Search

Au sens le plus neutre, le chemin est défini comme une « voie reliant un point de l’espace à un autre » : rien ne spécifie qu’il soit à usage exclusivement humain. C’est l’un des grands intérêts du travail de Baptiste Morizot que de permettre d’explorer la notion de chemin et de cheminement en envisageant non seulement d’autres usagers que ceux de notre espèce, mais aussi d’autres formes de chemins relevant d’autres configurations physiques., In the most neutral sense, the path is defined as a “way connecting one point in space to another”: nothing specifies that it is for exclusively human use. It is one of the great interests of Baptiste Morizot's work to allow the notion of path and progress to be explored by considering not only other users than those of our species, but also other forms of paths relating to other physical configurations.

International audience; In the most neutral sense, the path is defined as a “way connecting one point in space to another”: nothing specifies that it is for exclusivelyhuman use. It is one of the great interests of Baptiste Morizot's work to allow the notion of path and progress to be explored by considering not only other users than those of our species, but also other forms of paths relating to other physical configurations.; Au sens le plus neutre, le chemin est défini comme une “voie reliant un point de l’espace à un autre” : rien ne spécifie qu’il soit à usage exclusivement humain. C’est l’un des grands intérêts du travail de Baptiste Morizot que de permettre d’explorer la notion de chemin et de cheminement en envisageant non seulement d’autres usagers que ceux de notre espèce, mais aussi d’autres formes de chemins relevant d’autres configurations physiques.

The practice of inquiry is widely used in many fields, including arts. However, there is little research about the history and influence of inquiry in art. Consequently, it is important to understand the development of the culture of inquiry at the end of the 19th century when forensic science, social statistics, report, and detective fiction emerged as new frameworks for establishing truth. In this new framework, personal opinions were replaced by a State-supported collective view of the reality intended to restore order in the world by law. Inquiry, thus, became a practice and discourse to establish a reality more than the truth. The Cold War had reinforced the need for innovation in information and communication technologies used in the data collection process of intelligence activities related to State security. Inquiry has constantly renewed and generalized by these technologies. In the 1960s and 1970s, artists began to use inquiry forms to search for new artistic forms to deal with new political and social subjects. Accordingly, in this period, the form of inquiry manifested as documentation in conceptual art, as surveillance in video art, and as tracking in performance. The democratization and personalization of information and communication tools since the 1980s have made it possible to make inquiries on one’s own. However, inquiry, as a discourse of truth, cannot be convincing to everyone. The question is, if inquiry represents the order maintained by the State, how does one rebuild the world excluded by inquiry? Artists can imitate an ideology of inquiry like a game; they can transform an official inquiry into criticism or extend the field of inquiry like an atlas. In this way, their work of art thus offers a pluralistic perspective on world which may be seen as palimpsest of inquiry in comparison with the reality established by inquiry.; La pratique d’enquête s’est généralisée dans beaucoup de domaines, même aujourd’hui dans le domaine de l’art, mais il existe peu de réflexions sur son histoire et ses influences dans l’art. Il faut connaître le développement de la culture de l’enquête à la fin du XIXème siècle, quand la science policière de l’identification, la statistique sociale, le reportage et le roman policier apparaissent et fournissent un nouveau cadre pour établir la vérité. Dans ce nouveau cadre de la vérité, les opinions personnelles sont remplacées par une perspective collective de la réalité établie par le pouvoir de l’État afin de remettre en ordre le monde par loi. L’enquête devient un moyen d’établir la réalité plus que la vérité. La Guerre froide renforce encore l’exigence de l’innovation des technologies informatiques et communicatives qui permettent de traiter efficacement les données reçues au cours des activités de renseignement. L’application des formes d’enquête se présentent dans leur création artistique quand les artistes des années 1960 et 1970 cherchent à trouver de nouvelles formes artistiques pour les nouveaux sujets politiques ou sociaux. C’est pourquoi on peut voir apparaître à cette époque la forme de la documentation dans l’art conceptuel, la forme de la surveillance dans l’art vidéo et aussi la forme de pistage dans la performance. À partir des années 1980, la démocratisation et la personnalisation des outils informatiques et de communication ouvrent plus de possibilités pour ceux qui veulent mener leur propre enquête. L’enquête, en tant que discours de vérité, n’est plus convaincante pour tout le monde. Les artistes peuvent imiter une idéologie de l’enquête comme jeu, ils peuvent transformer une enquête officielle en critique, ou encore ils peuvent étendre le champ d’une enquête comme un atlas. En proposant une perspective plurielle sur le monde, leur œuvre d’art devient l’enquête-palimpseste, par rapport à la réalité établie par l’enquête.

