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MIWET: Medical image watermarking using encryption and fusion technique
No full textInternational audienceDigital augmentation of contemporary healthcare has directed the expansion of ICT-based systems. At this stage, a variety of telemedical support has been implemented to ensure the provision of medical utilities. Data Privacy, reliability, and credibility are the three security prerequisites that demand constant monitoring and corrective measures. Watermarking and cryptographic techniques offer a potentially viable solution for effectively addressing the aforementioned challenges. This article presents a robust and secure watermarking procedure that effectively safeguards the privacy and accuracy of digital medical data. This work uses a hybridization of NSST and DTCWT to implement a multimodality image fusion method that generates the watermark image. Further, a combination of three transforms namely, NSST, BEMD, and MSVD is used to conceal the generated mark in the carrier image. Also, the weighting factor is computed using HOG-based optimization to achieve a balance between visual quality and robustness. Finally, the marked carrier image is encrypted with a suitable encryption technique for better security. The proposed framework’s versatility, embedding capacity, robustness, and imperceptibility are evaluated, with the results justifying its efficacy. The study demonstrates a significant improvement of 47.65 % over the baseline, thus highlighting the framework’s superiority
RelTrans: An Enhancing Offline Reinforcement Learning Model for the Complex Hand Gesture Decision-making Task
No full textInternational audienceAs wearable devices gain popularity, gesture recognition technology is becoming increasingly vital. Merely identifying gesture categories is insufficient for devices operating in complex environments. A significant challenge lies in enabling devices to autonomously and efficiently perform gesture recognition tasks, particularly in complex decision-making. Addressing this, this paper introduces an implicit relationship constraint-based offline reinforcement learning model, termed the Relationship Transformer Guided Generative Policy Network (RelTrans), designed for complex gesture decision-making tasks. The model includes an Implicit Constraint-Constructing Network (ICCN) that uses immediate rewards, unbound by predefined reward values, to extract relationship data for guiding the Generative Policy Network (GPN) in predicting action sequences. Additionally, it integrates a knowledge distillation-based Soft-Bias loss function, which not only allows the GPN to leverage ICCN’s implicit constraints but also controls its self-generalization, ensuring effective information exchange and coordinated network updates. These advancements enable the model to comprehend and adapt to higher-level decision-making and reasoning across varying environmental conditions, enhancing the agent and applicability of gesture recognition technology in a broad spectrum of application areas. Extensive experimentation across 19 subtasks in the D4RL offline benchmark suite demonstrates that RelTrans matches or surpasses the performance of previous state-of-the-art approaches in various autonomous decision-making tasks. Our code is open source and available at: https://github.com/Aoudsung/RelTrans
Outiller l'ingénieur biomédical dans la prévention des cyberattaques
No full textLa numérisation croissante des systèmes d’information dans les services de soins des établissements de santé, a ouvert de nouvelles voies pour l'amélioration des soins. Cependant, cette avancée technologique s'accompagne d'un défi majeur à savoir la cybersécurité au sein de ces derniers. La protection des données médicales sensibles, la préservation de l'intégrité des systèmes informatiques, et la garantie du bon fonctionnement des équipements biomédicaux sont des impératifs cruciaux. Face à l’émergence des risques cyber, il est nécessaire d'outiller les ingénieurs biomédicaux dans la prévention des cyberattaques. En s'appuyant sur les enseignements de la publication Sécurité Numérique des équipements biomédicaux de l'Association Française des Ingénieurs Biomédicaux (AFIB), quatre outils ont été élaborés pour favoriser l’intégration de la sécurité numérique dans les procédures d'achat, définir les modalités de collaboration au sein des établissements de santé, assurer la sécurité autour des équipements biomédicaux et évaluer la criticité de ces équipements. Ces outils ont fait l’objet de tests auprès d’ingénieurs biomédicaux pour vérifier leur adéquation aux besoins de la communauté biomédicale et dégager des perspectives d’évolution
Graph Autoencoder Anomaly Detection for E-commerce Application by Contextual Integrating Contrast With Reconstruction and Complementarity
