Letteratura scientifica selezionata sul tema "Réseaux de Graphes avec Attention"

L’article propose d’outiller, par le recours à l’analyse de réseaux, l’étude des références, c’est-à-dire les mentions et les citations d’autorités dans les textes métalinguistiques. Il s’agit, d’une part, de présenter les principes méthodologiques qui ont présidé à l’élaboration d’une visualisation sous forme de graphes de réseau : la modélisation et la construction d’une base de données de références et la génération du graphe dans un logiciel approprié. Il est question, d’autre part, de décrire les aspects liés à l’interprétation des graphes de réseaux, le but étant d’explorer le potentiel de l’outil dans l’histoire des idées linguistiques.

Résumé L’objectif de l’article est d’évaluer la résilience d’un territoire face à des perturbations économiques, ici l’aire urbaine de Montpellier, au travers de l’étude de la morphologie des réseaux d’entreprises locales. Pour réaliser cette analyse, nous avons mené un recensement des dépôts communs de brevets des entreprises innovantes locales. Cette approche a permis une modélisation de ces réseaux avec la théorie des graphes sur plusieurs plages temporelles. Au final, cette analyse permet de mettre en évidence au sein de ces réseaux locaux d’innovation le rôle joué par des entreprises-pivots dans la résilience d’un territoire, notamment en termes de pérennité de son tissu entrepreneurial innovant mais également de niveau d’emploi.

Dans le cas de la gestion en temps réel des réseaux d'assainissement, la première étape peut, par exemple, consister à vérifier qu'une manipulation des organes de contrôle tels que les vannes et pompes est capable de minimiser les déversements vers le milieu naturel. Cette gestion, que l'on appellera " gestion de référence ", permet de déterminer les stratégies de commande sur toute la durée de l'événement pluvieux connu à l'avance. Ce calcul se fait donc à la fin de l'événement pluvieux et permet de dire ce qui aurait pu être fait avec les organes de régulation en terme de minimisation des volumes déversés. La programmation linéaire par les graphes et la programmation linéaire mixte permettent de déterminer une solution optimale. Cet article s'intéresse à la vérification de l'optimalité et à l'applicabilité de la programmation linéaire par les graphes comparée à la programmation linéaire mixte dans le cas de la " gestion de référence " sur le réseau d'assainissement de Saverne (France). En comparant les volumes déversés par ces deux techniques d'optimisation sur 34 événements pluvieux, nous pouvons confirmer que l'approche par les graphes ne donne pas toujours le minimum global. Les résultats ont montré que la programmation linéaire mixte fournit des temps de calcul qui peuvent atteindre plus de 24 heures. Par contre, l'approche par les graphes permet un temps de calcul de l'ordre de 5 minutes en moyenne avec un minimum global en terme de volume déversé atteint qui n'excède pas 5% par rapport à la solution fournie par la programmation linéaire mixte.

Cet article propose une adaptation des modules « analyse des risques ferroviaires et ingénierie mécanique » et « diagnostic de systèmes homme-machine appliqué aux systèmes ferroviaires ou guidés » de formation à distance du parcours INERSYG (Ingénierie Ferroviaire et Systèmes Guidés) du Master Transports Mobilités Réseaux de l’Université Polytechnique Hauts-de-France. A partir d’études de cas impliquant des aides à la conduite, il s’agit de déterminer les modes de fonctionnement et d’usage en s’appuyant sur différents formalismes tels que celui des arbres de défaillance, celui des réseaux de Petri, celui de bases de règles ou celui des graphes causaux. Les cas sont issus de témoignages d’expert, d’utilisateur ou via les réseaux sociaux par exemple. Ils font l’objet d’une analyse de danger approfondie suivant une démarche de pédagogie active et inclusive avec des groupes d’étudiants en dernière année de Master. Il s’agit d’identifier des dissonances, i.e. des conflits d’autonomie en termes de connaissances, de disponibilité ou de possibilités d’action pour un même décideur ou entre décideurs. Les résultats sont encourageants et permettent à chacun de découvrir des scénarios potentiellement dangereux relatifs à l’usage de systèmes d’aide à la conduite.

La fragmentation et la destruction des habitats naturels résultant des activités humaines jouent un rôle majeur dans le déclin de la biodiversité. Restaurer les continuités écologiques est un bon moyen d’action pour limiter ces impacts, et les entreprises, gestionnaires de foncier, sont concernées par ces enjeux. Cet article expose les choix méthodologiques à effectuer lors des différentes étapes de la modélisation de la connectivité par la théorie des graphes (avec le logiciel Graphab) ainsi que différents contextes d’utilisations de celle-ci pour des sites d’entreprises. La modélisation de la connectivité, bien que présentant quelques limites, peut ainsi être très utile à une entreprise en tant qu’outil d’aide à la décision pour déterminer des objectifs d’aménagement, de conservation ou de gestion sur leurs sites, dans l’objectif d’une meilleure prise en compte des réseaux écologiques.

Revue Sciences Eaux & Territoires - Vient de paraître en ligneLa fragmentation du paysage se matérialise par une rupture de connexion au sein des réseaux écologiques. Le concept de trame verte et bleue est apparu comme un outil de protection et de restauration des continuités écologiques dans les territoires. De nouvelles trames écologiques ont récemment été proposées pour identifier d’autres discontinuités écologiques effectives. C’est notamment le cas de la trame turquoise associant la trame bleue et la partie de la trame verte en interaction fonctionnelle. La trame turquoise regroupe ainsi différents types d’habitats aquatiques et terrestres dont dépendent de nombreuses espèces d’amphibiens, d’odonates et autres invertébrés ou encore de chiroptères. Cette nouvelle trame bénéficie d’une attention croissante dans le monde opérationnel, alors même que sa définition et les méthodes de caractérisation ne sont pas encore stabilisées. Cet article propose de contribuer à une meilleure définition et compréhension de la trame turquoise. S’appuyant sur la méthode des graphes paysagers, aujourd’hui largement utilisée pour modéliser les réseaux écologiques et mesurer leur connectivité, le projet INTERFACE a permis le développement d’un protocole innovant de réseau multi-habitats pour tenir compte de l’hétérogénéité des habitats dans l’évaluation de la connectivité de la trame turquoise. Il permet ainsi d’aller au-delà de la délimitation d’une zone tampon autour des cours d’eau et d'identifier les zones fonctionnelles à préserver, les zones vulnérables et les points de conflits où il serait intéressant de restaurer des habitats aquatiques et/ou terrestres pour améliorer les connectivités.