International audience; The rapid increase of space activities raises concerns about the safety, security and sustainability of future space operations. The EU has started working on an independent space surveillance and tracking (SST) capability, demonstrating leadership in space traffic management (STM). In this context, supported by the EU’s H2020 research and innovation programme (GA 101004319), EUSTM (“Space Traffic Management for XXI Century Space Operations”) is a comprehensive project that analyses the current STM support competences in Europe and defines the related needs for an autonomous European STM capability. It covers technology, governance, legal, regulatory, standardization, strategy and policy aspects and it will recommend STM guidelines and best practices. In addition, it aims to further develop and fortify the European network of space traffic management experts and increase the awareness of space traffic management and related topics amongst wider audiences.

The applications of radar techniques to the urban environment constitute an emerging subject. One of the main difficulties is related to the complexity of the propagation environment induced by the buildings present in the scene. Indeed, the presence of these buildings generates on the one hand shadow areas within which a target is not in line of sight, and on the other hand, many multipaths produced by reflections and diffractions on the surrounding surfaces. Classically, these multipaths are often seen as an inconvenience, limiting radar detection capabilities. However, these multipaths can also be exploited to the advantage of the radar to detect and locate targets located in the shadow areas (target in NLOS). The objective of this thesis work is therefore to develop signal processing methods allowing the detection and localization of a target located in shadow areas in urban environment and to apply these techniques for detecting and locating a target in NLOS from realistic or even real signals. For this, we first proposed two solutions for detection and localization of a target by exploiting multipath information. In a second step, we developed two particle filters to track a target in urban environment in the presence of multipaths. These algorithms have been applied to real data and showed promising results: even with an approximate knowledge of the geometry of the scene, it has been possible to detect, locate and track a target by exploiting only the information on multipath delays.; Les applications des techniques radar au milieu urbain constituent un domaine émergent. Une des difficultés principales est liée à la complexité du milieu de propagation induit par les bâtiments présents dans la scène. En effet, la présence de ces bâtiments génère d’une part des zones d’ombre à l’intérieur desquelles une cible n’est pas en visibilité directe, et d’autre part de nombreux multi-trajets produits par les possibles réflexions et diffractions sur les surfaces environnantes. Ces multi-trajets sont souvent vus comme une gêne, limitant les capacités de détection en radar. Or ils peuvent aussi être exploités à l’avantage du radar afin de détecter et localiser des cibles situées dans les zones d’ombre (cible en NLOS). L’objectif de ce travail de thèse est donc la mise en place de méthodes de traitement du signal permettant la détection et la localisation d’une cible en NLOS en milieu urbain et l’application de ces techniques pour détecter et localiser une cible en NLOS à partir de signaux réels. Pour cela, nous avons proposé dans un premier temps deux solutions pour la détection et la localisation de la cible en exploitant les multi-trajets. Dans un deuxième temps, nous avons développé deux filtres particulaires pour pister une cible en milieu urbain en présence de multi-trajets. Ces algorithmes ont été appliqués aux données réelles issues d’une expérimentation et ont montré des résultats prometteurs : même avec une connaissance approximative de la géométrie de la scène, il a été possible de détecter, localiser et suivre une cible en exploitant uniquement l’information fournie par les retards des multi-trajets.

