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Laboratoire/Entreprise : IRISA
Durée : 3 ans
Contact : constance.thierry@irisa.fr
Date limite de publication : 2023-08-31

Contexte :
De plus en plus d’apprenant, se tournent vers un nouveau système de cours à distance appelé MOOCs (Massive Open Online Course). Cette distance avec le participant, présente l’avantage pour ce dernier d’apprendre en tout lieu et à tout moment sans contraintes géographique et temporelle forte. L’inconvénient pour le maître d’apprentissage qui conçoit ces cours est que l’apprentissage distanciel complexifie l’estimation
de l’assimilation de l’information. Parmi les méthodes existantes pour évaluer l’acquisition de connaissances chez l’apprenant, l’utilisation de questions fermées comme des questionnaires à choix multiple (QCM) est la plus fréquente. Ils peuvent être classifiés en deux catégories : les QCM à réponses uniques (QCM-RU) et les QCM à réponses multiples (QCM-RM). Pour les QCM-RU, l’étudiant ne peut choisir qu’une unique réponse parmi l’ensemble proposé. Un problème inhérent aux QCM-RU est leur rigidité qui limite la capacité des répondants à s’exprimer. Ces questionnaires
ne donnent pas la possibilité aux étudiants de rendre compte de leur ignorance, leur imprécision et leur incertitude. Par conséquent, si les répondants hésitent entre deux (ou plusieurs) réponses, ils en choisiront une au hasard. Le problème dans le domaine de l’éducation est qu’une réponse aléatoire ne reflète pas exactement le niveau réel des connaissances de l’apprenant.

Sujet :
Il est essentiel de parvenir à définir une approche de contrôle des connaissances qui permette un retour qui rende mieux compte de l’apprentissage réel de l’individu inscrit aux cours en ligne. Pour ce faire, nous proposons dans cette thèse un système où l’apprenant répond à un questionnaire d’évaluation avec une possibilité d’être imprécis en cas d’hésitation tout en donnant sa certitude. L’objectif est de parvenir à estimer la connaissance du contributeur grâce à ses réponses imparfaites, mais aussi d’interagir avec lui afin de dynamiser cet apprentissage en lui donnant par exemple un retour sur sa réponse. Il faudrait ainsi estimer l’apprentissage de façon dynamique afin de déterminer le moment où l’apprenant a acquis les connaissances promises par le cours. Il s’agit également d’identifier son degré d’acquisition des connaissances pour l’optimisation du retour qui lui sera fait.

Profil du candidat :
Intéressé par la modélisation de contribution humaine, l’analyse et l’exploitation de données.
Des connaissances de la théorie des fonctions de croyance seraient un plus.

Formation et compétences requises :
École d’ingénieur ou master en informatique

Adresse d’emploi :
IUT de Lannion

Document attaché : 202304271257_These_druid.pdf

Offre en lien avec l’Action/le Réseau : – — –/Doctorants

Laboratoire/Entreprise : FEMTO-ST
Durée : 3years
Contact : noura.dridi@ens2m.fr
Date limite de publication : 2023-06-30

Contexte :
Most of the real physical system and everyday situations include
uncertainty. This is the case for medical diagnosis, weather forecasting, evolution of the stock market and so on. In the literature two types of uncertainty are distinguished:
aleatoric uncertainty denotes the one that is inherent to the data, e.g., noise in measurements or natural variability of the inputs, and epistemic uncertainty related to the model and due to lack of knowledge. Measuring the uncertainty is important, so as to support the user in the action to take. For example, when an anomaly is detected, with weak confidence level, another source of information should be added (image, human intervention, etc.) before planning intervention actions. More generally, quantification of the prediction uncertainty allows to trust or not predictions. In fact, incorrect overconfident predictions can be harmful and lead to erroneous decision.

Sujet :
Goal of the thesis: The goal of this thesis is to develop a robust method to evaluate uncertainty for machine and deep learning algorithm predictions. Major of works focused on improving the algorithm performance, few works deal with measuring the uncertainty
related to the predictions. In particular in this thesis we want to relax some hypothesis in the existing approach related to the distribution of the data and symmetry of the algorithm. This subject is challenging with many theoretical and applicatives difficulties. It is multidisciplinary including competences in probability, statistic and data processing. The
two principal goal are:
-First, we aim to measure the impact of uncertainty miss evaluation on the decision.
-The second part is focused on developing new method to quantify uncertainty, that can be applied to different type of data and without restrictive constraint on distribution or the exchangeability.
The third part, includes generalization of the proposed method when we have noisy and/or missing data.
The second part include study of the theoretical aspects: proof of convergence, complexity issue. In addition to practical aspects: independence from the chosen algorithm, architecture of the NN, implementation… Finally, a validation criterion is defined to attest
the performance of the uncertainty measure.

