Analyse de mouvements faciaux à partir d'images vidéo

Lors d'une intervention conversationnelle, le langage est supporté par une communication non-verbale qui joue un rôle central dans le comportement social humain en permettant de la rétroaction et en gérant la synchronisation, appuyant ainsi le contenu et la signification du discours. En effet, 55% du message est véhiculé par les expressions faciales, alors que seulement 7% est dû au message linguistique et 38% au paralangage. L'information concernant l'état émotionnel d'une personne est généralement inférée par les attributs faciaux. Cependant, on ne dispose pas vraiment d'instruments de mesure spécifiquement dédiés à ce type de comportements. En vision par ordinateur, on s'intéresse davantage au développement de systèmes d'analyse automatique des expressions faciales prototypiques pour les applications d'interaction homme-machine, d'analyse de vidéos de réunions, de sécurité, et même pour des applications cliniques. Dans la présente recherche, pour appréhender de tels indicateurs observables, nous essayons d'implanter un système capable de construire une source consistante et relativement exhaustive d'informations visuelles, lequel sera capable de distinguer sur un visage les traits et leurs déformations, permettant ainsi de reconnaître la présence ou absence d'une action faciale particulière. Une réflexion sur les techniques recensées nous a amené à explorer deux différentes approches. La première concerne l'aspect apparence dans lequel on se sert de l'orientation des gradients pour dégager une représentation dense des attributs faciaux. Hormis la représentation faciale, la principale difficulté d'un système, qui se veut être général, est la mise en œuvre d'un modèle générique indépendamment de l'identité de la personne, de la géométrie et de la taille des visages. La démarche qu'on propose repose sur l'élaboration d'un référentiel prototypique à partir d'un recalage par SIFT-flow dont on démontre, dans cette thèse, la supériorité par rapport à un alignement conventionnel utilisant la position des yeux. Dans une deuxième approche, on fait appel à un modèle géométrique à travers lequel les primitives faciales sont représentées par un filtrage de Gabor. Motivé par le fait que les expressions faciales sont non seulement ambigües et incohérentes d'une personne à une autre mais aussi dépendantes du contexte lui-même, à travers cette approche, on présente un système personnalisé de reconnaissance d'expressions faciales, dont la performance globale dépend directement de la performance du suivi d'un ensemble de points caractéristiques du visage. Ce suivi est effectué par une forme modifiée d'une technique d'estimation de disparité faisant intervenir la phase de Gabor. Dans cette thèse, on propose une redéfinition de la mesure de confiance et introduisons une procédure itérative et conditionnelle d'estimation du déplacement qui offrent un suivi plus robuste que les méthodes originales.