In this thesis, we studied security and privacy threats in web applications and browser extensions. There are many attacks targeting the web of which XSS (Cross-Site Scripting) is one of the most notorious. Third party tracking is the ability of an attacker to benefit from its presence in many web applications in order to track the user has she browses the web, and build her browsing profile. Extensions are third party software that users install to extend their browser functionality and improve their browsing experience. Malicious or poorly programmed extensions can be exploited by attackers in web applications, in order to benefit from extensions privileged capabilities and access sensitive user information. Content Security Policy (CSP) is a security mechanism for mitigating the impact of content injection attacks in general and in particular XSS. The Same Origin Policy (SOP) is a security mechanism implemented by browsers to isolate web applications of different origins from one another. In a first work on CSP, we analyzed the interplay of CSP with SOP and demonstrated that the latter allows the former to be bypassed. Then we scrutinized the three CSP versions and found that a CSP is differently interpreted depending on the browser, the version of CSP it implements, and how compliant the implementation is with respect to the specification. To help developers deploy effective policies that encompass all these differences in CSP versions and browsers implementations, we proposed the deployment of dependency-free policies that effectively protect against attacks in all browsers. Finally, previous studies have identified many limitations of CSP. We reviewed the different solutions proposed in the wild, and showed that they do not fully mitigate the identified shortcomings of CSP. Therefore, we proposed to extend the CSP specification, and showed the feasibility of our proposals with an example of implementation. Regarding third party tracking, we introduced and implemented a tracking preserving architecture, that can be deployed by web developers willing to include third party content in their applications while preventing tracking. Intuitively, third party requests are automatically routed to a trusted middle party server which removes tracking information from the requests. Finally considering browser extensions, we first showed that the extensions that users install and the websites they are logged into, can serve to uniquely identify and track them. We then studied the communications between browser extensions and web applications and demonstrate that malicious or poorly programmed extensions can be exploited by web applications to benefit from extensions privileged capabilities. Also, we demonstrated that extensions can disable the Same Origin Policy by tampering with CORS headers. All this enables web applications to read sensitive user information. To mitigate these threats, we proposed countermeasures and a more fine-grained permissions system and review process for browser extensions. We believe that this can help browser vendors identify malicious extensions and warn users about the threats posed by extensions they install., Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux problématiques de sécurité et de confidentialité liées à l'utilisation d'applications web et à l'installation d'extensions de navigateurs. Parmi les attaques dont sont victimes les applications web, il y a celles très connues de type XSS (ou Cross-Site Scripting). Les extensions sont des logiciels tiers que les utilisateurs peuvent installer afin de booster les fonctionnalités des navigateurs et améliorer leur expérience utilisateur. Content Security Policy (CSP) est une politique de sécurité qui a été proposée pour contrer les attaques de type XSS. La Same Origin Policy (SOP) est une politique de sécurité fondamentale des navigateurs, régissant les interactions entre applications web. Par exemple, elle ne permet pas qu'une application accède aux données d'une autre application. Cependant, le mécanisme de Cross-Origin Resource Sharing (CORS) peut être implémenté par des applications désirant échanger des données entre elles. Tout d'abord, nous avons étudié l'intégration de CSP avec la Same Origin Policy (SOP) et démontré que SOP peut rendre CSP inefficace, surtout quand une application web ne protège pas toutes ses pages avec CSP, et qu'une page avec CSP imbrique ou est imbriquée dans une autre page sans ou avec un CSP différent et inefficace. Nous avons aussi élucidé la sémantique de CSP, en particulier les différences entre ses 3 versions, et leurs implémentations dans les navigateurs. Nous avons ainsi introduit le concept de CSP sans dépendances qui assure à une application la même protection contre les attaques, quelque soit le navigateur dans lequel elle s'exécute. Finalement, nous avons proposé et démontré comment étendre CSP dans son état actuel, afin de pallier à nombre de ses limitations qui ont été révélées dans d'autres études. Les contenus tiers dans les applications web permettent aux propriétaires de ces contenus de pister les utilisateurs quand ils naviguent sur le web. Pour éviter cela, nous avons introduit une nouvelle architecture web qui une fois déployée, supprime le pistage des utilisateurs. Dans un dernier temps, nous nous sommes intéressés aux extensions de navigateurs. Nous avons d'abord démontré que les extensions qu'un utilisateur installe et/ou les applications web auxquelles il se connecte, peuvent le distinguer d'autres utilisateurs. Nous avons aussi étudié les interactions entre extensions et applications web. Ainsi avons-nous trouvé plusieurs extensions dont les privilèges peuvent être exploités par des sites web afin d'accéder à des données sensibles de l'utilisateur. Par exemple, certaines extensions permettent à des applications web d'accéder aux contenus d'autres applications, bien que cela soit normalement interdit par la Same Origin Policy. Finalement, nous avons aussi trouvé qu'un grand nombre d'extensions a la possibilité de désactiver la Same Origin Policy dans le navigateur, en manipulant les entêtes CORS. Cela permet à un attaquant d'accéder aux données de l'utilisateur dans n'importe qu'elle autre application, comme par exemple ses mails, son profile sur les réseaux sociaux, et bien plus. Pour lutter contre ces problèmes, nous préconisons aux navigateurs un système de permissions plus fin et une analyse d'extensions plus poussée, afin d'alerter les utilisateurs des dangers réels liés aux extensions.