Cet article propose une analyse de la représentation des pratiques sexuelles et de la sexualité du narrateur du roman Satyriasis : (mes années romantiques), publié en 2015 par l’écrivain québécois Guillaume Lambert. Pour ce faire, une attention particulière est accordée aux comportements sexuels du narrateur, qui cherche à surmonter sa rupture amoureuse avec Paolo en multipliant les rencontres grâce aux réseaux sociaux. L’objectif est de faire ressortir le rapport que le narrateur entretient avec la sexualité et la façon dont les sites et applications de rencontre auxquels il recourt influencent ses comportements sexuels. Les concepts de dispositif (Agamben), de capital érotique (Hakim), d’orientations intimes de soi (Bozon), d’échange économico-sexuel (Tabet), d’ère pharmacopornographique (Preciado) ainsi que de circuit productif excitation-frustration-excitation (Preciado) sont mobilisés pour rendre compte du mal-être affectivo-sexuel du narrateur.

Ce texte analyse le parcours de L’Entraide missionnaire du point de vue de ses réseaux en portant une attention particulière à la manière dont ceux-ci s’internationalisent au cours des années 1960. Ce faisant, l’organisation établit et consolide des collaborations avec les théologiens et praticiens du Tiers-monde et du Québec, principalement issus des missions catholiques québécoises et de la coopération internationale. Dès 1968, L’Entraide opère un changement assez radical de vision du monde. Prenant dorénavant parti pour les plus pauvres, ce sont les idées-forces de la conscientisation, du dialogue, de l’inculturation et de la libération que l’organisation diffuse désormais auprès de centaines de Québécois engagés dans des luttes sociales et des groupes communautaires. Ainsi, L’Entraide donnera l’occasion à des Québécois de se familiariser avec des courants de pensée et de pratiques, mais aussi d’intégrer ces manières différentes de penser collectivement le monde contemporain.

Conflits, réseaux marchands et Consulats de mer en Catalogne à la fin du Moyen Âge — Plusieurs études ont déjà mis en valeur la notion de réseau et son caractère essentiel pour rendre compte du déploiement des négociants catalans à la fin du Moyen Âge. La force des liens qui les unissaient reposait en particulier sur certaines pratiques marchandes, mais également sur des institutions dont certaines ont suscité une moindre attention de la part des historiens, bien qu’elles aient joué un rôle clé dans la constitution et la consolidation de ces réseaux. Tel est en particulier le cas des consulats de la mer – à ne pas confondre avec les consulats outre-mer – dont les fonctions ont été progressivement définies dans les principaux ports de la couronne d’Aragon – Barcelone, Valence et Majorque – aux XIIIe et XIVe siècles. Ils se spécialisèrent en effet dans les fonctions de défense des intérêts marchands, puis à partir de 1348, dans un rôle de justice et d’arbitrage des conflits entre négociants, consolidant ou contribuant à ressouder les liens entre ceux qui dépendaient de ces institutions urbaines. Parallèlement se développa un code juridico-maritime commun progressivement consigné dans le fameux Llibre del consolat de mar, qui, lui aussi, constituait une référence commune aux marchands de la Couronne et contribua à la cohésion des vastes réseaux qui se tissaient parmi eux.

L’édition de l’ Histoire du marxisme n’aura pas lieu en France. Pourtant le projet que mena à bien Einaudi en Italie au tournant des années 1970-1980 était un projet franco-italien, et même international, impliquant entre autres Eric Hobsbawm et Perry Anderson, qui garderont une rancœur tenace envers leurs homologues français. Cet article retrace, archives et entretiens à l’appui, la généalogie de ce projet avorté, voire, à tout croire, sabordé. La réalité est plus nuancée, et impose de tenir compte des stratégies fluctuantes d’acteurs institutionnels, du monde de l’édition et de l’université, au gré des modes parisiennes, des opportunités culturelles, et des adversités politiques en France et dans l’espace international. Une attention particulière est portée aux dilemmes des acteurs individuels, portant ou bloquant ce projet, d’abord Lucien Goldmann et ses réseaux européens de théoriciens critiques (École de Francfort, gramsciens, humanistes d’Europe de l’Est), puis Pierre Nora, François Furet, Jacques Le Goff avec une équipe d’historiens internationaux, tournée vers les États-Unis, d’Arno Mayer à Moshe Lewin.