Improving sampling, optimization and feature extraction in Boltzmann machines

L’apprentissage supervisé de réseaux hiérarchiques à grande échelle connaît présentement un succès fulgurant. Malgré cette effervescence, l’apprentissage non-supervisé représente toujours, selon plusieurs chercheurs, un élément clé de l’Intelligence Artificielle, où les agents doivent apprendre à partir d’un nombre potentiellement limité de données. Cette thèse s’inscrit dans cette pensée et aborde divers sujets de recherche liés au problème d’estimation de densité par l’entremise des machines de Boltzmann (BM), modèles graphiques probabilistes au coeur de l’apprentissage profond. Nos contributions touchent les domaines de l’échantillonnage, l’estimation de fonctions de partition, l’optimisation ainsi que l’apprentissage de représentations invariantes. Cette thèse débute par l’exposition d’un nouvel algorithme d'échantillonnage adaptatif, qui ajuste (de fa ̧con automatique) la température des chaînes de Markov sous simulation, afin de maintenir une vitesse de convergence élevée tout au long de l’apprentissage. Lorsqu’utilisé dans le contexte de l’apprentissage par maximum de vraisemblance stochastique (SML), notre algorithme engendre une robustesse accrue face à la sélection du taux d’apprentissage, ainsi qu’une meilleure vitesse de convergence. Nos résultats sont présent ́es dans le domaine des BMs, mais la méthode est générale et applicable à l’apprentissage de tout modèle probabiliste exploitant l’échantillonnage par chaînes de Markov. Tandis que le gradient du maximum de vraisemblance peut-être approximé par échantillonnage, l’évaluation de la log-vraisemblance nécessite un estimé de la fonction de partition. Contrairement aux approches traditionnelles qui considèrent un modèle donné comme une boîte noire, nous proposons plutôt d’exploiter la dynamique de l’apprentissage en estimant les changements successifs de log-partition encourus à chaque mise à jour des paramètres. Le problème d’estimation est reformulé comme un problème d’inférence similaire au filtre de Kalman, mais sur un graphe bi-dimensionnel, où les dimensions correspondent aux axes du temps et au paramètre de température. Sur le thème de l’optimisation, nous présentons également un algorithme permettant d’appliquer, de manière efficace, le gradient naturel à des machines de Boltzmann comportant des milliers d’unités. Jusqu’à présent, son adoption était limitée par son haut coût computationel ainsi que sa demande en mémoire. Notre algorithme, Metric-Free Natural Gradient (MFNG), permet d’éviter le calcul explicite de la matrice d’information de Fisher (et son inverse) en exploitant un solveur linéaire combiné à un produit matrice-vecteur efficace. L’algorithme est prometteur: en terme du nombre d’évaluations de fonctions, MFNG converge plus rapidement que SML. Son implémentation demeure malheureusement inefficace en temps de calcul. Ces travaux explorent également les mécanismes sous-jacents à l’apprentissage de représentations invariantes. À cette fin, nous utilisons la famille de machines de Boltzmann restreintes “spike & slab” (ssRBM), que nous modifions afin de pouvoir modéliser des distributions binaires et parcimonieuses. Les variables latentes binaires de la ssRBM peuvent être rendues invariantes à un sous-espace vectoriel, en associant à chacune d’elles, un vecteur de variables latentes continues (dénommées “slabs”). Ceci se traduit par une invariance accrue au niveau de la représentation et un meilleur taux de classification lorsque peu de données étiquetées sont disponibles. Nous terminons cette thèse sur un sujet ambitieux: l’apprentissage de représentations pouvant séparer les facteurs de variations présents dans le signal d’entrée. Nous proposons une solution à base de ssRBM bilinéaire (avec deux groupes de facteurs latents) et formulons le problème comme l’un de “pooling” dans des sous-espaces vectoriels complémentaires.

A Representation Theorem for Domains with Discrete and Continuous Variables.

This paper proves a new representation theorem for domains with both discrete and continuous variables. The result generalizes Debreu's well-known representation theorem on connected domains. A strengthening of the standard continuity axiom is used in order to guarantee the existence of a representation. A generalization of the main theorem and an application of the more general result are also presented.

ARMA Representation of Integrated and Realized Variances

This paper derives the ARMA representation of integrated and realized variances when the spot variance depends linearly on two autoregressive factors, i.e., SR SARV(2) models. This class of processes includes affine, GARCH diffusion, CEV models, as well as the eigenfunction stochastic volatility and the positive Ornstein-Uhlenbeck models. We also study the leverage effect case, the relationship between weak GARCH representation of returns and the ARMA representation of realized variances. Finally, various empirical implications of these ARMA representations are considered. We find that it is possible that some parameters of the ARMA representation are negative. Hence, the positiveness of the expected values of integrated or realized variances is not guaranteed. We also find that for some frequencies of observations, the continuous time model parameters may be weakly or not identified through the ARMA representation of realized variances.