This thesis deals with the study and the development of mono and multitarget tracking methods in a Track-Before-Detect (TBD) context with particle filters. Contrary to the classic approach that performs before the tracking stage a pre-detection and extraction step, the TBD approach directly works on raw data in order to jointly perform detection and tracking. Several solutions to this problem exist, however this thesis is restricted to the particular Hidden Markov Models considered in the Bayesian framework for which the TBD problem can be solved using particle filter approximations.Initially, we consider existing monotarget particle solutions and we propose several instrumental densities that allow to improve the performance both in detection and in estimation. Then, we propose an alternative approach of the monotarget TBD problem based on the target appearance and disappearance times. This new approach, in particular, allows to gain in terms of computational resources. Secondly, we investigate the calculation of the measurement likelihood in a TBD context -- necessary for the derivation of the particle filters -- that is difficult due to the presence of the target amplitude parameters that are unknown and fluctuate over time. In particular, we extend the work of Rutten et al. for the likelihood calculation to several Swerling models and to the multitarget case. Lastly, we consider the multitarget TBD problem. By taking advantage of the specific structure of the likelihood when targets are far apart from each other, we show that it is possible to develop a particle solution that considers only a particle filter per target. Moreover, we develop a whole multitarget TBD solution able to manage the target appearances and disappearances and also the crossing between targets., Cette thèse s'intéresse à l'étude et au développement de méthodes de pistage mono et multicible en contexte Track-Before-Detect (TBD) par filtrage particulaire. Contrairement à l'approche classique qui effectue un seuillage préalable sur les données avant le pistage, l'approche TBD considère directement les données brutes afin de réaliser conjointement la détection et le pistage des différentes cibles. Il existe plusieurs solutions à ce problème, néanmoins cette thèse se restreint au cadre bayésien des Modèles de Markov Cachés pour lesquels le problème TBD peut être résolu à l'aide d'approximations particulaires. Dans un premier temps, nous nous intéressons à des méthodes particulaires monocibles existantes pour lesquels nous proposons différentes lois instrumentales permettant l'amélioration des performances en détection et estimation. Puis nous proposons une approche alternative du problème monocible fondée sur les temps d'apparition et de disparition de la cible; cette approche permet notamment un gain significatif au niveau du temps de calcul. Dans un second temps, nous nous intéressons au calcul de la vraisemblance en TBD -- nécessaire au bon fonctionnement des filtres particulaires -- rendu difficile par la présence des paramètres d'amplitudes des cibles qui sont inconnus et fluctuants au cours du temps. En particulier, nous étendons les travaux de Rutten et al. pour le calcul de la vraisemblance au modèle de fluctuations Swerling et au cas multicible. Enfin, nous traitons le problème multicible en contexte TBD. Nous montrons qu'en tenant compte de la structure particulière de la vraisemblance quand les cibles sont éloignées, il est possible de développer une solution multicible permettant d'utiliser, dans cette situation, un seule filtre par cible. Nous développons également un filtre TBD multicible complet permettant l'apparition et la disparition des cibles ainsi que les croisements.