No full textInternational audienceConsidering the personalized characteristics and behavior patterns of users, quickly and accurately identifying abnormal users is crucial in the realm of E-commerce applications. However, existing methods fall short in integrating local and global structural information. Meanwhile, contextual information can serve effectively as a supervisory signal for anomaly detection. This paper proposes a Graph Autoencoder Anomaly Detection model, GAAD, that leverages context-integrated contrast and reconstruction complementarity. This model utilizes local information of target nodes and adopts a contrastive learning module based on graph neural networks to capture anomalies in the structure space; simultaneously, a context subgraph of the global information of the target node is constructed and anomalies in the attribute space are captured through the autoencoder-based reconstruction module. The GAAD model integrates two complementary modules, contrast and reconstruction, to enhance the accuracy of anomaly node detection. The experimental results showcase the superior performance of the proposed model over existing baseline methods across all seven benchmark datasets, thereby highlighting its efficiency in anomaly detection within E-commerce applications. Our code is available at https://github.com/jinjiewu2000/GAAD
Caractérisation de température et de flux par thermographie IR en face arrière d'un composite tissé exposé à une flamme
No full textInternational audienceFire exposure conditions that are used to reproduce fire events in aircrafts engine are considered in this study. In order to characterize the heat transfer involved in a composite material subjected to a kerosene flame, the boundary conditions of the thermal problem are analyzed. The heat transfer representation are described as well as several methods to characterize the heat fluxes. An experimental kerosene burner is employed to mimic the fire certification conditions (flame temperature of 1100 °C and heat flux of 116 kW/m² around the impinging zone) and an infrared camera is used to monitor the back surface temperature of a sample. As first step towards a characterization of the measurement set-up, a steel plate is used on these conditions, the heat fluxes are quantified in a wide area, on either back surface (global convective coefficient) or exposed surface (local radiative and convective heat fluxes)
Interactions modales au voisinage des points exceptionnels et application pour l’atténuation acoustique
No full textIn the wave theory of physics, normal modes are a recurring concept to analyze dynamical systems. If the latter are Hermitian, then their eigenmodes are orthogonal. This is no longer the case when gains and/or losses are taken into account. For certain sets of parameters, eigenvalues as well as their associated eigenvectors will merge, this is what we call an exceptional point (EP). These EPs have attracted a lot of interest in recent years due to the counterintuitive properties associated with them. The objective of this thesis is to study the relevance of dissipative solutions based on the concept of EPs formulated in the temporal domain.First, the main phenomena associated with EPs such as critical damping and polarization have been demonstrated theoretically, numerically and experimentally in the case of two pendulums coupled by a spring and in the presence of a magnetic damping. EPs were obtained by finely tuning the pulsation and the damping rate of one of the pendulums, and a general method for locating EPs was proposed. Then, encirclements of the EPs were carried out by varying the parameters of the previous experiment over time. Mode switching and nonadiabatic transitions were observed, leading to the chiral behavior due to the topology of the Riemann surface in the vicinity of the EP. A parametric study was then undertaken using a numerical model to investigate the impact of encirclement size and time on chiral behavior. Finally, these concepts were transposed to design a low frequency acoustic treatment for an acoustic cavity. Although still partial, this study shows the connections between the EPs of discrete and continuous systems and that the concept of EP can be very useful for designing efficient acoustic dissipative solutions.En physique des ondes, les modes propres sont un concept récurrent pour analyser les systèmes dynamiques. Si ces derniers sont hermitiens, alors leurs modes propres sont orthogonaux. Ce n’est plus le cas lorsque des gains et/ou pertes sont pris en compte. Pour certains jeux de paramètres, les valeurs propres ainsi que leurs vecteurs propres associés vont fusionner, c’est ce que l’on appelle un point exceptionnel (EP). Ces EPs ont suscité beaucoup d’intérêt ces dernières années en raison