a la physique de l'information - Lisa - Université d'Angers

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cessus neuronaux vus comme des systèmes électriques spécifiques de traitement de l’information [A13] et plus récemment en élargissant aux systèmes d’imagerie [A9, B4, A14, B3, B8, A20, A23, A24, B16]. Cette extension de la résonance stochastique aux images est un aspect particulièrement original de mon travail puisque les effets de bruits utiles avaient, jusqu’alors, essentiellement été étudiés sur des processus non linéaires dédiés aux signaux monodimmensionnels. 2.5.1.2 . . . à la physique de l’information Mes travaux sur la résonance stochastique m’ont amené à travailler sur des systèmes physiques et des tâches de traitement de l’information variés. J’ai ainsi développé des compétences larges en physique non linéaire et en théorie de l’information appliquée aux signaux et aux images. Ceci m’a permis de m’interesser à des questions autres que celles liées aux effets de bruits utiles mais ayant comme point commun d’être situées à l’interface entre la physique et les sciences de l’information. Dans ce contexte élargi de physique de l’information, je développe actuellement mes travaux selon 2 modalités : • Analyse en échelle et image: les images de scènes naturelles sont des structures informationnelles complexes. Leur compréhension et leur modélisation sont essentielles pour de nombreuses tâches de traitement d’image ou de vision et de nouveaux progrès sont a priori intéressants dans cette direction. Parmi les propriétés spécifiques qui caractérisent les images naturelles, il y a les propriétés fractales. Des invariances d’échelles synonymes de fractalité ont principalement été observées dans l’organisation spatiale des images naturelles. De telles propriétés fractales dans le domaine spatial sont utiles pour construire des modèles plus réalistes des images naturelles tel que le perçoit le système visuel. Les études [A27, A30, B14] montrent un nouvel aspect des propriétés fractales des images naturelles. Au delà de l’organisation spatiale, nous avons considéré l’organisation colorimétrique. Nous avons montré au moyen de différents estimateurs que la distribution des pixels tend à se faire de façon auto-similaire dans l’espace colorimétrique. Sur le même thème de l’analyse en échelle, j’ai récemment initié des travaux sur la question de l’échelle optimale d’observation d’objets dans des images bruités [B18]. Application des sciences de l’information aux sciences du vivant: j’explore également des approches applicatives en considérant les sciences du vivant. Dans le domaine du biomédical je m’intéresse à la fluxmétrie laser Doppler (LDF). Habituellement, seule la valeur moyenne du signal LDF est utilisée pour observer la circulation sanguine. Avec une équipe pluridisciplinaire de traiteurs de signaux et de praticiens du centre hospitalier universitaire d’Angers rassemblée autour d’Anne HUMEAU (professeure au Laboratoire LISA), nous cherchons à analyser les fluctuations autour de ces valeurs moyennes pour tenter de déterminer si elles peuvent être porteuses d’informations utiles pour la compréhension des phénomènes physiologiques. Dans ce cadre, nous avons utilisé des outils nouveaux pour l’analyse des signaux comme la transformée de Hilbert-Huang [A28], des mesures issues de la théorie statistique de l’information comme l’information de Fisher [A22, A25] ou encore l’analyse en échelle au moyen d’analyses multifractales [A16, A17, A28, A29, B5, B6, B7, B11, B13, B17] pour évaluer la complexité des signaux de LDF. Dans le cadre du projet PHENOTIC (voir section 2.5.3), je considère le domaine du biovégétal et les nouvelles applications des sciences de l’information pour le phénotypage. Je m’intéresse à trois supports d’étude à différentes échelles de taille et étapes de développement des plantes : la croissance d’une plantule depuis la semence jusqu’à la reprise de la photosynthèse; l’architecture du rosier; le développement de pathogènes dans différents tissus [B19]. 9/197
2.5.2 Encadrement Thèses Thèse soutenue : Solenna BLANCHARD (durée 3 ans : septembre 2006 - Novembre 2008) Titre de la thèse : Effet de bruit utile dans les processus non linéaires : Contribution sur de nouveaux mécanismes en traitement du signal et en imagerie. Constitution du Jury : R. LE BOUQUIN-JEANNES (rapporteur, section CNU 61), J.-M. BILBAULT (rapporteur, section CNU 63), F. GOUDAIL (président du jury, section CNU 63), S. ZOZOR (examinateur, CNRS), D. GINDRE (examinateur, section CNU 30) Encadrement : 50% D. ROUSSEAU–F. CHAPEAU-BLONDEAU, professeur section CNU 63. Financement : Allocation de recherche du ministère et monitorat. Publications pendant la thèse sur la durée 2006-2008 : 6 articles dans des revues avec comité de lecture [A10, A13, A14, A20, A21, A24] et 3 congrès avec actes et comités de lecture [B3, B8, B9]. Situation actuelle de la diplômée : Solenna BLANCHARD a obtenu la qualification aux fonctions de maître de conférences par les sections CNU 61 et 63. Elle effectue actuellement un post-doctorat au Laboratoire Traitement du Signal et de l’Image (LTSI) UMR Inserm 642 de l’Université de Rennes 2. Thèse en cours : Julien CHAUVEAU (début de la thèse en septembre 2007) Titre provisoire de la thèse : Méthodes fractales en analyse et synthèse d’images. Application à l’imagerie couleur. Encadrement : 50% D. ROUSSEAU–F. CHAPEAU-BLONDEAU Financement: Bourse des collectivités locales (Communauté d’Agglomération de Cholet). Situation actuelle du doctorant : il est inscrit en troisième année, 2 articles [A27, A30] et 1 congrès [B14]. La soutenance est prévue à l’automne 2010. Thèse en cours: Agnès DELAHAIES (début de la thèse en septembre 2008) Titre provisoire de la thèse: Traitement et analyse de l’information en imagerie non conventionnelle. Applications aux domaines du biomédical et du végétal. Encadrement : 50% D. ROUSSEAU–CHAPEAU-BLONDEAU Financement: Allocation de recherche du ministère flêchée sur thématique prioritaire et monitorat. Situation actuelle du doctorant : elle est inscrite en deuxième année, 1 article [A32] et 2 congrès [B16, B18]. Stages de Master 2 (durée 6 mois) • Jin CHEN, “Simulations dynamiques de forces de frottement avec retour d’effort”, 2006-2007. Master2 SDS. Responsable du stage : E. RICHARD et D. ROUSSEAU. Aujourd’hui ingénieur en Chine. • Thibault LEVRARD, “Une méthodologie de quantification multi-échelle du degré de dépendance de deux signaux-application aux signaux physiologiques”, 2008-2009. Master 2 SDS. Respon- 10/197
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