La congestion routière constitue un défi majeur pour les zones urbaines, car le volume de véhicules continue de croître plus rapidement que la capacité globale du réseau routier. Cette croissance a des répercussions sur l'activité économique, la durabilité environnementale et la qualité de vie. Bien que des stratégies visant à atténuer la congestion routière ont connu des améliorations au cours des dernières décennies, de nombreux pays ont encore du mal à la gérer efficacement.Divers modèles ont été développés pour aborder ce problème. Cependant, les approches existantes peinent souvent à fournir des prédictions en temps réel et localisées qui peuvent s'adapter à des conditions de trafic complexes et dynamiques. La plupart de ces approches s'appuient sur des horizons de prédiction fixes et manquent de l'infrastructure intelligente nécessaire à la flexibilité. Cette thèse comble ces lacunes en proposant une approche intelligente, décentralisée et basée sur l'infrastructure pour l'estimation et la prédiction de la congestion routière.Nous commençons par étudier l'Estimation du Trafic. Nous examinons les mesures de congestion possibles et les sources de données requises pour différents contextes pouvant être étudiés. Nous établissons une relation tridimensionnelle entre ces axes. Un système de recommandation basé sur des règles est développé pour aider les chercheurs et les opérateurs du trafic à choisir les mesures de congestion les plus appropriées en fonction du contexte étudié.Nous passons ensuite à la Prédiction du Trafic, où nous introduisons notre approche DECOTRIVMS. Cette dernière utilise des panneaux intelligents à messages variables pour collecter des données detrafic en temps réel et fournir des prédictions à court terme avec des horizons de prédiction variables.Nous avons utilisé des Réseaux de Graphes avec Attention en raison de leur capacité à capturer des relations complexes et à gérer des données structurées en graphes. Ils sont bien adaptés pour modéliser les interactions entre différents segments routiers étudiés.Nous avons aussi employé des méthodes d'apprentissage en ligne, spécifiquement la Descente de Gradient Stochastique et la Descente de Gradient Adaptative. Bien que ces méthodes ont été utilisées avec succès dans divers autres domaines, leur application à la prédiction de la congestion routière reste sous-explorée. Dans notre thèse, nous visons à combler cette lacune en explorant leur efficacité dans le contexte de la prédiction de la congestion routière en temps réel.Enfin, nous validons l'efficacité de notre approche à travers deux études de cas réalisées à Mascate, Oman, et à Rouen, France. Une analyse comparative est effectuée, évaluant divers modèles de prédiction, y compris les Réseaux de Graphes avec Attention, les Réseaux de Graphes Convolutionnels et des méthodes d'apprentissage en ligne. Les résultats obtenus soulignent le potentiel de DECOTRIVMS, démontrant son efficacité pour une prédiction précise et efficace de la congestion routière dans divers contextes urbains
Traffic congestion presents a critical challenge to urban areas, as the volume of vehicles continues to grow faster than the system’s overall capacity. This growth impacts economic activity, environmental sustainability, and overall quality of life. Although strategies for mitigating traffic congestion have seen improvements over the past few decades, many cities still struggle to manage it effectively. While various models have been developed to tackle this issue, existing approaches often fall short in providing real-time, localized predictions that can adapt to complex and dynamic traffic conditions. Most rely on fixed prediction horizons and lack the intelligent infrastructure needed for flexibility. This thesis addresses these gaps by proposing an intelligent, decentralized, infrastructure-based approach for traffic congestion estimation and prediction.We start by studying Traffic Estimation. We examine the possible congestion measures and data sources required for different contexts that may be studied. We establish a three-dimensional relationship between these axes. A rule-based system is developed to assist researchers and traffic operators in recommending the most appropriate congestion measures based on the specific context under study. We then proceed to Traffic Prediction, introducing our DECentralized COngestion esTimation and pRediction model using Intelligent Variable Message Signs (DECOTRIVMS). This infrastructure-based model employs intelligent Variable Message Signs (VMSs) to collect real-time traffic data and provide short-term congestion predictions with variable prediction horizons.We use Graph Attention Networks (GATs) due to their ability to capture complex relationships and handle graph-structured data. They are well-suited for modeling interactions between different road segments. In addition to GATs, we employ online learning methods, specifically, Stochastic Gradient Descent (SGD) and ADAptive GRAdient Descent (ADAGRAD). While these methods have been successfully used in various other domains, their application in traffic congestion prediction remains under-explored. In our thesis, we aim to bridge that gap by exploring their effectiveness within the context of real-time traffic congestion forecasting.Finally, we validate our model’s effectiveness through two case studies conducted in Muscat, Oman, and Rouen, France. A comprehensive comparative analysis is performed, evaluating various prediction techniques, including GATs, Graph Convolutional Networks (GCNs), SGD and ADAGRAD. The achieved results underscore the potential of DECOTRIVMS, demonstrating its potential for accurate and effective traffic congestion prediction across diverse urban contexts

Nous étudions le problème de la conception de réseaux de télécommunications multiprotocoles tenant compte du phénomène d'encaspulation des données. Connaissant la structure en couches d'un réseau multiprotocoles et un ensemble de demandes devant être acheminées sur ce réseau, le problème de la conception de réseau consiste à choisir la capacité de chaque liaison parmi un ensemble de valeurs discrètes de telle sorte que le coût global du réseau soit le plus faible possible, tout en s'assurant que les demandes sont satisfaites. Nous scindons ce problème en deux sous-problèmes inter-dépendants : le problème de la réalisabilité d'un ensemble de capacités en regard d'un multiflot, qui peut être formulé comme un programe linéaire en variables inconnues, et le problème du dimensionnement de ces capacités, formulé comme un programme linéaire en variables bolléennes. Dans le cadre des réseaux multiprotocoles, le problème de la réalisabilité d'un ensemble de capacités en regard d'un multiflot fait intervenir la notion d'en-tête liée au phénomène d'encaspulation, ce qui rend sa résolution difficile. Nous introduisons dans cette thèse un modèle de multiflot dit non conservatif, et définissons la notion de pile de chemins. Nous étudions la complexité du problème de la recherche de piles de chemins comportant un nombre minimum de changements de protocoles dans les réseaux en couches. Nous donnons aussi un ensemble d'heuritiques pour la génération de piles de chemins de coût réduit négatif afin de résoudre le problème de réalisibilité. Le problème de dimensionnement des capacités peut être entièrement résolu de manière itérative en employant la classe des inégalités métriques. Par ailleurs, la formulation de ce problème faisant intervenir uniquement des variables booléennes, nous faisons appel à la technique dite lift-and-project due aux travaux de Lovasz et Schrijver sur le cône des matrices semi-définies positives, ainsi qu'aux travaux de Balas, Ceria, Cornuejols sur le rôle des contraintes disjonctives pour la résolution de programmes en variables booléennes. Nous étudions chacune de ces approches et donnons deux algorithmes de coupes polyédrales basés sur l'utilisation des opérateurs de projection définis par Lovasz et Schrijver d'une part, et Balas, Ceria, Cornuejols. Enfin nous donnons une méthode permettant de créer plusieurs relaxations semi-définies d'un programme linéaire en variables booléennes général, et nous appliquons une méthode au problème de dimensionnement des capacités. Des tests numériques permettent de dire que les solutions obtenues par cette méthode sont meilleures que celles obtenues par la simple relaxation linéaire de ce problème

