SCRIPTORIUM (Université de Moncton)
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Apprentissage profond appliqué à la détection du deepfake et à l'imagerie médicale: détection de la covid-19 et de la rétinopathie diabétique
Get PDFL’apprentissage profond est une technique d’intelligence artificielle récente et populaire, connue pour ses avancées significatives dans les domaines de la vision par ordinateur et de l’apprentissage automatique. Toutefois, de nouvelles techniques plus avancées apparaissent régulièrement, ce qui peut compliquer la tâche des nouveaux chercheurs pour suivre les dernières avancées. Dans notre travail, nous examinons les avancées récentes de l’apprentissage profond pour fournir une vue d’ensemble des dernières tendances dans le domaine. Dans ce travail, des méthodes de classification basées sur l’apprentissage profond ont été développées et comparées à d’autres méthodes de classification existantes. Pour cela, des données synthétiques générées à l’aide de techniques d’augmentation de données, ainsi que des données réelles issues de la littérature ont été utilisées. Le premier chapitre aborde la détection du COVID-19 à partir d’images radiographiques en utilisant l’apprentissage par transfert. Le deuxième chapitre se concentre sur une méthode de multi-classification pour la détection de la rétinopathie diabétique en utilisant une méthode d’entraînement hybride. Le troisième chapitre présente une étude améliorée pour l’identification de la rétinopathie diabétique à partir d’images de fondus rétiniens avec une interface utilisateur graphique. Enfin, le quatrième chapitre présente une nouvelle approche pour la détection de fausses informations dans les vidéos à l’aide du modèle linceptionResnetyV2. Les résultats de nos tests pour chaque étude se sont révélés prometteurs, montrant le potentiel de nos approches pour assurer une bonne classification en termes de précision et de robustesse. Mots clés : Apprentissage profond, Classification automatique, imagerie médicale, reconnaissance de fausses informations, extraction de caractéristiques, apprentissage par transfert
Temperature-induced hysteresis in amplification and attenuation of surface-plasmon-polariton waves
No full textThe propagation of surface-plasmon-polariton (SPP) waves at the planar interface of a metal and a dielectric material was investigated for a dielectric material with strongly temperature-dependent constitutive properties. The metal was silver and the dielectric material was vanadium multioxide impregnated with a combination of active dyes. Depending upon the volume fraction of vanadium multioxide, either attenuation or amplification of the SPP waves may be achieved; the degree of attenuation or amplification is strongly dependent on both the temperature and whether the temperature is increasing or decreasing. At intermediate volume fractions of vanadium multioxide, for a fixed temperature, a SPP wave may experience attenuation if the temperature is increasing but experience amplification if the temperature is decreasing.udemauteur: Son Vinh Tran; Alain Hach
Functionalization of ITO thin films for VO2 based thermochromic devices
No full textITO thin films are the most commonly used transparent conductors in a wide variety of devices. However, in their fully optimized state the ITO films are not compatible with other types of devices exhibiting optical change in the near infrared region. One such class are the thermochromic devices based on vanadium dioxide (VO2) thin films. The VO2 films exhibit a very effective optical modulation in the near infrared region where the ITO films are not transparent. The aim of the present work is to functionalize the ITO films and to render them compatible for use with the VO2 based thermochromic devices. The thickness dependence of the optical and electrical properties of these functionalized ITO films is also studied. The dependence of the electrical properties on film thickness has been examined in the light of the existing size effect theories for the first time. Near-infrared transparent ITO films with adequate electrical properties have been achieved for the required application.udemauteur: Bassel Abdel Samad; Pandurang Ashri
Biogenic Selenium Nanoparticles in Biomedical Sciences: Properties, Current Trends, Novel Opportunities and Emerging Challenges in Theranostic Nanomedicine