On the Manipulability of Proportional Representation

This paper presents a new model of voter behaviour under methods of proportional representation (PR). We abstract away from rounding, and assume that a party securing k percent of the vote wins exactly k percent of the available seats. Under this assumption PR is not manipulable by any voter aiming at maximisation of the number of seats in the parliament of her most preferred party. However in this paper we assume that voters are concerned, first and foremost, with the distribution of power in the post-election parliament. We show that, irrespective of which positional scoring rule is adopted, there will always exist circumstances where a voter would have an incentive to vote insincerely. We demonstrate that a voter’s attitude toward uncertainty can influence her incentives to make an insincere vote. Finally, we show that the introduction of a threshold - a rule that a party must secure at least a certain percentage of the vote in order to reach parliament - creates new opportunities for strategic voting. We use the model to explain voter behaviour at the most recent New Zealand general election.

Alternative Time Representation in Dopamine Models

Groupe de recherche sur le système nerveux central, Département d'informatique et de recherche opérationnelle, Département de physiologie.

La melancolía en Atlántida de Oscar Villegas : representación teatral del carácter nacional mexicano

Les images qui représentent le Mexicain le montrent habituellement sous les traits d’un être extrêmement mélancolique qui fait face à un destin tragique. Les nombreux mythes entourant le Mexicain, issus de la culture même, sont effectivement reliés de près ou de loin à la peur et la tristesse, soit deux composantes essentielles de la mélancolie. L’anthropologue Roger Bartra dans La jaula de la melancolía: identidad y metamorfosis del mexicano analyse ces éléments clés qui constitueraient la personnalité du Mexicain. L’objectif de cette recherche est de démontrer que Atlántida d’Oscar Villegas est l’œuvre par excellence qui représente cette mélancolie toute mexicaine. Dans sa pièce de théâtre, Villegas raconte l’histoire d’une jeune artiste de cabaret qui vit de nombreuses désillusions dans un monde vulgaire et pervers où les valeurs humaines font défaut. Le dramaturge met en scène le Mexico urbain des années quarante et montre le désespoir et l’impossibilité pour les habitants de ses quartiers pauvres de changer le cours de leur vie. En plus d’être une pièce de théâtre qui, tant au niveau de son contenu que de sa forme, porte en elle les marques de la mélancolie, Atlántida met en relief ces caractéristiques devenues au fil du temps représentatives de l’image nationale du Mexicain. L’étude de cette œuvre s’appuie sur les théories d’analyse du texte théâtral d’Anne Ubersfeld qui propose une approche centrée sur l’action et les conditions de communication contenues dans les dialogues. Faire le pont entre la pièce de théâtre de Villegas et l’essai de Bartra permet d’explorer le lien intrinsèque qui semble s’établir entre Mexicain et mélancolie.

Le pessimisme dans trois romans de Catulle Mendès : Le roi vierge, Méphistophéla et Le chercheur de tares

Cette étude tente de saisir l’ambiguïté du propos pessimiste dans trois romans de Catulle Mendès (1841-1909). D’un côté, la construction du héros suggère une critique psychopathologique du pessimisme conforme au moralisme de la doxa fin-de-siècle qui dénie à cette pensée toute valeur spéculative. De l’autre, la représentation d’une société dissimulatrice contre laquelle le héros est en lutte confère à celui-ci un pouvoir de dévoilement. Cette tension se trouve condensée dans le concept de monstre qui fait l’objet d’une double lecture, à la fois pathologique et herméneutique. La conscience du héros étant conforme par sa stérilité à la conscience décadente telle qu’elle est définie par Jankélévitch, le système de pensée qu’elle féconde peut être assimilé à un monstre. Or, le sens premier du monstre pessimiste est le caractère inhumain de la vérité, autant comme quête que comme révélation. Seul un monstre peut porter la vérité car celle-ci est à sa mesure, intolérable. Elle renvoie l’homme à la toute-puissance de l’instinct dont découlent ses idéaux. Partant d’une conception pessimiste, le propos de Mendès débouche ainsi sur une morale idéaliste qui prône contre l’universelle tare le mensonge universel.