Ce mémoire est consacré à la parallélisation d'un algorithme d'assemblage d'ADN de type de novo sur différentes plateformes matérielles, soit les processeurs multicoeurs et les accélérateurs de type FPGA. Plus précisément, le langage OpenCL est utilisé pour accélérer l'algorithme dont il est question, et de permettre un comparatif direct entre les les plateformes. Cet algorithme est d'abord introduit, puis son implémentation originale, développée pour une exécution sur une grappe de noeuds, est discutée. Les modifications apportées à l'algorithme dans le but de faciliter la parallélisation sont ensuite divulgées. Ensuite, le coeur du travail est présenté, soit la programmation utilisant OpenCL. Finalement, les résultats sont présentés et discutés.

L'émergence du Web 2. 0 a vu apparaître une grande quantité de données qui peuvent naturellement se représenter sous forme de graphes complexes. Plusieurs tâches d'analyse, de prédiction et de recherche d'informations ont pour objet ces données, alors que les modèles de l'état de l'art ne sont pas adaptés à ce type d'information. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la problématique de classification/étiquetage automatique de noeuds dans des réseaux de contenu partiellement étiquetés et complexes. Cette tâche générique trouve de nombreuses applications par exemple pour l'annotation de photos/vidéos dans les réseaux sociaux, la détection du spam sur le Web ou bien l'étiquetage de grands réseaux d'utilisateurs. L'originalité de notre travail est de se focaliser sur deux types particuliers de réseaux peu abordés dans la littérature: les graphes multi-relationnels composés de plusieurs types de relation, et les graphes hétérogènes, composés de plusieurs types de noeud, et donc de plusieurs problématiques conjointes d'étiquetage. Dans un premier temps nous avons proposé deux nouveaux algorithmes pour l'étiquetage dans les graphes multi-relationnels. Ces algorithmes apprennent à pondérer les différents types de relation dans le processus de propagation des étiquettes selon leur utilité pour la tâche visée. Ils permettent d'apprendre à combiner les différents types de relation de manière optimale pour la classification, tout en utilisant l'information de contenu des noeuds. Dans un second temps, nous proposons un algorithme pour l'étiquetage dans les graphes hétérogènes. Ici, une difficulté particulière demeure dans le fait que chaque type de noeud possède son propre jeu d'étiquettes: par exemple des tags visuels pour une photo et des groupes pour un utilisateur, et qu'il faut donc résoudre ces différents problèmes de classification simultanément en s'aidant de la structure du graphe. Notre algorithme est basé sur l'utilisation d'une représentation latente commune à tous les types de noeud permettant de traiter les différents types de noeud de manière uniformisée. Les résultats expérimentaux montrent que ce modèle est capable de prendre en compte les corrélations entre les étiquettes de noeuds de type différent
The emergence of the Web 2. 0 has seen the apparition of a large quantity of data that can easily be represented as complex graphs. There is many tasks of information analysis, prediction and retrieval on these data, while the state-of-the-art models are not adapted. In this thesis, we consider the task of node classification/labeling in complex partially labeled content networks. The applications for this task are for instance video/photo annotation in the Web 2. 0 websites, web spam detection or user labeling in social networks. The originality of our work is that we focus on two types of complex networks rarely considered in existing works: \textbf{multi-relationnal graphs} composed of multiple relation types and \textbf{heterogeneous networks} composed of multiple node types then of multiple joint labeling problems. First, we proposed two new algorithms for multi-relationnal graph labeling. These algorithms learn to weight the different relation types in the label propagation process according to their usefullness for the labeling task. They learn to combine the different relation types in an optimal manner for classification, while using the node content information. Then, we proposed an algorithm for heterogeneous graph labeling. Here, a specific problem is that each type of node has it own label set: for instance visual tags for a photo and groups for an user, then we must solve these different classification problems simultaneously using the graph structure. Our algorithm is based on the usage of a latent representation common to all node types allowing to process the different node types in an uniformized manner. Our experimental results show that this model is able to take in account the correlations between labels of different node types

Nous présentons dans cette thèse une étude sur des algorithmes distribués asynchrones et déterministes de contrôle. Un système distribué consiste en un réseau de sites (processeurs, ordinateurs ou réseaux locaux). Dans cette thèse, nous ne considérons que des réseaux de sites communicants n'ayant ni mémoire partagée, ni horloge globale. De nombreux problèmes de l'algorithmique distribuée sont réductibles à la construction d'un arbre couvrant qui est la structure de contrôle qui nous intéresse. Nous étudions deux types d'algorithmes: ceux utilisant la notion de phase logique et les autres qui ne considèrent aucun mécanisme de synchronisation. Ces derniers ont des comportements imprévisibles améliorent la tolérance aux fautes. Nous présentons un nouvel algorithme de ce type associé à une élection qui n'est pas une recherche d'extremum contrairement a l'usage. Cet algorithme est comparable au meilleur algorithme connu qui utilise des jetons et des phases logiques induisant un comportement plus séquentiel. D'autres algorithmes, construisant des ac contraints, sont considèrés. En particulier, l'ac de diamètre minimum qui est, à notre connaissance, un problème qui n'a jamais été étudié dans ce domaine. Le diamètre d'un graphe est la somme des poids des arêtes du plus long des plus courts chemins. Si nous considérons la complexité temporelle, cette contrainte est d'un intérêt évident. Nous proposons différents algorithmes suivant que la tolérance aux fautes est nécessaire ou non. Finalement, l'étude pratique des algorithmes distribués sur des réseaux de grande taille nous a conduit à la construction d'un simulateur. Il permet l'exécution d'un même code source sur des machines séquentielles ou parallèles