No full textSelenium is an important dietary supplement and an essential trace element incorporated into selenoproteins with growth-modulating properties and cytotoxic mechanisms of action. However, different compounds of selenium usually possess a narrow nutritional or therapeutic window with a low degree of absorption and delicate safety margins, depending on the dose and the chemical form in which they are provided to the organism. Hence, selenium nanoparticles (SeNPs) are emerging as a novel therapeutic and diagnostic platform with decreased toxicity and the capacity to enhance the biological properties of Se-based compounds. Consistent with the exciting possibilities offered by nanotechnology in the diagnosis, treatment, and prevention of diseases, SeNPs are useful tools in current biomedical research with exceptional benefits as potential therapeutics, with enhanced bioavailability, improved targeting, and effectiveness against oxidative stress and inflammation-mediated disorders. In view of the need for developing eco-friendly, inexpensive, simple, and high-throughput biomedical agents that can also ally with theranostic purposes and exhibit negligible side effects, biogenic SeNPs are receiving special attention. The present manuscript aims to be a reference in its kind by providing the readership with a thorough and comprehensive review that emphasizes the current, yet expanding, possibilities offered by biogenic SeNPs in the biomedical field and the promise they hold among selenium-derived products to, eventually, elicit future developments. First, the present review recalls the physiological importance of selenium as an oligo-element and introduces the unique biological, physicochemical, optoelectronic, and catalytic properties of Se nanomaterials. Then, it addresses the significance of nanosizing on pharmacological activity (pharmacokinetics and pharmacodynamics) and cellular interactions of SeNPs. Importantly, it discusses in detail the role of biosynthesized SeNPs as innovative theranostic agents for personalized nanomedicine-based therapies. Finally, this review explores the role of biogenic SeNPs in the ongoing context of the SARS-CoV-2 pandemic and presents key prospects in translational nanomedicine.udemauteur: Si Amar Dahouman
Impact des microvésicules de plaquettes sur l'expression de produits inflammatoires des monocytes et macrophages THP-1
No full textLes microvésicules de plaquettes (PMVs) sont de petites vésicules de 0,2 à 1 μm relâchées en grandes quantités par les plaquettes activées dans les environs du foyer inflammatoire. Les PMVs peuvent s’associer à la surface de plusieurs types cellulaires, dont certaines peuvent les internaliser. Dans la cellule hôte, leur cargo de microARN, de facteurs de transcription, d’organites, de lipides bioactifs et d’enzymes peuvent modifier le phénotype de la cellule. Les monocytes et les macrophages, responsables de l’élimination des vésicules extracellulaires en conditions homéostatiques, interagissent avec les PMVs durant la réponse inflammatoire. Leur capacité d’internaliser les PMVs et d’utiliser leur contenu à des fins liées à l’inflammation fait l’objet de cette étude. Nous avons démontré par cytométrie de flux que le modèle cellulaire monocytaire THP-1 et les macrophages qui en sont dérivés captent les PMVs. Leur capacité d’internaliser ces PMVs fut démontrée par microscopie confocale. Pour évaluer le transfert potentiel de contenu, les transcrits et les protéines des gènes prostaglandine synthases (PTGS) 1 et 2, lipoxygénases (ALOX) 5, 12 et 15, et thromboxane A synthase 1 (TBXASI) ont été quantifiés par la méthode rétrotranscription-réaction de polymérase en chaine quantitative (RT-qPCR) et immunobuvardage de type western, respectivement. Bien que les résultats de RT-qPCR n’étaient pas conclusifs, l’abondance des protéines cyclooxygénase (COX)-1 (encodée par le gène PTGS1) et TBXA A1 augmenta dans les cellules THO-1 de façon significative et proportionnelle à la dose de PMVs. La sécrétion de 12-HHTrE, produit par l’activité des deux enzymes transférées sur l’acide arachidonique (AA), augmenta aussi après l’incubation. Sachant que les enzymes COX-1 et TBXA A1 sont abondantes dans les plaquettes et leurs microparticules, ces résultats semblent démontrer un transfert de contenu des PMVs vers les cellules THP-1. L’effet de l’interaction en question sur les cytokines produites fut aussi investigué; quoiqu’aucun changement ne fut observé chez les THP-1 non différenciées, les PMVs ont changé le profil de cytokines produites par les M₀ et les M₁ en augmentant de façon générale la sécrétion de produits chimiotactiques. Nos résultats démontrent que les PMVs présentes en quantité suffisante semblent transférer une partie de leur contenu aux THP-1, et que ceci augmente leur phénotype pro-inflammatoire