Profil du candidat :
Master in applied mathematics (or equivalent). Probability, statistic.
Good skills in Python programming. Experience in machine learning/deep learning

Formation et compétences requises :
Master in applied mathematics (or equivalent: engineering school diploma)

Adresse d’emploi :
FEMTO-ST
15B avenue des Montboucons
25030 Besançon cedex France

Document attaché : 202304261402_ThesisOfferFEMTO.pdf

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Laboratoire/Entreprise : LIFAT
Durée : 3 ans
Contact : thomas.devogele@univ-tours.fr
Date limite de publication : 2023-05-26

Contexte :
Les séquences ou trajectoires sémantiques sont des suites de valeurs sémantiques ayant une durée et chronologiquement ordonnées. L’ensemble de ces valeurs peut être décrit à l’aide d’une ontologie. Ces séquences représentent des processus divers : trajectoires de vie, déplacements journaliers, dossiers patients et flux d’activités diverses (par ex. étapes dans la production de produits, exercices d’e-learning, requêtes dans un système d’information, chansons d’une playlist…).
L’analyse de séquences sémantiques (Parent et al. 2013) permet de répondre à diverses problématiques sociétales, industrielles ou individuelles, par exemple : la détection de comportements dangereux (ex. déplacements à risque, notamment d’enfants, suites dangereuses de prises de médicaments), la détection de difficultés et goulots d’étranglement (notamment quand il s’agit d’activités répétitives), l’apprentissage de patrons de comportement (pour ensuite créer des groupes, observer des caractéristiques communes, recommander des actions, apprendre des intérêts), et la comparaison de comportement experts et novices (pour qualifier, recommander et proposer des plans d’amélioration).
En 2021, Clément Moreau (Moreau 2021) a soutenu sa thèse sur la fouille de séquences de mobilité sémantique. Il a proposé des mesures pour la comparaison, l’analyse et la découverte de comportements d’humains. Ces travaux de recherche ont ouvert de nombreuses perspectives très prometteuses.

Sujet :
L’objectif de cette thèse est d’étendre ces travaux et de répondre à une partie des verrous soulevés par ces perspectives :
• Généricité : La thèse de Clément Moreau s’intéressait principalement aux séquences sémantiques représentant des déplacements humaines. Une question intéressante concerne comment étendre ces travaux à d’autres types de données, notamment pour prendre en compte des activités complexes et en présence d’incomplétudes. Un couplage avec la dimension géographique est possible.
• Mesure de similarité : Le calcul de similarité entre activités et entre séquence est un point clé pour l’analyse des séquences. Clément Moreau a proposé deux mesures, CED et FTH basées respectivement sur la distance d’édition (Wagner et Fischer 1974) et la distance de Hamming(Hamming 1950). Une étude comparative approfondie est encore à réaliser. Plus particulièrement, quelles caractéristiques sont à privilégier pour choisir et régler les paramètres de la mesure de similarité ? Comment mesurer la similarité entre des séquences incomplètes ou de durées différentes ?
• Langage d’interrogation : Ces mesures doivent pouvoir être reprises dans le cadre d’un langage d’interrogation permettant d’extraire des séquences proches d’un patron générique.
• Analyse visuelle interactive : Lors de la thèse de Clément Moreau, un outil de visualisation : SIMBA a été proposé. Cet outil est complexe, il doit être amélioré afin de proposer des résumés (patterns) plus simples des séquences d’un même cluster et ainsi favoriser l’explicabilité du processus. De même, l’analyse doit être plus interactive et mieux intégrer les préférences utilisateurs.