Space debris have become a significant threat to the viability of operational satellites in Low-Earth-Orbit. In order to avoid accidental collisions, space surveillance systems exist but their detection performance is limited for the small debris (less than 10cm). New solutions are then at study. This thesis aims at supporting the feasibility of a ground-based radar sensor with a narrow-fence type field of regard for the cataloging of the small space debris. Such a system would produce “isolated” observations, that is to say that an orbit is not directly available from each one of them. The large number of potential combinations is then computationally prohibitive for solving this tracking problem. In this work, we propose a new method for track initiation, i.e. associating isolated observations with little ambiguity and deduce accurate orbits. The obtained set of tracks are combined and filtered using an multitarget tracking algorithm that we have adapted to the peculiarities of the problem. With a coverage rate of more than 80% in real-time on 3 days for 500 to 800-objects scenarios in addition of a high false alarm rate, the performance of the proposed method supports the feasibility of the considered system. Aiming at extrapolating the obtained results to higher observation densities, we propose a combinatorial complexity model calibrated with the algorithm performance for low detection densities. The contribution of a second identical sensor is also assessed and reveals a possible trade-off between reactivity and combinatorial complexity, which offers an additional degree of freedom in the design of such a system., Les débris spatiaux sont devenus une menace considérable pour la viabilité des satellites opérationnels en orbite basse. Afin de pouvoir éviter des collisions accidentelles, des systèmes de surveillance de l'espace existent mais sont limités en performances de détection pour les objets de petite taille (diamètre inférieur à 10cm), ce qui pousse à l'étude de nouvelles solutions. Cette thèse a pour objectif d'appuyer la faisabilité d'un système radar au sol utilisant un champ de veille étroit pour le catalogage de petits débris en orbite basse. Un tel système fournirait en effet des observations dites « isolées », c'est-à-dire qu'une orbite n'est pas immédiatement déductible de chacune d'entre elles. Le grand nombre combinaisons nécessaires est alors prohibitif en termes de temps de calcul pour la résolution de ce problème de pistage. Nous proposons dans ces travaux une nouvelle méthode pour initialiser les pistes, c'est-à-dire associer des observations isolées avec une faible ambiguïté et en déduire des orbites précises. Les pistes ainsi obtenues sont combinées et filtrées grâce à un algorithme de pistage multicible que nous avons adapté aux particularités du problème. Avec un taux de couverture de plus de 80 % obtenu en temps réel sur 3 jours pour des scénarios de 500 à 800 objets en plus d'un fort taux de fausses alarmes, les performances de la méthode proposée tendent à prouver la faisabilité du système envisagé. Afin d'extrapoler les résultats obtenus à de plus fortes densités d'observations, nous proposons un modèle de complexité combinatoire calibré sur les performances de l'algorithme aux faibles densités. L'apport d'un second capteur identique est également étudié et met en évidence un point de compromis entre réactivité et complexité combinatoire, ce qui offre un degré de liberté supplémentaire dans la conception d'un tel système.

This thesis is concerned with the estimation of the dynamical parameters of one or multiple targets moving through an area which is ''watched'' by a sensor network. The first part deal with performance analysis for data association, in a target tracking environment. Effects of misassociation are considered in a simple (linear) multiscan framework so as to provide closed-form expressions of the probability of correct association. Via rigorous calculations the effect of dimensioning parameters is analyzed. Remarkably, it is possible to derive very simple expressions of the probability of correct association which are independent of the scenario kinematic parameters. In a second part, we are especially interested by fusing binary information at the network level. This binary information is related to the local target behavior; i.e. its distance from a given sensor is increasing (-) or decreasing (+). However, in this rich framework we choose to focus on even simpler observations so as to put in evidence the limits and the difficulties of the decentralized binary framework. More specifically, the binary sequences {-,+} can be (locally) summarized by the times of closest point approach (cpa). So, we consider that the available observations, at the network level, are the estimated values of the cpa times. The analysis is also greatly simplified if we assume that the target motion is rectilinear and uniform or a leg-by-leg one. In the case of a single-leg trajectory, we resort to a simple maximum-likelihood estimator, while for the case of multiple-leg trajectories other methods are presented. Then, we finally present a new algorithm for target tracking within a binary sensor network. The novel tracking method is proposed and its performance through a very classical trajectory model is evaluated. We finally try to extend the algorithm to multiple target tracking.; Cette thèse s'intéresse à l'estimation des paramètres du mouvement d'une ou plusieurs cibles évoluant au sein d'une zone surveillée par un réseau de capteurs. Dans une première partie nous proposons de déterminer de façon exacte l'influence de paramètres d'influence du pistage à l'aide de la détermination d'une expression explicite d'une probabilité de bonne association. Nous parvenons à extraire l'influence de ces variables à l'aide de l'utilisation de méthodes numériques. Dans un deuxième temps nous nous intéressons à un type de capteurs bien particuliers. Nous supposons en effet que nous disposons de l'instant de plus grande proximité entre la cible et chaque capteur du réseau. A partir de ces données partielles, nous nous proposons de reconstruire la trajectoire de la cible. Après avoir montré que nous ne pouvions estimer conjointement la position et la vitesse de la cible, nous proposons des méthodes d'estimation du vecteur vitesse dans divers cas de trajectoire envisagés. Enfin, nous étudions dans la troisième partie de ce document le cas d'un réseau de capteurs binaires directionnels. Après une étude rapide sur l'estimation du vecteur vitesse dans le cas d'un mouvement rectiligne uniforme, nous étendons notre approche au cas ou le mouvement de la cible suivrait une marche aléatoire gaussienne, et nous proposons un nouvel algorithme permettant d'estimer conjointement les vecteurs vitesse et position. Nous proposons enfin une solution d'extension de notre algorithme au suivi multicible. Nous présentons dans chacun des scénarios des résultats de simulation illustrant les performances des méthodes proposées.