Reactive gliosis and neuroinflammation: prime suspects in the pathophysiology of post-acute neuroCOVID-19 syndrome
No full textAs the repercussions from the COVID-19 pandemic continue to unfold, an ever-expanding body of evidence suggests that infection also elicits pathophysiological manifestations within the central nervous system (CNS), known as neurological symptoms of post-acute sequelae of COVID infection (NeuroPASC). Although the neurological impairments and repercussions associated with NeuroPASC have been well This mini-review explores the current literature that elucidates various mechanisms underlining NeuroPASC, its players, and regulators, leading to persistent neuroinflammation of affected individuals. Specifically, we provide some insights into the various roles played by microglial and astroglial cell reactivity in NeuroPASC and how these cell subsets potentially contribute to neurological impairment in response to the direct or indirect mechanisms of CNS injury. in the literature, its etiology remains to be fully characterized.A better understanding of the mechanisms and biomarkers associated with this maladaptive neuroimmune response will thus provide better diagnostic strategies for NeuroPASC and reveal new potential mechanisms for therapeutic intervention. Altogether, the elucidation of NeuroPASC pathogenesis will improve patient outcomes and mitigate the socioeconomic burden of this syndrome.udemauteur: Gilles A. Robichau
Parental stereotypes and cognitive processes: Evidence for a double standard in parenting roles when reading texts
No full textWhile the characteristics associated with fathers have taken on more maternal traits more recently, a similar shift has not been observed for maternal characteristics. The role of mother remains stereotyped, and those who do not adhere to this often face criticism. This study examines the impact of parental stereotypes on the cognitive processes associated with reading. A sample of 32 individuals read 24 experimental passages introducing a parent (mother or father) in a traditional or non-traditional role, and in a neutral or disambiguating context. Results show a significant interaction between the type of role and gender of the parent on reading times. Simple main effect tests revealed that for traditional roles, fixation durations were longer when the protagonist was a father than when the protagonist was a mother. There was no effect of role type for fathers, yet for mothers, fixation durations were longer when they were depicted in non-traditional roles than when they were depicted in traditional roles. This disruption of information processing of schema incongruent content suggests that mothers’ parenting stereotypes remain anchored in society and are more rigid than those of fathers, supporting the idea of a double standard in parenting roles.udemauteur: Mylène Ross-Plourde; Mylène Lachance-Grzela; Annie Roy-Charlan
À l'intersection de l'âge et de l'orientation sexuelle: une étude auprès de personnes gaies et lesbiennes âgées de 65 ans et plus au Nouveau-Brunswick
No full textCette étude porte sur le vécu des personnes gaies et lesbiennes âgées de 65 ans et plus au Nouveau-Brunswick. Historiquement, ces personnes ont vécu des oppressions telles que l’homophobie de manière systémique. En raison de leur orientation sexuelle, ils et elles ont été confronté.e.s à plusieurs défis dans leur vie, tant au niveau subjectif et interne qu’au niveau relationnel et social. Face à ces défis, ces personnes gaies et lesbiennes ont utilisé des stratégies pour surmonter les difficultés qui se sont présentées. Aujourd’hui, à l’intersection de l’âge et l’orientation sexuelle, les stratégies identitaires employées pour contrer les défis dans le passé sont-elles toujours les mêmes que celles utilisées dans le présent? Cette population qui se retrouve à une intersection des identités importante est peu étudiée et peu comprise. Elle est souvent invisibilisée en raison de son regroupement hétérosexiste avec l’ensemble des personnes âgées. Cette recherche vise donc à explorer comment les personnes gaies et lesbiennes âgées de 65 ans et plus au Nouveau-Brunswick Vivent l’intersection identitaire