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Le basculement de fenêtres est une des tâches les plus fréquentes de tout gestionnaire de fenêtres (elle peut avoir lieu plusieurs centaines de fois par jour). Cependant cette tâche peut devenir ardue quand le nombre de fenêtres devient important.Cette thèse propose d’étudier les techniques existantes et de développer de nouvelles techniques de basculement de fenêtres. Pour comprendre comment les utilisateurs gèrent actuellement leurs fenêtres, nous avons développé un logiciel d’enregistrement d’activité pour Windows. Trois techniques ont été développées en se basant sur les résultats de cette étude.Tout d’abord, Push-and-Pull Switching, une technique de basculement de fenêtres utilisant le chevauchement de fenêtres pour implicitement définir des groupes. Cette technique permet par ailleurs de basculer entre des groupes et de changer l’ordre d’affichage de la fenêtre qui a le focus pour modifier son groupe d’appartenance. Des expériences contrôlées ont montré que cette technique peut être jusqu’à 50% plus efficace que d’autres techniques.Ensuite, Stack Scanning est une technique utilisant un widget qui combine le défilement d’écran et de franchissement pour contrôler l’ordre d’affichage des couches de fenêtres visibles. Des expériences contrôlées ont montré que cette technique est plus rapide quand le nombre de fenêtres devient important.Finalement, nous avons proposé onze principes de conception pour faciliter le développement de nouvelles techniques de basculement de fenêtres. WindowTagging a été développée en suivant ces principes. Les évaluations montrent que cette technique est plus efficace qu’Exposé et nettement préférée des utilisateurs.

Window switching is one of the most frequent tasks of any window manager happening several hundred times per day. However this task can become laborious when the number of windows becomes important.This dissertation aims at understanding and developing new switching techniques to help users to improve task switching. In order to understand how users manage their windows, a tool was developed to log user window management activity in mainstream Windows OS. Three techniques: Push-and-Pull Switching, stack scanning and WindowsTagging were designed and developed based on the results of this data.First, Push-and-Pull Switching, a window switching technique using window overlapping to implicitly define groups. Push-and-Pull Switching further allows switching between groups and restacking the focused window to any position to change its group affectation. The empirical evaluations showed that it was 50% faster than other techniques in different scenarios.Second, stack scanning, a window switching technique based on a widget that combines generalized scrolling and crossing to control the stack order of layers of visible windows. The empirical evaluations showed that it was faster than other techniques when the number of windows is high and the visual similarity among windows is important. They also showed that Taskbar was the best choice when the number of windows is…

Advisors/Committee Members: Chaillou, Christophe (thesis director), Casiez, Géry (thesis director).

▼ L'action documentaire au quotidien constitue l'objet de cette étude. Cette thèse questionne les moyens actuels pour investir l'action documentaire, et tente de comprendre les enjeux qu'il y a à penser la puissance critique de cette action dans nos sociétés occidentales contemporaines. Le but de cette recherche est de proposer des concepts critiques qui permettent d'exposer le travail documentaire quotidien. Pour mettre en évidence les conditions de réalisation de ce travail l'image, et, précisément, l'image document constitue le champ d'investigation. Les images documents investissent, par leur inscription esthétique même, le champ politique et historique; elles permettent ainsi de réfléchir aussi bien aux multiples problématiques qu'à la démarche artistique qui sous-tendent toute proposition documentaire. Le postulat de ce doctorat est ainsi que l'image, prise comme un art et un acte documentaire, peut se penser comme l'élément effectif pour la constitution d'une mémoire commune. L'enjeu de cette thèse tourne en effet autour de l'élaboration actuelle d'une mémoire commune en tentant de révéler la nécessaire fictionalisation dont elle dépend. Ce dévoilement est proprement documentaire. Il interroge autant le dire que la façon de dire, le savoir transmis et la transmission de ce savoir. Pour cette raison, le fond et la forme de la présente recherche sont intimement liés. Cette thèse propose ainsi l'investissement de trois concepts clés : la démarche documentaire, la fiction documentaire et le discours critique par leurs représentations pour envisager de façon concrète l'action documentaire au quotidien. Pour ce faire, deux types de représentations ont été regardés : d'une part, trois films classés comme documentaires et, d'autre part, trois types d'écritures créatives découlant de la méthodologie des Pratiques Analytiques et Créatives (PAC), inspirée de la posture postmoderne en recherche. Les images des films et les écritures créatives sont prises comme des fragments exposant chacun concrètement les trois concepts à l'œuvre dans l'action documentaire. Ces fragments travaillent à rendre visible la complexité et l'épaisseur documentaire en se révélant comme des processus. D'un côté, regarder les images comme des processus, via les trois films documentaires, permet de les voir comme les phénomènes momentanés d'une action continue : tout ce qui fait qu'on en arrive à cette image et tout ce que cette image présente appelle. De l'autre, prendre le quotidien documentaire comme un processus, via les écritures créatives, c'est rappeler sans cesse le mouvement dont il dépend et le travail qu'il implique. Ce dispositif permet de lutter contre une situation documentaire qui se cache derrière l'évidence du direct. Le montage affirmé de toute proposition documentaire représente un moyen critique qui engage tant à sa conception qu'à sa réception. Ce travail permet de penser le collectif à travers le soi et inversement : il constitue une prise de position politique qui affirme la responsabilité de chacun dans l'acte documentaire…