des propriétés contre-intuitives qui leur sont associées. L’objectif de cette thèse est d’étudier la pertinence de solutions dissipatives basées sur le concept d’EP formulé dans le domaine temporel. Tout d’abord, les principaux phénomènes associés aux EP tels que l’amortissement critique et la polarisation ont été démontrés théoriquement, numériquement et expérimentalement dans le cas de deux pendules couplés par un ressort et en présence d’un amortissement magnétique. Les EPs ont été obtenus en ajustant finement la pulsation et le taux d’amortissement de l’un des pendules, et une méthode générale de localisation des EPs a été proposée. Ensuite, des encerclements des EPs ont été réalisés en faisant varier les paramètres de l’expérience précédente au cours du temps. Des échanges de modes et des transitions non adiabatiques ont été observés, conduisant au comportement chiral dû à la topologie de la surface de Riemann au voisinage d’un EP. Une étude paramétrique a ensuite été entreprise à l’aide d’un modèle numérique pour étudier l’impact de la taille et du temps d’encerclement sur le comportement chiral. Enfin, ces concepts ont été transposés pour dimensionner un traitement acoustique basse fréquence pour une cavité acoustique. Bien qu’encore partielle, cette étude montre les connexions entre les EPs des systèmes discrets et continus et que le concept d’EP peut être très utile pour concevoir des solutions dissipatives acoustiques performantes
Bounds in Wasserstein Distance for Locally Stationary Processes
No full textLocally stationary processes (LSPs) provide a robust framework for modeling time-varying phenomena, allowing for smooth variations in statistical properties such as mean and variance over time. In this paper, we address the estimation of the conditional probability distribution of LSPs using Nadaraya-Watson (NW) type estimators. The NW estimator approximates the conditional distribution of a target variable given covariates through kernel smoothing techniques. We establish the convergence rate of the NW conditional probability estimator for LSPs in the univariate setting under the Wasserstein distance and extend this analysis to the multivariate case using the sliced Wasserstein distance. Theoretical results are supported by numerical experiments on both synthetic and real-world datasets, demonstrating the practical usefulness of the proposed estimators
The survival probability of a weakly subcritical multitype branching process in iid random environment
No full textInternational audienceWe study the asymptotic behavior of the probability of non extinction of a weakly subcritical multitype branching process in iid random environments. Under suitable assumptions, the survival probability is of order of for some to specify
Mesures de champs de vitesse acoustique en écoulement turbulent à l’aide de systèmes optiques
No full textThe main objective is to develop an experimental method accompanied by a signal processing technique allowing for measuring the acoustic velocity in ducted turbulent flow. Two different experimental methods are used to measure the acoustic velocity using either Particle Image Velocimetry (PIV) or Laser Doppler Velocimetry (LDV). The synchronous method requires prior knowledge of the acoustic signal, which requires synchronizing the optical measurement system with a reference signal (e.g. microphone). Also, the measured data size required for this method is huge and the measurement duration is long. To overcome the challenges in the synchronous method, the asynchronous measurement method is applied. This method leverages the Compressed Sensing (CS) techniques to enhance acoustic velocity extraction from optical velocimetry measurement systems. This method reduces both the measurement duration and the data size. Also, it allows for measuring acoustic velocity without any prior knowledge of the acoustic signal. In addition, the measured acoustic velocity is not limited by the Shannon criterion, and hence, a low sampling frequency acPIV system can be used to measure high-frequency acoustic signals. The results of both methods show a good agreement with the classical microphone measurements. The findings contribute to the understanding of acoustic phenomena in ducted flows and provide a foundation for future developments in noise control and aerodynamics.Cette thèse aborde la problématique de la mesure de la vitesse acoustique dans les écoulements en conduit à l’aide de deux systèmes optiques: la Vélocimétrie par Image de Particule (Particle Image Velocimetry (PIV)) et la Vélocimétrie Laser Doppler (Laser Doppler Velocimetry (LDV)). L’objectif principal est de développer une méthode expérimentale ainsi qu’une technique de traitement du signal associée permettant de mesurer la vitesse acoustique dans un écoulement turbulent en