2016 Grenoble | images | parole | signal | automatique | laboratoire

Grenoble | images | parole | signal | automatique | laboratoire

un an avec GIPSA-lab

2016

Organisation scientifique

© Février 2017 - Service communication GIPSA-lab Equipe AGPIG Architecture Géométrie Perception Images Gestes

Equipe CICS Communication and Information in Complex

Systems

Equipe SYGMAPHY Signal Images Physique

(équipe OSUG)

Equipe SAIGA

Signal Automatique pour la surveillance, le diagnostic et la biomécanique

Equipe GAMA Group Aeroacoustics, Modeling and Application

Equipe VSLD

Voix Systèmes linguistiques et dialectologie

Equipe CRISSP Cognitive Robotics, Inte- ractive Systems & Speech

Processing

Equipe PCMD Perception Contrôle Multimodalité, Dynamique

de la parole Département PAROLE-COGNITION Département

IMAGES-SIGNAL

Equipe SLR Systèmes Linéaires et

Robustesse

Equipe SYSCO Systèmes non linéaires et

complexité

Equipe NECS Systèmes commandés en

réseaux (équipe Inria) Département AUTOMATIQUE

Equipe VIBS Vision and Brain Signal

Processing

Un an déjà !

Cela fait déjà une année que la nouvelle équipe de direc- tion a pris ses fonctions et nous sommes fiers de mettre en avant, dans cette édition, les faits mar- quants, les réussites et les activi- tés de GIPSA-lab en 2016.

Ce court résumé des actualités de l’année écoulée montre une fois encore toute la richesse scienti- fique des équipes du laboratoire, soutenues par les compétences multiples de l’ensemble des personnels d’accompagnement à la recherche. Avec la publica- tion de 173 articles de revues d’audience internationale et 224 communications dans un congrès d’audience internationale, 2016 est encore une année productive.

Les nombreux prix et distinc- tions reçus au sein des équipes témoignent de la qualité scien- tifique des recherches à GIPSA- lab. Et c’est également avec un grand honneur que nous ac- cueillons l’ERC Advanced Grant de Carlos Canudas-de-Wit, qui vient s’ajouter aux trois ERC que compte déjà GIPSA-lab.

Mais il n’y a pas de science sans les hommes ni les femmes qui la font et 2016 est, pour le labora- toire, une année exceptionnelle de recrutements, puisque nous accueillons une nouvelle cher- cheuse d’Inria, une nouvelle en- seignante-chercheuse de l’Uni- versité Grenoble Alpes et trois nouveaux chercheurs du CNRS dans nos équipes, ainsi que quatre ingénieurs-techniciens du CNRS dont notre tout premier étudiant en apprentissage.

L’arrivée de ces nouveaux collè- gues illustrent une fois de plus l’attractivité de notre laboratoire.

Pour cette rétrospective 2016 des activités de GIPSA-lab, nous avons fait le choix de la diver- sité des sujets, à l’image de ce qu’est GIPSA-lab au quotidien : des sujets fondamentaux en Automatique ou en Traitement du signal et des images côtoient d’autres sujets plus proches des terrains d’observation en science humaines et sociales, tels que ceux concernant les langues sif- flées ou la communication chez les individus porteurs de triso- mie 21. Ces « grands écarts » scientifiques où se mêlent con- trôle des systèmes, traitement d’images, biomécanique, déve- loppement du langage ou dia- lectologie sont parfois étonnants mais ils constituent la force, la richesse et un formidable terreau interdisciplinaire très propice aux avancées du savoir.

2016 va laisser la place à 2017.

Ce nouveau millésime possède une note toute particulière pour GIPSA-lab. C’est en effet l’an- née de ses 10 ans d’existence.

Mais nous prendrons le temps de vous en reparler dans une édition spéciale

Bonne lecture Jérôme MARS Directeur de GIPSA-lab

MOBILITE DES PERSONNELS

Maria Laura DELLE MONACHE

Titulaire d’un doctorat en Mathématiques appliquées, obtenu en 2014 à l’Université Nice-Sophia-Antipolis, elle s’intéresse à la compréhension de la dynamique du trafic routier en utilisant des modèles de la dynamique des fluides. Ses travaux de recherche portent en particulier sur la modéli- sation du trafic routier avec des lois de conservation et sur la commande optimale du trafic sur réseaux avec des véhicules autonomes.

Paolo FRASCA

Titulaire d’un doctorat en Mathématiques appliquées, obtenu en 2009 au Politecnico di Torino (Italie), il a été enseignant-chercheur au department of Applied Mathematics de l’Université de Twente (Pays-Bas). Ses travaux de recherche portent sur l’interface entre la commande et la science des réseaux et des systèmes complexes.

Nicolas TREMBLAY

Gribonval). Ses thématiques de recherche embrassent le traitement du signal sur graphe et réseaux (traitement du signal sur graphe, analyse multi-échelle, systèmes complexes, détection de communautés, grands graphes et réduction de dimension, applications aux neurosciences).

Thi Thuy Hien TRAN

Pierre BARADUC

Nouveaux chercheurs permaNeNts

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MOBILITE DES PERSONNELS

Sophie MIN-PICAULT

Amaury NEGRE

Léo FERNANDES

Fanny SOLER

Ils/elles oNt réussI uN coNcours

Laure BASTIDE

Elsa GENIN

Romain POLIZZI,

Nouveaux

Ita permaNeNts

L’équipe SIGMAPhy a accueilli

Corina CIRCEI,

L’équipe SYSCO a accueilli

Jorge DELGADO AGUINAGA,

L’équipe SIGMAPhy accueille

Kuniaki UTO,

chercheurs INvItés

MOBILITE DES PERSONNELS

Laurent ROS,

Sophie ACHARD,

Alain KIBANGOU,

Ces travaux portent sur l’analyse des systèmes en réseaux.

souteNaNcesd’uNe

habIlItatIoN à dIrIgerdes

recherches - hdr mobIlIté

deschercheurs

Cédric GEROT,

Cette mobilité fait suite aux collaborations avec Ioannis Ivrissimtzis et Malcolm Sabin entamées lors d’un séjour effectué en 2002 au laboratoire d’informatique de l’Université de Cambridge.

