Sujet de thèse IFSTTAR

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Fiche détaillée :

Titre : Optimisation de l'appariement chien guide-bénéficiaire par l'analyse de la marche et du comportement

Laboratoire principal - Référent principal AME - GEOLOC  -  RENAUDIN Valérie      tél. : +33 240845647

Directeur du laboratoire principal RENAUDIN Valérie  -

Spécialité de la thèse Traitement du signal, intelligence artificielle, mobilité durable

Axe 1 - COP2017 - Transporter efficacement et se déplacer en sécurité

Site principal Nantes

Etablissement d'inscription

Ecole doctorale Mathématiques et Sciences et Technologies du numérique, de l'Information et de la Communication (MaSTIC)

Directeur de thèse prévu RENAUDIN Valérie  -  Université Gustave Eiffel  -  AME - GEOLOC

Type de financement prévu Contrat doctoral  - Université Gustave Eiffel

Résumé

Les recherches sur les outils d’accompagnement à la mobilité des personnes en situation de handicap visuel portent essentiellement sur les systèmes digitaux : application de guidage GPS sur smartphone, canne instrumentée, description auditive de l’environnement, etc., et moins sur l’assistance par des chiens guide. Ces dernières recherches portent sur la médiation animale [1], la formation des bénéficiaires adultes ou mineures [2] ou encore la sélection et l’entrainement des chiens [3]. Peu de recherche s’intéressent à l’appariement entre chiens guide et les bénéficiaires, or cet appariement joue un rôle crucial dans le succès de l’accompagnement à la mobilité. Le processus actuel repose essentiellement sur des critères subjectifs renseignés lors de l’évaluation des besoins du bénéficiaire, le profilage de chien et des rencontres supervisées. Cette approche peut entraîner des incompatibilités nuisant à l'efficacité et au bien-être du duo. Dans ce contexte, cette thèse vise à faire évoluer ce processus d’appariement en introduisant des approches qualitatives et automatisables avec un outil permettant de mesurer avec précision la compatibilité entre le chien et l'humain, en s'appuyant sur des critères comportementaux, émotionnels et biomécaniques ainsi que des modèles de marche appris sur les chiens et les bénéficiaires. L’analyse du couple chien-humain est une façon originale de repenser les approches scientifiques en navigation qui permettront de s’adresser à d’autres populations vulnérables.

Cette thèse s’inscrit dans une collaboration internationale entre MIRA au Canada, un acteur de référence dans la formation de chiens guides et d'assistance, l’association Valentin Haüy, acteur historique de l’aide aux personnes déficientes visuelles en France et l'Université Gustave Eiffel. En s’appuyant sur des capteurs de mouvement portables et des outils d'analyse comportementale avancés issus du labcom INMOB [4], la thèse développera une méthodologie permettant de collecter des données précises sur les styles de marche des bénéficiaires et des chiens, ainsi que sur leurs comportements et états émotionnels. Les recherches débuteront par le développement et l’intégration de systèmes d’acquisition avec la mise au point et l’adaptation de dispositifs de captation de mouvement et d'analyse comportementale pour une utilisation facile et efficace avec les chiens et les bénéficiaires. Des collectes de données de marche, comportementales et émotionnelles seront réalisées pour créer des profils détaillés lors des séances d'appairage et dans des situations variées. Les données collectées seront traitées et analysées pour développer un modèle d’appariement chien-bénéficiaire basé sur la compatibilité des profils de marche et comportementaux. Enfin le modèle sera intégré dans le processus d'appariement de MIRA pour évaluation et ajustement basé sur les retours d'expérience et les succès d'appariements.

Ce travail mobilisera des compétences interdisciplinaires en géomatique, éthologie, sciences du mouvement et intelligence artificielle pour traiter les données captées et les intégrer dans un outil d’aide à la décision. La méthodologie comprendra la captation des mouvements à l’aide de capteurs inertiels, l’analyse de la dynamique de la marche via des algorithmes de traitement du signal, ainsi que l’observation et la quantification des comportements lors des interactions homme-chien. Le candidat en thèse s’insèrera dans ce projet de recherche fondamentale en se concentrant sur des questions intermédiaires en collaboration avec l’équipe encadrante.

