux garçons et une fille qui appartiennent à des différents modèles de production conventionnelle pour reconstruire leur construction de sens tout au long de la progression des tâches numériques dans l'entretien. Ce fut une autre façon d'évaluer la mesure dans laquelle les connaissances des enfants interrogés sur les formes et les fonctions numériques abordées ont des disparités considérables entre les individus, et aussi des connexions de sens au niveau individuel et inter-tâche. On comprend l’ampleur et les contraintes d'un travail de recherche limitée non seulement dans le nombre de participants, mais aussi dans le temps/espace d’interaction dans lequel on a recueilli l’information (un seul entretien dyadique en dehors de la salle de classe). Cependant, on considère que les analyses multimodaux et à grains fins sur la variété des ressources numériques à ce stade, avec une attention au dynamisme de la mise en jeu dans des situations, peuvent contribuer à articuler un panorama des enfants en tant qu’apprentis qui cherchent à s’approprier des formes et fonctions numériques comme instrument de participation culturelle. En ce sens, les contributions recueillies dans les observations finales des chapitres des résultats et dans les conclusions peuvent fournir de précieuses informations de première main pour la conception et la mise en œuvre des pratiques d'enseignement capables de promouvoir l'apprentissage numérique de base en milieux socioéducatifs divers. On propose un moyen de surmonter les approches standardisés qui perçoivent de préférence l’apprentissage comme un processus sans contexte, reproductif, monomodal et universel. Pour ce faire, bien sûr, le travail créatif, collaboratif, multimodal et didactique des équipes d’enseignement est clé dans leurs communautés de référence.

La perception d'objet et la perception d'action sont étroitement liées. La perception visuelle des objets amène à la perception des composants d'actions évoqués par ces objets : les micro-affordances. De nombreuses preuves ont souligné l'existence de ces affordances, correspondant à l'évocation de saisies de différentes mains (main gauche/droite), de saisies de différentes tailles (main entière/pince fine) ou d'orientations de poignet différentes (saisie verticale/horizontale). Cependant, les scènes naturelles sont rarement composées d'un seul mais de plusieurs objets pouvant évoquer multiples affordances. Ces affordances multiples pourraient avoir un impact sur le traitement perceptif des objets. De plus, les objets présentés dans une même scène sont généralement liés sémantiquement, car faisant partie du même contexte. Les relations sémantiques entre les objets pourraient alors moduler la façon dont nous percevons les objets et leurs affordances. Les relations thématiques entre objets (clé-cadenas) sont particulièrement intéressantes car elles partagent des mécanismes neurocognitifs avec la représentation des gestes d'utilisation d'objet. L'objectif de cette thèse est d'étudier les conséquences de l'évocation de multiples affordances sur le traitement perceptif et la sélection d'un objet donné dans des scènes naturelles. Nous avons évalué l'impact de la similarité des affordances sur la sélection d'objets et la façon dont les relations thématiques entre objets modulent le traitement perceptif de ceux-ci. Dans une première étude comportementale en ligne utilisant un paradigme de compatibilité stimulus-réponse, nous avons mis en évidence un coût de traitement lorsque des paires d'objets non-reliées et orientées pour une saisie main gauche/droite évoquaient des affordances similaires. La similarité des affordances ralentissait la sélection de la cible. En outre, le coût engendré par des affordances de saisie mains gauche/droite était limité aux situations pertinentes pour l'action, pour des réponses utilisant la main dominante et lorsque la réponse était compatible avec l'affordance évoqué par l'objet cible. Lors d'une deuxième expérience comportementale en laboratoire utilisant un paradigme similaire dans un environnement 3D, nous avons pu étendre ces premiers résultats aux affordances de tailles de saisies. Nous avons démontré un coût de traitement perceptif lorsque des paires d'objets évoquaient des affordances de taille de saisie similaires. En outre, nous avons mis en évidence une suppression du coût des affordances similaires sur la sélection de la cible lorsque les objets étaient thématiquement liés. Dans une troisième étude neurophysiologique utilisant l'électroencéphalographie, nous avons évalué les corrélats du coût entraîné par les affordances similaires sur la désynchronisation du rythme µ, reflétant l'activité du réseau neuronal moteur au cours de la perception. Les résultats ont révélé que pendant la sélection de la cible, la désynchronisation μ était réduite lorsque les affordances étaient similaires plutôt que dissimilaires. Cet effet disparaissait lorsque les objets étaient thématiquement liés. Dans l'ensemble, les preuves comportementales et neurophysiologiques soutiennent le modèle d'inhibition des affordances de Vainio et Ellis (2020) et Caligiore et al. (2013). Suivant l'hypothèse d'inhibition, un observateur doit inhiber les objets distracteurs pour sélectionner l'objet cible. Lorsque les objets évoquent des affordances similaires, l'inhibition de l'objet distracteur et de ses affordances conduit à l'inhibition automatique de l'affordance de la cible, ralentissant son traitement. Cette thèse fournit de nouvelles preuves comportementales et neuronales en faveur du modèle d'inhibition des affordances et de la sélection d'objets en situation naturelles. En outre, il démontre pour la première fois le rôle des relations sémantiques dans la régulation de l'inhibition des affordances dans des scènes naturelles