Le projet porte sur la modélisation de schémas de subdivision exotiques pou- vant être programmés de façon simple et efficace. Un schéma de subdivision est un outil de modélisation de formes géométriques dont le principe est l’ajout itéré d’éléments (sommets, arêtes, faces...) à un objet topologique discret (ligne polygonale, maillage...) afin de définir une suite d’objets discrets convergeant vers un objet géométrique continu de même dimension (courbe, surface...). Une programmation efficace d’un tel schéma est constituée d’opérations élémen- taires, linéaires, en place et inversibles, permettant en particulier au schéma de s’inscrire naturellement dans un banc de filtres multirésolution avec parfaite reconstruction. Le caractère exotique des schémas étudiés sera soit l’anisotropie des règles de subdivision (dans la direction temporelle d’une analyse spatio- temporelle ou dans celle d’un contour dans une image), soit la non-uniformité de type quasi-cristale de l’insertion des éléments. Ces travaux mêlent modélisation géométrique, algèbres linéaire et commutative et grammaires formelles.

Dominique HOUZET,

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Best Paper Award de la 7

IEEE International Conference on Cognitive InfoCommunications

duc-caNh NguYeN, doctorant dans l’équipe CRISSP, sous la direction de Gérard BAILLY a reçu un Best Paper Award pour des travaux en robotique huma- noïde (octobre 2016, Wroclaw, Pologne).

Nguyen, D.-C., G. Bailly and D. Elisei. Conducting neuropsychological tests with a huma- noid robot: design and evaluation. IEEE Int. Conf. on Cognitive Infocommunications (CogInfoCom 2016), Wroclaw, Poland.

Best Paper Award de la 24

Pacific Conference on Computer Graphics and Applications

georges Nader, ancien doctorant sous la direction de chercheurs du GIPSA-lab, du LJK (Grenoble) et du LIRIS (Lyon), a reçu un Best Paper Award au Pacific Graphics 2016 pour ses travaux sur des maillages 3D (october 2016, Okinawa, Japon).

Georges Nader, Kai Wang, Franck Hétroy-Wheeler, Florent Dupont. Visual contrast sen- sitivity and discrimination for 3D meshes and their applications. Computer Graphics Forum (Special Issue of Pacific Graphics 2016), 35(7), 10 pages, 2016.

Best Student Paper Award lors du 171

Meeting of the Acoustical Society of America

marIelle malFaNte, doctorante dans l’équipe SIGMAPHY sous la direction de Jérôme MARS et ses co-auteurs ont obtenu un Best Student Paper pour leurs travaux en acoustique sous-marine (mai 2016, Salt Lake City, USA)

Marielle Malfante, Mauro Dalla Mura, Jerome Mars, Cedric Gervaise. Automatic fish sounds classification. 171st Meeting of the Acoustical Society of America, May 2016, Salt Lake City, United States. 139 (4), pp.2115, 2016

Prix de thèse 2016 de la COMUE Université Grenoble Alpes

gIovaNNI de NuNZIo, ancien doctorant de l’équipe NeCS sous la direction de Carlos CANUDAS-DE-WIT et Philippe MOULIN (IFP Energies Nouvelles) a obtenu le Prix de thèse de la COMUE UGA pour son travail de recherche intitulé «Traffic Eco-Management in Urban Traffic Networks» et soutenu en 2015. Cette thèse aborde le problème de la gestion éco-responsable du trafic en milieu urbain qui vise à réduire les arrêts des véhicules, les accélérations, la consommation d’énergie, et finalement la congestion. Une vidéo de présentation de la thèse de Giovanni DE NUNZIO est disponible sur la chaine Youtube de GIPSA-lab.

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prix du Concours de vidéos Mathématiques oxygène du numérique

marINe roux, doctorante dans l’équipe CICS et VIBS, sous la direction de Sophie ACHARD, a remporté le 2^e Prix du concours de vidéos organisé à l’occa- sion du colloque Mathoxynum les 20 et 21 octobre 2016. Sur le thème Les maths et moi, les doctorants, étudiants, chercheurs en mathématiques ou en informa- tique étaient invités à concourir en présentant un film d’une durée maximale de 2Pi minutes. Le film de Marine ROUX intitulé Le Mathématicien est disponible sur la chaine Youtube de GIPSA-lab.

DISTINCTIONS

DISTINCTIONS

carlos caNudas-de-WIt lauréat d’une

ERC Advanced Grant (2016-2020) intitulée Scale-FreeBack

Ce projet propose un nouveau paradigme pour aborder le problème de commande des systèmes complexes à grande échelle. Il souhaite définir des méthodes de commande qui puissent s’adapter à n’importe quelle échelle de système, exploiter plei- nement les flux de données multi-sources, tout en assurant la résilience et la robustesse du système. Grâce à ses approches de modélisation dynamique sans échelle, Carlos Canudas-de-Wit pourra mettre au point des algorithmes de contrôle spécialement adaptés, qui hériteront de la propriété sans échelle des modèles. D’où le nom de l’ERC Scale-FreeBack, qui exprime la notion de sans échelle et rappelle celle du feedback (en français rétroaction) propre à l’automatique. Ses nouveaux algorithmes de contrôle sans échelle pourront ainsi être facilement adaptables aux différents systèmes, qu’ils soient petits, moyens ou très grands et appliquer à de nombreux domaines, notamment le trafic automobile.

Best Software Award

I^sabelle sIvIgNoN, chargée de recherche dans l’équipe AGPiG est co-lauréate d’un Best Software Award obtenu lors du Symposium on Geometry Processing 2016 Conference. Il récompense les travaux de développement effectués au sein de la plate-forme collaborative DGtal - Digital Geometry Tools and Algorithms.

Les principaux développeurs sont D. Coeurjolly (LIRIS, Lyon), J.-O. Lachaud (LAMA, Chambéry), B. Kerautret (LORIA, Nancy), T. Roussillon (LIRIS, Lyon), P.

Gueth (LIRIS, Lyon), I. Sivignon (GIPSA-lab, Grenoble), J. Levallois (LIRIS, Lyon), R. Denis (LAMA, Chambéry), K. Pluta (LIGM, Marne-la-Vallée), and P. H. Cerdan (Massey University, New-Zealand).

IEEE GRSS Outstanding Service Award

JocelYN chaNussot, professeur Grenoble INP et co-responsable de l’équipe SIGMAPHY a reçu l’IEEE GRSS Outstanding Service Award en reconnaissance de ses services rendus à la Geoscience & Remote Sensing Association (GRSS).

Fondateur et premier président du chapitre français du GRSS, il a reçu en 2010 le GRSS Chapter Excellence Award pour son implication dans cette association.

Fellow de la société IFAC

carlos caNudas-de-WIt, directeur de recherche CNRS, responsable de l’équipe NeCS et porteur de l’ERC Advanced Grant Scale-FreeBack, a été nom- mé Fellow de la société IFAC pour ses contributions en «dynamic modeling and control design in electromechanical, robotic and network systems».