de l’âge et l’orientation sexuelle dans le présent en lien avec leur vécu du passé. Cette question a été abordée dans une optique de l’intersectionnalité, spécifiquement les niveaux d’analyse que propose Yuval-Davis, (2006) soit les niveaux institutionnel, expérientiel, intersubjectif et représentationnel. Une méthodologie qualitative et une approche narrative (Fraser, 2004) ont permis de rencontrer quatre hommes gais et trois femmes lesbiennes qui ont participé à un entretien individuel. Les résultats de ces entretiens ont mis en évidence l’importance du passé des personnes âgées gaies et lesbiennes en soulignant des défis communs. Cette thèse a permis de saisir l’importance du passé pour mieux comprendre la réalité du présent pour les personnes gaies et lesbiennes âgées de 65 ans et plus au Nouveau-Brunswick tout en soulignant l’importance de maintenir et de promouvoir les stratégies identitaires issues de ce passé
Algorithme de Monte Carlo Hamiltonien pour l'estimation des paramètres du modèle gamma-pareto-généralisée
No full textLa modélisation des évènements extrêmes est importante dans plusieurs domaines, tels que l’ingénierie civil, les finances ou encore la sécurité informatique. Les modèles statistiques permettent d’estimer la fréquence d’apparition et l’intensité de ces extrêmes qui présentent des distributions avec des formes complexes la plupart du temps. En absence de séries d’extrêmes homogènes, les mélanges de lois sont utilisés afin d’avoir plus de flexibilité. Le mélange des lois Gamma et de Pareto Généralisée (GAM-GPD) possède des caractéristiques importantes pour représenter les distributions de probabilités de phénomènes complexes avec une grande concentration au niveau central et un comportement asymptotique de type puissance pour la queue de la distribution. L’inférence pour les mélanges de lois nécessite l’emploi d’approches optimales pour l’estimation des paramètres, des quantiles ainsi que leurs incertitudes. L’approche de la plus utilisée est celle basée sur la maximisation de la vraisemblance. Les objectifs du présent travail sont : (1) Effectuer une inférence statistique du modèle GAM-GPD dans un cadre bayésien et (2) développer un algorithme d’optimisation pour l’estimation des distributions a posteriori des paramètres. Les algorithmes de Monte Carlo par chaînes de Markov (MCMC) sont alors considérés pour générer des réalisations à partir de la distribution a posteriori des paramètres et d’en déduire ses caractéristiques. Il s’agit d’approches de simulations qui permettent de construire des chaînes de Markov irréductibles et apériodiques et qui admettent comme distribution stationnaire la loi a posteriori des paramètres à estimer. On s’intéressera particulièrement à l’algorithme de Monte Carlo Hamiltonien pour garantir une bonne couverture de l’espace des paramètres du modèle GAM-GPD avec une convergence optimale vers la distribution stationnaire. Mots clés : Mélange de lois de probabilité; Algorithme d’optimisation optimal; Événements extrêmes; Algorithme MCMC; Monte Carlo par Hamiltonien; Algorithme NUTS; No-U-turn-Sampler.thesis: M. Sc. (biochimie), Université de Moncton, 202
Combining frequency transformer and CNNs for medical image segmentation
No full textImage segmentation is one of the most challenging and difficult tasks in digital image processing. It has many medical applications such as cancerous tumors segmentation, organ segmentation, or abnormalities segmentation. Recent techniques combining convolution-based models and transformers are proposed for automatic medical segmentation tasks. These techniques achieve good results but require much time and resources. In this paper, we propose a new model to segment medical images which combines CNNs and frequency transformers in a parallel way to minimize the number of parameters and to reduce computation time. This work presents a powerful model, composed of two main branches, able to learn global-local feature interactions which are currently in a medical image. The first branch based on Frequency Transformer (FT) employs Fourier Transform instead of multi-head attention to capture global dependencies. While a no-deeper convolutional neural network (CNN) is employed to get rich local information. With a small number of parameters, the proposed model was tested on many public medical image databases and achieves state-of-the-art results for lesion/tumor segmentation tasks.udemauteur: Mustapha Kardouchi; Moulay Akhlouf