Object perception and action perception are closely interrelated. Perceiving visual objects also leads to the perception of various grasping components evoked by the objects, known as micro-affordances. We have numerous pieces of evidence that a single object may evoke micro-affordances such as a right- or left-hand grasp depending on object handle orientation or a power or precision grip depending on object size. However, natural scenes are usually composed of several objects evoking multiple affordances that may impact object perceptual processing. Moreover, objects presented in a common scene are usually semantically related, as they are part of the same context. The semantic relations between objects may then modulate how one perceives objects and their affordances. In this view, thematic relations between objects (e.g., key-lock) are particularly interesting as they share cognitive and neural substrates with use gesture knowledge. The aim of this thesis is to investigate the consequences of the evocation of multiple affordances on the perception and selection of a given object in naturalistic scenes. We investigated how the similarity of affordances would impact object selection and how thematic relations between objects would modulate object perceptual processing. In a first online behavioral study using a stimulus and response compatibility paradigm, we highlighted a processing cost when pairs of unrelated objects had similar right- or left-hand grasp affordances, with the similarity of affordances slowing down target selection. Furthermore, the cost entailed by similar handle affordances was restricted to action relevant situations, when responding with the dominant hand and when the response was compatible with the affordance of the target. In a second behavioral experiment using the stimulus and response compatibility paradigm in a 3D environment, we were able to extend these first findings to other types of micro-affordances (grasp size affordances). Again, we demonstrated a perceptual processing cost when pairs of objects had similar grasp size affordances. Furthermore, we highlighted a suppression of the cost entailed by similar affordances on target selection when objects were thematically related. In a third neurophysiological study using electroencephalography, we evaluated the correlates of the cost entailed by similar affordances on µ rhythm desynchronization, which is assumed to reflect the activity of the motor neural network during perception. Results revealed that during target selection, μ desynchronization was reduced when affordances were similar in comparison to dissimilar. This effect disappeared when objects were thematically related. Overall, behavioral and neurophysiological evidence support the model of affordance inhibition proposed by Vainio and Ellis (2020) and Caligiore et al. (2013). According to the inhibition hypothesis, the observer needs to inhibit distractor objects to select the target object. When the different objects in the scene have similar affordances, inhibition of the distractor object and its affordances leads to the automatic inhibition of the target affordance, which slows down target processing. The present work provides behavioral and neural evidence in favor of the inhibition model of affordance and object selection in more naturalistic scenes involving familiar meaningful objects. In addition, it first demonstrates the role of semantic relations in the regulation of affordance inhibition in naturalistic scenes

Cette thèse a pour but d'étudier et de quantifier la contribution de la perception multimodale assistée par le contexte pour détecter et suivre des objets en mouvement. Cette étude sera appliquée à la détection et la reconnaissance des objets pertinents dans les environnements de la circulation pour les véhicules intelligents (VI). Les résultats à obtenir devront permettre de transposer le concept proposé à un ensemble plus large de capteurs et de classes d'objets en utilisant une approche système intégrative qui implique des méthodes d'apprentissage. En particulier, ces méthodes d'apprentissage vont examiner comment l'implantation dans un système intégré, qui prévoie une multitude des sources de données différentes, peut conduire à apprendre 1) sans ou avec une supervision limitée, réduite en exploitant des corrélations 2) de façon incrémentale à