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PORTRAIT

c hrIstIaN JutteN reçoIt

le p rIx « s cIeNce et I NNovatIoN » du cea

décerNé par l ’a cadémIe des scIeNces

Christian JUTTEN, professeur de l’Université Grenoble Alpes à GIPSA- lab et chargé de mission Signal au sein de l’institut INS2i du CNRS, fait partie des 35 lauréats des Grands Prix 2016 de l’Académie des sciences.

Il reçoit le Prix « Science et Innovation » du CEA qui lui a été remis le 22 novembre 2016 sous la Coupole de l’Institut de France. Cette haute dis- tinction vient récompenser ses contributions pionnières dans le domaine du traitement du signal et plus précisément en extraction et séparation de sources et en traitement statistique du signal multidimensionnel.

Par son travail particulièrement innovant, Christian JUTTEN a initié et développé un champ de recherche nouveau aux applications nombreuses notamment en biomédical, en traitement de la parole, en géosciences et astrophysique ou en génie chimique.

En traitement du signal et des images, les capteurs fournissent généralement un signal mélangé, en rai- son de leur sélectivité limitée, et il est donc essentiel de séparer (ou extraire) les informations utiles des informations dites « nuisibles » (bruit). En télécom- munications, en géophysique ou encore en imagerie médicale, la séparation de sources permet ainsi une meilleure compréhension des informations. Dans ce contexte, Christian JUTTEN a contribué à dévelop- per un cadre méthodologique et à montrer sa perti- nence dans des domaines variés. Actuellement, ses travaux sont orientés vers l’extension de ce cadre théorique à la séparation de sources multimodales, c’est-à-dire mesurées par des capteurs de types dif- férents [1] (par exemple électroencéphalographie et magnétoencéphalographie pour mesurer l’activité cérébrale), à l’extraction des seuls signaux utiles ou au cas de systèmes non linéaires [2].

Spécialiste du traitement statistique des signaux multidimensionnels, interna- tionalement reconnu pour ses travaux dans ce domaine et souvent récompensé par la communauté scientifique, notamment en recevant la médaille Blondel de la Société des électriciens et des électroniciens en 1997, ainsi que les titres de Fellow IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) et Fellow EURASIP (European Association for Signal Processing) respectivement en 2008 et 2013, Christian JUTTEN est également membre senior de l’Institut universitaire de France depuis 2008. Entre 2012 et 2015, il a été directeur adjoint scientifique de l’Institut INS2i au CNRS, en charge du domaine «Signal-Image» et en 2012, il est lauréat d’une ERC Advanced Grant, pour son projet « Challenges in extraction and separation of sources » (CHESS). Une carrière remarquable que l’Académie des sciences récompense cette année.

[1] Dans de nombreux domaines, en raison de la diversité des types de capteurs, l’enregis- trement d’un même phénomène physique conduit à des ensembles de données très variées et hétérogènes, c’est ce qu’on appelle la multimodalité.

[2] Par exemple, les capteurs chimiques ou les images hyperspectrales de la terre, d’une planète ou de l’univers.

Contact :

chrIstIaN JutteN Equipe ViBS

christian.jutten@gipsa-lab.fr www.gipsa-lab.fr/~christian.jutten/

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Quel point commun entre une aile d’avion et de grands miroirs pour l’observation d’étoiles ? Les deux objets peuvent être « ré- duits » à une « corde », une ligne flexible virtuelle, pour être mieux contrôlés. Des chercheurs en automatique français et brésiliens ont réussi pour la première fois à décrire le contrôle de ce type de systèmes à l’aide d’équations à dérivées partielles avec des commandes non-linéaires.

Dans leur publication Wave equation with cone- bounded control laws, Christophe PRIEUR, Sophie TARBOURIECH et João M. GOMES DA SILVA Jr se sont intéressés au contrôle dans le domaine des équations d’ondes. Ils souhaitaient pouvoir contrô- ler une infinité de fréquences d’une corde, équiva- lente à une onde, via une seule commande. Leur problème était donc double.

Tout d’abord, l’infinité de fréquences impliquait l’utilisation d’équations à dérivées partielles, car l’approche traditionnelle de gestion des phéno- mènes physiques qui varient au cours du temps, comme la vitesse par exemple, est une approche qui ne permet qu’un contrôle sur un nombre fini de fréquences. La description en équations à dérivées partielles permettait ainsi de prendre en compte tout le spectre des fréquences.

Ensuite, les chercheurs étaient confrontés à la limitation en amplitude de la commande qui rendait le problème non-linéaire, c’est-à-dire non pro- portionnel, et donc plus difficile à gérer. En effet, contrôler la corde pour la ramener par exemple à une position en équilibre demande beaucoup d’énergie et d’actionneurs, surtout lorsqu’il faut la faire revenir en place dans un temps court. Cela peut être possible si l’on n’a pas de limitation d’amplitude de la commande, mais le problème devient non-linéaire dès que l’on veut limiter l’énergie. En effet, l’actionneur ne peut pas consommer autant d’énergie qu’il veut, et la dynamique de mouvement de la corde n’est physiquement pas infinie.

Pour contrôler une infinité de fréquences de vibration d’une corde, les cher- cheurs se sont concentrés sur le contrôle soit à l’extrémité de la corde (contrôle frontière) pour lui imposer une forme, soit via une force agis- sant sur toute la longueur de la corde (contrôle interne). Jusque-là, il était possible de commander une infinité de fréquences avec une commande linéaire, ou un nombre fini de fréquences avec une commande non-linéaire.

Grâce aux résultats de leurs travaux, il est désormais possible de comman- der une infinité de fréquences avec une commande non-linéaire, c’est-à-dire sur un plan applicatif de contrôler une infinité de formes de structures via une seule commande.

Contact :

chrIstophe prIeur Equipe SYSCO

christophe.prieur@gipsa-lab.fr

c ^{oNtrôler l} ’ ^{INFINI avec uNe seule commaNde}

Structure flexible en interaction avec un fluide, contrôlée au bord, dont les premières fréquences sont celles d’une aile d’avion équipée de réservoirs de carburants partiellement remplis.

© Bogdan Robu

Communiqué écrit et publié par CNRS-INS2i.

Reproduit avec leur aimable autorisation.

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Référence :

Wave equation with cone-boun- ded control laws de Christophe Prieur [1], Sophie Tarbouriech [2]

et João M. Gomes da Silva Jr [3], IEEE Transactions on Automatic Control, Volume : 61, Issue : 11, Nov. 2016, Pages : 3452-3463 [1] GIPSA-lab, Grenoble [2] LAAS, Toulouse

[3] Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brésil

Solution de l’équation de Korteweg-de-Vries (équation aux dérivées partielles non-linéaire).

