Electrocortical indices of cognitive control in working memory : exploring the effects of proactive interference, cognitive load, and aging

Cognitive control involves the ability to flexibly adjust cognitive processing in order to resist interference and promote goal-directed behaviour. Although frontal cortex is considered to be broadly involved in cognitive control, the mechanisms by which frontal brain areas implement control functions are unclear. Furthermore, aging is associated with reductions in the ability to implement control functions and questions remain as to whether unique cortical responses serve a compensatory role in maintaining maximal performance in later years. Described here are three studies in which electrophysiological data were recorded while participants performed modified versions of the standard Sternberg task. The goal was to determine how top-down control is implemented in younger adults and altered in aging. In study I, the effects of frequent stimulus repetition on the interference-related N450 were investigated in a Sternberg task with a small stimulus set (requiring extensive stimulus resampling) and a task with a large stimulus set (requiring no stimulus resampling).The data indicated that constant stimulus res amp ling required by employing small stimulus sets can undercut the effect of proactive interference on the N450. In study 2, younger and older adults were tested in a standard version of the Sternberg task to determine whether the unique frontal positivity, previously shown to predict memory impairment in older adults during a proactive interference task, would be associated with the improved performance when memory recognition could be aided by unambiguous stimulus familiarity. Here, results indicated that the frontal positivity was associated with poorer memory performance, replicating the effect observed in a more cognitively demanding task, and showing that stimulus familiarity does not mediate compensatory cortical activations in older adults. Although the frontal positivity could be interpreted to reflect maladaptive cortical activation, it may also reflect attempts at compensation that fail to fully ameliorate agerelated decline. Furthermore, the frontal positivity may be the result of older adults' reliance on late occurring, controlled processing in contrast to younger adults' ability to identify stimuli at very early stages of processing. In the final study, working memory load was manipulated in the proactive interference Sternberg task in order to investigate whether the N450 reflects simple interference detection, with little need for cognitive resources, or an active conflict resolution mechanism that requires executive resources to implement. Independent component analysis was used to isolate the effect of interference revealing that the canonical N450 was based on two dissociable cognitive control mechanisms: a left frontal negativity that reflects active interference resolution, , but requires executive resources to implement, and a right frontal negativity that reflects global response inhibition that can be relied on when executive resources are minimal but at the cost of a slowed response. Collectively, these studies advance understanding of the factors that influence younger and older adults' ability to satisfy goal-directed behavioural requirements in the face of interference and the effects of age-related cognitive decline.

The Role of Experience in the Organization and Refinement of Face Space

Adults code faces in reference to category-specific norms that represent the different face categories encountered in the environment (e.g., race, age). Reliance on such norm-based coding appears to aid recognition, but few studies have examined the development of separable prototypes and the way in which experience influences the refinement of the coding dimensions associated with different face categories. The present dissertation was thus designed to investigate the organization and refinement of face space and the role of experience in shaping sensitivity to its underlying dimensions. In Study 1, I demonstrated that face space is organized with regard to norms that reflect face categories that are both visually and socially distinct. These results provide an indication of the types of category-specific prototypes that can conceivably exist in face space. Study 2 was designed to investigate whether children rely on category-specific prototypes and the extent to which experience facilitates the development of separable norms. I demonstrated that unlike adults and older children, 5-year-olds rely on a relatively undifferentiated face space, even for categories with which they receive ample experience. These results suggest that the dimensions of face space undergo significant refinement throughout childhood; 5 years of experience with a face category is not sufficient to facilitate the development of separable norms. In Studies 3 through 5, I examined how early and continuous exposure to young adult faces may optimize the face processing system for the dimensions of young relative to older adult faces. In Study 3, I found evidence for a young adult bias in attentional allocation among young and older adults. However, whereas young adults showed an own-age recognition advantage, older adults exhibited comparable recognition for young and older faces. These results suggest that despite the significant experience that older adults have with older faces, the early and continuous exposure they received with young faces continues to influence their recognition, perhaps because face space is optimized for young faces. In Studies 4 and 5, I examined whether sensitivity to deviations from the norm is superior for young relative to older adult faces. I used normality/attractiveness judgments as a measure of this sensitivity; to examine whether biases were specific to norm-based coding, I asked participants to discriminate between the same faces. Both young and older adults were more accurate when tested with young relative to older faces—but only when judging normality. Like adults, 3- and 7-year-olds were more accurate in judging the attractiveness of young faces; however, unlike adults, this bias extended to the discrimination task. Thus by 3 years of age children are more sensitive to differences among young relative to older faces, suggesting that young children's perceptual system is more finely tuned for young than older adult faces. Collectively, the results of this dissertation help elucidate the development of category-specific norms and clarify the role of experience in shaping sensitivity to the dimensions of face space.

