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Emergence of Shared Sensory-motor Graphical Language from Visual Input
No full textThe framework of Language Games studies the emergence of languages in populations of agents. Recent contributions relying on deep learning methods focused on agents communicating via an idealized communication channel, where utterances produced by a speaker are directly perceived by a listener. This comes in contrast with human communication, which instead relies on a sensory-motor channel, where motor commands produced by the speaker (e.g. vocal or gestural articulators) result in sensory effects perceived by the listener (e.g. audio or visual). Here, we investigate if agents can evolve a shared language when they are equipped with a continuous sensory-motor system to produce and perceive signs, e.g. drawings. To this end, we introduce the Graphical Referential Game (GREG) where a speaker must produce a graphical utterance to name a visual referent object consisting of combinations of MNIST digits while a listener has to select the corresponding object among distractor referents, given the produced message. The utterances are drawing images produced using dynamical motor primitives combined with a sketching library. To tackle GREG we present CURVES: a multimodal contrastive deep learning mechanism that represents the energy (alignment) between named referents and utterances generated through gradient ascent on the learned energy landscape. We, then, present a set of experiments and metrics based on a systematic compositional dataset to evaluate the resulting language. We show that our method allows the emergence of a shared, graphical language with compositional properties
Symposium. Pourquoi former aux compétences transversales dans les curricula d'ingénieur aujourd'hui ? Tensions, injonctions et leviers d'action
No full textInternational audienceIn higher education, questions regarding training and the acquisition of so-called soft skills and the teaching methods to be used to that end are not new (Rey 1996) and are on the rise (Boancä & Starck 2019). Where engineering education is concerned, they appear to be even more relevant as they lie at the intersection of pressing economic and social concerns today. Beyond the requirements of the business world, the development of such skills has to do with major societal issues, the outlines of which are given by sustainable development (in the environmental, human and social sense) (Lemaître, 2019). Our symposium thus sets out to address the teaching and assessment of these so-called "soft skills" in international engineering education today by looking afresh at the why, for what purpose, for whom and how to develop them with a view to improvingcurrent practices and more effectively defining future practices. We seek to perceive why this soft skills training, jointly designed and developed by different educational stakeholders "acting together", is designed and developed today, what tensions exist and under what conditions it can empower students, future engineers, to take action themselves and jointly shape the future in a socially situated, ethical and responsible way. After a theoretical overview of this subject, the introduction will review the common and diverging questions we are asking ourselves about this training, in connection with the respective contexts (social, economic and educational). Each paper will then shed light on an aspect of these questions on the basis of the educational situations studied, for the most part where the contributors work. The intention is thus to look at the current educational practices of our institutions and the systems set up through an introspective lens and to identify similarities and differences as well as scope for improvement and drivers at the macro (national educational bodies), meso (institutions) and micro (the systems, teaching staff-stakeholders and students) levels. Over and above the undeniable complementary nature of an interdisciplinary approach to the question, by contributors from a range of backgrounds (professors, engineers and educational advisors, PhD students), addressing this subject on the basis of four different research settings, in different training contexts (engineering schools and universities), across various areas of engineering (construction, IT, management, mechanics, advanced techniques), in four different French-speaking countries (Algeria, Belgium, Canada and France) across three continents, is considered to be a heuristic approach. Building on the PHC Maghreb RIIME project, the aim is to give researchers from Southern and Northern countries the opportunity to discuss and work together over the long-term on engineering education questions. For our group, this symposium represents a stepping stone towards a larger collaborative research project, the aim being to reconsider the processes for training engineers in soft skills. The initial findings of our research call for fresh thinking and action where the training of future engineers is concerned, not least in terms of soft skills, by increasing the collaborative dimension and reconsidering the need and methods for assessing these skills as well as the profiles required and training of dedicated staff.Dans l’enseignement supérieur, les questions relatives à la formation et l’acquisition de compétences dites transversales et des pédagogies à déployer pour cela ne sont pas nouvelles (Rey 1996) et ne cessent de s’accroître (Boancä et Starck 2019). Dans le cadre des formations d’ingénieur, elles semblent d’autant plus centrales qu’elles se situent au carrefour de préoccupations économiques et sociales incontournables aujourd’hui. Outre les exigences du monde professionnel, le développement de ces compétences relève en effet d’enjeux sociétaux majeurs, dont le développement durable (au sens environnemental comme humain et social) dessine les contours (Lemaître, 2019). Notre symposium propose alors de traiter de l’enseignement et de l’évaluation de