L’onde se propage sans amortissement et ne peut être contrôlée qu’aux bords.

L’intérêt applicatif de ce travail se trouve dans le contrôle de structures flexibles où se posent les problématiques d’équations de corde ou d’onde (wave equation). Par exemple, une aile d’avion est généralement vue en 2D en négligeant l’épaisseur. Mais si l’on gère une dimension après l’autre (par exemple en laissant dans un premier temps de côté la largeur de l’aile), alors l’aile peut être vue comme une corde dont le mouvement doit être contrôlé. En combinant les deux observations, les deux dimensions, il est possible d’avoir un contrôle complet de l’objet. De même, les grands mi- roirs qui permettent l’observation d’étoiles peuvent être réduits à une repré- sentation en 2D, puis 1D.

Ce travail a fait l’objet d’une coopération internationale, au niveau des co- auteurs qui sont français et brésiliens, mais aussi dans le cadre de la thèse de Swann Marx qui s’inscrit dans un projet MathAmSud avec le Chili. Cette thèse en mécanique des fluides décrit l’évolution de liquide dans des ca- naux pour en contrôler le niveau sur les bords, en reprenant le principe de contrôle frontière via les portes et les écluses.

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Et si les gestes que nous faisons lorsque nous parlons ne servaient pas seulement à souligner notre propos, mais facilitaient aussi notre expression orale ? Convaincues que le geste et la parole sont intimement connectés, deux chercheuses ont monté un projet pour aider les personnes souffrant de trisomie 21 à mieux s’exprimer.

Faites l’expérience, ça marche à tous les coups.

Entrez dans une boulangerie et, au moment de passer commande, dites à la vendeuse : « C’est ce gâteau que je veux » en pointant du doigt l’objet du délit. Vous constaterez un timing ab- solument parfait entre le moment où le doigt termine sa course et la prononciation du mot

« gâteau ». Mieux : quelle que soit la langue considérée, français, portugais, anglais,… c’est très précisément sur la syllabe accentuée du mot que le geste de désignation s’achève.

Autre exemple pour le moins troublant : les deux mouvements de mâchoire nécessaires au redoublement de la syllabe « pa » ou « ma » dans les mots « papa » ou « maman » corres- pondent exactement au temps que le petit enfant met à accomplir le geste de pointage vers son parent. « Ce sont des exemples qui montrent que les systèmes moteur qui contrôlent d’un côté, la parole, de l’autre, la gestuelle, ne sont pas indépendants, mais sont au contraire fortement in- terconnectés », indique Amélie Rochet-Capellan, spécialiste du contrôle moteur dans l’équipe PCMD. Dans le cas du petit enfant, l’apparition des premiers gestes de pointage sans parole permettrait d’ailleurs de prédire exactement à quel moment l’enfant va se mettre à parler.

« Le geste n’est pas à côté du langage, pas plus qu’il ne représente un système alternatif de communication, il est une aide et un support au langage parlé », précise Marion Dohen, chercheuse spécialisée dans la communication multimodale dans l’équipe PCMD. Les deux scientifiques en sont convaincues : en entraînant le contrôle moteur du bras, on amé- liore le contrôle moteur de la parole.

Le projet Com’Ens, financé par la FIRAH, étudie le lien entre gestuelle et parole chez les personnes avec trisomie 21. Pour le vérifier, elles ont mis sur pied un projet de recherche avec une population particulièrement affectée par des troubles de la communication : les personnes souffrant de trisomie 21. « Du fait de caractéristiques anatomiques qui n’ont rien à voir avec leur déficience intellectuelle, les personnes avec trisomie ont plus de mal avec le langage parlé que les personnes ordinaires, explique Amélie Rochet-Capellan. Une langue plus grosse par rapport au conduit vocal, un manque de sensibilité dans la bouche, une déformation du palais, le tout associé à des problèmes de respiration, les empêchent de former correctement les syllabes et handicapent leur communication verbale. »

Contacts : marIoN doheN

amélIe rochet-capellaN Equipe PCMD

marion.dohen@gipsa-lab.fr

amelie.rochet-capellan@gipsa-lab.fr

Q ^{uaNd le geste lIbère la parole}

Le projet de recherche ComEns, pour Communiquons Ensemble, vise à appli- quer les avancées de la recherche sur la parole, la gestualité manuelle et l’inte- raction pour améliorer la communication des personnes ayant des difficultés pour parler.

>> communiquonsensemble.com Article écrit et publié par :

lejournal.cnrs.fr/

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Utiliser ses mains pour libérer la parole ? Cette hypothèse ne vient pas de nulle part : aux États-Unis et au Canada, notamment, des systèmes ges- tuels comme le Makaton (une version simplifiée du langage des signes qui couvre quelques centaines de mots de la vie quotidienne) sont déjà utilisés avec succès pour aider les personnes trisomiques à mieux com- muniquer. « Mais c’est purement empirique. Il manquait un corpus scien- tifique démontrant la validité de ces pratiques », explique Marion Dohen, qui ajoute : « En France, en plus du nécessaire travail sur l’articulation, certains orthophonistes recourent aux gestes, notamment au Makaton, pour aider à la communication verbale. Mais ils rencontrent régulière- ment l’opposition de parents qui craignent que le geste ne se substitue à la parole et que son usage marginalise un peu plus encore leur enfant avec trisomie 21. »

Démarré il y a trois ans à Grenoble, en partenariat avec une associa- tion locale d’insertion de personnes avec trisomie 21 (ARIST), le projet ComEns-Communiquons ensemble, porté par les deux chercheuses, com- mence à porter ses fruits. Un premier volet de la recherche consiste à établir un diagnostic précis des difficultés de communication rencon- trées par les personnes avec trisomie 21, mais aussi de leur recours spontané à la gestuelle, en les filmant lors de conversations avec des personnes « ordinaires » avec lesquelles elles n’avaient jamais interagi auparavant. « Au-delà des difficultés liées au problème d’articulation et de structuration du discours propres aux individus avec trisomie, on a remarqué que la personne qui s’adresse à une personne trisomique a tendance à être très directive et lui laisse peu d’opportunités de prise de parole, indique Amélie Rochet-Capellan. Cette dernière, de son côté, fait peu de back channel, c’est-à-dire qu’elle ne réagit pas à ce qu’on lui dit en faisant des hochements de tête ou en prononçant des petits mots comme “humm”, “ah”, “OK”… C’est une piste intéressante à travailler, en plus de la gestualité manuelle. »

Un autre volet, mené avec des enfants cette fois, consiste à associer des gestes à de petits personnages de formes et de couleurs différentes imagi- nés par les chercheuses. « Pour chaque personnage, on a inventé un pseu- do-mot, un mot plausible qui sonne “français” mais qui n’existe pas pour éviter tout biais durant l’expérience, expliquent les chercheuses. Durant l’exercice, on demande à l’enfant de prononcer le nom de chaque person- nage, soit en y associant un geste, soit sans l’aide de ses mains. » Les pre- miers résultats sont encourageants : associer un mot à un geste permet non seulement de mieux le mémoriser, mais aussi de mieux le dire.