Apprentissage automatique pour la détection de relations d'affaire

Les documents publiés par des entreprises, tels les communiqués de presse, contiennent une foule d’informations sur diverses activités des entreprises. C’est une source précieuse pour des analyses en intelligence d’affaire. Cependant, il est nécessaire de développer des outils pour permettre d’exploiter cette source automatiquement, étant donné son grand volume. Ce mémoire décrit un travail qui s’inscrit dans un volet d’intelligence d’affaire, à savoir la détection de relations d’affaire entre les entreprises décrites dans des communiqués de presse. Dans ce mémoire, nous proposons une approche basée sur la classification. Les méthodes de classifications existantes ne nous permettent pas d’obtenir une performance satisfaisante. Ceci est notamment dû à deux problèmes : la représentation du texte par tous les mots, qui n’aide pas nécessairement à spécifier une relation d’affaire, et le déséquilibre entre les classes. Pour traiter le premier problème, nous proposons une approche de représentation basée sur des mots pivots c’est-à-dire les noms d’entreprises concernées, afin de mieux cerner des mots susceptibles de les décrire. Pour le deuxième problème, nous proposons une classification à deux étapes. Cette méthode s’avère plus appropriée que les méthodes traditionnelles de ré-échantillonnage. Nous avons testé nos approches sur une collection de communiqués de presse dans le domaine automobile. Nos expérimentations montrent que les approches proposées peuvent améliorer la performance de classification. Notamment, la représentation du document basée sur les mots pivots nous permet de mieux centrer sur les mots utiles pour la détection de relations d’affaire. La classification en deux étapes apporte une solution efficace au problème de déséquilibre entre les classes. Ce travail montre que la détection automatique des relations d’affaire est une tâche faisable. Le résultat de cette détection pourrait être utilisé dans une analyse d’intelligence d’affaire.

Du Roman au théâtre : le motif du Graal réactualisé dans les textes de théâtre de Jean Cocteau, Julien Gracq et Jacques Roubaud/Florence Delay

Ce travail analyse les transformations du Graal en comparant sa représentation dans les romans médiévaux et dans trois textes de théâtre modernes. Le Graal, apparu dans la littérature au Moyen Âge, reste une source d'inspiration pour les écrivains modernes au point de gagner, avec le temps, un statut légendaire. L'objet de prédilection de la littérature arthurienne a évolué de façon significative dès le Moyen Âge, où il reste cependant confiné aux formes narratives. Après le « festival scénique sacré » (Bühnenweihfestspiel), Parsifal, de Wagner présenté en 1882 à Bayreuth, des œuvres plus récentes réactualisent le mythe en cherchant à l'adapter au théâtre. Jean Cocteau, en 1937, dans Les Chevaliers de la Table Ronde, présente un Graal inaccessible, immatériel. En 1948, Julien Gracq, dans Le Roi Pêcheur, inscrit le Graal dans l'opposition entre le profane et le sacré. Jacques Roubaud et Florence Delay, dans les éditions de 1977 et 2005 de Graal Théâtre, optent pour une récriture où les représentations du mythe se côtoient et se confrontent. Ces textes de théâtre modernes, où la représentation du Graal se situe au cœur du projet d'écriture, entrent ainsi en relation directe avec les œuvres médiévales. Ils s'inscrivent dans une redéfinition de l'objet qui se renouvelle sans cesse depuis Le Conte du Graal de Chrétien de Troyes. Dans les trois cas, la représentation du Graal entretient des relations contradictoires de filiation et de rupture avec la littérature arthurienne de l'époque médiévale. L'hypothèse principale de cette recherche se situe dans la problématique de la récriture comme transformation d'un héritage. Plus précisément, il sera question de comprendre comment la représentation du Graal dans les textes de théâtre pose problème et comment cette question est modulée, travaillée par les auteurs en termes rhétoriques, stylistiques et dramaturgiques. L'utilisation de la parodie, d'anachronismes et de voix dramatiques nouvelles, par exemple, permet aux auteurs modernes de revisiter et de changer le rapport à l'objet. Le Graal se redéfinit dans des contextes historiques et dans un genre distincts de leur source du Moyen Âge.