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La présente thèse s’intéresse à l’efficacité de la description verbale d’un suspectpour le détecter parmi d’autres personnes dans le cadre de délits de fuite oude flagrants délits. Cette approche permet de connaître l’identité du suspect recherchélorsque les enquêteurs ne détiennent aucun autre indice à leur disposition.La description constitue la technique la plus couramment utilisée sur le terrainpar les professionnels, il semble donc nécessaire de comprendre son usage et sonimpact sur le terrain lors de la détection des suspects. Pour cela, une série desept expériences visant à tester quelle description apparaît la plus optimale pourdétecter le suspect a été conçue. Les études ont montré que plus la descriptioncontient d’indices sur le suspect, plus elle aide les enquêteurs à affiner la liste desuspects (expérience 1 ). Néanmoins, contrairement aux théories sur la recherchevisuelle indicée, il semblerait que l’ajout de nouvelles informations concernant leportrait du suspect n’améliore pas la détection de la cible recherchée ; certainsdescripteurs physiques n’étant pas utiles pour détecter la cible (expérience 2 )etce quel que soit leur ordre d’apparition dans la description physique (expérience3 ). En outre, l’ajout d’indices invalides sur le portrait physique du suspect a unimpact variable sur la détection selon le type de descripteurs (généraux, faciauxessentiels ou faciaux secondaires)(expérience 4 ). Par ailleurs, l’ajout d’indices nonphysiquesn’aide pas forcément les enquêteurs à détecter plus facilement leur cible(expériences 5 et 6 ). Enfin, nous avons montré que des facteurs contextuels et lescaractéristiques personnelles pouvaient modifier la prise de décision des enquêteurs(expérience 7 et 7 bis). Les analyses montrent que si les descriptions physiques lesplus complètes aident les enquêteurs à affiner la liste de suspects potentiels, elle n’améliore pas forcément la détection du criminel. Le système cognitif étant limité,toutes les informations de la description ne sont pas utilisées, l’individu va chercherà sélectionner l’information en se focalisant sur certains descripteurs physiquesjugés plus efficaces pour retrouver le suspect.

This thesis focuses on the efficiency of suspects’ verbal description to detect himin hit and run or obvious offense contexts. This approach allows agents to know thesuspect’s identity when the officer does not detains any other available evidences.Description is the most commonly applied technique used by professionals in thefield, so it seems necessary to understand its use and impact on suspects’ detection.To achieve this goal, we designed a set of seven studies in order to test the mostefficient description to detect suspects. Our studies revealed that the more physicalclues of the criminal is given in the description, the more it helps officers to narrowsuspects (experiment 1 ). However, unlike theories of visual search, it seems thatadding information about suspect’s portrait does not improve detection ; somephysical descriptors are not useful to detect the target…

Advisors/Committee Members: Tijus, Charles (thesis director), Demarchi, Samuel (thesis director).

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Face à la surcharge informationnelle inhérente à la complexité du monde visuel, pour pallier la limitation de ses capacités de traitement et ajuster au mieux son comportement, l’être humain est capable d’apprendre et d’exploiter des régularités présentes dans son environnement visuel. S’il est complexe, le monde visuel n’en est effectivement pas moins hautement structuré et redondant, le contexte dans lequel s’inscrivent les objets constituant dès lors une source de prédictibilité profitable aux observateur·rice·s. Depuis une vingtaine d’années, le paradigme de Contextual Cueing (CC) offre un outil expérimental pour étudier, en laboratoire, comment il est ainsi possible d’apprendre des régularités spatiales existant dans la localisation relative de différents objets, pour faciliter les comportements de recherche visuelle. Le CC alimentant une littérature particulièrement abondante et prolifique, la première partie de cette thèse fait état de l’ensemble des travaux préexistants sur le paradigme. Au travers de cette revue de questions, sont principalement discutées la nature implicite du phénomène, la caractérisation des connaissances acquises et de leur effet facilitateur, ainsi que la transposabilité et la généralisation du CC spatial à d’autres régularités ou environnements. Dans une seconde partie, nous présentons trois études expérimentales menées à partir de ce paradigme. La première d’entre elles montre que dans des scènes naturelles, l’acquisition de connaissances implicites tend à précéder l’exploitation consciente des régularités classiquement attachée au CC dans ce type d’environnement. Dans des contextes artificiels et abstraits (i.e., configurations de lettres), si le CC ne paraît pas avant tout dépendre de la bonne mise en œuvre de processus explicites et conscients, notre deuxième étude rapporte que son intégrité est menacée au cours du vieillissement normal. Enfin, notre troisième étude explore les possibilités d’apprentissage en situation d’expositions très brèves aux régularités (i.e., 50ms), et suggère que ces dernières peuvent effectivement être extraites et exploitées alors même que les environnements de recherche ne sont pas (physiquement) disponibles suffisamment longtemps pour permettre à la recherche d’être complétée.

While deeply complex, the visual world is highly structured and redundant. Through experience, human beings can thus learn regularities present in the visual world, and exploit them to deal with information overload and facilitate behaviors. For the past twenty years, the Contextual Cueing (CC) paradigm has provided an experimental tool to study, in the laboratory, how spatial regularities can be learned to expedite visual search. The first part of this dissertation reviews the existing literature related to this paradigm. It mainly discusses the implicit nature of CC, the characterization of the acquired knowledge and its facilitating effect, as well as the generalization of spatial CC to other regularities and environments. In a second part, three experimental studies using…

Advisors/Committee Members: Didierjean, André (thesis director).