Les chercheuses vont même plus loin : « Quand on entraîne une per- sonne à mieux impliquer son corps lorsqu’elle parle, la gestuelle aide non seulement à trouver ses mots, mais elle permet de mieux structurer son discours. » Des résultats qui pourraient intéresser d’autres popu- lations ayant des difficultés avec le langage parlé, comme les enfants souffrant de troubles spécifiques du langage ou les personnes atteintes d’Alzheimer.

Le projet ComEns sur le terrain. Film réalisé dans le cadre de la 3e Rencontre Handicap, Recherche et Citoyenneté de la FIRAH.

Les partenaires

Le projet a été mis en place en col- laboration avec l’Association de recherche et d’insertion sociale des trisomiques (ARIST) et a obtenu un premier financement de la Fondation internationale de la recherche appli- quée sur le handicap (FIRAH).

Les études du projet sont réalisées en collaboration avec différents pro- fessionnels, en particulier :

Estelle Gillet-Perret, orthophoniste au Centre référent des troubles du langage et des apprentissages du CHU de Grenoble, les orthophonistes du CAMSP, Huguette Permingeat de l’ARIST (Eybens), le Réseau de santé ANAÏS et Marielle Lachenal, forma- trice MAKATON.

Le travail de recherche et de forma- tion des étudiants est effectué en collaboration avec :

Agnès Bo et Agnès Witko (ISTR, Université de Lyon 1), Jean-Marc Colletta (LIDILEM, UGA, Grenoble).

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Saisir un objet ne représente pas de complexité particulière pour la majorité d’entre nous. Pourtant, cette opération, a prio- ri, très simple fait appel à notre système sensorimoteur qui est capable de sélectionner, parmi une infinité d’options souvent redondantes, la bonne solution afin d’accomplir le geste désiré.

La préhension humaine est donc une tâche plus complexe qu’il n’y parait et au cœur des recherches menées par les chercheurs biomécaniciens de l’équipe SAIGA au sein du projet GENEPI.

Piloté par Florent PACLET, ancien doctorant de GIPSA-lab et aujourd’hui jeune chercheur au laboratoire INCIA à Bordeaux, le projet GENEPI (Grasping Evaluation in New Environment for Proprioception Investigation) utilise des mé- thodes d’observation en apesanteur pour com- prendre les processus du contrôle moteur mis en jeu dans la préhension humaine et améliorer ainsi la conception des outils manuels dans les vols spatiaux habités.

Il est commun d’imaginer le geste de préhen- sion au niveau des doigts. Cependant la sai- sie d’un objet fait appel à toute la chaine du membre supérieur, incluant les muscles du tronc pour stabiliser le bras. La complexité du système mis en jeux est telle que notre sys- tème sensorimoteur doit résoudre un problème de redondance et choisir parmi une infinité de solutions possibles. Par exemple, durant la préhen- sion en condition terrestre, une « marge de sécurité » est mise en place de manière inconsciente et consiste à appliquer une force de préhension plus élevée que la force minimale nécessaire pour la saisie d’un objet déterminé. Ce phénomène est proportionnel au poids de l’objet perçu par retour sensoriel. Il a ainsi été montré que l’ajout d’un poids attaché à l’avant-bras entrainait une mauvaise estimation du poids de l’objet par le système sensorimoteur, qui se traduisait in fine par une augmentation de la « marge de sécurité ». Cela suggère que le poids des segments corporels (bras et avant-bras) est pris en compte dans le calcul du poids de l’objet.

Pour comprendre et modéliser ce phénomène, les chercheurs réunis au sein du projet GENEPI ont décidé de le mesurer en apesanteur, c’est-à- dire dans des conditions qui suppriment le poids des segments, mais aussi en hypergravité (1,8 fois son poids sur Terre) afin d’identifier un processus inverse.

Contacts : FraNck QuaINe,

GIPSA-lab, équipe SAIGA, franck.quaine@gipsa-lab.fr FloreNt paclet,

INCIA, équipe HYBRID, florent.Paclet@u-bordeaux.fr

e xpérIeNce eN apesaNteur

pour mIeux compreNdre la préheNsIoN humaINe

Expérience en phase d’apesanteur dans l’Airbus Air Zero G (CNES).

Crédit photo : Anis MARTIN - cocarde.co

2016 un an avec gipsa-lab

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2016 un an avec gipsa-lab

Embarqués à bord de l’Airbus Air Zero G du CNES lors d’une campagne de vols parabo- liques, l’équipe a installé un sujet sanglé à un siège en position assise dont seul le bras et la main (munis de capteurs) restaient libres.

L’objet instrumenté qu’il devait saisir était placé sur un dispositif motorisé recréant le poids de l’objet à saisir (et modulable selon le niveau de gravité) en générant une tension dirigée vers le haut ou vers le bas et orientée perpendiculairement à l’axe du sol de l’avion.

En mesurant les forces au bout des doigts à l’aide de capteurs de force à six dimensions et l’activité électrique musculaire (EMG) des muscles du bras et de l’avant-bras (10 muscles au total), ils ont ainsi pu identifier les patrons moteurs mis en jeu lors d’une tâche de préhension dans des conditions de gravité modifiée.

Ce travail, en cours d’analyse, ouvre des pistes originales pour mieux comprendre les processus sensorimoteurs impliqués dans le geste de préhension. Les connaissances produites permettront d’améliorer la conception des outils manuels utilisés dans les vols spatiaux habités.

Mais les résultats pourront également servir à améliorer les algorithmes d’automatisation dans le domaine biomédical, notamment ceux des pro- thèses bioniques du membre supérieur.

Le projet GENEPI a reçu le soutien du CNES et NOVESPACE (vols paraboliques), du CNRS, de l’Université de Bordeaux et du Défi Imag’In (Mission pour l’interdisciplina- rité du CNRS).

Expérience en phase d’apesanteur dans l’Airbus Air Zero G (CNES).

Crédit photo : Anis MARTIN - cocarde.co

Les connaissances produites permettront d’améliorer la conception des outils manuels utilisés dans les vols spatiaux habités.