Vidéosurveillance intelligente pour la détection de chutes chez les personnes âgées

Les pays industrialisés comme le Canada doivent faire face au vieillissement de leur population. En particulier, la majorité des personnes âgées, vivant à domicile et souvent seules, font face à des situations à risques telles que des chutes. Dans ce contexte, la vidéosurveillance est une solution innovante qui peut leur permettre de vivre normalement dans un environnement sécurisé. L’idée serait de placer un réseau de caméras dans l’appartement de la personne pour détecter automatiquement une chute. En cas de problème, un message pourrait être envoyé suivant l’urgence aux secours ou à la famille via une connexion internet sécurisée. Pour un système bas coût, nous avons limité le nombre de caméras à une seule par pièce ce qui nous a poussé à explorer les méthodes monoculaires de détection de chutes. Nous avons d’abord exploré le problème d’un point de vue 2D (image) en nous intéressant aux changements importants de la silhouette de la personne lors d’une chute. Les données d’activités normales d’une personne âgée ont été modélisées par un mélange de gaussiennes nous permettant de détecter tout événement anormal. Notre méthode a été validée à l’aide d’une vidéothèque de chutes simulées et d’activités normales réalistes. Cependant, une information 3D telle que la localisation de la personne par rapport à son environnement peut être très intéressante pour un système d’analyse de comportement. Bien qu’il soit préférable d’utiliser un système multi-caméras pour obtenir une information 3D, nous avons prouvé qu’avec une seule caméra calibrée, il était possible de localiser une personne dans son environnement grâce à sa tête. Concrêtement, la tête de la personne, modélisée par une ellipsoide, est suivie dans la séquence d’images à l’aide d’un filtre à particules. La précision de la localisation 3D de la tête a été évaluée avec une bibliothèque de séquence vidéos contenant les vraies localisations 3D obtenues par un système de capture de mouvement (Motion Capture). Un exemple d’application utilisant la trajectoire 3D de la tête est proposée dans le cadre de la détection de chutes. En conclusion, un système de vidéosurveillance pour la détection de chutes avec une seule caméra par pièce est parfaitement envisageable. Pour réduire au maximum les risques de fausses alarmes, une méthode hybride combinant des informations 2D et 3D pourrait être envisagée.

Perceptions de néphrologues transplanteurs et référents face à la quantification du risque immunologique global en transplantation rénale

Problématique : La pénurie d’organes qui sévit actuellement en transplantation rénale incite les chercheurs et les équipes de transplantation à trouver de nouveaux moyens afin d’en améliorer l’efficacité. Le Groupe de recherche transdisciplinaire sur les prédicteurs du risque immunologique du FRSQ travaille actuellement à mettre en place de nouveaux outils facilitant la quantification du risque immunologique global (RIG) de rejet de chaque receveur en attente d’une transplantation rénale. Le calcul du RIG s’effectuerait en fonction de facteurs scientifiques et quantifiables, soit le biologique, l’immunologique, le clinique et le psychosocial. La détermination précise du RIG pourrait faciliter la personnalisation du traitement immunosuppresseur, mais risquerait aussi d’entraîner des changements à l’actuelle méthode de sélection des patients en vue d’une transplantation. Cette sélection se baserait alors sur des critères quantifiables et scientifiques. L’utilisation de cette méthode de sélection possède plusieurs avantages, dont celui d’améliorer l’efficacité de la transplantation et de personnaliser la thérapie immunosuppressive. Malgré tout, cette approche soulève plusieurs questionnements éthiques à explorer chez les différents intervenants œuvrant en transplantation rénale quant à sa bonne utilisation. Buts de l’étude : Cette recherche vise à étudier les perceptions de néphrologues transplanteurs et référents de la province de Québec face à l’utilisation d’une méthode de sélection des patients basée sur des critères scientifiques et quantifiables issus de la médecine personnalisée. Les résultats pourront contribuer à déterminer la bonne utilisation de cette méthode et à étudier le lien de plus en plus fort entre science et médecine. Méthodes : Des entretiens semi-dirigés combinant l’emploi de courtes vignettes cliniques ont été effectués auprès de 22 néphrologues québécois (transplanteurs et référents) entre juin 2007 à juillet 2008. Le contenu des entretiens fut analysé qualitativement selon la méthode d’analyse de Miles et Huberman. Résultats : Les résultats démontrent une acceptation généralisée de cette approche. La connaissance du RIG pour chaque patient peut améliorer le traitement et la prise en charge post-greffe. Son efficacité serait supérieure à la méthode actuelle. Par contre, la possible exclusion de patients pose un important problème éthique. Cette nouvelle approche doit toutefois être validée scientifiquement et accorder une place au jugement clinique. Conclusions : La médecine personnalisée en transplantation devrait viser le meilleur intérêt du patient. Malgré l’utilisation de données scientifiques et quantifiables dans le calcul du RIG, le jugement clinique doit demeurer en place afin d’aider le médecin à prendre une décision fondée sur les données médicales, son expertise et sa connaissance du patient. Une réflexion éthique approfondie s’avère nécessaire quant à l’exclusion possible de patients et à la résolution de la tension entre l’équité et l’efficacité en transplantation rénale.