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Au cours de la dernière décennie, un grand effort a été réalisé en sciences cognitives afin de comprendre comment les individus accèdent à leurs propres produits cognitifs. Cette thèse étudie les contenus mentaux qui sont accessibles par l´introspection. Le premier projet étudie la possibilité d´accéder de manière introspective à des processus cognitifs complexes, dans le contexte d´une tâche de recherche visuelle. Le second projet approfondit les résultats du premier projet. Dans cette étude, nous avons mis en place un stimulus préconscient pour altérer le processus de recherche visuelle. Tout de suite après, nous avons réuni des rapports introspectifs dans l´objectif d´évaluer le degré de sensibilité des participants afin de détecter cette altération. Les résultats des deux projets convergent vers trois idées principales : 1) l´introspection est capable d´accéder à des processus cognitifs ; 2) l´introspection est perméable à différentes sources d´information sous-jacentes à la tâche expérimentale ; 3) Telles sources d’information sont possible d’être contrôlées expérimentalement. Le troisième projet étend les résultats obtenus dans le projet 1 et 2 à un autre domaine cognitif : la mémoire de travail. L´étude montre que l´introspection peut accéder avec succès à la nature du processus cognitif déployé. Le quatrième projet étudie un facteur individuel qui peut altérer la précision d´un rapport introspectif : la réactivité biologique au stress. Les résultats ont indiqué que les individus à haute réactivité au stress ont un pauvre accès introspectif. La présente thèse constitue une première approche à l´architecture fonctionnelle du rapport introspectif.

In the last decade, there has been a huge effort in cognitive science devoted to the understanding of how individuals access their own cognitive productions. This thesis investigates which mental contents are accessible by introspection. Four experimental projects were developed. The first project investigates the possibility to introspectively access and discriminate complex cognitive processes in the context of a visual search paradigm (serial searches vs. parallel searches). The second project refines the results of the first project. We used a pre-conscious visual cue to alter a visual search, and collected introspective data showing that participants were sensitive to this alteration. The results in both projects converge on three main ideas: 1) introspection is capable of accessing complex cognitive processes; 2) introspection is permeable to different sources of information underlying the experimental task; 3) the focus of introspection can be experimentally controlled during a simple cognitive task. The third project extends the results evidenced in projects 1 and 2 to another domain: working memory. The study shows that introspection can successfully access the type of cognitive process engaged during memory recovery (serial access to information vs. parallel access). Lastly, the fourth project investigates an individual factor that might alter the…

Advisors/Committee Members: Sackur, Jérôme (thesis director).

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Cette thèse a pour objectif de proposer un système de reconnaissance d’images utilisant des informations attentionnelles. Nous nous intéressons à la capacité d’une telle approche à améliorer la complexité en temps de calcul et en utilisation mémoire pour la reconnaissance d’objets. Dans un premier temps, nous avons proposé d’utiliser un système d’attention visuelle comme filtre pour réduire le nombre de points d’intérêt générés par les détecteurs traditionnels [Awad 12]. En utilisant l’architecture attentionnelle proposée par Perreira da Silva comme filtre [Awad 12] sur la base d’images de VOC 2005, nous avons montré qu’un filtrage de 60% des points d’intérêt (extraits par Harris-Laplace et Laplacien) ne fait diminuer que légèrement la performance d’un système de reconnaissance d’objets (différence moyenne de AUC ~ 1%) alors que le gain en complexité est important (40% de gain en vitesse de calcul et 60% en complexité). Par la suite, nous avons proposé un descripteur hybride perceptuel-texture [Awad 14] qui caractérise les informations fréquentielles de certaines caractéristiques considérées comme perceptuellement intéressantes dans le domaine de l’attention visuelle, comme la couleur, le contraste ou l’orientation. Notre descripteur a l’avantage de fournir des vecteurs de caractéristiques ayant une dimension deux fois moindre que celle des descripteurs proposés dans l’état de l’art. L’expérimentation de ce descripteur sur un système de reconnaissance d’objets (le détecteur restant SIFT), sur la base d’images de VOC 2007, a montré une légère baisse de performance (différence moyenne de précision ~5%) par rapport à l’algorithme original, basé sur SIFT mais gain de 50% en complexité. Pour aller encore plus loin, nous avons proposé une autre expérimentation permettant de tester l’efficacité globale de notre descripteur en utilisant cette fois le système d’attention visuelle comme détecteur des points d’intérêt sur la base d’images de VOC 2005. Là encore, le système n’a montré qu’une légère baisse de performance (différence moyenne de précision ~3%) alors que la complexité est réduite de manière drastique (environ 50% de gain en temps de calcul et 70% en complexité).

The main objective of this thesis is to propose a pipeline for an object recognition algorithm, near to human perception, and at the same time, address the problems of Content Based image retrieval (CBIR) algorithm complexity : query run time and memory allocation. In this context, we propose a filter based on visual attention system to select salient points according to human interests from the interest points extracted by a traditionnal interest points detectors. The test of our approach, using Perreira Da Silva’s system as filter, on VOC 2005 databases, demonstrated that we can maintain approximately the same performance of a object recognition system by selecting only 40% of interest points (extracted by Harris-Laplace and Laplacian), while having an important gain in complexity (40% gain in query-run time and 60% in complexity). Furthermore, we…

Advisors/Committee Members: Revel, Arnaud (thesis director).