la connaissance stockée au lieu de faire un entraînement complet à chaque fois qu’une nouvelle donnée arrive 3) collectivement à chaque instant d'apprentissage dans le système entraîné d'une manière qui assure approximativement une fusion optimale. Concrètement, le couplage fort entre les classifier des objets en modalités multiples aussi bien que l'extraction du contexte de la géométrie de la scène sont à étudier: d'abord en théorie, après en application du trafic routier. La nouveauté de l'approche d'intégration envisagée se pose dans le couplage fort entre les composants du système, tels que la segmentation, le suivi des objets, l'estimation de la géométrie de la scène et la catégorisation des objets basée sur la stratégie de l'inférence probabiliste. Une telle stratégie caractérise des systèmes où toutes les composants de perception émettent et reçoivent les distributions des résultats possibles avec leur score de croyance probabiliste attribué. De cette façon, chaque composant de traitement peut prendre en compte les résultats des autres composants au niveau plus bas par rapport aux combinaisons des résultats finaux. Cela diminue beaucoup le temps et les ressources pour le calcul, quand les techniques de l'application de l'inférence Bayésienne garantissent que les données d'entrée peu plausible n'apportent pas des impacts négatifs
This thesis project will investigate and quantify the contribution of context-aided multimodal perception for detecting and tracking moving objects. This research study will be applied to the detection and recognition ofrelevant objects in road traffic environments for Intelligent Vehicles (IV). The results to be obtained will allow us to transpose the proposed concept to a wide range of state-of-the-art sensors and object classes by means of an integrative system approach involving learning methods. In particular, such learning methods will investigate how the embedding into an embodied system providing a multitude of different data sources, can be harnessed to learn 1) without, or with reduced, explicit supervision by exploiting correlations 2) incrementally, by adding to existing knowledge instead of complete retraining every time new data arrive 3) collectively, each learning instance in the system being trained in a way that ensures approximately optimal fusion. Concretely, a tight coupling between object classifiers in multiple modalities as well as geometric scene context extraction will be studied, first in theory, then in the context of road traffic. The novelty of the envisioned integration approach lies in the tight coupling between system components such as object segmentation, object tracking, scene geometry estimation and object categorization based on a probabilistic inference strategy. Such a strategy characterizes systems where all perception components broadcast and receive distributions of multiple possible results together with a probabilistic belief score. In this way, each processing component can take into account the results of other components at a much earlier stage (as compared to just combining final results), thus hugely increasing its computation power, while the application of Bayesian inference techniques will ensure that implausible inputs do not cause negative effects

La modélisation et la simulation des systèmes complexes constitue une solution idéal pour comprendre ces systèmes. En effet, l'expérimentation virtuelle permet, par rapport à l'expérimentation réelle dans le champ d'étude considéré, d'apporter des réponses plus rapides aux questions posées sur ces systèmes, ce qui donne la possibilité de proposer des solutions en un temps adapté au contexte réel. Ce travail traite la question de la représentation de l'action humaine en prenant en compte sa dimension temporelle et spatiale aux échelles individuelle et collective. Cette question a déjà été traitée dans le domaine de l'intelligence artificielle, en général, et celui des systèmes agricoles, en particulier, qui constitue le domaine d'application de cette thèse. Les modèles proposés jusqu'à présent se basaient principalement sur la théorie de l'action planifiée en ne prenant en compte que la dimension temporelle de l'action. Les limites majeures de ces modèles résident dans leur complexité dans la mesure où il est difficile de pouvoir prédire l'ensemble des changements futurs dans l'environnement de l'acteur. Cela conduit à la nécessité de re-planifier fréquemment les actions afin d'obtenir des résultats cohérents. La deuxième limite réside dans l'écart qu'il peut y avoir entre les résultats des actions simulées et la réalité observée. En effet, un acteur ne réalise pas systématiquement les actions qu'il prévoit selon les situations réelles dans lesquelles il se trouve. Afin de pallier aux limites des modèles de l'action planifiée, nous avons développé un modèle de l'action humaine qui se base sur la théorie de l'action située. L'action est vue comme un processus doté d'une épaisseur temporelle émergent des situations créées par l'interaction entre l'acteur et son environnement dans