Induction d'une stratégie visuelle de reconnaissance du genre

Le but de l’expérience décrite dans ce mémoire est d'arriver à inculquer inconsciemment aux sujets une stratégie visuelle leur permettant d'utiliser seulement une partie spécifique de l'information visuelle disponible dans le visage humain pour en reconnaître le genre. Normalement, le genre d’un visage est reconnu au moyen de certaines régions, comme la bouche et les yeux (Dupuis-Roy, Fortin, Fiset et Gosselin, 2009). La tâche accomplie par les sujets permettait un apprentissage perceptuel implicite qui se faisait par conditionnement opérant. Ces derniers étaient informés qu'un nombre de points leur serait attribué selon leur performance à la tâche. Au terme de l’entraînement, les sujets renforcés pour l’utilisation de l’oeil gauche utilisaient davantage l’oeil gauche que l’oeil droit et ceux renforcés pour l’utilisation de l’oeil droit utilisaient davantage l’oeil droit. Nous discuterons de potentielles applications cliniques de cette procédure de conditionnement.

Le visage de la douleur : informations efficientes pour la reconnaissance et impacts sur l’observateur.

L’expression faciale de la douleur occupe un rôle central dans la communication de la douleur et dans l’estimation de l’intensité de la douleur vécue par autrui. Les propriétés du visage d’une personne en souffrance ont été investiguées principalement à l’aide de méthodes descriptives (e.g. FACS). L’introduction fait le point sur les connaissances de l’expression faciale de douleur et de la communication de cette expérience sur les plans comportemental et cérébral et souligne que les mécanismes et stratégies visuels utilisés par l’observateur pour parvenir à détecter la douleur dans le visage d’autrui demeurent très peu connus. L’étude des processus impliqués dans la reconnaissance de l’expression de la douleur est essentielle pour comprendre la communication de la douleur et éventuellement expliquer des phénomènes ayant des impacts cliniques considérables, tel que l’effet classique de sous-estimation de la douleur d’autrui. L’article 1 vise à établir à l’aide d’une méthode directe (Bubbles) les informations visuelles utilisées efficacement par l’observateur lorsqu’il doit catégoriser la douleur parmi les émotions de base. Les résultats montrent que parmi l’ensemble des caractéristiques du visage typique de la douleur, peu d’informations sont vraiment efficaces pour parvenir à cette discrimination et que celles qui le sont encodent la partie affective- motivationnelle de l’expérience d’autrui. L’article 2 investigue le pouvoir de ces régions privilégiées du visage de la douleur dans la modulation d’une expérience nociceptive chez l’observateur afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans une telle modulation. En effet, s’il est connu que des stimuli ayant une valence émotionnelle négative, y compris des expressions faciales de douleur, peuvent augmenter les réponses spinales (réflexes) et supra-spinales (ex.: perceptives) de la douleur, l’information visuelle suffisante pour permettre l’activation des voies modulatrices demeure inconnue. Les résultats montrent qu’en voyant les régions diagnostiques pour la reconnaissance de l’expression faciale de douleur, la douleur perçue par l’observateur suite à une stimulation nociceptive est plus grande que lorsqu’il voit les régions les moins corrélées avec une bonne reconnaissance de la douleur. L’exploration post-expérimentale des caractéristiques de nos stimuli suggère que cette modulation n’est pas explicable par l’induction d’un état émotionnel négatif, appuyant ainsi un rôle prépondérant de la communication de la douleur dans la modulation vicariante de l’expérience douloureuse de l’observateur. Les mesures spinales ne sont toutefois pas modulées par ces manipulations et suggèrent ainsi que ce ne sont pas des voies cérébro-spinale qui sont impliquées dans ce phénomène.

Les distances entre les attributs internes du visage humain

La zeitgesit contemporaine sur la reconnaissance des visages suggère que le processus de reconnaissance reposerait essentiellement sur le traitement des distances entre les attributs internes du visage. Il est toutefois surprenant de noter que cette hypothèse n’a jamais été évaluée directement dans la littérature. Pour ce faire, 515 photographies de visages ont été annotées afin d’évaluer l’information véhiculée par de telles distances. Les résultats obtenus suggèrent que les études précédentes ayant utilisé des modifications de ces distances ont présenté 4 fois plus d’informations que les distances inter-attributs du monde réel. De plus, il semblerait que les observateurs humains utilisent difficilement les distances inter-attributs issues de visages réels pour reconnaître leurs semblables à plusieurs distances de visionnement (pourcentage correct maximal de 65%). Qui plus est, la performance des observateurs est presque parfaitement restaurée lorsque l’information des distances inter-attributs n’est pas utilisable mais que les observateurs peuvent utiliser les autres sources d’information de visages réels. Nous concluons que des indices faciaux autre que les distances inter-attributs tel que la forme des attributs et les propriétés de la peau véhiculent l’information utilisée par le système visuel pour opérer la reconnaissance des visages.