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Cette thèse porte sur la pratique du designer graphique ; plus précisément elle vise à faire ressortir les différents contextes créatifs, sociaux et professionnels permettant l’investissement du designer graphique dans des projets de communications visuelles sociales. Pour ce faire, dix projets pertinents ont été sélectionnés et les dix designers graphiques qui les ont conçus ont été rencontrés en entrevues semi-dirigées. Ce corpus a été codé et analysé dans une approche qualitative à la recherche de thèmes descriptifs et explicatifs. Les dix concepteurs sélectionnés sont soit fondateur ou employé d’une agence, designer graphique autonome, professeur ou étudiant. Ils pratiquent au Canada, aux États-Unis, en France ou aux Pays-Bas. Les résultats montrent que l’investissement créatif du designer graphique est favorisé lorsqu’il peut s’impliquer dès les premières étapes du processus de création d’un projet. Un travail collaboratif, certains environnements et circonstances tels que le milieu de vie, le réseau de contacts, les évènements politiques, les lieux de travail, les types de projet et le sentiment pour le concepteur de se sentir utile incitent à l’investissement social. De plus, une éthique personnelle et professionnelle, des contrats clairs et complets, certains aspects relatifs à la rémunération et la responsabilité du projet sont propices à l’investissement professionnel du designer graphique. Une typologie des degrés d’investissement dans la pratique est élaborée sous forme de pyramide. Les catégories proposées sont le designer graphique mandaté, le collaborateur, l’impliqué ou le participant, l’engagé et le militant. La synthèse des résultats est présentée dans des schémas intégrateurs des contextes créatifs, sociaux et professionnels selon l’investissement qui peut aussi varier avec les projets. Mots clés : Design graphique, communication visuelle sociale, contexte, social, créatif, professionnel, investissement, processus de création, mandat, collaboration, implication, participation, engagement, militantisme, recherche-projet, recherche-action participative, design participatif

This research focuses on the graphic designers’ practice; more precisely, it aims at understanding the different creative, social and professional contexts that favour the investment of the graphic designer in social visual communication projects. To do this, ten relevant projects were selected and then semi-structured interviews were conducted with the ten graphic designers who created them. This corpus was coded and analyzed according to a qualitative research approach in search of descriptive and explanatory themes. The ten designers selected are either founders or employees of an agency, independent graphic designers, teachers or students. They practice in Canada, the United-States, France or the Netherlands. These results show that the creative investment of the graphic designer is favoured when he or she is involved from the early stages of a project's creative process. Collaborative work, certain environments and…

Advisors/Committee Members: Pouliot, Sylvie, Lebel, Estelle.

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Le but de cette thèse est de proposer et d’évaluer une représentation 3D de collections non structurées de documents visuels. L'objectif est d’accroître le confort visuel, de réduire le temps de recherche et de favoriser la mémorisation des positions des documents, par rapport aux logiciels actuels de gestion de collections d'images. Avec une représentation sous forme d'un cylindre vertical, nous avons conçu 2 visualisations : les photographies sont plaquées sur la face interne ou externe du cylindre, pour implémenter 2 métaphores courantes d’interaction, respectivement locomotion et manipulation. 3 études expérimentales ont été réalisées, avec la même méthodologie : la réalisation par les participants de 2 tâches courantes de recherche visuelle. La première étude est exploratoire, la seconde compare les 2 vues 3D plus finement et la dernière compare les vues 3D à une vue 2D classique. Dans cette dernière étude, l’usage d’un oculomètre permet de comprendre les relations entre les caractéristiques géométriques des vues et les stratégies visuelles des participants. Les participants préfèrent majoritairement les vues 3D. Les performances n'influent pas sur les préférences ; les caractéristiques géométriques statiques ont principalement été mentionnées pour justifier les préférences. Les stratégies de parcours visuel sont davantage influencées par la caractéristique dynamique des vues (i.e., défilement horizontal), ce qui avantage la vue interne. Enfin, les vues 3D garantissent un meilleur confort visuel, en offrant un meilleur guidage du regard (principalement la vue interne) et en minimisant les saccades désordonnées observées dans la vue 2D.

The goal of this thesis is to propose and to assess a 3D representation of large unstructured collections of images. The purpose is to improve comfort of visual search, to reduce search times and to better support memorization of documents’ locations, compared with standard photo browsers. With a representation as a vertical cylinder, we designed two visualizations: photos are plastered on the inner or the outer side of the cylinder, to implement 2 common interaction metaphors, respectively locomotion and manipulation. 3 experimental studies were performed, with the same methodology: subjects performed 2 common types of visual search tasks. The first study is exploratory, the second one compares both 3D views in-depth and the last one compares 3D views with a standard 2D view. In this study, an eye-tracker helps us to understand relations between geometrical features and visual exploration strategies. 3D views are preferred by a majority of participants. Preferences are not influenced by performances; static visual features were mainly used to justified preferences. Visual exploration strategies are mainly influenced by the common dynamic visual feature (i.e., horizontal scrolling), which is an advantage for the inner view. At last, 3D views ensure a better comfort of visual search, with a better gaze guidance (especially the inner view) and by minimizing uncoordinated saccades…

Advisors/Committee Members: Carbonell, Noëlle (thesis director).

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L’objectif de ce travail de thèse est de voir dans quelle mesure la motivation participe à l’engagement des processus attentionnels pour la sélection et le traitement des informations lors d’une activité de recherche visuelle. Lorsque la recherche visuelle est orientée par un but (comme une consigne) le comportement visuel d’exploration est modifié (sélection et traitement des informations). La recherche d’information suppose également un engagement de l’individu pour atteindre le but fixé en mettant en place des comportements adaptés. Cet engagement traduit une motivation qui est ici appréhendée au travers de la théorie de l’assignation d’objectif (Locke & Latham, 1990, 2002; Latham & Locke, 2007). Une tâche de recherche visuelle d’une cible spécifique, nommée par sa catégorie sur-ordonnée parmi des distracteurs de catégorie sémantique différente, associée à une consigne spécifique (de vitesse, de précision ou de faire de son mieux) ont été utilisées pour répondre aux objectifs de recherche. Les objectifs des travaux présentés ici étaient de (1) rendre compte de l’effet de l’assignation d’objectif sur le comportement de recherche, (2) étudier la relation entre l’objectif assigné et la spécificité de la tâche et (3) observer l’effet du contexte sémantique sur l’assignation d’objectif. Les trois expériences menées ont permis de mettre en évidence une relation entre la motivation et l’attention sur le comportement visuel de recherche. Ce travail de thèse ouvre sur des perspectives de recherche dans des situations plus écologiques comme les sites web ou les jeux vidéo.