L’analyse de l’introduction du changement dans les systèmes de santé des pays en développement : le cas d’un système de surveillance épidémiologique en Haïti

Les systèmes de santé des pays en développement font face à de nombreux enjeux organisationnels pour améliorer l’état de santé de leur population. Au nombre de ces enjeux, il est fréquemment mentionné la présence d’organisations internationales ayant des objectifs et caractéristiques peu convergents et qui interviennent de façon non nécessairement coordonnée. Cette thèse explore la thématique de l’introduction du changement dans ces systèmes de santé en mettant un accent spécifique sur l’enjeu lié à la présence de ces organisations internationales. La méthodologie utilisée est une analyse de concept. Cette approche méthodologique consiste à effectuer des revues critiques de la littérature sur des concepts, à mobiliser de nouvelles approches théoriques pour clarifier ces concepts et à réaliser des études de cas pour leur mise à l’épreuve empirique. En nous appuyant sur la théorie de l’action sociale de Parsons, la théorie de la complexité ainsi que les expériences d’introduction du changement dans différents systèmes de santé, nous avons développé un cadre théorique d’analyse de l’introduction du changement dans les systèmes de santé des pays en développement (1er concept). Ce cadre théorique, qui suggère de concevoir le processus d’introduction du changement comme un système d’action sociale complexe et émergent, a été appliqué à l’analyse de l’introduction d’un système de surveillance épidémiologique en Haïti. Plus précisément, nous avons analysé une étape ainsi que certains aspects du mécanisme sous-jacent au processus d’introduction du changement. Ce faisant, nous avons analysé, dans les deux premiers articles de la thèse, l’étape d’adoption du système de surveillance épidémiologique (2ème concept) ainsi que les déterminants de la collaboration entre les organisations impliquées dans le processus d’introduction du changement (3ème concept). Les résultats de ces analyses nous ont permis d’objectiver de faibles niveaux d’adoption, ainsi qu’une faible articulation des déterminants de la collaboration entre les différentes organisations impliquées dans le processus d’introduction du changement. Partant de ces constats, nous avons pu mettre en évidence, dans le troisième article, une phase de « chaos » dans le fonctionnement du système de santé d’Haïti. Cette phase de « chaos », qui pourrait expliquer les difficultés liées à l’introduction du changement dans les systèmes de santé des pays en développement en général et plus particulièrement en Haïti, était caractérisée par la présence d’un ordre sous-jacent au désordre apparent dans le fonctionnement de certaines composantes du système de santé d’Haïti, l’existence d’une instabilité, d’une imprédictibilité ainsi que d’une invariance structurelle aux différents niveaux de gouvernance. Par ailleurs, cette recherche a également permis de démontrer que les caractéristiques du « chaos » sont entretenues par la présence de trois groupes de systèmes d’action sociale bien articulés et bien cohérents à tous les échelons de la pyramide sanitaire en Haïti. Il s’agissait des systèmes d’action liés aux agences de coopération bilatérale, ceux liés aux initiatives ou fondations internationales de lutte contre le sida et finalement ceux associés aux organisations onusiennes. Ces systèmes d’action sociale sont en outre associés à d’autres systèmes d’action plus complexes qui sont situés à l’extérieur du système de santé d’Haïti. Au regard de ces résultats, nous avons proposé une nouvelle approche permettant de mieux appréhender l’introduction du changement dans les systèmes de santé des pays en développement et qui s’inscrit dans une logique permettant de favoriser une plus grande variété et une plus grande diversification. Cette variété et cette diversification étant soutenue par la création et la mise en place de plusieurs interconnections entre tous les systèmes d’action en présence dans les systèmes de santé qu’ils soient d’appartenance nationale, internationale ou qu’ils agissent au niveau central, départemental ou local. La finalité de ce processus étant l’émergence de propriétés systémiques issues non seulement des propriétés des groupes de systèmes d’action individuels qui interviennent dans la constitution du système émergent, mais aussi d’autres propriétés résultant de leur mise en commun.