Profil du candidat :
fouille de données, ML, sciences des données, séries temporelles

Formation et compétences requises :
master en informatique

Adresse d’emploi :
3 place Jean Jaurès, 41000 Blois

Document attaché : 202304260715_TheseFouilleSequences2023.pdf

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Laboratoire/Entreprise : Sorbonne Universite – Institut des Systèmes Intell
Durée : 36 mois
Contact : patrick.gallinari@sorbonne-universite.fr
Date limite de publication : 2023-05-26

Contexte :
Physics-aware deep learning is an emerging research field aiming at investigating the potential of AI methods to advance scientific research for the modeling of complex natural phenomena. This research topic investigates how to leverage prior knowledge of first principles (physics) together with the ability of machine learning at extracting information from data. This is a fast-growing field with the potential to boost scientific progress and to change the way we develop research in a whole range of scientific domains. An area where this idea raises high hopes is the modeling of complex dynamics characterizing natural phenomena occurring in domains as diverse as climate science, earth science, biology, fluid dynamics, etc.

Sujet :
The objective of the PhD project is the development of Physics-aware deep learning methods for the modeling of complex spatio-temporal dynamics. The direct application of state-of-the-art deep learning (DL) methods for modeling and solving physical dynamics occurring in nature is limited by the complexity of the underlying phenomena, the need for large amounts of data and their inability to learn physically consistent laws. This has motivated the recent exploration of physics-aware methods incorporating prior physical knowledge. Although promising and rapidly developing, this research field faces several challenges. For this PhD project we will address two main challenges, namely the construction of hybrid models for integrating physics with DL and generalization issues which condition the usability of DL for physics.

— Integrating DL and physics for spatio-temporal dynamics forecasting and solving PDEs

In physics and many related fields, partial differential equations (PDEs) are the main tool for modeling and characterizing the dynamics underlying complex phenomena. Combining PDE models with ML is a natural idea when building physics-aware DL models and it is one of the key challenges in the field. This has been explored for two main directions: (i) augmenting low resolution solvers with ML in order to reach the accuracy of high-fidelity models at a reduced computational cost, and (ii) complementing incomplete physical models with ML by integrating observation data through machine learning. A first direction of the PhD will then be to investigate hybrid physics-DL models using the recently proposed framework of neural operators. The latter opens the possibility of combining and learning multiple spatio-temporal scales within a unified formalism, a challenge in DL.

— Domain generalization for deep learning based dynamical models

Explicit physical models come with guarantees and can be used in any context (also called domain or environment) where the model is valid. These models reflect explicit causality relations between the different variables involved in the model. This is not the case for DL: statistical models learn correlations from sample observations, their validity is usually limited to the context of the training domain. This is a critical issue for the adoption of ML for modeling the physical world. In relation with the construction of hybrid models as described above, one will investigate this issue along two main directions. The first one is a purely data-based approach and exploits ideas from learning from multiple environments through task decomposition. The second one, takes a dual perspective, relying on prior physical knowledge of the system equations and directly targets the problem of solving parametric PDEs, exploiting ideas from meta-learning.

Profil du candidat :
Computer science or applied mathematics. Good programming skills.

Formation et compétences requises :
Master degree in computer science or applied mathematics, Engineering school. Background and experience in machine learning.

Adresse d’emploi :
Sorbonne Université (S.U.), Pierre et Marie Campus in the center of Paris. The candidate will integrate the MLIA team (Machine Learning and Deep Learning for Information Access) at ISIR (Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique).

Document attaché : 202304251022_2023-04-PhD-Description-Physics-Aware-Deep-Learning.pdf

Offre en lien avec l’Action/le Réseau : DOING/– — –

Laboratoire/Entreprise : MaIAGE/Wimmics
Durée : 36 months
Contact : claire.nedellec@inrae.fr
Date limite de publication : 2023-06-30

Contexte :
We are seeking a highly motivated PhD candidate within the framework of the research project “Information acquisition from textual data for early insect vector surveillance inplant health”. The central aim of the thesis project is to develop ontology-based NLP methods to acquire updated and relevant knowledge on epidemic diseases for improved risk management linked to insect vectors. The quality and relevance of the extracted information will be both derived from the collected documents and from the formal representation of the knowledge base. For plant health, the biological interaction between insect vectors, pathogens, and host plants is the primary focus.
The studentship will be affiliated with the laboratory MaIAGE [2] at the INRAE research center in Jouy-en-Josas University of Paris-Saclay (Computer Science GS), with PHIM [3] at the INRAE research center in Montpellier, and Wimmics group, I3S at Univ Côte d’Azur and Inria [4].