Robots have been given sophisticated ”eyes” to make them ”see” and understand their environments. These eyes (cameras, ladars, sonars, radars, etc...) collect a huge amount of data that need to be correctly processed to be useful. Processing this information is what a perception system is intended to perform. For almost half a century now, various perception algorithms have been proposed to tackle one or several of the underlying issues that arise when addressing the perception problem. Well known tracking, detection, mapping, localization and classification algorithms can consequently be combined to design complete perception algorithms that work well for a given application in most situations. The problem is that some real world applications (autonomous driving, etc...) require perception systems that do better than working well in most situations. An autonomous vehicle driving in a crowded urban center would need indeed to be equipped with a perception system that works well in every situation. This dissertation addresses the specific problem of perception systems reliability when confronted to highly changing dense environment. First a detailed analysis of the fundamental limitations undermining the performances of existing approaches is given. Then an original approach - based on a unified grid-based formulation of the five perceptual subproblems - is proposed and proves to be capable of solving issues that most existing systems cannot solve. The relevance of this analysis and the experimental validity of the proposed approach is assessed through an experimental comparison of two fully detailed original perception systems specifically designed for pedestrian detection purposes in urban environments.; La plupart des systèmes robotiques sont équipés de capteurs sophistiqués censés leur donner la capacité de « voir » et en conséquence de comprendre l'environnement dans lequel ils évoluent. Cependant, la quantité impressionnante d'information que ces capteurs collectent régulièrement n'est réellement mise à profit que si le robot qui en est possède la capacité de les traiter correctement. Depuis plusieurs décennies, une grande variété d'algorithmes de perception a été proposée à cet effet. Il est donc déjà possible d'assembler des algorithmes bien connus de détection, de pistage, de classification, de cartographie et de localisation pour concevoir des systèmes de perception complets capables d'opérer pour une application donnée, dans la plupart des situations. Malheureusement, un certain nombre d'applications concrètes exigent des systèmes de perception qui font bien mieux que de fonctionner la plupart du temps. Un véhicule automatique (sans conducteur) évoluant dans un centre ville ne pourra par exemple se satisfaire que d'un système de perception qui fonctionne dans toutes les situations. Ce mémoire de thèse trait précisément de fiabilité inhérente aux systèmes de perception actuels lorsqu'ils sont confrontés à des environnements complexes et changeants. Une analyse détaillée des causes de ce manque de fiabilité est d'abord proposée. Nous proposons et d'écrivons ensuite une approche nouvelle du problème de perception basée sur une formulation unifiée de ses cinq problèmes sous-jacents (détection, pistage, classification, cartographie et localisation). Nous montrons ainsi que cette approche permet de contourner naturellement les difficultés qui bornent les performances de la plupart des systèmes existants. La pertinence de l'analyse présentée dans ce document ainsi que la validité expérimentale des solutions proposées sont évaluées au travers d'une comparaison concrète entre deux systèmes de perception originaux conçus pour « percevoir» des piétons en environnement urbain.