conduit. Deux méthodes expérimentales différentes sont utilisées: méthode synchrone et méthode asynchrone. La méthode synchrone exige une connaissance préalable du signal acoustique, ce qui nécessite de synchroniser le système de mesure optique avec un signal de référence (par exemple, un signal microphone). En outre, la taille des données mesurées requises pour cette méthode est énorme et la durée de la mesure est longue. Pour surmonter les difficultés de la méthode synchrone, la méthode de mesure asynchrone est développée. Cette méthode s’appuie sur les techniques d’échantillonnage parcimonieux (Compressed Sensing (CS)) pour améliorer l’extraction de la vitesse acoustique à partir des systèmes de mesure optique. Cette méthode réduit à la fois la durée des mesures et la taille des données. Elle permet également de mesurer la vitesse acoustique sans connaissance préalable du signal acoustique. En outre, la fréquence de la vitesse acoustique mesurée n’est pas limitée par le critère de Shannon et, par conséquent, un système PIV à faible fréquence d’échantillonnage peut être utilisé pour mesurer des signaux acoustiques à haute fréquence. Les résultats des deux méthodes montrent une bonne concordance avec les mesures classiques par microphones. Les résultats contribuent à la compréhension des phénomènes acoustiques dans les écoulements en conduit et fournissent une base pour les développements futurs en matière de contrôle du bruit et de compréhension des bruits d’origine aérodynamique
Concevoir un foie en laboratoire : d'une ingénierie de l'organe à une ingénierie par et pour le milieu organique
No full textTissue engineering is a field of research that aims to guide the development of cells to form a tissue, or even an entire organ. Focusing on the liver, this research combines a systematic literature review and a field study With the aim of understanding the nature and challenges of tissue engineering products, to provide clues for conceiving appropriate regulations. The study of the technique itself is not enough: it is essential to consider the way in which it fits into scientifi and civil society, bringing to light the technical, historical, epistemological and social conditions that have allowed its emergence. The conclusion is that it is neither structure nor function that defines tissue engineered products, but rather the milieu in which they evolve. It is not a matter of building an organ as such: the researchert s attention is focused on the milieu of the organ, which he uses to shape it by technical means, without always realizing that other issues of various orders are also permeate through it, shaping and defining the so-called artificial organ just as much. Moreover, the ability of cells to adapt to their milieu brings With it an element of imponderability that leads the experimenter to consider thern as fully-fledged actors. This creates a relationship halfway between organ and tool, divided between an affective relationship involving care and a utilitarian one. Cell and researcher adapt to each other and together they coconstruct the so-called artificial organ through engineering for and through the organic milieu.L'ingénierie tissulaire est un champ de recherche dont l'objectif est de guider le développement du vivant pour former un tissu, voire un organe entier. Centré sur le foie, ce travail de recherche combine revue systématique de la littérature et étude de terrain pour de comprendre la nature et les enjeux posés par l'ingénierie tissulaire, afin de donner des pistes pour concevoir une réglementation qui leur corresponde. L'étude de la technique n'est pas suffisante : il est essentiel de prendre en compte la manière dont elle s'insère dans la société scientifique et civile, mettant à jour les conditions techniques, historiques, épistémologiques ou encore sociétales ayant permis son émergence. S'impose la conclusion que ce n'est ni la structure, ni la fonction qui définit les produits de l'ingénierie tissulaire, mais plutôt le milieu dans lequel ils évoluent. Il ne s'agit pas de construire un organe en tant que tel : le chercheur se focalise sur le milieu de l'organe qu'il utilise pour le façonner par des moyens techniques, sans se rendre toujours compte qu'à travers lui infusent d'autres enjeux d'ordres variés qui façonnent et définissent tout autant l'organe dit artificiel. Plus encore, la capacité de cellules à s'adapter à leur milieu amène une part d'impondérable qui conduit l'expérimentateur à les considérer comme des actrices à part entière. Se noue alors une relation à mi-chemin entre l'organe et l'outil, partagée entre un rapport affectif de l'ordre du care et un rapport utilitaire. Cellule et chercheur s'adaptent à l'autre et ensemble ils coconstruisent l'organe dit artificiel à travers une ingénierie pour et par le milieu organique