Analyse critique de la culture de sécurité face aux risques biologiques et pandémiques pour les infirmières

Une préoccupation grandissante face aux risques biologiques reliés aux maladies infectieuses est palpable tant au niveau international que national ou provincial. Des maladies émergentes telles que le SRAS ou la grippe A/H1N1 ont amené une prise en charge des risques pandémiques et à l’élaboration de mesures d’urgence pour maîtriser ces risques : développer une culture de sécurité est devenu une priorité de recherche de l’OMS. Malgré tout, peu d’écrits existent face à cette volonté de sécuriser la santé et le bien-être par toute une série de dispositifs au sein desquels les discours occupent une place importante en matière de culture de sécurité face aux risques biologiques. Une réflexion sociopolitique était nécessaire pour les infirmières qui sont aux premières loges en dispensant des soins à la population dans une perspective de prévention et de contrôle des infections (PCI) dans laquelle elles se spécialisent. Dès lors, ce projet avait pour buts d’explorer la perception du risque et de la sécurité face aux maladies infectieuses auprès des infirmières cliniciennes et gestionnaires québécoises; d’explorer plus spécifiquement l'existence ou l'absence de culture de sécurité dans un centre de santé et de services sociaux québécois (CSSS); et d’explorer les discours en présence dans le CSSS en matière de sécurité et de risques biologiques face aux maladies infectieuses et comment ces discours de sécurité face aux risques biologiques se traduisent dans le quotidien des infirmières. Les risques biologiques sont perçus comme identifiables, mesurables et évitables dans la mesure où les infirmières appliquent les mesures de préventions et contrôle des infections, ce qui s’inscrit dans une perspective positiviste du risque (Lupton, 1999). La gestion de ces risques se décline au travers de rituels de purification et de protection afin de se protéger de toute maladie infectieuse. Face à ces risques, une culture de sécurité unique est en émergence dans le CSSS dans une perspective de prévention de la maladie. Toutefois, cette culture de sécurité désirée est confrontée à une mosaïque de cultures qui couvrent différentes façons d’appliquer ou non les mesures de PCI selon les participants. La contribution de cette recherche est pertinente dans ce nouveau domaine de spécialité que constituent la prévention et le contrôle des infections pour les infirmières québécoises. Une analyse critique des relations de pouvoir tel qu’entendu par Foucault a permis de soulever les questions de surveillance infirmière, de politique de l’aveu valorisée, de punition de tout écart à l’application rigoureuse des normes de PCI, de contrôle de la part des cadres infirmiers et d’assujettissement des corps relevant des mécanismes disciplinaires. Elle a permis également de documenter la présence de dispositifs de sécurité en lien avec la tenue de statistiques sur les patients qui sont répertoriés en tant que cas infectieux, mais également en termes de circulation des personnes au sein de l’établissement. La présence d’un pouvoir pastoral est perceptible dans la traduction du rôle d’infirmière gestionnaire qui doit s’assurer que ses équipes agissent de la bonne façon et appliquent les normes de PCI privilégiées au sein du CSSS afin de réguler les taux d’infections nosocomiales présents dans l’établissement. En cas de non-respect des mesures de PCI touchant à l’hygiène des mains ou à la vaccination, l’infirmière s’expose à des mesures disciplinaires passant de l’avertissement, la relocalisation, l’exclusion ou la suspension de l’emploi. Une culture du blâme a été décrite par la recherche d’un coupable au sein de l’institution, particulièrement en temps de pandémie. Au CSSS, l’Autre est perçu comme étant à l’origine de la contamination, tandis que le Soi est perçu comme à l’abri de tout risque à partir du moment où l’infirmière respecte les normes d’hygiène de vie en termes de saines habitudes alimentaires et d’activité physique. Par ailleurs, les infirmières se doivent de respecter des normes de PCI qu’elles connaissent peu, puisque les participantes à la recherche ont souligné le manque de formation académique et continue quant aux maladies infectieuses, aux risques biologiques et à la culture de sécurité qu’elles considèrent pourtant comme des sujets priorisés par leur établissement de santé. Le pouvoir produit des effets sur les corps en les modifiant. Cette étude ethnographique critique a permis de soulever les enjeux sociopolitiques reliés aux discours en présence et de mettre en lumière ce que Foucault a appelé le gouvernement des corps et ses effets qui se capillarisent dans le quotidien des infirmières. Des recherches ultérieures sont nécessaires afin d’approfondir ce champ de spécialité de notre discipline infirmière et de mieux arrimer la formation académique et continue aux réalités infectieuses cliniques.