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Imaginez que vous soyez parti avec un/une amie randonner en montagne mais que, pour une raison ou une autre, vous vous êtes séparés et vous vous retrouviez chacun/chacune sur le versant opposé de la vallée. Pour communiquer avec votre ami/amie, et vous retrouver, quels moyens s’offre à vous ? Le téléphone por- table ? Mais il n’y a pas de réseau là où vous vous trouvez. Crier ? Outre la pénibilité de la tâche, la voix est rapidement dégradée par l’absorption du son lors de sa propagation et vous n’arriverez pas à vous faire comprendre. Il vous reste la solution de siffler !

L’idée de parler en sifflant pour tenir un dialogue complet en s’adaptant à ces conditions de com- munication à distance, a été adopté par de nom- breuses populations du monde depuis des milliers d’années. Ce registre de parole facilite des activi- tés de subsistance qui ont joué un rôle clef dans l’histoire de l’humanité comme l’agriculture, le pastoralisme ou la chasse. En effet, un bon siffle- ment porte beaucoup plus loin que le cri (jusqu’à plusieurs kilomètres en montagne si le terrain et le temps sont dégagés) car c’est un concentré d’éner- gie sonore dans une bande étroite de fréquences situées au-dessus des bruits de fond les plus com- muns de la nature.

Fascinante parole sifflée ! Si longtemps méconnue et pourtant si évidente pour ceux qui l’utilisent.

Tout comme le cri, le chuchotement ou le chant, c’est une forme de la parole humaine qui dérive de la langue parlée alentour mais qui a sur- vécu exclusivement dans des milieux écologiques très contraignants en termes de communication humaine (forêts tropicales denses ou vallées des montagnes escarpées par exemple).

Aujourd’hui, elle intrigue les sciences du langage et les neurosciences car elle permet de transmettre des mots et des phrases complexes tout en n’utilisant qu’une portion très réduite des sons de la voix. Cette pra- tique nécessite un apprentissage supplémentaire à la fois en production et en perception et elle n’existe pas – ou plus – dans toutes les langues du monde. Cro-Magnon sifflait-il à Solutré pour organiser ses chasses ? Nous ne le savons pas. Par contre nous savons que c’est une tradition très ancienne puisqu’Hérodote (V^e siècle) l’évoque dans son Melpomène tout comme plusieurs traités Chinois du II^e au VIII^e siècle de notre ère.

Par exemple, le « Traité du Sifflement » ou Xiaozhi d’influence taoïste décrit l’Art de siffler avec un détail qui en fait un des tous premiers ouvrages de phonétique puisqu’il explique une douzaine de manières de siffler tout en donnant des techniques pour vérifier comment les sons

Paysages de la région du village d’Aas dans les Pyrénées et siffleur Béarnais de ce village.

l a parole sIFFlée , uN sYstème de télécommuNIcatIoN aNcIeN préFIguraNt le téléphoNe mobIle

Contact : JulIeN meYer Equipe VSLD

julien.meyer@gipsa-lab.fr

Crédit photos : Julien Meyer/René-Guy Busnel

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sont produits en coordination avec le souffle. Avec la poésie teintée de philosophie qui caractérise les traités de cette époque, il ébauche même une description articulatoire de la différence entre voix et sifflement :

« l’air forcé vers l’extérieur depuis la gorge en des notes graves est appelé voix, alors que l’air forcé vers l’extérieur depuis la langue en des notes aigües est appelé xiao (sifflement) ». Car la parole sifflée n’utilise plus la vibration des cordes vocales comme source sonore mais un flux d’air compressé et turbulent qui forme des vortex au niveau des lèvres. Tout comme dans la parole ordinaire (modale pour les scientifiques), ici la langue et la mâchoire bougent pour former les mots, mais de manière plus contrainte afin de maintenir la pression nécessaire au sifflement.

On siffle encore une grande diversité de langues à travers le monde.

Le mazatèque ou le chinantèque au Mexique par exemple, le wayãpi ou le gavião en Amazonie, le banen ou le ari en Afrique, le turc ou le grec autour de la Méditerranée, le akha et le hmong en Asie du Sud-Est, le béarnais dans les Pyrénées ou même le yupik de Sibérie dans le détroit de Béring… plus de 70 langues au total ont été répertoriées lors d’une enquête au long cours de treize ans menée par Julien Meyer et de nom- breux collaborateurs du monde entier.

Mais ces « langues sifflées » sont menacées par la domination des modes de vie urbains. Avec elles, ce sont des possibilités de mieux comprendre le langage et son traitement par le cerveau humain qui s’en vont lentement.

En effet, si la phonétique des langues sifflées défie les experts, c’est éga- lement le cas pour leur perception. Ainsi, en 2005 une étude neurophy- siologique IRMf publiée dans le journal Nature par le professeur Manuel Carreiras et ses collègues a révélé que la parole sifflée active bien les aires cérébrales associées traditionnellement au langage chez des locu- teurs chevronnés d’espagnol sifflé des îles Canaries, mais pas chez des participants non entrainés.

Il n’en demeure pas moins qu’une étude publiée en janvier 2017 dans le journal Frontiers in Psychology par Julien Meyer et ses collègues montre pourtant que des personnes n’ayant jamais entendu parler des langues sif- flées auparavant et écoutant pour la première fois des voyelles espagnoles sifflées parviennent tout de même à bien les identifier sans entrainement.

Ce résultat montre qu’ils s’appuient sur une réalité perceptive déjà pré- sente dans la forme parlée de leur langue car les participants espagnols étaient plus précis dans l’identification que les participants français qui eux-mêmes étaient plus performants que les participants chinois (dont les voyelles sont plus éloignées de celles de l’espagnol).

Notre flexibilité perceptive dans le langage expliquerait ces résultats.

Cette flexibilité perceptive correspond à la capacité de reconnaitre des unités linguistiques dans des prononciations nouvelles comme des ac- cents régionaux ou des registres de parole différents. Elle est essentielle pour le développement du langage chez l’enfant, mais aussi lors de l’ap- prentissage d’une langue seconde ou pour comprendre quelqu’un qui a une prononciation particulière.

Elle expliquerait donc aussi pourquoi nous sommes tous capables d’ap- prendre à parler en sifflant, ce qui est confirmé par de récentes initia- tives de revitalisation de la parole sifflée espagnole aux Canaries.

Représentations temps-fréquence d’une phrase grecque en version sifflée (en haut) et parlée (en bas).