Robots have been given sophisticated ”eyes” to make them ”see” and understand their environments. These eyes (cameras, ladars, sonars, radars, etc...) collect a huge amount of data that need to be correctly processed to be useful. Processing this information is what a perception system is intended to perform. For almost half a century now, various perception algorithms have been proposed to tackle one or several of the underlying issues that arise when addressing the perception problem. Well known tracking, detection, mapping, localization and classification algorithms can consequently be combined to design complete perception algorithms that work well for a given application in most situations. The problem is that some real world applications (autonomous driving, etc...) require perception systems that do better than working well in most situations. An autonomous vehicle driving in a crowded urban center would need indeed to be equipped with a perception system that works well in every situation. This dissertation addresses the specific problem of perception systems reliability when confronted to highly changing dense environment. First a detailed analysis of the fundamental limitations undermining the performances of existing approaches is given. Then an original approach - based on a unified grid-based formulation of the five perceptual subproblems - is proposed and proves to be capable of solving issues that most existing systems cannot solve. The relevance of this analysis and the experimental validity of the proposed approach is assessed through an experimental comparison of two fully detailed original perception systems specifically designed for pedestrian detection purposes in urban environments.; La plupart des systèmes robotiques sont équipés de capteurs sophistiqués censés leur donner la capacité de « voir » et en conséquence de comprendre l'environnement dans lequel ils évoluent. Cependant, la quantité impressionnante d'information que ces capteurs collectent régulièrement n'est réellement mise à profit que si le robot qui en est possède la capacité de les traiter correctement. Depuis plusieurs décennies, une grande variété d'algorithmes de perception a été proposée à cet effet. Il est donc déjà possible d'assembler des algorithmes bien connus de détection, de pistage, de classification, de cartographie et de localisation pour concevoir des systèmes de perception complets capables d'opérer pour une application donnée, dans la plupart des situations. Malheureusement, un certain nombre d'applications concrètes exigent des systèmes de perception qui font bien mieux que de fonctionner la plupart du temps. Un véhicule automatique (sans conducteur) évoluant dans un centre ville ne pourra par exemple se satisfaire que d'un système de perception qui fonctionne dans toutes les situations. Ce mémoire de thèse trait précisément de fiabilité inhérente aux systèmes de perception actuels lorsqu'ils sont confrontés à des environnements complexes et changeants. Une analyse détaillée des causes de ce manque de fiabilité est d'abord proposée. Nous proposons et d'écrivons ensuite une approche nouvelle du problème de perception basée sur une formulation unifiée de ses cinq problèmes sous-jacents (détection, pistage, classification, cartographie et localisation). Nous montrons ainsi que cette approche permet de contourner naturellement les difficultés qui bornent les performances de la plupart des systèmes existants. La pertinence de l'analyse présentée dans ce document ainsi que la validité expérimentale des solutions proposées sont évaluées au travers d'une comparaison concrète entre deux systèmes de perception originaux conçus pour « percevoir» des piétons en environnement urbain.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

In this report, the aim is to develop and study a new particle filter called «The Kalman-Particle Kernel Filter (KPKF)». The KPKF represents the conditional density of the state as a mixture of n-dimensional gaussian densities each centered on a particle and having a small covariance matrix. The algorithm corrects the system state both by a Kalman-type correction and a particle-type correction, by changing the particle weights. In addition an original resampling method is performed to keep the appropriate properties of gaussian mixture. The KPKF combines advantages of the Regularized Particle Filter (RPF) in term of robustness and of the Extended Kalman Filter (EKF) in term of accuracy. This new method of filtering is applied to inertial navigation update of an aircraft equipped with a radar altimeter. The results show a good behaviour of the KPKF for a large initial uncertainty of the aircraft?s position.; L'objectif de ce mémoire est de développer et d'étudier un nouveau type de filtre particulaire appelé le filtre de Kalman-particulaire à noyaux (KPKF). Le KPKF modélise la densité conditionnelle de l'état comme un mélange de gaussiennes centrées sur les particules et ayant des matrices de covariance de norme petite. L'algorithme du KPKF utilise une correction de l'état de type Kalman et une correction de type particulaire modifiant les poids des particules. Un nouveau type de ré-échantillonnage permet de préserver la structure de cette mixture. Le KPKF combine les avantages du filtre particulaire régularisé en terme de robustesse et du filtre de Kalman étendu en terme de précision. Cette nouvelle méthode de filtrage a été appliquée au recalage de navigation inertielle d'un aéronef disposant d'un radio altimètre. Les résultats obtenus montrent que le KPKF fonctionne pour de grandes zones d'incertitude initiale de position.