ces compétences dites « transversales » ou « soft skills » dans les formations d'ingénieur aujourd'hui à l’international en ré-interrogeant les pourquoi, pour quoi, pour qui et comment développer ces compétences en vue d’améliorer les pratiques actuelles et de mieux définir celles à venir. Nous cherchons à percevoir pourquoi ces formations aux compétences transversales, co-construites et co-développées par différents acteurs éducatifs dans un « agir ensemble » sont pensées et développées aujourd’hui, quelles tensions existent et à quelles conditions elles peuvent permettre aux étudiants, futurs ingénieurs, d’agir à leur tour et de co-construire l’avenir de manière socio-située, éthique et responsable. Après un bref état de l’art théorique sur ce questionnement, le propos introductif présentera un état des lieux des questions communes et divergentes que nous nous posons à propos de ces formations en lien avec les contextes (sociaux, économiques et de formation) respectifs. Puis, chacune des communications viendra éclairer un pan de ces interrogations à partir des situations de formation étudiées, dans lesquelles les intervenants exercent pour la plupart. La volonté est ainsi de porter un regard réflexif sur les pratiques pédagogiques actuelles de nos institutions et les dispositifs mis en place, de repérer des convergences et des divergences, d’identifier des marges de progression et des leviers d’action au niveau macro (les instances éducatives nationales), au niveau méso (les établissements), au niveau micro (les dispositifs et les acteurs-enseignants et étudiants). Au-delà de la complémentarité indéniable d'une approche interdisciplinaire de la question, par des intervenants de profils divers (enseignants-chercheurs, ingénieures et conseillères pédagogiques, doctorantes), traiter ce questionnement en prenant appui sur quatre terrains de recherche différents, dans différents contextes de formation (écoles d’ingénieurs et universités), dans plusieurs domaines de l’ingénierie (construction, génie civil, informatique, management, mécanique, techniques avancées), dans quatre pays francophones différents (Algérie, Belgique, Canada, France) sur trois continents est considérée comme une démarche heuristique. Dans la continuité du projet PHC Maghreb RIIME, il est question de permettre à des chercheurs des pays des Suds et des Nords d’échanger et de collaborer de façon durable sur les questions de formation des ingénieurs. Ce symposium constitue pour notre collectif une étape intermédiaire d’un projet de recherche collaboratif plus vaste avec l’ambition de ré-interroger les processus de formation des ingénieurs aux compétences transversales. Les premiers résultats de nos études appellent un renouvellement des modes de penser et d’agir pour former les futurs ingénieurs, en particulier aux compétences transversales, en accroissant la dimension collaborative, en ré-interrogeant la nécessité et les modalités d’évaluation de ces acquis ainsi que les profils requis et la formation des intervenants dédiés
Algerian engineer training at a time of major environmental challenges : A survey of three graduate schools
No full textInternational audienc
COSMO : un modèle bayésien des fondements sensorimoteurs de la perception et de la production de la parole
No full textInternational audienceCOSMO ("Communicating Objects by Sensory-Motor Operations") is a framework for jointly modeling speech perception and production by considering sensory-motor relations as a core component of its program. COSMO allows to jointly formalize two major theoretical frameworks in speech research that are auditory and motor theories – but also to integrate them within perceptual-motor theories. This leads to new perception models associating auditory processing and motor knowledge, and new speech motor control models oriented toward the achievement of multimodal sensory goals. We present the main results obtained with COSMO, and perspectives about temporal processing and deep learning implementation allowing to get closer to learning on real data.Nous avons développé un cadre de modélisation des processus de la communication parlée, COSMO (« Communicating Objects by Sensory-Motor Operations »), qui s'applique à la fois aux modèles de perception et de production de parole en installant les relations sensori-motrices au coeur de son programme. COSMO permet de formaliser conjointement deux cadres théoriques majeurs des recherches sur la communication parlée, les théories auditives et motrices-mais aussi de les intégrer au sein de théories perceptuo-motrices. Ceci conduit ainsi à de nouveaux modèles de perception alliant traitements auditifs et prise en compte de connaissances motrices, ou de nouveaux modèles de contrôle moteur de la parole orientés vers la réalisation de buts sensoriels multimodaux. Nous présentons ces avancées ainsi que des pistes de développement sur le traitement temporel et l'implémentation deep learning permettant d'aller vers l'apprentissage sur des données réelles
An efficient Benders decomposition for the p-median problem
No full textInternational audienceThe p-median problem is a classic discrete location problem with several applications. It aims to open p sites while minimizing the sum of the distances of each client to its nearest open site. We study a Benders decomposition of the most efficient formulation in the literature. We prove that the Benders cuts can be separated by a polynomial time algorithm. The Benders decomposition also leads to a new compact formulation for the p-median problem. We implement a branch-and-Benders-cut approach that outperforms state-of-the-art methods on benchmark instances by an order of magnitude
Conception optimisée d’antenne pour de la localisation passive de sources acoustiques