L'effort associé à la reconnaissance de la parole chez les adultes et les personnes aînées

L’objectif principal de cette thèse était de quantifier et comparer l’effort requis pour reconnaître la parole dans le bruit chez les jeunes adultes et les personnes aînées ayant une audition normale et une acuité visuelle normale (avec ou sans lentille de correction de la vue). L’effort associé à la perception de la parole est lié aux ressources attentionnelles et cognitives requises pour comprendre la parole. La première étude (Expérience 1) avait pour but d’évaluer l’effort associé à la reconnaissance auditive de la parole (entendre un locuteur), tandis que la deuxième étude (Expérience 2) avait comme but d’évaluer l’effort associé à la reconnaissance auditivo-visuelle de la parole (entendre et voir le visage d’un locuteur). L’effort fut mesuré de deux façons différentes. D’abord par une approche comportementale faisant appel à un paradigme expérimental nommé double tâche. Il s’agissait d’une tâche de reconnaissance de mot jumelée à une tâche de reconnaissance de patrons vibro-tactiles. De plus, l’effort fut quantifié à l’aide d’un questionnaire demandant aux participants de coter l’effort associé aux tâches comportementales. Les deux mesures d’effort furent utilisées dans deux conditions expérimentales différentes : 1) niveau équivalent – c'est-à-dire lorsque le niveau du bruit masquant la parole était le même pour tous les participants et, 2) performance équivalente – c'est-à-dire lorsque le niveau du bruit fut ajusté afin que les performances à la tâche de reconnaissance de mots soient identiques pour les deux groupes de participant. Les niveaux de performance obtenus pour la tâche vibro-tactile ont révélé que les personnes aînées fournissent plus d’effort que les jeunes adultes pour les deux conditions expérimentales, et ce, quelle que soit la modalité perceptuelle dans laquelle les stimuli de la parole sont présentés (c.-à.-d., auditive seulement ou auditivo-visuelle). Globalement, le ‘coût’ associé aux performances de la tâche vibro-tactile était au plus élevé pour les personnes aînées lorsque la parole était présentée en modalité auditivo-visuelle. Alors que les indices visuels peuvent améliorer la reconnaissance auditivo-visuelle de la parole, nos résultats suggèrent qu’ils peuvent aussi créer une charge additionnelle sur les ressources utilisées pour traiter l’information. Cette charge additionnelle a des conséquences néfastes sur les performances aux tâches de reconnaissance de mots et de patrons vibro-tactiles lorsque celles-ci sont effectuées sous des conditions de double tâche. Conformément aux études antérieures, les coefficients de corrélations effectuées à partir des données de l’Expérience 1 et de l’Expérience 2 soutiennent la notion que les mesures comportementales de double tâche et les réponses aux questionnaires évaluent différentes dimensions de l’effort associé à la reconnaissance de la parole. Comme l’effort associé à la perception de la parole repose sur des facteurs auditifs et cognitifs, une troisième étude fut complétée afin d’explorer si la mémoire auditive de travail contribue à expliquer la variance dans les données portant sur l’effort associé à la perception de la parole. De plus, ces analyses ont permis de comparer les patrons de réponses obtenues pour ces deux facteurs après des jeunes adultes et des personnes aînées. Pour les jeunes adultes, les résultats d’une analyse de régression séquentielle ont démontré qu’une mesure de la capacité auditive (taille de l’empan) était reliée à l’effort, tandis qu’une mesure du traitement auditif (rappel alphabétique) était reliée à la précision avec laquelle les mots étaient reconnus lorsqu’ils étaient présentés sous les conditions de double tâche. Cependant, ces mêmes relations n’étaient pas présentes dans les données obtenues pour le groupe de personnes aînées ni dans les données obtenues lorsque les tâches de reconnaissance de la parole étaient effectuées en modalité auditivo-visuelle. D’autres études sont nécessaires pour identifier les facteurs cognitifs qui sous-tendent l’effort associé à la perception de la parole, et ce, particulièrement chez les personnes aînées.