Les États-Unis d'Amérique face a la reconnaissance d'État : les cas des États balkaniques, du Kosovo et du Québec

Ce mémoire s’intéresse au comportement américain en matière de reconnaissance d’État. Il tente d’identifier quels sont les facteurs susceptibles d’être appliqués par les États- Unis d’Amérique dans l’hypothèse d’une éventuelle reconnaissance du Québec. Les évènements politiques survenus au cours des trente dernières années au Québec ont non seulement suscité un fort intérêt à Washington, ils ont également conduit le gouvernement américain à mettre en place une approche politique particulière à l’endroit du Québec. Utilisée à partir de la fin des années 1970, cette approche spécifique (qui fait maintenant office de ligne de conduite) demeure encore aujourd’hui celle qui prévaut à la Maison- Blanche. En dépit de la tenue de deux référendums sur la souveraineté en 1980 et en 1995, le Québec demeure encore aujourd’hui une province de l’État canadien. Cependant, s’il devait un jour accéder à l’indépendance, il y a fort à parier que la décision des États-Unis de reconnaître le Québec serait modulée à partir d’intérêts sécuritaires ponctuels, mais aussi en fonction d’intérêts politiques ou économiques. Dans la majorité des cas depuis la dissolution de la Yougoslavie en 1991, les États-Unis d’Amérique ont agi ainsi. L’analyse du comportement américain lors de la reconnaissance récente du Kosovo en 2008 vient appuyer ces dires et démontre que Washington utilise la même approche pour reconnaître de nouveaux États depuis au moins 20 ans.

Visual information processing during conscious and non-conscious face perception

Les stimuli naturels projetés sur nos rétines nous fournissent de l’information visuelle riche. Cette information varie le long de propriétés de « bas niveau » telles que la luminance, le contraste, et les fréquences spatiales. Alors qu’une partie de cette information atteint notre conscience, une autre partie est traitée dans le cerveau sans que nous en soyons conscients. Les propriétés de l’information influençant l’activité cérébrale et le comportement de manière consciente versus non-consciente demeurent toutefois peu connues. Cette question a été examinée dans les deux derniers articles de la présente thèse, en exploitant les techniques psychophysiques développées dans les deux premiers articles. Le premier article présente la boîte à outils SHINE (spectrum, histogram, and intensity normalization and equalization), développée afin de permettre le contrôle des propriétés de bas niveau de l'image dans MATLAB. Le deuxième article décrit et valide la technique dite des bulles fréquentielles, qui a été utilisée tout au long des études de cette thèse pour révéler les fréquences spatiales utilisées dans diverses tâches de perception des visages. Cette technique offre les avantages d’une haute résolution au niveau des fréquences spatiales ainsi que d’un faible biais expérimental. Le troisième et le quatrième article portent sur le traitement des fréquences spatiales en fonction de la conscience. Dans le premier cas, la méthode des bulles fréquentielles a été utilisée avec l'amorçage par répétition masquée dans le but d’identifier les fréquences spatiales corrélées avec les réponses comportementales des observateurs lors de la perception du genre de visages présentés de façon consciente versus non-consciente. Les résultats montrent que les mêmes fréquences spatiales influencent de façon significative les temps de réponse dans les deux conditions de conscience, mais dans des sens opposés. Dans le dernier article, la méthode des bulles fréquentielles a été combinée à des enregistrements intracrâniens et au Continuous Flash Suppression (Tsuchiya & Koch, 2005), dans le but de cartographier les fréquences spatiales qui modulent l'activation de structures spécifiques du cerveau (l'insula et l'amygdale) lors de la perception consciente versus non-consciente des expressions faciales émotionnelles. Dans les deux régions, les résultats montrent que la perception non-consciente s'effectue plus rapidement et s’appuie davantage sur les basses fréquences spatiales que la perception consciente. La contribution de cette thèse est donc double. D’une part, des contributions méthodologiques à la recherche en perception visuelle sont apportées par l'introduction de la boîte à outils SHINE ainsi que de la technique des bulles fréquentielles. D’autre part, des indications sur les « corrélats de la conscience » sont fournies à l’aide de deux approches différentes.