La légende urbaine des snuff movies : histoire, théorie, esthétiques, technologies

La présente étude propose une analyse historique de la légende urbaine des snuff movies. En premier lieu, elle se penche sur l’émergence de cette rumeur dans le paysage médiatique américain des années 70 tout en focalisant sur certains objets filmiques l’ayant crédibilisée, principalement les stag et les mondo movies. Ce mémoire analyse par la suite l’influence majeure de deux événements sur l’implantation de la légende urbaine dans l’imaginaire collectif, soit l’assassinat de Sharon Tate et la circulation du film de Zapruder. Après avoir étudié la persistance de la rumeur, cet essai focalise sur la promotion et l’exploitation de Snuff (1976) en plus de proposer une analyse de ce long métrage. Ensuite, il se penche sur deux types de représentations du snuff dans le cinéma de fiction ainsi que leurs impacts sur l’authentification de la légende urbaine. Il est d’abord question des mises en scène du snuff dans le cinéma populaire qui s’inspirent de la rumeur pour ensuite l’actualiser. Sont ensuite étudiées les représentations du snuff à titre de faux documents, soit ces œuvres qui tentent par divers procédés de se faire passer pour de véritables films clandestins et, de ce fait, authentifient l’objet auquel ils se réfèrent. Puisque cette étude analyse l’évolution médiatique de la légende urbaine, elle se conclut sur son déplacement du cinéma vers Internet et de sa nouvelle crédibilisation grâce aux vidéos macabres, à la pornographie juvénile et au récent cas Magnotta.

Représentations filmiques de lesbiennes/queers issues de la diaspora indienne en Occident

Devant l’explosion des représentations filmiques des pratiques et identités sexuelles non normatives qui caractérise actuellement la sphère cinématographique, la présente étude, dotée d’outils théoriques et méthodologiques issus de la sociologie du cinéma, des cultural studies et de l’approche féministe intersectionnelle, investit analytiquement trois longs métrages de fiction de narration conventionnelle dont des lesbiennes/ queers d’origine indienne en Occident, aux positionnements partiellement minoritaires sur les axes de division sociale que sont le sexe, la race et l’ethnicité, et la sexualité, occupent le devant et le derrière de la caméra : Chutney Popcorn (Nisha Ganatra, 1999), Nina’s Heavenly Delights (Pratibha Parmar, 2007), et I Can’t Think Straight (Shamim Sarif, 2008). Bref, l’objectif principal de ce mémoire est d’exposer les conceptualisations des expériences et subjectivités queers privilégiées par ce régime particulier de représentations, puis d’évaluer dans quelles mesures et de quelles manières il reproduit et déstabilise celles de discours académiques, activistes et nationaux postcoloniaux qui circulent internationalement.

A Representation of Risk Measures

We provide a representation theorem for risk measures satisfying (i) monotonicity; (ii) positive homogeneity; and (iii) translation invariance. As a simple corollary to our theorem, we obtain the usual representation of coherent risk measures (i.e., risk measures that are, in addition, sub-additive; see Artzner et al. [2]).

Paule Baillargeon : cinéaste et féministe : parcours d'émancipation et de subjectivation d'une femme en robe rouge

Ce mémoire est consacré aux œuvres de fiction de la cinéaste Paule Baillargeon. Il s'agit d'examiner le processus de subjectivation, en retraçant son parcours cinématographique par l'entremise de ses longs métrages de fiction, et de voir comment elle utilise le langage cinématographique de façon singulière en permettant une prise de parole alternative devant et derrière la caméra. Alors que le cinéma dominant persiste à catégoriser les œuvres des réalisatrices québécoises de "films de femmes" ou de "cinéma de femmes", un bref survol de l'évolution générale des femmes en fiction, et de l'expérience de Baillargeon en particulier, permet de rendre compte des difficultés d'accessibilité qui persistent pour elles dans ce secteur d'activités. Par la suite, l'analyse des quatre principales œuvres de la réalisatrice - Anastasie oh ma chérie (1977), La cuisine rouge (1980), Le sexe des étoiles (1993), Trente tableaux (2011) - témoigne de la nécessité de cette prise de parole alternative, mais aussi de l'interaction entre chacun des films et une théorie féministe spécifique, issue entre autres des travaux de Luce Irigaray et Judith Butler.