[1] https://maiage.inrae.fr/fr/bibliome
[2] https://umr-phim.cirad.fr/en/recherche/comprendre-les-epidemies-dans-les-champs-prism/equipe-forisk
[3] https://team.inria.fr/wimmics/

Sujet :
For more details, see https://maiage.inrae.fr/fr/node/2726

Profil du candidat :
A successful candidate will have an MSc or equivalent in Artificial Intelligence. Knowledge of natural language processing and Knowledge representation methods will be an advantage. Master studies in a related area, e.g., biology or bio-informatics will be an advantage.
– High level of academic English or French, both written and spoken;
– Good programming skills in Python or Java (and preferably experience with deep learning tools)
– Capacity to work as part of a team in a multidisciplinary framework.
– Experiences of applied research to Life Science is an asset.
We offer a motivating research environment with many opportunities for in-house, national and international collaborations and access to computing resources and state-of-the-art research equipment.

Formation et compétences requises :
Application
——
Interested candidates should send their application file to Claire Nédellec (claire.nedellec@inrae.fr), to Nicolas Sauvion (Nicolas.sauvion@inrae.fr), Catherine Faron (faron@i3s.unice.fr).
Applications will be assessed as they are received and decisions taken on a rolling basis. The application should comprise:
– a CV (max 5 pages) with transcripts (Master), diplomas, internships
– a cover letter
– the names and contact of two referees for reference letters< [1] https://maiage.inrae.fr/fr/bibliome [2] https://umr-phim.cirad.fr/en/recherche/comprendre-les-epidemies-dans-les-champs-prism/equipe-forisk [3] https://team.inria.fr/wimmics/

Adresse d’emploi :
Location:

The student will share his/her time between MaIAGE (Jouy-en-Josas) and Wimmics (Sophia Antipolis) over long periods (1 to 2 years) and will make regular visits to PHIM (Montpellier).

Salary:

2300 gross salary per month including social security package (healthcare, pensions, unemployment benefits).

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Laboratoire/Entreprise : Laboratoire LIS, Université de Toulon
Durée : 36 mois
Contact : adeline.paiement@univ-tln.fr
Date limite de publication : 2023-05-31

Contexte :
Two laboratories are involved in the supervision of this PhD: the LIS (Laboratoire d’Informatique et Systèmes) and the Strasbourg Astronomical Observatory. The PhD student will be based a t LIS in Toulon and will work in close collaboration with the Strasbourg Astronomical Observatory.

Applications are to be sent via the CNRS portal: https://emploi.cnrs.fr/Offres/Doctorant/UMR7020-ADEPAI-001/Default.aspx

Sujet :
Context
Observations and image analysis are essential for astrophysics research. Combined with numerical simulations, they are the only means to study the physics that governs astronomical objects. The visual characterisation of Galaxy Morphologies (GM) illustrates this paradigm, as they are correlated with galaxies’ physical parameters and may provide insights into the physical processes that drove their evolutionary history. In particular, the diffuse tidal stellar features that surround galaxies result from past galaxy collisions and bring a testimony on the past mass assembly of galaxies. However, recent or near-future observation missions (e.g. DES, UNIONS, Euclid, LSST, Roman, ARRAKIHS) have collected or are about to collect a rapidly increasing amount of data that can no longer be analysed manually, even via crowd sourcing. This situation can only be resolved by developing automatic image analysis techniques.

Aims & method
The goal of this project is to produce automatic visual analysis tools for finely characterising GMs. In particular, we will focus on the faint tidal debris that have been largely overlooked by previous studies, but that are essential in understanding the collisional history of galaxies. Contrary to previous studies that simplified GM characterisation through discretising GM parameters, we will perform a regression of continuous parameters of interest. This will be achieved through a segmentation of the tidal structures. Previous studies used off-the-shelf deep neural networks (DNN) which were limited in the achievable accuracy for detecting the faint and diffuse tidal structures. To overcome the challenges associated with localising
them, we will develop purpose-designed DNNs that integrate knowledge on the relationships between structures. This knowledge will constrain the learning and increase the localisation robustness. We will endeavour to making the methods applicable on a large scale to major observational missions such as CFIS, Euclid and LSST. Different missions operate at various (numbers of) imaging bands. This raises strong challenges to the practical applicability of automated visual analysis to all available imaging bands. We will explore transfer learning options to adapt the developed methods to the data from various instruments. This project will build on a DNN that was previously designed in our lab, and that is particularly sensitive to the texture and orientation of filamentary structures (Richards et al., 2022b). During the first year of the PhD, we will adapt this DNN to the detection and the segmentation of galactic structures, with a focus on low surface brightness tidal features. During the second year, we will further adapt the DNN’s architecture in order to account for known relationships between galactic structures. The third year will be devoted to preparing the application of the developed methods to real observational data, with the aim to release a tool for the astrophysics community.