In this report, the aim is to develop and study a new particle filter called «The Kalman-Particle Kernel Filter (KPKF)». The KPKF represents the conditional density of the state as a mixture of n-dimensional gaussian densities each centered on a particle and having a small covariance matrix. The algorithm corrects the system state both by a Kalman-type correction and a particle-type correction, by changing the particle weights. In addition an original resampling method is performed to keep the appropriate properties of gaussian mixture. The KPKF combines advantages of the Regularized Particle Filter (RPF) in term of robustness and of the Extended Kalman Filter (EKF) in term of accuracy. This new method of filtering is applied to inertial navigation update of an aircraft equipped with a radar altimeter. The results show a good behaviour of the KPKF for a large initial uncertainty of the aircraft?s position., L'objectif de ce mémoire est de développer et d'étudier un nouveau type de filtre particulaire appelé le filtre de Kalman-particulaire à noyaux (KPKF). Le KPKF modélise la densité conditionnelle de l'état comme un mélange de gaussiennes centrées sur les particules et ayant des matrices de covariance de norme petite. L'algorithme du KPKF utilise une correction de l'état de type Kalman et une correction de type particulaire modifiant les poids des particules. Un nouveau type de ré-échantillonnage permet de préserver la structure de cette mixture. Le KPKF combine les avantages du filtre particulaire régularisé en terme de robustesse et du filtre de Kalman étendu en terme de précision. Cette nouvelle méthode de filtrage a été appliquée au recalage de navigation inertielle d'un aéronef disposant d'un radio altimètre. Les résultats obtenus montrent que le KPKF fonctionne pour de grandes zones d'incertitude initiale de position.

Pour des raisons de gestion de la faune sauvage, mais aussi pour des raisons éthiques, le contrôle du tir et la recherche du gibier blessé doit être aujourd'hui la continuité obligatoire du tir. Cette activité ancestrale requiert certaines aptitudes et capacités de la part du chien mais également du conducteur. Après s'être intéressé au standard et aux aptitudes du Teckel à la recherche du grand gibier blessé, l'auteur nous décrit différentes méthodes de dressage, en s'appuyant sur la connaissance de l'apprentissage chez les canidés et sur des techniques d'éducation comme le conditionnement opérant, le shaping ou façonnement. Le dressage progressif commence tout d'abord par un travail à l'artificiel, permettant l'éducation du chien et du conducteur pour arriver au résultat final voulu : un couple chien-conducteur fiable à la recherche au naturel. Afin de contrôler cette fiabilité, les associations de chiens de sang ont mis en place des épreuves qualificatives permettant de juger du travail du couple. Ainsi dans les clubs canins ayant mis en place depuis de longue date ce type d'épreuves grâce à la sélection, on obtient des chiens issus de plusieurs générations de chiens de sang et présentant de grandes aptitudes et capacités à la recherche du grand gibier blessé.

The final phase of spawning migration of eight adult male Atlantic salmon, Salim solar L., was analysed by radio-tracking in relation to sea age and size in a spawning tributary of the River Selune. Four grilse and four multi sea-winter fish, one of which as a previous spawner, were radio-tagged and released. Their fork length ranged from 602 to 882 mm. The daily movement in the first two days after release and the furthest upstream distance recorded from the trap during the study period were independent of fish length. Maximum amplitude of movement observed over the entire study period was inversely correlated with length. Daily movement decreased in all males during the spawning period and was negatively correlated with the size of fish. Surviving males remained in the vicinity of the spawning grounds after spawning. It was concluded that the length of male seemed to influence its behaviour in the last phase of the spawning migration, enabling a much more successful participation of the larger males in spawning., La phase finale de la migration de reproduction de huit mâles adultes de saumon atlantique (Salmo salar L.) est étudiée par radiopistage en liaison avec la taille et l'âge de mer des poissons sur un affluent frayère de la Sélune. Quatre de ces poissons étaient des grilses, Les quatre autres étaient des poissons de plusieurs hivers de mer dont l'un d'entre eux s'était déjà reproduit une première fois. Leur taille (longueur fourche) s'échelonnait de 602 à 882 mm. Le taux de déplacement journalier durant les deux premiers jours après le relâcher et le point extrême de migration amont enregistré durant la période d'étude sont indépendants de la longueur du poisson. L'amplitude maximale des mouvements observés au cours de cette période était correlé négativement avec la longueur. Le déplacement journalier diminuait fortement durant la période de reproduction et était correlé négativement à la taille du poisson. Après la fraie, les mâles survivants restaient à proximité des frayères. Il est conclu de cette étude que la taille du saumon adulte mâle semble influencer son comportement lors de la dernière phase de sa migration de reproduction, permettant aux grands mâles un taux beaucoup plus élevé de participation à la reproduction.