Les retombées attendues de ce projet sont multiples. Les recherches permettront d’améliorer la qualité des appariements chien-bénéficiaire, avec une réduction des échecs et des réaffectations. Elles contribueront aussi à un meilleur bien-être des chiens et des bénéficiaires en garantissant une meilleure compatibilité dès la phase de sélection. Enfin des avancées scientifiques dans la compréhension des interactions dynamiques entre les chiens d'assistance et les humains, notamment en ce qui concerne la marche et le comportement sont attendues. Cette recherche permettra aussi de renforcer la collaboration interdisciplinaire entre les domaines de l'éthologie et de l’analyse des déplacements, illustrant le potentiel des approches intégrées pour résoudre des problématiques complexes. La thèse sera menée dans un cadre de collaboration académique, industriel et associatif, avec un fort potentiel de transfert technologique vers des organismes impliqués dans la formation de chiens guides et d'assistance.

REFERENCE
[1] Alice Mignot, « Bénéfices de l'approche pluridisciplinaire dans la compréhension de la médiation animale ainsi que dans l'évaluation du bien-être du chien médiateur », thèse doctorale, Université de Nanterre - Paris X, 2022.
[2] Fanny Menuge, Identification of factors influencing the acquisition of skills necessary to work as a guide dog for blind children : conception d’un programme d’optimisation. Animal biology. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2022. English.
[3] Fondation MIRA, « programme de chien d’assistance pour handicap physique », url : https://www.mira.ca/fr/programmes/chien-assistance-pour-mobilite-reduite
[4] Publications du labcom INMOB (cartographie du handicap par mesure INertielle pour faciliter la MOBilité) financé par l’ANR, https://anr.hal.science/search/index/?q=*&anrProjectReference_s=ANR-20-LCV1-0002