Profil du candidat :
Ability to work across disciplines, communication, flexibility and adaptability, analytical and critical thinking, autonomy, teamwork

Formation et compétences requises :
Master level degree in data science, AI, or closely related subject, or in astrophysics with strong experience in programming. Proficient with python and scientific python libraries. An experience with deep learning and/or image processing is recommended.

Adresse d’emploi :
Laboratoire LIS, Université de Toulon, Campus de La Garde, avenue de l’Université, 83130 La Garde

Offre en lien avec l’Action/le Réseau : – — –/– — –

Laboratoire/Entreprise : LITIS / INSA Rouen Normandie
Durée : 36 mois
Contact : alexandre.pauchet@insa-rouen.fr
Date limite de publication : 2023-05-05

Contexte :
La croissance du nombre d’objets connectés, des robots assistants et des interfaces humain-machines intuitives et naturelles a permis une démocratisation croissante des systèmes cyber-physiques et socio-techniques. Il s’agit de systèmes intégrant à la fois des utilisateurs
humains, des robots et des agents artificiels, en interactions sociales dans desenvironnements réels, augmentés ou virtuels.
Si les interactions avec un seul utilisateur en tour par tour disposent d’une littérature abondante, tous les verrous scientifiques et techniques ne sont pas encore levés concernant les interactions dialogiques. La mise en place de systèmes coopératifs intégrant plusieurs utilisateurs humains, agents virtuels et robots reste difficile. Depuis l’avènement de l’informatique affective (Picard, 1997), des Agents Conversationnels Animés -ACA- (Cassel,
2000), et des robots sociaux (Gockley et al., 2005), qui mettent en œuvre des systèmes prenant en compte les émotions des utilisateurs et pouvant en « jouer », n’est que très peu traitée dans un contexte multi-partie. En particulier, la capacité d’un agent collaboratif à répondre « just in time » à son contexte est peu développée : la plupart des systèmes attendent la fin de chaque tour de parole avant d’interpréter les énoncés des utilisateurs et de décider de la prochaine action communicative à effectuer. Ils ont ainsi un temps de réaction bien supérieur à celui d’un humain, introduisant des ruptures défavorables à l’interaction.

Sujet :
L’objectif de cette thèse est d’étudier les moyens théoriques et pratiques pour permettre une interaction multimodale et multi-parties en temps quasi réel afin d’en améliorer la fluidité et l’acceptabilité. Ces travaux comportent deux originalités principales : (1) la gestion au fur et à
mesure du dialogue multimodal aussi bien en entrée qu’en sortie, permettant aux compagnons virtuels et robotiques d’améliorer leurs capacités communicatives, verbales ou non-verbales, et (2) la dimension multi-parties, c’est-à-dire intégrant plusieurs agents virtuels, robots et humains. Il s’agit de concevoir des modèles et protocoles d’interaction multi-parties, que cette interaction se déroule uniquement entre agents autonomes aussi bien qu’entre agents autonomes et humains dans le cadre de sociétés mixtes. Une façon de générer ces modèles d’interaction est d’utiliser des mécanismes d’apprentissage automatique.
Une des difficultés consistera donc à intégrer des mécanismes dits « just in time » dans un contexte multimodal et multi-parties, permettant la prise en compte de tous les membres d’équipes mixtes agents-humains, dans lesquels les effectifs (nombre d’agents, nombre d’humains dans l’équipe) peuvent varier.
Nous nous focaliserons sur l’utilisation d’ACA et de robots. Dans ce ontexte, la maturation des outils pour la réalité mixte (réalité virtuelle et réalité augmentée), que ce soit en termes logiciel (e.g. Unity3D, Unreal Engine, ARToolKit, …) comme matériel accessible au grand public (Oculus Rift, HTC Vive, Playstation VR, …), et le développement des robots sociaux
(Nao, Pepper, …) permet d’envisager de nouvelles façons d’intégrer ces agents au sein d’environnements mixtes réel/virtuel.

Profil du candidat :
M2 ou école d’ingénieur

Formation et compétences requises :
M2 ou école d’ingénieur

Adresse d’emploi :
INSA Rouen NOrmandie (Saint-Étienne-du-Rouvray)

Document attaché : 202304192002_DescriptionSujet.pdf