Dans cette thèse, nous étudions la complexité algorithmique de problèmes d'optimisation impliquant un processus de diffusion dans un graphe. Plus précisément, nous nous intéressons tout d'abord au problème de sélection d'un ensemble cible. Ce problème consiste à trouver le plus petit ensemble de sommets d'un graphe à "activer" au départ tel que tous les autres sommets soient activés après un nombre fini d'étapes de propagation. Si nous modifions ce processus en permettant de "protéger" un sommet à chaque étape, nous obtenons le problème du pompier dont le but est de minimiser le nombre total de sommets activés en protégeant certains sommets. Dans ce travail, nous introduisons et étudions une version généralisée de ce problème dans laquelle plus d'un sommet peut être protégé à chaque étape. Nous proposons plusieurs résultats de complexité pour ces problèmes à la fois du point de vue de l'approximation mais également de la complexité paramétrée selon des paramètres standards ainsi que des paramètres liés à la structure du graphe.

La colorisation est le processus qui consiste à ajouter des couleurs aux images en niveaux de gris. C’est une tâche importante dans la communauté de l’édition d’images et de l’animation. Bien que des méthodes de colorisation automatique existent, elles produisent souvent des résultats insatisfaisants en raison de défauts tels que le débordement de couleur, l’incohérence, des couleurs non naturelles et la nature non trivial du problème. Par conséquent, une intervention manuelle est souvent nécessaire pour obtenir le résultat souhaité. En conséquence, il y a un intérêt croissant à automatiser le processus de colorisation tout en permettant aux artistes d’ajouter leur propre style et vision. Dans cette thèse, nous étudions divers formats d’interaction en guidant les couleurs sur des zones spécifiques d’une image, ou en les transférant à partir d’une image ou d’un objet de référence. Nous introduisons deux méthodes de colorisation semi-automatiques. Tout d’abord, nous décrivons une architecture d’apprentissage profond pour la colorisation d’images qui prend en compte les images de référence de l’utilisateur. Notre deuxième méthode utilise un modèle de diffusion pour coloriser des dessins en utilisant des indications de couleur fournies par l’utilisateur. Cette thèse commence par l’état de l’art des méthodes de colorisation d’images, des espaces de couleur, des métriques d’évaluation et des fonctions de perte. Bien que les méthodes de colorisation récentes basées sur des techniques d’apprentissage profond obtiennent les meilleurs résultats, ces méthodes sont basées sur des architectures complexes et un grand nombre de fonctions de perte, ce qui rend difficile leur compréhension. Pour cela, nous utilisons une architecture simple afin d’analyser l’impact de différents espaces de couleur et fonctions de perte. Ensuite, nous proposons une nouvelle couche d’attention appelée super-attention qui utilise des superpixels. Elle permet d’établir des correspondances entre les caractéristiques hautes résolutions de paires d’images cible et référence. Cette proposition permet d’atténuer le problème de la complexité quadratique des couches d’attention. De plus, elle aide à surmonter les défauts de débordement de couleur dans la tâche de colorisation. Nous étudions son utilisation pour le transfert de couleur, et pour la colorisation basée sur des exemples. Nous proposons également une extension de ce modèle afin de guider spécifiquement la colorisation sur des objets segmentés. Enfin, nous proposons un modèle de diffusion probabiliste basé sur des conditionnements implicites et explicites, pour apprendre à coloriser des dessins au trait. Notre approche permet d’ajouter des interactions utilisateur à travers des indices de couleur explicites tout en s’appuyant sur l’entraînement du modèle de diffusion principal. Nous utilisons un encodeur spécifique qui apprend à extraire des informations sur les indices de couleur fournis par l’utilisateur. Ce modèle permet d’obtenir des images colorisées diverses et de haute qualité
Colorization is the process of adding colors to grayscale images. It is an important task in the image-editing and animation community. Although automatic colorization methods exist, they often produce unsatisfying results due to artifacts such as color bleeding, inconsistency, unnatural colors, and the ill-posed nature of the problem. Manual intervention is often necessary to achieve the desired outcome. Consequently, there is a growing interest in automating the colorization process while allowing artists to transfer their own style and vision to the process. In this thesis, we investigate various interaction formats by guiding colors of specific areas of an image or transferring them from a reference image or object. As part of this research, we introduce two semi-automatic colorization frameworks. First, we describe a deep learning architecture for exemplar-based image colorization that takes into account user’s reference images. Our second framework uses a diffusion model to colorize line art using user-provided color scribbles. This thesis first delves into a comprehensive overview of state-of-the-art image colorization methods, color spaces, evaluation metrics, and losses. While recent colorization methods based on deep-learning techniques are achieving the best results on this task, these methods are based on complex architectures and a high number of joint losses, which makes the reasoning behind each of these methods difficult. Here, we leverage a simple architecture in order to analyze the impact of different color spaces and several losses. Then, we propose a novel attention layer based on superpixel features to establish robust correspondences between high-resolution deep features from target and reference image pairs, called super-attention. This proposal deals with the quadratic complexity problem of the non-local calculation in the attention layer. Additionally, it helps to overcome color bleeding artifacts. We study its use in color transfer and exemplar-based colorization. We finally extend this model to specifically guide the colorization on segmented objects. Finally, we propose a diffusion probabilistic model based on implicit and explicit conditioning mechanism, to learn colorizing line art. Our approach enables the incorporation of user guidance through explicit color hints while leveraging on the prior knowledge from the trained diffusion model. We condition with an application-specific encoder that learns to extract meaningful information on user-provided scribbles. The method generates diverse and high-quality colorized images