Online Dispute Resolution: Some Implications for the Emergence of Law in Cyberspace

"L’auteur Ethan Katsh analyse les problématiques posées par les relations de la communauté virtuelle de l’Internet et son processus en ligne de résolution des conflits. Il explique comment le cyberespace constitue un environnement intégral et indépendant qui développe ses propres règles normatives. L’évolution des normes au sein du cyberespace semble être une conséquence des interactions entre les acteurs, sans intervention législative fondamentale de la part des états. L’auteur trace l’évolution, depuis le début des années 1990, du processus en ligne de résolution des différends, principalement dans le domaine du commerce électronique. L’accroissement rapide des relations commerciales électroniques a entraîné une hausse des litiges dans ce domaine. Dans le cadre de tels litiges, les moyens en ligne de résolution des conflits offrent aux justiciables plus de facilité, de flexibilité et d’accessibilité que les moyens alternatifs traditionnels de résolution des conflits. C’est donc dans ce contexte qu’a été développé le système ""Squaretrade"" qui a pour objectif d’aider la résolution de conflits entre les utilisateurs de ""E-Bay"". Ce système présente l’avantage important d’encadrer et d’uniformiser le processus de résolution en définissant les termes généraux et spécifiques du conflit. L’auteur soutient que la principale fonction d’un tel système est d’organiser et d’administrer efficacement les communications entre les parties. Ainsi, cette fonction préserve le ""paradigme de la quatrième personne"", nécessaire aux processus alternatifs traditionnels de résolution de conflits. Par ailleurs, cette fonction, en tant que partie intégrante du programme informatique, constitue pour les justiciables une alternative intéressante aux règles législatives. Pour l’auteur, l’analyse de ce phénomène soulève des questions importantes concernant la création de normes et leur acceptation par les citoyens. L’auteur analyse par la suite le concept général de la formation des normes dans le contexte d’un environnement non régularisé. Il soutient que les normes émergeantes doivent toujours viser à développer une forme de légitimité auprès des justiciables. Dans le cadre du processus en ligne de résolution des conflits, cette légitimité doit être acquise autant auprès des parties au litige qu’auprès de la population en général. Toutefois, les attentes des parties au litige sont souvent très différentes de celles du public. L’auteur illustre ainsi comment certains processus en ligne de résolution de conflit ne réussissent pas à obtenir une telle légitimité, alors que d’autres s’établissent en tant qu’institutions reconnues. Dans ce contexte, les institutions en ligne de résolution de conflits devront développer leur propre valeur normative. Ainsi, les moyens en ligne de résolution des conflits remettent en question le processus traditionnel de formation des normes et peuvent être considérés comme des éléments d’un nouvel environnement normatif."