The aim of this study was to explore the link between motivation and attentional processes in regards to selection and information processes during visual-search task. When the visual search is goal driven (i.e., with an instruction) visual search behavior is changed (selection and information processes). During visual search, the individual need to be committed in order to reach the assigned goal by using a strategic behavior. This commitment could be defined as motivation as described in the Goal Setting theory (Locke & Latham, 1990, 2002; Latham & Locke, 2007). A visual search task was designed in which participants had to find a specific word, denominated by its super-ordinated category, among distractors. A specific instruction (speed, accuracy or do your best) was added in order to specify the goal of the search. The aims of this work were to (1) reveal the effect of the goal setting on search behavior, (2) study the relationship between the goal setting and the characteristic of the task and (3) observe the effect of semantic context on goal setting. The three experiments allow us to observe a relationship between motivation and attention on visual search behavior. This research concludes on the possibilities to lead more experiments on ecological environment like websites or video games.

Advisors/Committee Members: Fenouillet, Fabien (thesis director), Léger, Laure (thesis director).

▼ Au quotidien, notre attention sélective nous permet de sélectionner les informations pertinentes au regard de notre tâche et d'ignorer celles qui ne le sont pas, afin de maintenir un comportement cohérent avec nos buts. Néanmoins, dans certaines situations, un stimulus complètement non-pertinent peut capturer notre attention contre notre volonté et, de ce fait, produire un phénomène de distraction. La distraction a initialement été considérée comme essentiellement dépendante de la saillance perceptive des distracteurs. Cependant, de récentes études ont mis en évidence que les stimuli associés à l'obtention d'une récompense (i.e., disposant d'une histoire de récompense) sont également susceptibles de produire des effets de distraction particulièrement robustes et persistants (indépendamment de leur pertinence pour la tâche en cours et de leur saillance perceptive). Parallèlement, tout un autre champ de recherche a été consacré à l’étude du contrôle attentionnel qui peut être mis en place afin de prévenir une distraction par des stimuli visuellement saillants. Cependant, à ce jour, très peu de travaux ont tenté de manipuler la qualité du contrôle attentionnel qui peut être instauré pour éviter la distraction par des stimulus associés à une récompense. L'objectif de notre travail était donc de déterminer si, et si oui, dans quelles conditions, ces distracteurs pouvaient être ignorés efficacement ou, au contraire, pouvaient résister au contrôle attentionnel. Dans sept études, nous avons associé des stimuli visuels initialement neutres à une récompense (monétaire ou sociale) afin d’étudier leur impact sur les performances lorsqu’ils apparaissaient comme distracteurs dans des tâches recherche visuelle. Nous avons manipulé la qualité du contrôle attentionnel en faisant varier les contraintes perceptives (i.e., charge perceptive : Études 1 et 2), cognitives (i.e., charge cognitive : Étude 3) ou sensorielles (i.e., dégradation sensorielle : Études 4-7) imposées par la tâche. Nous avons mis en évidence que l'interférence provoquée par un distracteur associé à une forte récompense monétaire, contrairement à celle provoquée par des distracteurs uniquement saillants, peut résister à l'augmentation de la charge perceptive (Étude 1). L'analyse des potentiels cérébraux évoqués par ces distracteurs (Etude 2) suggère que cet effet puisse résulter d’une capture attentionnelle (N2pc) accrue en charge perceptive faible et d’une suppression attentionnelle (Pd) moins efficace en charge perceptive forte pour ces distracteurs. Contrairement à nos attentes, aucun effet de la récompense n'a été observé dans l’étude manipulant la charge cognitive (Étude 3), nous conduisant à proposer que notre manipulation ait pu drainer les ressources cognitives nécessaires à l'apprentissage de l’association distracteur-récompense. Ensuite, nous avons montré que l'augmentation de la pression temporelle (Étude 4-5), réputée pour favoriser la sélection précoce d'une cible, peut au contraire, dans certaines conditions, entrainer une plus grande difficulté à… Advisors/Committee Members: Izaute, Marie (thesis director), Quinton, Jean-Charles (thesis director), Silvert, Laetitia (thesis director).

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Le cerveau présente des fluctuations de son activité qui reflètent différents niveaux d’engagement avec le monde extérieur. Le traitement des stimuli externes n’est pas seulement associé avec une augmentation du métabolisme cérébrale, mais également avec une désactivation importante dans un ensemble des structures spécifiques connus sous le nom de ‘Default-Mode Network’ (DMN, réseau par défaut). Le rôle du DMN reste énigmatique en partie parce que ses corrélats électrophysiologiques et sa dynamique temporelle sont encore mal compris. En utilisant des enregistrements éléctrophysiologiques intracrânien chez le patient épileptique, nous démontrons que la population neuronale de ce réseau montre des suppressions de l’activité gamma (60-140 Hz). Plus important, nous montrons de quelle manière le profil temporale (en millisecondes) et l’amplitude de cette désactivation sont étroitement corrélés avec la difficulté de la tâche et la performance individuelle. Les résultats mettent également en évidence que pendant une tâche attentionnelle, une activation soutenue dans le temps de la bande gamma est présente dans un large réseau, alors que des activations transitoires sont spécifiques aux régions temporale et occipitale. Nos résultats révèlent ainsi un rôle essentiel des mécanismes d’activation et de désactivation des oscillations large bande gamma dans l’exécution d’un comportement orienté vers un but.