Mots-clefs: Navigation, Assistance à la mobilité, Chien guide, Mobilité Durable

Laboratoire principal - Référent principal	AME - GEOLOC - RENAUDIN Valérie tél. : +33 240845647
Directeur du laboratoire principal	RENAUDIN Valérie -
Spécialité de la thèse	Traitement du signal, intelligence artificielle, mobilité durable
Axe	1 - COP2017 - Transporter efficacement et se déplacer en sécurité
Site principal	Nantes
Etablissement d'inscription
Ecole doctorale	Mathématiques et Sciences et Technologies du numérique, de l'Information et de la Communication (MaSTIC)
Directeur de thèse prévu	RENAUDIN Valérie - Université Gustave Eiffel - AME - GEOLOC
Type de financement prévu	Contrat doctoral - Université Gustave Eiffel
Résumé Les recherches sur les outils d’accompagnement à la mobilité des personnes en situation de handicap visuel portent essentiellement sur les systèmes digitaux : application de guidage GPS sur smartphone, canne instrumentée, description auditive de l’environnement, etc., et moins sur l’assistance par des chiens guide. Ces dernières recherches portent sur la médiation animale [1], la formation des bénéficiaires adultes ou mineures [2] ou encore la sélection et l’entrainement des chiens [3]. Peu de recherche s’intéressent à l’appariement entre chiens guide et les bénéficiaires, or cet appariement joue un rôle crucial dans le succès de l’accompagnement à la mobilité. Le processus actuel repose essentiellement sur des critères subjectifs renseignés lors de l’évaluation des besoins du bénéficiaire, le profilage de chien et des rencontres supervisées. Cette approche peut entraîner des incompatibilités nuisant à l'efficacité et au bien-être du duo. Dans ce contexte, cette thèse vise à faire évoluer ce processus d’appariement en introduisant des approches qualitatives et automatisables avec un outil permettant de mesurer avec précision la compatibilité entre le chien et l'humain, en s'appuyant sur des critères comportementaux, émotionnels et biomécaniques ainsi que des modèles de marche appris sur les chiens et les bénéficiaires. L’analyse du couple chien-humain est une façon originale de repenser les approches scientifiques en navigation qui permettront de s’adresser à d’autres populations vulnérables. Cette thèse s’inscrit dans une collaboration internationale entre MIRA au Canada, un acteur de référence dans la formation de chiens guides et d'assistance, l’association Valentin Haüy, acteur historique de l’aide aux personnes déficientes visuelles en France et l'Université Gustave Eiffel. En s’appuyant sur des capteurs de mouvement portables et des outils d'analyse comportementale avancés issus du labcom INMOB [4], la thèse développera une méthodologie permettant de collecter des données précises sur les styles de marche des bénéficiaires et des chiens, ainsi que sur leurs comportements et états émotionnels. Les recherches débuteront par le développement et l’intégration de systèmes d’acquisition avec la mise au point et l’adaptation de dispositifs de captation de mouvement et d'analyse comportementale pour une utilisation facile et efficace avec les chiens et les bénéficiaires. Des collectes de données de marche, comportementales et émotionnelles seront réalisées pour créer des profils détaillés lors des séances d'appairage et dans des situations variées. Les données collectées seront traitées et analysées pour développer un modèle d’appariement chien-bénéficiaire basé sur la compatibilité des profils de marche et comportementaux. Enfin le modèle sera intégré dans le processus d'appariement de MIRA pour évaluation et ajustement basé sur les retours d'expérience et les succès d'appariements. Ce travail mobilisera des compétences interdisciplinaires en géomatique, éthologie, sciences du mouvement et intelligence artificielle pour traiter les données captées et les intégrer dans un outil d’aide à la décision. La méthodologie comprendra la captation des mouvements à l’aide de capteurs inertiels, l’analyse de la dynamique de la marche via des algorithmes de traitement du signal, ainsi que l’observation et la quantification des comportements lors des interactions homme-chien. Le candidat en thèse s’insèrera dans ce projet de recherche fondamentale en se concentrant sur des questions intermédiaires en collaboration avec l’équipe encadrante. Les retombées attendues de ce projet sont multiples. Les recherches permettront d’améliorer la qualité des appariements chien-bénéficiaire, avec une réduction des échecs et des réaffectations. Elles contribueront aussi à un meilleur bien-être des chiens et des bénéficiaires en garantissant une meilleure compatibilité dès la phase de sélection. Enfin des avancées scientifiques dans la compréhension des interactions dynamiques entre les chiens d'assistance et les humains, notamment en ce qui concerne la marche et le comportement sont attendues. Cette recherche permettra aussi de renforcer la collaboration interdisciplinaire entre les domaines de l'éthologie et de l’analyse des déplacements, illustrant le potentiel des approches intégrées pour résoudre des problématiques complexes. La thèse sera menée dans un cadre de collaboration académique, industriel et associatif, avec un fort potentiel de transfert technologique vers des organismes impliqués dans la formation de chiens guides et d'assistance. REFERENCE [1] Alice Mignot, « Bénéfices de l'approche pluridisciplinaire dans la compréhension de la médiation animale ainsi que dans l'évaluation du bien-être du chien médiateur », thèse doctorale, Université de Nanterre - Paris X, 2022. [2] Fanny Menuge, Identification of factors influencing the acquisition of skills necessary to work as a guide dog for blind children : conception d’un programme d’optimisation. Animal biology. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2022. English. [3] Fondation MIRA, « programme de chien d’assistance pour handicap physique », url : https://www.mira.ca/fr/programmes/chien-assistance-pour-mobilite-reduite [4] Publications du labcom INMOB (cartographie du handicap par mesure INertielle pour faciliter la MOBilité) financé par l’ANR, https://anr.hal.science/search/index/?q=*&anrProjectReference_s=ANR-20-LCV1-0002
Mots-clefs:	Navigation, Assistance à la mobilité, Chien guide, Mobilité Durable

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