Estimation de cartes d'énergie de hautes fréquences ou d'irrégularité de périodicité de la marche humaine par caméra de profondeur pour la détection de pathologies

Ce travail présente deux nouveaux systèmes simples d'analyse de la marche humaine grâce à une caméra de profondeur (Microsoft Kinect) placée devant un sujet marchant sur un tapis roulant conventionnel, capables de détecter une marche saine et celle déficiente. Le premier système repose sur le fait qu'une marche normale présente typiquement un signal de profondeur lisse au niveau de chaque pixel avec moins de hautes fréquences, ce qui permet d'estimer une carte indiquant l'emplacement et l'amplitude de l'énergie de haute fréquence (HFSE). Le second système analyse les parties du corps qui ont un motif de mouvement irrégulier, en termes de périodicité, lors de la marche. Nous supposons que la marche d'un sujet sain présente partout dans le corps, pendant les cycles de marche, un signal de profondeur avec un motif périodique sans bruit. Nous estimons, à partir de la séquence vidéo de chaque sujet, une carte montrant les zones d'irrégularités de la marche (également appelées énergie de bruit apériodique). La carte avec HFSE ou celle visualisant l'énergie de bruit apériodique peut être utilisée comme un bon indicateur d'une éventuelle pathologie, dans un outil de diagnostic précoce, rapide et fiable, ou permettre de fournir des informations sur la présence et l'étendue de la maladie ou des problèmes (orthopédiques, musculaires ou neurologiques) du patient. Même si les cartes obtenues sont informatives et très discriminantes pour une classification visuelle directe, même pour un non-spécialiste, les systèmes proposés permettent de détecter automatiquement les individus en bonne santé et ceux avec des problèmes locomoteurs.

Poïétique de la création sonore au cinéma : la figure de l’artiste-poïéticien

Nous proposons, dans ce mémoire, d’explorer les possibilités pratiques et pédagogiques d’une approche autopoïétique de la création sonore au cinéma. Notre principal souci sera de saisir les modalités de l’ascèse propre aux artistes qui se livrent à une telle activité, comprise comme un « apprentissage de soi par soi » (Foucault), afin de faire celui qui peut faire l’œuvre (processus de subjectivation), et le rôle descriptif et opératoire de cet exercice - en tant qu’effort pour penser de façon critique son propre savoir-faire -, dans le faire-œuvre et l’invention de possibles dans l’écriture audio-visuelle cinématographique. Pour ce faire, d’une part, nous étudierons, à partir de témoignages autopoïétiques, le rapport réflexif de trois créateurs sonores à leur pratique et leur effort pour penser (et mettre en place) les conditions d’une pratique et d’une esthétique du son filmique comme forme d’art sonore dans un contexte audio-visuel, alors qu’ils travaillent dans un cadre normalisant : Randy Thom, Walter Murch et Franck Warner. D’autre part, nous recourrons à différentes considérations théoriques (la théorie de l’art chez Deleuze et Guattari, la « surécoute » chez Szendy, l’histoire de la poïétique à partir de Valéry, etc.) et pratiques (la recherche musicale chez Schaeffer, la relation maître-apprenti, les rapports entre automatisme et pensée dans le cinéma moderne chez Artaud et Godard, etc.), afin de contextualiser et d’analyser ces expériences de création, avec l’objectif de problématiser la figure de l’artiste-poïéticien sur un plan éthique dans le sillage de la théorie des techniques de soi chez Foucault.

La pensée mixte : une approche de la composition par l'interaction des pensées instrumentale, électroacoustique et informatique

La « pensée mixte » est une approche de la composition caractérisée par l’interaction de trois pensées: la pensée instrumentale, la pensée électroacoustique et la pensée informatique. Elle prend la forme d’un réseau où le compositeur fait des aller-retours entre les trois pensées et réalise des équivalences paramétriques. La pensée instrumentale se rattache à la tradition de l’écriture occidentale, la pensée électroacoustique fait allusion aux pratiques du studio analogique et de la musique acousmatique, et la pensée informatique fait référence aux pratiques numériques de la programmation visuelle et de l’analyse spectrale. Des lieux communs existent où s’opèrent l’interaction des trois pensées: la notion du studio instrumental de Ivo Malec, la notion de musique concrète instrumentale de Helmut Lachenmann, la composition assistée par ordinateur, la musique spectrale, l’approche instrumentale par montage, la musique acousmatique s’inspirant de la tradition musicale écrite et les musiques mixtes. Ces domaines constituent les influences autour desquelles j’ai composé un corpus de deux cycles d’œuvres: Les Larmes du Scaphandre et le Nano-Cosmos. L’analyse des œuvres met en évidence la notion de « pensée mixte » en abordant la pensée électroacoustique dans ma pratique instrumentale, la pensée informatique dans ma pratique musicale, et la pensée instrumentale dans ma pratique électroacoustique.