No full textThe objective of this thesis work is to propose an approach of array design for the localization of aerial or underwater acoustic sources. First, we will see how to describe the propagation of waves emitted by the sources. Then we will draw up the different methods allowing to estimate the positions of the sources from the measurements acquired by the sensors and from the propagation model. The bibliographic work on the field of acoustic source localization will highlight the importance of the sensors’ positions in the performance of the source position estimators. This will lead to a second bibliographic work on antenna design, and more precisely on the selection of sensor positions. The state of the art on antenna design methods will allow us to propose the following method: a sequential Bayesian data-driven selection. This approach takes into account the information contained in the measurements previously acquired in the pre-designed antenna, in order to select the future sensors. The application of this approach is innovative in the context of acoustic source localization. In a second step, first results realized on synthetic data prove to be promising for the application of this approach in an underwater acoustic source localization context. The analyses provided in this manuscript will allow to judge the relevance of this approach in the tested context, as well as to evaluate and compare the performance of this antenna design with the literature. Finally, we will apply this approach on real data from an experiment set up during the thesis. The propagation environment will be aerial in a closed reverberant room with a large number of available sensors. Acquiring real data will allow, in addition to evaluating the performance of our approach, to provide a new antenna design. This is designed from synthetic data and then applied to real data.L’objectif de ces travaux de thèse est de proposer une approche de conception d’antenne pour de la localisation de sources acoustiques aériennes ou sous-marines. Dans un premier temps, nous verrons comment décrire la propagation des ondes émises par les sources. Puis nous dresserons les différentes méthodes permettant d’estimer les positions des sources à partir des mesures acquises par les capteurs et du modèle de propagation. Le travail bibliographique sur le domaine de la localisation de sources acoustiques mettra en évidence l’importance des positions des capteurs dans les performances des estimateurs de positions de sources. Cela amènera donc à un second travail bibliographique sur la conception d’antenne, et plus précisément sur la sélection de positions de capteurs. L’état de l’art sur les méthodes de conception d’antenne nous permettra de proposer la méthode suivante : une sélection séquentielle bayésienne orientée par les données. Cette approche prend en compte l’information contenue dans les mesures acquises précédemment dans l’antenne pré-conçue, afin de sélectionner les futurs capteurs. L’application de cette approche est innovante dans un contexte de localisation de sources acoustiques. Dans un deuxième temps, des premiers résultats réalisés sur données synthétiques s’avèrent prometteurs quant à l’application de cette approche dans un cadre de localisation de sources acoustiques sous-marines. Les analyses fournies dans ce manuscrit permettront de juger la pertinence de cette approche dans le contexte testé, ainsi que d’évaluer et de comparer la performance de cette conception d’antenne par rapport à la littérature. Pour finir, nous appliquerons cette approche sur des données réelles provenant d’une expérience mise en place lors de la thèse. Le milieu de propagation sera aérien dans une salle fermée réverbérante avec un grand nombre de capteurs disponibles. Acquérir des données réelles permettront, en plus de l’évaluation des performances de notre approche, de fournir une nouvelle conception d’antenne. Celle-ci est conçue à partir de données synthétiques et est appliquée ensuite sur les données réelles
Etude de l'influence des petites échelles océaniques sur la propagation acoustique : application à la campagne ALMA2017
No full textInternational audienceLa fluctuation océanique est présente à de nombreuses échelles spatio - temporelles. Nous nous intéressons aux fluctuations produites par les ondes internes et les vagues de surface, qui ont une variabilité temporelle allant de la minute aux heures. Les ondes internes créent des fluctuations verticales qui provoquent des variations de la vitesse du son, et donc impactent fortement la réception acoustique d'une manière difficile à prévoir. Il est alors nécessaire de considérer des méthodes stochastiques pour lier la propagation acoustique et la dynamique du milieu de propagation dans les régions de forte activité d'ondes internes. Dans ce travail, nous proposons d'appliquer des méthodes statistiques aux données acoustiques et océanographiques de la campagne ALMA2017 de la DGA. En particulier, nous utilisons l'analyse canonique des corrélations (CCA) qui nous permet d'établir des corrélations entre deux groupes de variables. Par cette analyse nous pouvons construire des variables explicatives plus pertinentes que les variables d'origine afin d'aider à orienter la réflexion vers la recherche de causalité. Ici nous considérons d'un côté les mesures de température, leurs modes empiriques (EOF) et le niveau de bruit ambiant, et de l'autre l'intensité acoustique moyenne, les angles d'arrivée et la fonction de cohérence mutuelle verticale sur l'antenne. De cette manière, nous mettons en évidence des relations entre certaines de ces variables, ouvrant la voie à une meilleure compréhension de l'impact des ondes internes sur des signaux acoustiques reçus
Path-dependent SDEs with jumps and irregular drift: well-posedness and Dirichlet properties
No full textWe discuss a concept of path-dependent SDE with distributional drift with possible jumps. We interpret it via a suitable martingale problem, for which we provide existence and uniqueness. The corresponding solutions are expected to be Dirichlet processes, nevertheless we give examples of solutions which do not fulfill this property. In the second part of the paper we indeed state and prove significant new results on the class of Dirichlet processes