La plateforme Bubbles : un outil d'investigation des différences individuelles de stratégies de reconnaissance de l'identité des visages.

L’objectif de cette recherche est la création d’une plateforme en ligne qui permettrait d’examiner les différences individuelles de stratégies de traitement de l’information visuelle dans différentes tâches de catégorisation des visages. Le but d’une telle plateforme est de récolter des données de participants géographiquement dispersés et dont les habiletés en reconnaissance des visages sont variables. En effet, de nombreuses études ont montré qu’il existe de grande variabilité dans le spectre des habiletés à reconnaître les visages, allant de la prosopagnosie développementale (Susilo & Duchaine, 2013), un trouble de reconnaissance des visages en l’absence de lésion cérébrale, aux super-recognizers, des individus dont les habiletés en reconnaissance des visages sont au-dessus de la moyenne (Russell, Duchaine & Nakayama, 2009). Entre ces deux extrêmes, les habiletés en reconnaissance des visages dans la population normale varient. Afin de démontrer la faisabilité de la création d’une telle plateforme pour des individus d’habiletés très variables, nous avons adapté une tâche de reconnaissance de l’identité des visages de célébrités utilisant la méthode Bubbles (Gosselin & Schyns, 2001) et avons recruté 14 sujets contrôles et un sujet présentant une prosopagnosie développementale. Nous avons pu mettre en évidence l’importance des yeux et de la bouche dans l’identification des visages chez les sujets « normaux ». Les meilleurs participants semblent, au contraire, utiliser majoritairement le côté gauche du visage (l’œil gauche et le côté gauche de la bouche).

DNP3 network scanning and reconnaissance for critical infrastructure

The Distributed Network Protocol v3.0 (DNP3) is one of the most widely used protocols to control national infrastructure. The move from point-to-point serial connections to Ethernet-based network architectures, allowing for large and complex critical infrastructure networks. However, networks and con- figurations change, thus auditing tools are needed to aid in critical infrastructure network discovery. In this paper we present a series of intrusive techniques used for reconnaissance on DNP3 critical infrastructure. Our algorithms will discover DNP3 outstation slaves along with their DNP3 addresses, their corresponding master, and class object configurations. To validate our presented DNP3 reconnaissance algorithms and demonstrate it’s practicality, we present an implementation of a software tool using a DNP3 plug-in for Scapy. Our implementation validates the utility of our DNP3 reconnaissance technique. Our presented techniques will be useful for penetration testing, vulnerability assessments and DNP3 network discovery.

Reconnaissance of the ground-water resources of Baker County, Florida

Ground-water is not widely used in Baker County, but the presence of a high equipotential area in the artesian system beneath the County made it necessary that the resource be understood insofar as this high affected the ground-water resources of Nassau and Duval counties which were being intensively studied and mapped. The method and rates of movement of ground-water from one point to another in the artesian aquifer are understood more fully by use of the data in this report. (PDF contains 30 pages)

Reconnaissance of the ground-water resources of the Fernandina area, Nassau County, Florida

Practically all water for municipal and industrial use in the Fernandina area is supplied by artesian wells. In recent years, the use of artesian water in the area has increased to meet the needs of expanding industry and increasing population. The total industrial and municipal pumpage has increased from approximately 35 million gallons per day in 1941 to approximately 50 million gallons per day in 1959. Correlated with the increase in water use is the constant decline in the artesian pressure in the area. In many other areas in Florida, such a decline in artesian pressure has resulted in salt-water intrusion into the fresh-water supply.An intrusion of salt water in the Fernandina area would contaminate the existing fresh-water supply and would result in a hardship for the population and seriously injure the economy. Recognizing the threat to the fresh-water supplies of this area, the U. S. Geological Survey in cooperation with the Florida Geological Surveymade a reconnaissance to determineif there has been any intrusion of salt water into the fresh-water supply or if there is any danger of future intrusion. (PDF contains 28 pages.)