Aristoteles' Auffassung vom Sehvorgang und seinem physischen Medium

Sehen ist für den Menschen eine besonders wichtige Form der Wahrnehmung. Über den Sehsinn nimmt der Mensch ca. 80 Prozent seiner Informationen auf, sodass „etwa ein Viertel des gesamten Gehirns und 60 Prozent der Großhirnrinde, dem Sitz höherer Hirnfunktionen, mit der Analyse der sichtbaren Welt beschäftigt ist“ (Simm, 2011). Sogar auf unsere Sprache hat das Sehen einen großen Einfluss ausgeübt. So bezeichnet man auch nicht visuelle Dinge oder Darbietungen als farblos, wenn diesen „aus unserer Sicht eine bestimmt Qualität fehlt“ (Erb, 1998, S. 1). Die große Bedeutung des Sehsinns erkannte natürlich auch Aristoteles. Er widmete dem Sehen daher einige Gedanken, die überwiegend in de anima (II 7, 418a 26 – 419b 3), aber auch in de sensu (439a 21 bis 447a 11) zu finden sind. Eine besondere Schwierigkeit der Erklärung der visuellen Wahrnehmung besteht darin, dass im Unterschied zum Fühlen, Riechen und Hören unklar ist, welches Medium zur Übertragung der Sehinformationen vom Objekt ins Auge des Betrachters verwendet wird bzw. wie diese Übertragung eventuell auch ohne klar erkennbares Medium funktionieren kann. Das Ziel dieser Arbeit ist es also, Aristoteles´ Auffassung des Sehvorganges und des hierzu benötigten Übertragungsmediums zu analysieren. Hierzu wird zunächst versucht, die teilweise schwer verständlichen und teilweise auch widersprüchlichen Ausführungen Aristoteles´ systematisch aufzuarbeiten und klar und einfach darzustellen. Dabei wird sich diese Arbeit auf das Sehen im physikalischen Sinne beschränken, also darauf wie es gelingen kann, dass Informationen über die reale Welt optisch bis zum Auge gelangen und somit der Wahrnehmung zur Verfügung stehen.

Schizophrénie et perception du temps : une méta-analyse

Méthodologie: Méta-analyse

Transport coopératif d'un objet par deux robots humanoïdes dans un environnement encombré

Il y a présentement de la demande dans plusieurs milieux cherchant à utiliser des robots afin d'accomplir des tâches complexes, par exemple l'industrie de la construction désire des travailleurs pouvant travailler 24/7 ou encore effectuer des operation de sauvetage dans des zones compromises et dangereuses pour l'humain. Dans ces situations, il devient très important de pouvoir transporter des charges dans des environnements encombrés. Bien que ces dernières années il y a eu quelques études destinées à la navigation de robots dans ce type d'environnements, seulement quelques-unes d'entre elles ont abordé le problème de robots pouvant naviguer en déplaçant un objet volumineux ou lourd. Ceci est particulièrement utile pour transporter des charges ayant de poids et de formes variables, sans avoir à modifier physiquement le robot. Un robot humanoïde est une des plateformes disponibles afin d'effectuer efficacement ce type de transport. Celui-ci a, entre autres, l'avantage d'avoir des bras et ils peuvent donc les utiliser afin de manipuler précisément les objets à transporter. Dans ce mémoire de maîtrise, deux différentes techniques sont présentées. Dans la première partie, nous présentons un système inspiré par l'utilisation répandue de chariots de fortune par les humains. Celle-ci répond au problème d'un robot humanoïde naviguant dans un environnement encombré tout en déplaçant une charge lourde qui se trouve sur un chariot de fortune. Nous présentons un système de navigation complet, de la construction incrémentale d'une carte de l'environnement et du calcul des trajectoires sans collision à la commande pour exécuter ces trajectoires. Les principaux points présentés sont : 1) le contrôle de tout le corps permettant au robot humanoïde d'utiliser ses mains et ses bras pour contrôler les mouvements du système à chariot (par exemple, lors de virages serrés) ; 2) une approche sans capteur pour automatiquement sélectionner le jeu approprié de primitives en fonction du poids de la charge ; 3) un algorithme de planification de mouvement qui génère une trajectoire sans collisions en utilisant le jeu de primitive approprié et la carte construite de l'environnement ; 4) une technique de filtrage efficace permettant d'ignorer le chariot et le poids situés dans le champ de vue du robot tout en améliorant les performances générales des algorithmes de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) défini ; et 5) un processus continu et cohérent d'odométrie formés en fusionnant les informations visuelles et celles de l'odométrie du robot. Finalement, nous présentons des expériences menées sur un robot Nao, équipé d'un capteur RGB-D monté sur sa tête, poussant un chariot avec différentes masses. Nos expériences montrent que la charge utile peut être significativement augmentée sans changer physiquement le robot, et donc qu'il est possible d'augmenter la capacité du robot humanoïde dans des situations réelles. Dans la seconde partie, nous abordons le problème de faire naviguer deux robots humanoïdes dans un environnement encombré tout en transportant un très grand objet qui ne peut tout simplement pas être déplacé par un seul robot. Dans cette partie, plusieurs algorithmes et concepts présentés dans la partie précédente sont réutilisés et modifiés afin de convenir à un système comportant deux robot humanoides. Entre autres, nous avons un algorithme de planification de mouvement multi-robots utilisant un espace d'états à faible dimension afin de trouver une trajectoire sans obstacle en utilisant la carte construite de l'environnement, ainsi qu'un contrôle en temps réel efficace de tout le corps pour contrôler les mouvements du système robot-objet-robot en boucle fermée. Aussi, plusieurs systèmes ont été ajoutés, tels que la synchronisation utilisant le décalage relatif des robots, la projection des robots sur la base de leur position des mains ainsi que l'erreur de rétroaction visuelle calculée à partir de la caméra frontale du robot. Encore une fois, nous présentons des expériences faites sur des robots Nao équipés de capteurs RGB-D montés sur leurs têtes, se déplaçant avec un objet tout en contournant d'obstacles. Nos expériences montrent qu'un objet de taille non négligeable peut être transporté sans changer physiquement le robot.