Dans de nombreuses applications telles que la médecine, l'environnement ou les biotechnologies par exemple, la découverte de nouveau processus de régulations de gènes permet une meilleure compréhension des réponses phénotypiques des cellules à des stimuli externes. Pour cela, il est alors d'usage de générer et d'analyser les données transcriptomiques issues d'expériences de types puces à ADN ou plus récemment de RNAseq. Ainsi, pour chaque gène d'un organisme d'étude placé dans différentes conditions expérimentales, un ensemble de niveau d'expression est obtenu. A partir de ces données, les mécanismes de régulation des gènes peuvent être obtenus à travers un ensemble de liens dans des graphes. Dans ces réseaux, les nœuds correspondent aux gènes. A lien entre deux nœuds est identifié si une relation de régulation existent entre les deux gènes correspondant. De tels réseaux sont appelés Réseaux de Régulation de Gènes (RRGs). Malgré la profusion de méthodes d'inférence disponible, leur construction et leur analyse restent encore à ce jour un défi.Dans cette thèse, nous proposons de répondre au problème d'inférence de réseaux par des techniques d'optimisation dans des graphes. A partir d'information de régulation sur l'ensemble des couples de gènes, nous proposons de déterminer la présence d'arêtes dans le RRG final en adoptant une formulation de fonction objectif intégrant des contraintes. Des a priori à la fois biologiques (sur les interactions entre les gènes) et structuraux (sur la connectivité des nœuds) ont été considérés pour restreindre l'espace des solutions possibles. Les différents a priori donnent des fonctions objectifs ayant des propriétés différentes, pour lesquelles des stratégies d'optimisation adaptées (continue et/ou discrète) peuvent être appliquées. Les post-traitement que nous avons développé ont mené à un ensemble de méthodes nommés BRANE, pour "Biologically-Related A priori for Network Enhancement". Pour chacune des méthodes développées (BRANE Cut, BRANE Relax et BRANE Clust), nos contributions sont triples : formulation de la fonction objectif à l'aide d'a priori, développement de la stratégie d'optimisation et validation (numérique et biologique) sur des données de parangonnage issues des challenges DREAM4 et DREAM5, montrant ainsi des améliorations pouvant atteindre 20%.En complément de l'inférence de réseaux, notre travail s'est étendu à des traitements de données sur graphe plus génériques, tels que les problèmes inverses. Nous avons notamment étudié HOGMep, une approche Bayésienne utilisant des stratégies d'approximation Bayésienne variationnelle. Cette méthode a été développée pour résoudre de façon conjointe, des problèmes de restauration et de classification sur des données multi-composantes (signaux et images). Les performances d'HOGMep dans un contexte de déconvolution d'image couleur montrent de bonnes qualités de reconstruction et de segmentation. Une étude préliminaire dans un contexte de classification de données médicales liant génotype et phénotype a également montré des résultats prometteurs pour des adaptions à venir en bioinformatiques
The discovery of novel gene regulatory processes improves the understanding of cell phenotypicresponses to external stimuli for many biological applications, such as medicine, environmentor biotechnologies. To this purpose, transcriptomic data are generated and analyzed from mi-croarrays or more recently RNAseq experiments. For each gene of a studied organism placed indifferent living conditions, they consist in a sequence of genetic expression levels. From thesedata, gene regulation mechanisms can be recovered by revealing topological links encoded ingeometric graphs. In regulatory graphs, nodes correspond to genes. A link between two nodesis identified if a regulation relationship exists between the two corresponding genes. Such net-works are called Gene Regulatory Networks (GRNs). Their construction as well as their analysisremain challenging despite the large number of available inference methods.In this thesis, we propose to address this network inference problem with recently developedtechniques pertaining to graph optimization. Given all the pairwise gene regulation informa-tion available, we propose to determine the presence of edges in the final GRN by adoptingan energy optimization formulation integrating additional constraints. Either biological (infor-mation about gene interactions) or structural (information about node connectivity) a priorihave been considered to reduce the space of possible solutions. Different priors lead to differentproperties of the global cost function, for which various optimization strategies can be applied.The post-processing network refinements we proposed led to a software suite named BRANE for“Biologically-Related A priori for Network Enhancement”. For each of the proposed methodsBRANE Cut, BRANE Relax and BRANE Clust, our contributions are threefold: a priori-based for-mulation, design of the optimization strategy and validation (numerical and/or biological) onbenchmark datasets.In a ramification of this thesis, we slide from graph inference to more generic data processingsuch as inverse problems. We notably invest in HOGMep, a Bayesian-based approach using aVariation Bayesian Approximation framework for its resolution. This approach allows to jointlyperform reconstruction and clustering/segmentation tasks on multi-component data (for instancesignals or images). Its performance in a color image deconvolution context demonstrates bothquality of reconstruction and segmentation. A preliminary study in a medical data classificationcontext linking genotype and phenotype yields promising results for forthcoming bioinformaticsadaptations