The typic in Kant’s critique of practical reason : moral judgment and symbolic representation

Comment pouvons-nous représenter un principe moral universel de manière à le rendre applicable à des cas concrets ? Ce problème revêt une forme aiguë dans la philosophie morale d’Emmanuel Kant (1724-1804), tout particulièrement dans sa théorie du jugement moral, car il soutient que l’on doit appliquer la loi morale « suprasensible » à des actions dans le monde sensible afin de déterminer celles-ci comme moralement bonnes ou mauvaises. Kant aborde ce problème dans un chapitre de la Critique de la raison pratique (1788) intitulé « De la typique de la faculté de juger pratique pure » (KpV 5: 67-71). La première partie de la thèse vise à fournir un commentaire compréhensif et détaillé de ce texte important, mais trop peu étudié. Étant donné que la loi morale, en tant qu’Idée suprasensible de la raison, ne peut pas être appliquée directement à des actions dans l’intuition sensible, Kant a recours à une forme particulière de représentation indirecte et symbolique. Sa solution inédite consiste à fournir la faculté de juger avec un « type [Typus] », ou analogue formel, de la loi morale. Ce type est la loi de la causalité naturelle : en tant que loi, il sert d’étalon formel pour tester l’universalisabilité des maximes ; et, en tant que loi de la nature, il peut aussi s’appliquer à toute action dans l’expérience sensible. Dès lors, le jugement moral s’effectue par le biais d’une expérience de pensée dans laquelle on se demande si l’on peut vouloir que sa maxime devienne une loi universelle d’une nature contrefactuelle dont on ferait soi-même partie. Cette expérience de pensée fonctionne comme une « épreuve [Probe] » de la forme des maximes et, par ce moyen, du statut moral des actions. Kant soutient que tout un chacun, même « l’entendement le plus commun », emploie cette procédure pour l’appréciation morale. De plus, la typique prémunit contre deux menaces à l’éthique rationaliste de Kant, à savoir l’empirisme (c’est-à-dire le conséquentialisme) et le mysticisme. La seconde partie de la thèse se penche sur l’indication de Kant que la typique « ne sert que comme un symbole ». Un bon nombre de commentateurs ont voulu assimiler la typique à la notion d’« hypotypose symbolique » présentée dans le § 59 de la Critique de la faculté de juger (1790). La typique serait un processus de symbolisation esthétique consistant à présenter, de façon indirecte, la représentation abstraite de la loi morale sous la forme d’un symbole concret et intuitif. Dans un premier chapitre, cette interprétation est présentée et soumise à un examen critique qui cherche à montrer qu’elle est erronée et peu judicieuse. Dans le second chapitre, nous poursuivons une voie d’interprétation jusqu’ici ignorée, montrant que la typique a de plus grandes continuités avec la notion d’« anthropomorphisme symbolique », une procédure strictement analogique introduite auparavant dans les Prolégomènes (1783). Nous en concluons, d’une part, que la typique fut un moment décisif dans l’évolution de la théorie kantienne de la représentation symbolique et que, d’autre part, elle marque la réalisation, chez Kant, d’une conception proprement critique de la nature et de la morale comme deux sphères distinctes, dont la médiation s’opère par le biais des concepts de loi et de conformité à la loi (Gesetzmässigkeit). En un mot, la typique s’avère l’instrument par excellence du « rationalisme de la faculté de juger ».