Reconnaissance of the geology and ground-water resources of Columbia County, Florida

The Floridan aquifer was found to be principal source of ground water in the area, containing artesian water in the northern part of Columbia County, and being recharged in the southern part of the county. A few wells in the northern part of the county tap water present in sediments that lie above the Floridan aquifer. These shallow waters are generally high in iron and tannic acid. The details on the geology and hydrology necessary to conserve and utilize the water available to the residents of Columbia County are presented in this study. (PDF contains 86 pages)

The potential risk from 222radon posed to archaeologists and earth scientists: reconnaissance study of radon concentrations, excavations and archaeological shelters in the Great cave of Niah, Sarawak, Malaysia

Gillmore, G. Gilbertson, D. Grattan, J. Hunt, C. McLaren, S. Pyatt, B. Banda, R. Barker, G. Denman, A. Phillips, P. Reynolds, T. The potential risk from 222radon posed to archaeologists and earth scientists: reconnaissance study of radon concentrations, excavations and archaeological shelters in the Great cave of Niah, Sarawak, Malaysia. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2005. 60 pp 213-227.

Legacy Resource Management Program Archaeological Reconnaissance Survey, United States Naval Academy, Annapolis, MD.

The Archaeological Reconnaissance Survey of United States Naval Academy will provide the Navy with a rich understanding of the history of this property. A National Register of Historic Places District, such as the Academy, deserves a thorough analysis of its past, in order to preserve what exists and to plan for the future. The goal of this project is to investigate the history of the Academy through traditional historic research, innovative computer analysis of historic maps, oral history interviews, and tract histories. This information has been synthesized to provide the Navy with a planning tool for Public Works, a concise look at the cartographic history of the Academy, and reference manual of the vast amounts of information which have been gathered during the course of this project. This information can serve as a reference tool to help the Public Works department comply with Section 106 regulations of the Historic Sites Preservation Act, with regard to construction. It can also serve as a source of cartographic history for those interested in the Academy's physical development, and as a way of preserving the culture of residents in Annapolis. This program and archaeological survey will ultimately serve to add to the rich history of the United States Naval Academy while preserving an important part of our nation's heritage.

A Bacterial Enrichment Study and Overview of the Extractable Lipids from Paleosols in the Dry Valleys, Antarctica: Implications for Future Mars Reconnaissance

The Dry Valleys of Antarctica are one of the coldest and driest environments on Earth with paleosols in selected areas that date to the emplacement of tills by warm-based ice during the Early Miocene. Cited as an analogue to the martian surface, the ability of the Antarctic environment to support microbial life-forms is a matter of special interest, particularly with the upcoming NASA/ESA 2018 ExoMars mission. Lipid biomarkers were extracted and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry to assess sources of organic carbon and evaluate the contribution of microbial species to the organic matter of the paleosols. Paleosol samples from the ice-free Dry Valleys were also subsampled and cultivated in a growth medium from which DNA was extracted with the explicit purpose of the positive identification of bacteria. Several species of bacteria were grown in solution and the genus identified. A similar match of the data to sequenced DNA showed that Alphaproteobacteria, Gamma-proteobacteria, Bacteriodetes, and Actinobacteridae species were cultivated. The results confirm the presence of bacteria within some paleosols, but no assumptions have been made with regard to in situ activity at present. These results underscore the need not only to further investigate Dry Valley cryosols but also to develop reconnaissance strategies to determine whether such likely Earth-like environments on the Red Planet also contain life.

Locating binding poses in protein-ligand systems using reconnaissance metadynamics

A molecular dynamics-based protocol is proposed for finding and scoring protein-ligand binding poses. This protocol uses the recently developed reconnaissance metadynamics method, which employs a self-learning algorithm to construct a bias that pushes the system away from the kinetic traps where it would otherwise remain. The exploration of phase space with this algorithm is shown to be roughly six to eight times faster than unbiased molecular dynamics and is only limited by the time taken to diffuse about the surface of the protein. We apply this method to the well-studied trypsin-benzamidine system and show that we are able to refind all the poses obtained from a reference EADock blind docking calculation. These poses can be scored based on the length of time the system remains trapped in the pose. Alternatively, one can perform dimensionality reduction on the output trajectory and obtain a map of phase space that can be used in more expensive free-energy calculations.

Exploring the free energy surfaces of clusters using reconnaissance metadynamics

A new approach is proposed for exploring the low-energy structures of small to medium-sized aggregates of atoms and molecules. This approach uses the recently proposed reconnaissance metadynamics method [G. A. Tribello, M. Ceriotti, and M. Parrinello. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107(41), 17509 (2010)] in tandem with collective variables that describe the average structure of the coordination sphere around the atoms/molecules. We demonstrate this method on both Lennard-Jones and water clusters and show how it is able to quickly find the global minimum in the potential energy surface, while exploring the finite temperature free energy surface. (C) 2011 American Institute of Physics. [doi: 10.1063/1.3628676]