L'objectif de cette thèse est le développement d'algorithmes et de modèles permettant l'optimisation d'itinéraires dans les réseaux routiers. Dans un premier temps, ce travail de recherche étudie le problème de l'interception d'un mobile dans un graphe. Dans ce contexte, l'objectif est de calculer un itinéraire optimal permettant de rejoindre une cible mobile dont la trajectoire est connue. Cette problématique est traitée pour plusieurs situations (un poursuivant/un objectif et plusieurs poursuivants/plusieurs objectifs) et pour plusieurs types de graphes (graphes statiques et graphes FIFO). Pour chaque cas, un algorithme de résolution est proposé et l'optimalité du résultat qu'il retourne est démontrée. De plus, un ensemble de simulations est réalisé afin de vérifier l'efficacité des algorithmes en termes de temps de calcul. Dans un deuxième temps, une nouvelle classe de graphes dynamiques est définie : les graphes dynamiques avec intervalles. La particularité de ces graphes est que le poids de chaque arc dépende du temps et qu'il est représenté par un intervalle. Pour ce nouveau type de graphes, le problème du plus court chemin est étudié. Ce problème peut être vu soit en tant que problème d'optimisation monocritère soit en tant que problème d'optimisation multicritère. Pour chaque cas, le problème est formulé et des approches pour la résolution sont proposées.

Cette thèse est motivée par l’analyse des données issues de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). La nécessité de développer des méthodes capables d’extraire la structure sous-jacente des données d’IRMf constitue un challenge mathématique attractif. A cet égard, nous modélisons les réseaux de connectivité cérébrale par un graphe et nous étudions des procédures permettant d’inférer ce graphe.Plus précisément, nous nous intéressons à l’inférence de la structure d’un modèle graphique non orienté par une procédure de test multiple. Nous considérons deux types de structure, à savoir celle induite par la corrélation et celle induite par la corrélation partielle entre les variables aléatoires. Les statistiques de tests basées sur ces deux dernières mesures sont connues pour présenter une forte dépendance et nous les supposerons être asymptotiquement gaussiennes. Dans ce contexte, nous analysons plusieurs procédures de test multiple permettant un contrôle des arêtes incluses à tort dans le graphe inféré.Dans un premier temps, nous questionnons théoriquement le contrôle du False Discovery Rate (FDR) de la procédure de Benjamini et Hochberg dans un cadre gaussien pour des statistiques de test non nécessairement positivement dépendantes. Nous interrogeons par suite le contrôle du FDR et du Family Wise Error Rate (FWER) dans un cadre gaussien asymptotique. Nous présentons plusieurs procédures de test multiple, adaptées aux tests de corrélations (resp. corrélations partielles), qui contrôlent asymptotiquement le FWER. Nous proposons de plus quelques pistes théoriques relatives au contrôle asymptotique du FDR.Dans un second temps, nous illustrons les propriétés des procédures contrôlant asymptotiquement le FWER à travers une étude sur simulation pour des tests basés sur la corrélation. Nous concluons finalement par l’extraction de réseaux de connectivité cérébrale sur données réelles
This thesis is motivated by the analysis of the functional magnetic resonance imaging (fMRI). The need for methods to build such structures from fMRI data gives rise to exciting new challenges for mathematics. In this regards, the brain connectivity networks are modelized by a graph and we study some procedures that allow us to infer this graph.More precisely, we investigate the problem of the inference of the structure of an undirected graphical model by a multiple testing procedure. The structure induced by both the correlation and the partial correlation are considered. The statistical tests based on the latter are known to be highly dependent and we assume that they have an asymptotic Gaussian distribution. Within this framework, we study some multiple testing procedures that allow a control of false edges included in the inferred graph.First, we theoretically examine the False Discovery Rate (FDR) control of Benjamini and Hochberg’s procedure in Gaussian setting for non necessary positive dependent statistical tests. Then, we explore both the FDR and the Family Wise Error Rate (FWER) control in asymptotic Gaussian setting. We present some multiple testing procedures, well-suited for correlation (resp. partial correlation) tests, which provide an asymptotic control of the FWER. Furthermore, some first theoretical results regarding asymptotic FDR control are established.Second, the properties of the multiple testing procedures that asymptotically control the FWER are illustrated on a simulation study, for statistical tests based on correlation. We finally conclude with the extraction of cerebral connectivity networks on real data set

Ce chapitre propose une étude de la métagénomique, en présentant les méthodes répondant à la question de l'identification des organismes présents dans des communautés microbiennes, avec ou sans références, ainsi qu'à la détermination de l'aspect fonctionnel (métatranscriptomique, inférence de réseaux métaboliques) ou encore à la comparaison d'échantillons métagénomiques.

L'actualité du sujet de recherche tient à l'intérêt croissant de la population pour les informations portées sur l'étiquette des produits et à leur désir de consommer des aliments le plus naturel possible sans ingrédients génétiquement modifiés. Certains d'entre eux font également attention à la déclaration nutritionnelle, cela se produit s'ils ont certaines maladies et que des restrictions leur sont imposées, notamment des calories ou une faible consommation de glucides, de graisses, etc. L'objectif de la recherche est d'analyser le contenu informationnel des étiquettes nutritionnelles des produits alimentaires locaux et de réaliser une analyse comparative de leur contenu avec les étiquettes nutritionnelles des produits fabriqués en Roumanie. Les méthodes de recherche étaient basées sur l'étude des produits alimentaires des réseaux de commercialisation à la fois en République de Moldavie et en Roumanie. Suite à la recherche, certaines étiquettes nutritionnelles ont été identifiées qui ne se trouvent pas dans notre pays.