>> Extrait à écouter sur : www.lemondesiffle.free.fr/

whistled-Greek-Article-of-JulienMeyer.html

Ecoutez des enregistrements sur le site de l’association Le Monde Siffle :

>> www.lemondesiffle.free.fr/

Plus intriguant encore, une étude de psycho- linguistique comportementale publiée dans le journal Current Biology en 2015 par le profes- seur Güntürkün et ses collègues montre que la compréhension de syllabes sifflées (pa, ba, ta, da, ka, ga) engage autant l’hémisphère gauche que l’hémisphère droit de siffleurs turcs de Kusköy (littéralement, le village des oiseaux) alors que les mêmes syllabes dans leur forme parlée engageaient majoritairement leur hémisphère gauche. La prédominance de l’hémisphère gauche observée généralement dans la compréhension du langage serait-elle défiée par la parole sifflée ? Ce résultat sou- ligne en tout cas que les réseaux cérébraux s’adaptent bien aux caractéristiques du signal acoustique.

Chez les bergers berbères du Maroc comme chez les Indiens wayãpi de Guyane et du Brésil, on sait jouer de ces spécificités depuis longtemps pour utiliser ce langage comme une sorte de téléphone mo- bile gratuit. Il se convertit même parfois en langage secret vis-à-vis des personnes étrangères à leur lieu de vie ce qui garantit l’intimité de leurs discussions ; une langue rebelle et de télécommunication évoquée par le prix Nobel de littérature Jean-Marie Le Clezio dans son roman Désert (1980) où il décrit deux bergers dialoguant en parole sifflée berbère.

Références :

- Carreiras, M., Lopez, J., Rivero, F., and Corina, D. (2005). Linguistic perception: neural processing of a whistled language. Nature 433, 31–32.

- Güntürkün, O., Güntürkün, M., and Hahn, C. (2015). Whistled Turkish alters language asymmetries. Curr. Biol. 25, 16.

- Meyer J, Dentel L and Meunier F (2017) Categorization of Natural Whistled Vowels by Naïve Listeners of Different Language Background. Front. Psychol. 8:25.

- Meyer, J. (2015). Whistled Languages. A Worldwide Inquiry about Whistled Speech.

Springer.

Convention cadre avec le Parc Amazonien de Guyane

Une convention cadre de 3 ans vient d’être signée entre le CNRS et le Parc Amazonien de Guyane pour la poursuite du programme de recherche de Julien MEYER sur les communications acoustiques humaines en contexte cynégétique.

Trois missions seront menées sous forme d’enquêtes de terrain dans les villages de Trois Sauts et Camopi et porteront sur 2 thèmes :

1. Le thème de la parole sifflée en langue wayãpi et des flutes imitant la parole chantée en langue teko : équipe Julien Meyer (GIPSA-lab CNRS), Laure Dentel (Université Fédérale du Para, Brésil), Damien Davy (CNRS, Observatoire Homme Milieu Oyapock, USR3456 LEEISA, CNRS Guyane).

2. La documentation et l’étude des imitations sonores des animaux réalisées par les chasseurs, ainsi que des onomatopées et des connaissances ethno-zoologiques as- sociées chez les Teko et les Wayãpi : équipe Julien Meyer, Damien Davy.

Alentours du village de Savoonga, île de St Lawrence (Détroit de Béring). Siffleuse de la langue yupik de Sibérie parlée sur cette île.

Crédit photos : Julien Meyer/Laure Dentel

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La Directive Cadre Stratégie du Milieu Marin (DCSMM), adoptée par l’Europe en 2008, a conduit à imposer des normes pour lutter contre la pollution sonore des navires afin de limiter l’impact du bruit sur l’envi- ronnement marin. Ces normes reposent sur des seuils maximum émis par les navires. Délivrés par des mesures du spectre global rayonné des navires (effectué en un point), ces seuils ont un intérêt pour la certifica- tion du navire mais ne permettent pas d’établir un diagnostic pour iden- tifier précisément les sources du bruit des navires afin de les réduire.

C’est l’objectif du projet ARMADA, piloté par des chercheurs de l’équipe SIGMAPHY en partenariat avec la société MicrodB.

Cette étude en traitement d’antenne, et reposant sur des mesures uniques réalisées à l’aide d’une maquette de navire de 23 mètres, a permis de déterminer la contribution des diffé- rentes sources au bruit de passage du navire avec une antenne à faible nombre d’hydrophones. Ces informations sont utiles aux constructeurs puisqu’elles leur permettent d’identifier les éléments physiques du navire qui rayonnent les plus grands niveaux de pression acoustique et produisent les plus grandes nuisances sonores.

Les méthodes de traitement d’antenne analysant le bruit au passage d’un navire ont pour objectif d’établir une carto- graphie (appelée imagerie) acoustique en vue d’identifier les sources acoustiques de ce véhicule. Ces sources correspondent aux zones d’émissions qui sont générées par un phénomène mécanique (moteurs, propulseurs) ou hydrodynamique (turbulences, cavitation, brisure de la vague). Chaque élément source de bruit peut être caractérisé par un contenu spectral et localisé à l’aide de méthodes de traitement d’an- tenne afin d’estimer leur signature acoustique.

Par rapport aux systèmes utilisés dans le milieu aérien et comportant plusieurs dizaines de capteurs disposés en 2D, l’antenne hydrophone utilisée en milieu aquatique comporte seulement quelques capteurs disposés sur une seule ligne. Cette contrainte limite très fortement la résolution des ondes basse fréquence (principalement celles émises par les machines) et crée des artefacts (le navire étant bien plus grand que l’antenne) qui « polluent» le signal acquis.

Les travaux menés au sein du projet ARMADA, en partenariat avec la société MicrodB, ont donc porté sur la mise au point de nouvelles méthodes autour du traitement d’antennes :

- Correction de l’estimation de trajec- toire par méthode acoustique [2], - Séparation préalable de sources fixes [3]

armada - r éduIre la pollutIoN soNore

sous - marINe eN IdeNtIFIaNt les bruIts de NavIres

Contacts :

barbara NIcolas Jérôme mars Equipe SIGMAPHY

barbara.nicolas@gipsa-lab.fr jerome.mars@gipsa-lab.fr

Photographie de la configuration expéri- mentale de la maquette au Lac de Castillon

Classification des sources acoustiques de bâtiment marin selon leurs origines physiques

- Méthode de déconvolution des cartes de localisation, favorisant la parcimonie des sources [1]

- Proposition d’une synthèse d’ouverture pour les sources monochromatiques, permettant d’augmen- ter artificiellement la longueur de l’antenne [4].

Ces algorithmes ont été intégrés par MicrodB dans un noyau de calcul industriel et un simulateur a été développé pour valider l’ensemble de ces méthodes.