The brain displays moment-to-moment activity fluctuations that reflect various levels of engagement with the outside world. Processing external stimuli is not only associated with increased brain metabolism but also with prominent deactivation in specific structures, collectively known as the default-mode network (DMN). The role of the DMN remains enigmatic partly because its electrophysiological correlates and temporal dynamics are still poorly understood. Using unprecedented wide-spread depth recordings in epileptic patients, undergoing intracranial EEG during pre-surgical evaluation, we reveal that DMN neural populations display task-related suppressions of gamma (60-140 Hz) power and, critically, we show how millisecond temporal profile and amplitude of gamma deactivation tightly correlate with task demands and subject performance. The results show also that during an attentional task, sustained activations in the gamma band power are presented across large cortical networks, while transient activations are mostly specific to occipital and temporal regions. Our findings reveal a pivotal role for broadband gamma modulations in the interplay between activation and deactivation networks mediating efficient goal-directed behavior

Advisors/Committee Members: Lachaux, Jean-Philippe (thesis director), Bertrand, Olivier (thesis director).

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Le terme stéréopsie renvoie à la sensation de profondeur qui est perçue lorsqu’une scène est vue de manière binoculaire. Le système visuel s’appuie sur les disparités horizontales entre les images projetées sur les yeux gauche et droit pour calculer une carte des différentes profondeurs présentes dans la scène visuelle. Il est communément admis que le système stéréoscopique est encapsulé et fortement contraint par les connexions neuronales qui s’étendent des aires visuelles primaires (V1/V2) aux aires intégratives des voies dorsales et ventrales (V3, cortex temporal inférieur, MT). A travers quatre projets expérimentaux, nous avons étudié comment le système visuel utilise la disparité binoculaire pour calculer la profondeur des objets. Nous avons montré que le traitement de la disparité binoculaire peut être fortement influencé par d’autres sources d’information telles que l’occlusion binoculaire ou le son. Plus précisément, nos résultats expérimentaux suggèrent que : (1) La stéréo de da Vinci est résolue par un mécanisme qui intègre des processus de stéréo classiques (double fusion), des contraintes géométriques (les objets monoculaires sont nécessairement cachés à un œil, par conséquent ils sont situés derrière le plan de l’objet caché) et des connaissances à priori (une préférence pour les faibles disparités). (2) Le traitement du mouvement en profondeur peut être influencé par une information auditive : un son temporellement corrélé avec une cible définie par le mouvement stéréo peut améliorer significativement la recherche visuelle. Les détecteurs de mouvement stéréo sont optimalement adaptés pour détecter le mouvement 3D mais peu adaptés pour traiter le mouvement 2D. (3) Grouper la disparité binoculaire avec un signal auditif dans une dimension orthogonale (hauteur tonale) peut améliorer l’acuité stéréo d’approximativement 30

Stereopsis refers the perception of depth that arises when a scene is viewed binocularly. The visual system relies on the horizontal disparities between the images from the left and right eyes to compute a map of the different depth values present in the scene. It is usually thought that the stereoscopic system is encapsulated and highly constrained by the wiring of neurons from the primary visual areas (V1/V2) to higher integrative areas in the ventral and dorsal streams (V3, inferior temporal cortex, MT). Throughout four distinct experimental projects, we investigated how the visual system makes use of binocular disparity to compute the depth of objects. In summary, we show that the processing of binocular disparity can be substantially influenced by other types of information such as binocular occlusion or sound. In more details, our experimental results suggest that: (1) da Vinci stereopsis is solved by a mechanism that integrates classic stereoscopic processes (double fusion), geometrical constraints (monocular objects are necessarily hidden to one eye, therefore they are located behind the plane of the occluder) and prior information (a preference for small disparities). (2) The…

Advisors/Committee Members: Mamassian, Pascal (thesis director).

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De nos jours, avec le développement des nouvelles technologies multimédia, la recherche d’images basée sur le contenu visuel est un sujet de recherche en plein essor avec de nombreux domaines d'application: indexation et recherche d’images, la graphologie, la détection et le suivi d’objets... Un des modèles les plus utilisés dans ce domaine est le sac de mots visuels qui tire son inspiration de la recherche d’information dans des documents textuels. Dans ce modèle, les images sont représentées par des histogrammes de mots visuels à partir d'un dictionnaire visuel de référence. La signature d’une image joue un rôle important car elle détermine la précision des résultats retournés par le système de recherche.Dans cette thèse, nous étudions les différentes approches concernant la représentation des images. Notre première contribution est de proposer une nouvelle méthodologie pour la construction du vocabulaire visuel en utilisant le gain d'information extrait des mots visuels. Ce gain d’information est la combinaison d’un modèle de recherche d’information avec un modèle d'attention visuelle.Ensuite, nous utilisons un modèle d'attention visuelle pour améliorer la performance de notre modèle de sacs de mots visuels. Cette étude de la saillance des descripteurs locaux souligne l’importance d’utiliser un modèle d’attention visuelle pour la description d’une image.La dernière contribution de cette thèse au domaine de la recherche d’information multimédia démontre comment notre méthodologie améliore le modèle des sacs de phrases visuelles. Finalement, une technique d’expansion de requêtes est utilisée pour augmenter la performance de la recherche par les deux modèles étudiés.