Recognition of Facial Expressions with Autoencoders and Convolutional-Nets

Les humains communiquent via différents types de canaux: les mots, la voix, les gestes du corps, des émotions, etc. Pour cette raison, un ordinateur doit percevoir ces divers canaux de communication pour pouvoir interagir intelligemment avec les humains, par exemple en faisant usage de microphones et de webcams. Dans cette thèse, nous nous intéressons à déterminer les émotions humaines à partir d’images ou de vidéo de visages afin d’ensuite utiliser ces informations dans différents domaines d’applications. Ce mémoire débute par une brève introduction à l'apprentissage machine en s’attardant aux modèles et algorithmes que nous avons utilisés tels que les perceptrons multicouches, réseaux de neurones à convolution et autoencodeurs. Elle présente ensuite les résultats de l'application de ces modèles sur plusieurs ensembles de données d'expressions et émotions faciales. Nous nous concentrons sur l'étude des différents types d’autoencodeurs (autoencodeur débruitant, autoencodeur contractant, etc) afin de révéler certaines de leurs limitations, comme la possibilité d'obtenir de la coadaptation entre les filtres ou encore d’obtenir une courbe spectrale trop lisse, et étudions de nouvelles idées pour répondre à ces problèmes. Nous proposons également une nouvelle approche pour surmonter une limite des autoencodeurs traditionnellement entrainés de façon purement non-supervisée, c'est-à-dire sans utiliser aucune connaissance de la tâche que nous voulons finalement résoudre (comme la prévision des étiquettes de classe) en développant un nouveau critère d'apprentissage semi-supervisé qui exploite un faible nombre de données étiquetées en combinaison avec une grande quantité de données non-étiquetées afin d'apprendre une représentation adaptée à la tâche de classification, et d'obtenir une meilleure performance de classification. Finalement, nous décrivons le fonctionnement général de notre système de détection d'émotions et proposons de nouvelles idées pouvant mener à de futurs travaux.

Approbation, mise en marché et surveillance après mise en marché des dispositifs médicaux à risque élevé : examen des enjeux socio-éthiques

La littérature abordant les enjeux socio-éthiques et réglementaires associés aux médicaments est relativement abondante, ce qui n’est pas le cas des dispositifs médicaux (DM). Ce dernier secteur couvre une très large diversité de produits qui servent à de multiples applications: diagnostic, traitement, gestion des symptômes de certaines conditions physiques ou psychiatriques, restauration d’une fonction débilitante, chirurgie, etc. À tort, on a tendance à croire que les DM sont réglementés de la même manière que les médicaments, que ce soit pour les exigences concernant leur mise en marché ou des pratiques de surveillance après mise en marché. Or, au cours des dernières années, leur usage élargi, leur impact sur les coûts des soins de santé, et les rappels majeurs dont certains ont fait l’objet ont commencé à inquiéter la communauté médicale et de nombreux chercheurs. Ils interpellent les autorités réglementaires à exercer une plus grande vigilance tant au niveau de l’évaluation des nouveaux DM à risque élevé avant leur mise en marché, que dans les pratiques de surveillance après mise en marché. Une stratégie plus rigoureuse d’évaluation des nouveaux DM permettrait d’assurer un meilleur suivi des risques associés à leur utilisation, de saisir la portée des divers enjeux socio-éthiques découlant de l’utilisation de certains DM, et de préserver la confiance du public. D’emblée, il faut savoir que les autorités nationales n’ont pas pour mandat d’évaluer la portée des enjeux socio-éthiques, ou encore les coûts des DM qui font l’objet d’une demande de mise en marché. Cette évaluation est essentiellement basée sur une analyse des rapports risques-bénéfices générés par l’usage du DM pour une indication donnée. L’évaluation des impacts socio-éthiques et l’analyse coûts-bénéfices relèvent des agences d’Évaluation des technologies de santé (ÉTS). Notre recherche montre que les DM sont non seulement peu fréquemment évalués par les agences d’ÉTS, mais l’examen des enjeux socio-éthiques est trop souvent encore incomplet. En fait, les recommandations des rapports d’ÉTS sont surtout fondées sur une analyse coûts-bénéfices. Or, le secteur des DM à risque élevé est particulièrement problématique. Plusieurs sont non seulement porteurs de risques pour les patients, mais leur utilisation élargie comporte des impacts importants pour les systèmes de santé. Nous croyons que le Principisme, au cœur de l’éthique biomédicale, que ce soit au plan de l’éthique de la recherche que de l’éthique clinique, constitue un outil pour faciliter la reconnaissance et l’examen, particulièrement par les agences d’ÉTS, des enjeux socio-éthiques en jeu au niveau des DM à risque élevé. Également, le Principe de Précaution pourrait aussi servir d’outil, particulièrement au sein des agences nationales de réglementation, pour mieux cerner, reconnaître, analyser et gérer les risques associés à l’évaluation et l’utilisation de ce type de DM. Le Principisme et le Principe de Précaution pourraient servir de repères 1) pour définir les mesures nécessaires pour éliminer les lacunes observées dans pratiques associées aux processus de réglementation, et 2) pour mieux cerner et documenter les enjeux socio-éthiques spécifiques aux DM à risque élevé.