le temps et dans l'espace. Notre modèle combine le concept d'affordance, le concept de stigmergie ainsi que la notion d'émergence. Nous proposons donc un système multi-agents dans lequel l'espace est explicitement représenté et partitionné en un ensemble de places. Le pilotage de chaque place est attribué à un agent abstrait. Celui-ci représente un observateur capable de détecter à tout instant les affordances émergentes sur sa place ainsi que de déclencher l'action appropriée. Les acteurs sont représentés comme des entités de l'environnement au même titre que les objets passifs. Ces entités de l'environnement portent un ensemble d'informations sur leurs capacités à exécuter ou subir des actions. Ces informations permettent aux agents, grâce aux méta-connaissances qu'ils détiennent de détecter les affordances. Celles-ci, une fois détectées, sont réifiées dans l'environnement et utilisées par les agents grâce à un mécanisme de sélection d'actions pour déterminer l'action qui sera finalement exécuter. La coordination des actions au niveau collectif se fait par stigmergie : les agents communiquent de façon implicite en utilisant un ensemble de marques qui sont une métaphore des phéromones des colonies de fourmis. Afin de montrer la pertinence du modèle proposé, un prototype appliqué au domaine des systèmes de production agricoles a été implémenté en utilisant la plateforme AnyLogic
Simulation modelling of complex systems nowadays is an ideal solution to get a good understanding of these systems. In effect, compared with real experiments in the field of studies considered, virtual experiments allow one to quickly answer questions about these systems and provide solutions within a delay well adapted to their actual context. This thesis deals with the issue of human action representation, accounting with its temporal and spatial dimensions at individual and collective levels. This question has already been addressed in the field of Artificial intelligence in general and in the one of Agricultural systems in particular, the latter being the application domain of this thesis. The models proposed to date were mainly based upon the theory of planned action, explicitly accounting with the temporal dimension of action only. The main limits of these models lie in their complexity, because the ability to predict all future changes in actors' behaviors is far too difficult. This difficulty leads to the need of frequently re-planning the course of actions in order to get consistent results. The second drawback lies in the discrepancy that may arise between the results of simulated actions and actual observations. In effect, real actors do not realize systematically the actions they forecast according to the situations they actually encounter. In order to overcome the limits of planning models, we developed a model of human action based on the theory of situated action. Action is there viewed as a process endowed with a temporal thickness and emerging from the situations created by the interaction, through time and space, between the actor and its environment. Our model combines the concepts of affordance and stigmergy as well as the notion of emergence. Therefore we propose a multi-agents system within which space is explicitly represented and partitioned into a set of “places”. The control of each place is left to an abstract agent standing for an observer capable of detecting the affordances occurring on its place and trigger appropriate actions. Actors as well as passive objects are represented as “environmental entities”. These entities carry information about their capacity of performing or undergoing actions. This information allows the agents to detect affordances thanks to the meta-knowledge they hold. Once detected, these affordances are reified in the environment to be used to determine the action that will eventually be executed. Coordination of actions, at the collective level, is performed through stigmergy: the agents communicate implicitly between them using a set of marks as a metaphor of pheromons in ant colonies. To prove the relevance of the proposed model, a software prototype, applied to the domain of agricultural production systems, has been implemented with the simulation platform AnyLogic

Les véhicules autonomes se mouvant dans un environnement quelconque peuvent être confrontés à la présence de nombreux objets mobiles, dont la localisation et la trajectoire sont indépendantes. Cette problématique est particulièrement présente dans la thématique du transport en milieu urbain, mais sa portée est plus générale. On présente dans cette thèse une solution de perception d'un environnement dynamique, à partir d'une paire de caméra, qui vise à fournir en temps réel une cartographie en trois dimensions de l'environnement courant, ainsi que la vitesse indépendante des points suivis. Cette solution propose par ailleurs des algorithmes de détection, segmentation et suivi des objets mobiles, et fourni donc une liste des objets mobiles de l'environnement, dont les positions, dimensions et vitesses sont connues.