Nowadays, along with the development of multimedia technology, content based image retrieval (CBIR) has become an interesting and active research topic with an increasing number of application domains: image indexing and retrieval, face recognition, event detection, hand writing scanning, objects detection and tracking, image classification, landmark detection... One of the most popular models in CBIR is Bag of Visual Words (BoVW) which is inspired by Bag of Words model from Information Retrieval field. In BoVW model, images are represented by histograms of visual words from a visual vocabulary. By comparing the images signatures, we can tell the difference between images. Image representation plays an important role in a CBIR system as it determines the precision of the retrieval results.In this thesis, image representation problem is addressed. Our first contribution is to propose a new framework for visual vocabulary construction using information gain (IG) values. The IG values are computed by a weighting scheme combined with a visual attention model. Secondly, we propose to use visual attention model to improve the performance of the proposed BoVW model. This contribution addresses the importance of saliency key-points in the images by a study on the saliency of local feature detectors. Inspired from the results from this study, we use saliency…

Advisors/Committee Members: Fernandez-Maloigne, Christine (thesis director), Urruty, Thierry (thesis director).

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Lors de dette dernière décennie, l'évolution des technologies a permis le développement de drones de taille et de poids réduit aptes à évoluer dans des environnements intérieurs ou urbains. Pour exécuter les missions qui leur sont attribuées, les drones doivent posséder un système de navigation robuste, comprenant, notamment, une fonctionnalité temps réel d'ego-localisation précise dans un repère absolu. Nous proposons de résoudre cette problématique par la mise en correspondance des dernières images acquises avec des images géoréférencées de type Google Streetview.Dans l'hypothèse où il serait possible pour une image requête de retrouver l'image géo-référencée représentant la même scène, nous avons tout d'abord étudié une solution permettant d'affiner la localisation grâce à l'estimation de la pose relative entre ces deux images. Pour retrouver l'image de la base correspondant à une image requête, nous avons ensuite étudié et proposé une méthode hybride exploitant à la fois les informations visuelles et odométriques mettant en oeuvre une chaîne de Markov à états cachés. Les performances obtenues, dépendant de la qualité de la mesure de similarité visuelle, nous avons enfin proposé une solution originale basée sur l'apprentissage supervisé de distances permettant de mesurer les similarités entre les images requête et les images géoréférencées proches de la position supposée.

In this last decade, technology evolution has enabled the development of small and light UAV able to evolve in indoor and urban environments. In order to execute missions assigned to them, UAV must have a robust navigation system, including a precise egolocalization functionality within an absolute reference. We propose to solve this problem by mapping the latest images acquired with geo-referenced images, i.e. Google Streetview images.In a first step, assuming that it is possible for a given query image to retrieve the geo-referenced image depicting the same scene, we study a solution, based on relative pose estimation between images, to refine the location. Then, to retrieve geo-referenced images corresponding to acquired images, we studied and proposed an hybrid method exploiting both visual and odometric information by defining an appropriate Hidden Markov Model (HMM), where states are geographical locations. The quality of achieved performances depending of visual similarities, we finally proposed an original solution based on a supervised metric learning solution. The solution measures similarities between the query images and geo-referenced images close to the putative position, thanks to distances learnt during a preliminary step.

Advisors/Committee Members: Cord, Matthieu (thesis director).

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L'objectif de ce travail est de proposer une solution de reconnaissance de l'impact émotionnel des images en se basant sur les techniques utilisées en recherche d'images par le contenu. Nous partons des résultats intéressants de cette architecture pour la tester sur une tâche plus complexe. La tâche consiste à classifier les images en fonction de leurs émotions que nous avons définies "Négative", "Neutre" et "Positive". Les émotions sont liées aussi bien au contenu des images, qu'à notre vécu. On ne pourrait donc pas proposer un système de reconnaissance des émotions performant universel. Nous ne sommes pas sensible aux mêmes choses toute notre vie : certaines différences apparaissent avec l'âge et aussi en fonction du genre. Nous essaierons de nous affranchir de ces inconstances en ayant une évaluation des bases d'images la plus hétérogène possible. Notre première contribution va dans ce sens : nous proposons une base de 350 images très largement évaluée. Durant nos travaux, nous avons étudié l'apport de la saillance visuelle aussi bien pendant les expérimentations subjectives que pendant la classification des images. Les descripteurs, que nous avons choisis, ont été évalués dans leur majorité sur une base consacrée à la recherche d'images par le contenu afin de ne sélectionner que les plus pertinents. Notre approche qui tire les avantages d'une architecture bien codifiée, conduit à des résultats très intéressants aussi bien sur la base que nous avons construite que sur la base IAPS, qui sert de référence dans l'analyse de l'impact émotionnel des images.

The goal of this work is to propose an efficient approach for emotional impact recognition based on CBIR techniques (descriptors, image representation). The main idea relies in classifying images according to their emotion which can be "Negative", "Neutral" or "Positive". Emotion is related to the image content and also to the personnal feelings. To achieve our goal we firstly need a correct assessed image database. Our first contribution is about this aspect. We proposed a set of 350 diversifed images rated by people around the world. Added to our choice to use CBIR methods, we studied the impact of visual saliency for the subjective evaluations and interest region segmentation for classification. The results are really interesting and prove that the CBIR methods are usefull for emotion recognition. The chosen desciptors are complementary and their performance are consistent on the database we have built and on IAPS, reference database for the analysis of the image emotional impact.

Advisors/Committee Members: Fernandez-Maloigne, Christine (thesis director), Lecellier, François (thesis director).