Study of the Oceanic Heat Budget Components over the Arabian Sea during the Formation and Evolution of Super Cyclone, Gonu

Oceans play a vital role in the global climate system. They absorb the incoming solar energy and redistribute the energy through horizontal and vertical transports. In this context it is important to investigate the variation of heat budget components during the formation of a low-pressure system. In 2007, the monsoon onset was on 28th May. A well- marked low-pressure area was formed in the eastern Arabian Sea after the onset and it further developed into a cyclone. We have analysed the heat budget components during different stages of the cyclone. The data used for the computation of heat budget components is Objectively Analyzed air-sea flux data obtained from WHOI (Woods Hole Oceanographic Institution) project. Its horizontal resolution is 1° × 1°. Over the low-pressure area, the latent heat flux was 180 Wm−2. It increased to a maximum value of 210 Wm−2 on 1st June 2007, on which the system was intensified into a cyclone (Gonu) with latent heat flux values ranging from 200 to 250 Wm−2. It sharply decreased after the passage of cyclone. The high value of latent heat flux is attributed to the latent heat release due to the cyclone by the formation of clouds. Long wave radiation flux is decreased sharply from 100 Wm−2 to 30 Wm−2 when the low-pressure system intensified into a cyclone. The decrease in long wave radiation flux is due to the presence of clouds. Net heat flux also decreases sharply to −200 Wm−2 on 1st June 2007. After the passage, the flux value increased to normal value (150 Wm−2) within one day. A sharp increase in the sensible heat flux value (20 Wm−2) is observed on 1st June 2007 and it decreased there- after. Short wave radiation flux decreased from 300 Wm−2 to 90 Wm−2 during the intensification on 1st June 2007. Over this region, short wave radiation flux sharply increased to higher value soon after the passage of the cyclone.

A Prototype for a Multimodal Biometric Security system based on Face and Audio Signatures

Any automatically measurable, robust and distinctive physical characteristic or personal trait that can be used to identify an individual or verify the claimed identity of an individual, referred to as biometrics, has gained significant interest in the wake of heightened concerns about security and rapid advancements in networking, communication and mobility. Multimodal biometrics is expected to be ultra-secure and reliable, due to the presence of multiple and independent—verification clues. In this study, a multimodal biometric system utilising audio and facial signatures has been implemented and error analysis has been carried out. A total of one thousand face images and 250 sound tracks of 50 users are used for training the proposed system. To account for the attempts of the unregistered signatures data of 25 new users are tested. The short term spectral features were extracted from the sound data and Vector Quantization was done using K-means algorithm. Face images are identified based on Eigen face approach using Principal Component Analysis. The success rate of multimodal system using speech and face is higher when compared to individual unimodal recognition systems

A Trainable Object Detection System: Car Detection in Static Images

This paper describes a general, trainable architecture for object detection that has previously been applied to face and peoplesdetection with a new application to car detection in static images. Our technique is a learning based approach that uses a set of labeled training data from which an implicit model of an object class -- here, cars -- is learned. Instead of pixel representations that may be noisy and therefore not provide a compact representation for learning, our training images are transformed from pixel space to that of Haar wavelets that respond to local, oriented, multiscale intensity differences. These feature vectors are then used to train a support vector machine classifier. The detection of cars in images is an important step in applications such as traffic monitoring, driver assistance systems, and surveillance, among others. We show several examples of car detection on out-of-sample images and show an ROC curve that highlights the performance of our system.

Example Based Learning for View-Based Human Face Detection

We present an example-based learning approach for locating vertical frontal views of human faces in complex scenes. The technique models the distribution of human face patterns by means of a few view-based "face'' and "non-face'' prototype clusters. At each image location, the local pattern is matched against the distribution-based model, and a trained classifier determines, based on the local difference measurements, whether or not a human face exists at the current image location. We provide an analysis that helps identify the critical components of our system.