Les discussions sur la migration et l’urbanisation au Canada et ailleurs dans le monde mettent généralement l’accent sur les réalités individuelles. On a ainsi tendance à négliger l’importance des disparités et des relations familiales. Or, l’omission de tenir compte des réseaux familiaux élargis a non seulement des conséquences sur le bien-être des personnes qui immigrent ou qui s’installent dans les milieux urbains, mais aussi sur celui des membres de la famille qu’ils laissent derrière eux. Au-delà de cet horizon individuel, les politiques liées à la migration se traduisent souvent par des initiatives qui visent l’ensemble de la population. On oublie en quelque sorte les familles vulnérables ou à risque – en raison de certains facteurs sanitaires et/ou démographiques – et leurs besoins particuliers. Il conviendrait donc de s’attarder davantage à leur expérience de la migration et de l’urbanisation afin que les décideurs et les fournisseurs de services soient en mesure de leur offrir des perspectives équitables et favorables à leur bien-être. Le présent article s’intéresse aux effets de la migration et de l’urbanisation au Canada sur le bien-être des familles, en portant une attention particulière à deux groupes de population plus vulnérables : les familles dont l’un des membres a une incapacité et les familles autochtones. Ces deux groupes connaissent davantage l’exclusion, c’est-à-dire qu’ils ont tendance à être systématiquement exclus, ignorés, voire exposés à des risques. Les familles autochtones sont marquées depuis longtemps par le colonialisme, le racisme et l’oppression (Saul, 2014), ce qui a eu de graves conséquences sur les familles et le sous-financement chronique des services de soutien, tels que les soins de santé, le logement et la protection de l’enfance (Gouvernement du Canada, 2018a; Commission de vérité et réconciliation du Canada, 2015). Les familles dont l’un des membres a une incapacité1 doivent être en mesure d’accéder facilement à des soins de santé et à des services connexes abordables qui répondent à leurs besoins, afin d’assurer le bien-être de l’ensemble des membres de la famille

• Introduction Dans le cadre du deuxième Plan National de la Science Ouverte, le Comité pour la science ouverte a souhaité mener une étude pour la préfiguration d’un Lab de la science ouverte (LabSO) afin de mieux comprendre le périmètre de la recherche sur la recherche (research on research) dans un contexte international. • Objectifs de l’étude : L’étude répond ainsi à trois objectifs : 1. repérer des grands courants de recherche sur la recherche (RoR) dans le paysage plus général de la recherche universitaire en Europe et outre-atlantique, en reconnaître les principaux acteurs institutionnels et différencier les approches mobilisées par les uns et les autres ; 2. proposer une méthodologie d’analyse dans une démarche de science ouverte (méthodes mixtes et cartographie numérique) pour faciliter l’appropriation de son contenu ; 3. émettre des recommandations pour faciliter le positionnement du LabSO et s’inspirer d’initiatives existantes. • Méthodologie Une série de treize entretiens et une collecte de données d’une sélection thématique de sites web ont permis de dresser un paysage d’acteurs et d’approches impliqués dans des recherches sur la recherche. Ce dernier s’est nourri d’une démarche de cartographie numérique pour repérer et visualiser les liens existants entre différentes communautés, mouvements, réseaux et initiatives (financeurs, projets, centres de recherche, fournisseurs de données, éditeurs, etc.). • Résultats Le rapport présente différents courants de « recherche sur la recherche » issus des traditions théoriques et méthodologiques de la sociologie, de l’économie, des sciences politiques, de la philosophie, des sciences de l’information et des mesures (biblio/scientométrie). Des courants plus récents sont aussi décrits. Ils s’inscrivent dans un contexte de politiques publiques favorables à la science ouverte et ont émergé dans le champ des sciences sociales computationnelles, des Big Data ou encore des domaines biomédicaux. Si certaines de ces approches s’appuient sur des courants académiques (STS, sciences des mesures) établis depuis de nombreuses décennies, d’autres comme ceux de la « métascience » ou de la « science de la science », se sont structurées plus récemment avec une visée prescriptive et de changement fondé sur des preuves (evidence-based) se basant sur un engagement normatif pour une science plus ouverte, inclusive et diverse. Bien loin d’un paysage statique, l’étude fait ressortir des recherches en mouvement, des débats tout autant que des mises en garde afin que certains courants « ne réinventent pas la roue » en faisant fit d’une longue tradition académique de l’étude des sciences et de la production scientifiques. De nouvelles alliances entre centres de recherche et laboratoires, institutions subventionnaires, décideurs politiques et fournisseurs de données ont été repérées. Elles participent à une dynamique actuelle d’équipement des politiques publiques par des outils d’évaluation et des protocoles de recherche pour guider les actions menées, on parle d’évidence-based policies. Un des exemples les plus récents étant laa seconde feuille de route du RoRI1 poussant notamment à la formation d’un réseau international d’instituts de recherche sur la recherche, fondé sur le partage et la mutualisation de données, de méthodes et d’outils. Outre la présentation de ces différents acteurs et courants, le rapport pointe le rôle joué par les infrastructures et les fournisseurs de données scientifiques (publications, données, métadonnées, citations, etc.) dans la structuration de ce paysage et les équilibres à trouver. • Recommandations 1. Accompagner la construction d’indicateurs et de métriques par le biais d’un regard critique et de discussions collectives pour mesurer leurs impacts sur les comportements des professionnels de la recherche (mésusages, gaming). 2. Porter attention aux étapes de diffusion des résultats scientifiques issus des « recherches sur la recherche » pour les adapter aux différents publics ciblés (chercheurs, responsables des politiques publiques de recherche, journalistes, etc.). 3. Articuler les travaux de « recherche sur la recherche » avec une démarche de science ouverte en questionnant notamment les choix faits concernant les fournisseurs de données, les infrastructures et outils d’évaluation, de découvrabilité et d’analyse de la production scientifique (gouvernance, utilisation des données, etc.). 4. Soutenir les approches thématiques et transversales plutôt que disciplinaire de manière collaborative entre les différents membres du Lab de la science ouverte et aider le dialogue entre les différentes approches et mouvements (STS, research on research, science of science, scientométrie, etc.)