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Conduire un véhicule dans le brouillard requiert d’intégrer de l’information visuelle bruitée avec des attentes sur la scène routière pour rechercher des indices visuels importants pour la navigation. Les tâches d’identification et de recherche visuelle peuvent être vues comme des processus de prise de décision où l’information est accumulée et où des attentes sur l’objet et son contexte sont intégrées. L’accumulation d’information est souvent modélisée comme un processus passif. Cette thèse vise à mettre en avant des mécanismes actifs, intégrant les attentes sur la cible (sur sa position, sur son identité) et de l’information sensorielle dégradée (e.g., brouillard). Nous avons employé le paradigme de mouse-tracking, permettant d’inférer des aspects dynamiques du processus de prise de décision via les mouvements de la souris d’ordinateur. L’Étude 1 évalue l’effet du contexte dans la catégorisation de cible et suggère un compromis entre rapidité et exactitude de l’accumulation d’évidence pouvant être vu comme influençant activement la décision. Mais elle n’évalue pas directement la collecte active d’évidence. Les Études 2 et 3 incluent la mesure de la détection et vérification de la cible via les mouvement des yeux lors de la recherche visuelle dans des scènes dégradée. Les attentes sur la localisation (Étude 2) et sur l’identité de la cible (Étude 3) sont manipulées. Ces études éclairent les contributions de la détection et de la vérification dans l’accumulation d’évidence pour la réponse cible absente et cible présente. Pour conclure, nous proposons une ébauche de modèle de prise de décision intégrant une dynamique entre accumulation d’évidence et système oculomoteur.

Driving a vehicle in the fog requires the integration of noisy visual information with expectations about the visual road scene, in order to search for visual clues important for navigating. The visual search and identification of relevant objects can be seen as decision-making processes where sensory information is accumulated and where the expectations about the target object and its context are integrated. The accumulation of information is often modelled as a passive process. This thesis focuses on the contribution of active mechanisms integrating expectations about the target (its identity, its location) with degraded sensory information (with fog or artificial noise). We used the mouse-tracking paradigm, allowing to infer dynamic aspects of the decision-making process through a computer mouse movements. Study 1 evaluates the effect of the context for categorizing a target and suggests a trade-off between the speed and accuracy of the evidence accumulation process which can be seen as actively influencing the decision. But this study cannot directly evaluate the active collection of evidence. In Studies 2 and 3, target detection and verification are directly measured through eye movements during visual search tasks in visually degraded scenes. We manipulated the expectations about the location (Study 2) and the target’s identity (Study 3).…

Advisors/Committee Members: Mermillod, Martial (thesis director), Quinton, Jean-Charles (thesis director), Izaute, Marie (thesis director).

▼ O Caminho Sagrado do desfiladeiro Ovcar - Kablar: transmitindo espírito do lugar de uma paisagem Situada na encruzilhada de estudos do património e da paisagem, esta tese investiga o conceito do espírito do lugar no desfiladeiro de Ovcar – Kablar, uma área de património religioso e natural no sudoeste da Sérvia. Popularmente conhecido como Montanha Sagrada, o desfiladeiro está classificado e protegido como uma paisagem de beleza e características notáveis, com elementos significativos do património geológico e de biodiversidade. É também um local histórico e cultural único, com dez mosteiros ortodoxos medievais e duas igrejas construidas dentro de cavernas que preservam cerca de cinco séculos de vida e prática religiosas. A pesquisa visa analisar os elementos que contribuem para o espírito desta paisagem sagrada, bem como os meios para a sua transmissão e os seus instrumentos de representação. Aplicando o conceito de um itinerário que liga os lugares sagrados da região, o estudo investiga a interrelação existente entre as pessoas e a paisagem. Fundamentada na abordagem fenomenológica, a metodologia utilizada aliou a análise histórica com a pesquisa narrativa, usando o diálogo estabelecido com residentes da comunidade local, para documentar uma narrativa de paisagem viva que é ao mesmo tempo um lugar da adoração e um indicador de poder. Ecoando a compreensão da "experiência vivida" entre "interioridade" e "exterioridade", a pesquisa tem a sua base na prática, introduzindo o desenho como forma de examinar como o espírito do lugar surge a partir do encontro íntimo de si proprio com a paisagem. Seguindo a orientação da narrativa e do sentido de lugar, a pesquisa teceu uma história da paisagem do desfiladeiro de Ovcar - Kablar como um local cujo espírito se revela como uma emoção insondável sentida por todo o ambiente que o rodeia, uma metamorfose entre o passado e o presente e entre o material e o imaterial; RÉSUMÉ: Situé au carrefour des études du patrimoine et du paysage, ce mémoire étudie le concept de l'esprit du lieu dans la gorge Ovcar - Kablar, territoire où se mêlent patrimoine religieux et naturel, dans le sud-ouest de la Serbie. Surnommée "Montagne Sacrée", la gorge est protégée parce qu'elle est un paysage à la beauté et aux caractéristiques remarquables, avec des éléments significatifs du patrimoine géologique et de la biodiversité. Elle est également un site culturel et historique unique avec dix monastères médiévaux orthodoxes et deux églises troglodytes qui témoignent d'environ cinq siècles de vie quotidienne religieuse. La recherche vise à examiner les éléments qui contribuent à l'esprit de ce paysage sacré, ainsi que les moyens de sa transmission et les instruments de représentation. En proposant un itinéraire reliant les lieux sacrés de la région, l'étude se penche sur la relation entrelacée qui existe entre l'homme et le paysage. Ancrée dans l'approche phénoménologique, la méthodologie a épousé une analyse historique par la recherche narrative. Un dialogue avec les résidents de la communauté locale a… Advisors/Committee Members: Barata, Filipe Themudo.