De plus, plusieurs expérimentations en lac ont été réalisées pour vérifier l’adéquation des performances avec les simulations dans la configuration industrielle visée et validant ainsi la faisabilité d’un tel système.

Les essais ont été réalisés au lac de Castillon (Site d’Essais Sonar et Acoustique de la DGA) à l’aide d’une maquette tractée de frégate à l’échelle 1/5^e (23 mètres). L’ensemble des sources était constitué de pots vibrants et de haut-parleurs instrumentés à l’intérieur de la carène.

Les résultats de ces travaux ouvrent de solides perspectives pour l’appli- cation de ces méthodes de localisation de sources de bruit de bateau en mer mais aussi pour l’analyse des phénomènes physiques liés au dépla- cement des bateaux. Elles permettent notamment aux acousticiens du domaine naval de comprendre des phénomènes complexes de rayonne- ment acoustique qui ne sont actuellement pas modélisés. Par exemple, les sources acoustiques associées à la brisure de la vague d’étrave ou à la brisure des bulles de cavitation sont encore mal connues et pourront être étudiées.

Le projet ARMADA (Antenne Réduite et Multi-Analyse pour la Discrétion Acoustique) a été financé par la DGA dans le cadre du dispositif RAPID (dispositif d’appui à l’inno- vation duale) sur une durée de 42 mois. Partenaire industriel : MicrodB (L. Lamotte) Equipe GIPSA-lab : SIGMAPhy (Barbara Nicolas, Jérôme Mars)

Références :

[1] M.Q. Pham, B. Oudompheng, J.I. Mars, and B.

Nicolas. A noise-robust method with smoothed l1/

l2 regularization for sparse moving-source map- ping. Signal Processing, vol 135, pp. 96-106, 2017.

[2] B. Nicolas, B. Oudompheng, and L. Lamotte.

Acoustic trajectory correction to improve mapping of moving sources. In 171th meeting Acoustical Society of America, Salt Lake City, Etats Unis, 2016.

[3] B. Ouedraogo, B. Nicolas, B. Oudompheng, J.I.

Mars, and C. Jutten. A frequency method for blind separation of an anechoic mixture. In 22th European Signal Processing Conference (EUSIPCO), Lisbonne, Portugal, 2014.

[4] B. Oudompheng, B. Nicolas, and L. Lamotte.

Passive synthetic aperture array to improve noise mapping of a moving ship. IEEE OCEANS 2015, pages 1–6, Gènes, Italie, 2015.

Schéma de la configuration expérimentale de la maquette au Lac de Castillon Cartes de localisation du bruit de

bateau. L’abscisse représente la longueur du bateau, l’ordonnée représente l’axe fréquentiel.

Deux sources contrôlées sont présentes : un bruit large bande à x=3m et une source contenant 3 fréquences pures à x=-5m.

Une source basse fréquence liée au déplacement du navire est visible autour de x=-12 m.

Les résultats ont été obtenus : (i) par simple formation de voies, (j,j,k) par déconvolution de la formation de voies. La méthode SOOT a été adaptée dans le cadre du projet [1].

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L’observation de galaxies, distantes de la Terre de plus de dix milliards d’années-lumière, à l’aide d’instruments de plus en plus performants et capables de détecter des objets très peu lumineux, génère une très grande masse de données hétérogènes qu’il faut savoir traiter et ana- lyser pour les interpréter avec précision. C’est le cas de l’instrument MUSE, spectographe 3D installé sur le Very Large Telescope (VLT) au Chili en 2014, développé par le Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL) pour l’étude de l’évolution des galaxies et l’observation de l’Univers lointain. Les champs de données produits par MUSE étant très massifs, il est nécessaire de mettre en place des méthodes de détec- tion et d’analyse de ces données qui soient adaptées à leurs spécifici- tés. C’est ici que les méthodes modernes de traitement et d’analyse des signaux peuvent apporter des solutions… ce qui motive le travail réalisé par quelques chercheurs du département Image-Signal de GIPSA-Lab, qui collaborent avec le CRAL, afin d’apporter leurs expertises [1] en trai- tement statistique de grandes masses de données.

Contrairement aux galaxies qui émettent de la lumière dans de larges gammes de couleurs (ou longueur d’on- des), les environnements gazeux proches des galaxies (ou halos galactiques), de par leur composition chimique, émettent leur lumière dans des raies d’émission (ou raies spectrales) caractéristiques de l’hydrogène [2] ; ce qui limite le nombre de couleurs et rend leur détection parti- culièrement difficile.

En effet, afin de détecter cette émission, il semblerait naturel de chercher à concentrer notre analyse autour des longueurs d’onde concernées. Cependant, l’éloigne- ment de ces structures galactiques par rapport à nous étant inconnu, leur vitesse d’éloignement et donc leur décalage spectral vers le rouge (redshift) sont également inconnues, de sorte qu’il est très difficile de sélectionner a priori le domaine spectral d’intérêt.

C’est là tout l’intérêt du spectrographe 3D MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) qui étudie une région du ciel dans un grand nombre de cou- leurs différentes. A chaque point de l’image est associé un spectre de lumière, échantillonné sur 3 600 valeurs de longueur d’onde, couvrant le proche infra rouge et la gamme visible. On peut donc concevoir que cela représente 3 600 images de 300 x 300 pixels, à différentes « couleurs ».

Les données produites, qui forment un cube (dit hyperspectral), peuvent alors être vues comme un empilement d’images, chacune à une lon- gueur d’onde précise, mais aussi comme un ensemble de spectres très finement échantillonnés (puisqu’en chaque point de la région étudiée on peut obtenir l’intensité en fonction de toutes les longueurs d’onde étu- diées) qui permettent de discriminer la signature de différents composés chimiques émis par ces corps célestes. Un tel « cube » de données peut être construit sur chaque secteur angulaire du ciel d’une minute d’arc par une minute d’arc (1/30^e de la taille apparente de la Lune) !

N ouvelles méthodes de détectIoN des halos d ’ hYdrogèNe daNs les galaxIes

Contacts :

raphaël bacher Equipe CICS (GIPSA-lab) et CRAL (Lyon)

raphael.bacher@gipsa-lab.fr olIvIer mIchel

Equipe CICS

olivier.michel@gipsa-lab.fr FloreNt chatelaIN Equipe SAIGA

florent.chatelain@gipsa-lab.fr

L’instrument MUSE produit des cubes de données. Chaque tranche affiche une image à une longueur d’onde donnée, ce qui permet de détecter des objets n’émettant que sur quelques longueurs d’onde.

CC ESO/MUSE consortium/R. Bacon/L. Calçada