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= Semestre 9 =
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== Méta-modélisation (META) ==
=== Intervenants ===
[mailto:alain.plantec@univ-brest.fr Alain Plantec] (Responsable, UBO), Joël Champeau (ENSTA).
 
=== Volume horaire et ECTS ===
24h CM-TP. 4 ECTS.
 
=== Présentation ===
Ce cours introduit les aspects généraux du domaine de la modélisation et de la méta-modélisation : enjeux, terminologie, langages spécifiques, environnements et applications.
 
=== Structure générale ===
Introduction : Motivations, définitions préliminaires, terminologie et enjeux
- Qu'est-ce qu'un modèle
- Relation de description
- méta-modèle, tour de modélisation et espaces techniques
- transformation de modèles
- lien de causalité
- Environnements de modélisation et de méta-modélisation
 
Langages à domaine spécifique (DSL) : justification, usage, spécification et outillage. Dans un premier temps, toutes les notions fondamentales liées au traitement des langages formels sont rappelées. Ces notions comprennent en particulier la notion de syntaxe abstraite et son lien naturel avec la notion de métamodèle. Ces notions comprennent également la notion de sémantique, notamment axiomatique, et son lien naturel avec la notion de contrainte de métamodèle. Le lien ainsi formellement établi entre la théorie des langages et l'ingénierie dirigée par les modèles permet d'introduire l'outillage des DSL avec les technologies courantes liées au MOF
- Rappels sur les langages: Définitions, syntaxe concrète et abstraite, sémantique
- Rappels sur les métamodèles: Définitions et modèles métiers
- DSL: Définitions, spécifications et formes de DSL, Outillage
- Notions connexes et littérature
 
=== Compétences visées ===
- savoir définir un Language
- savoir quand définir un language
- savoir outiller un language


== Relation Cognition Interaction Environnement (RCIE) ==
=== Intervenants ===
[mailto:deloor@enib.fr Pierre de Loor] (Responsable, ENIB), Loannis Kanellos (IMT Atlantique), Pierre Chevaillier (ENIB).


=== Volume horaire et ECTS ===
= Semester 9 =
24h CM-TP. 4 ECTS.  
== Interaction with VR and AR Environments (IEVA) ==
=== Teachers ===
[mailto:anne-gwenn.bosser@enib.fr Anne-Gwenn Bosser] (In charge, ENIB), Maxim Spur, Elisabetta Bevacqua, Olivier Augereau, Pierre De Loor, Eric Maisel


=== Présentation ===
=== Number of hours and ECTS ===
Cette UE a pour objectif de présenter ce que les principaux champs des sciences cognitives permettent de savoir sur les relations entre la cognition et l'interaction individu-environnement afin de mieux comprendre les enjeux liés aux nouvelles technologies, que ce soit les environnements numériques, la réalité virtuelle ou les relations aux robots. Les champs disciplinaires abordés sont la psychologie, la philosophie, les neurosciences, l’intelligence artificielle et la réalité virtuelle.
48h CM-TP. 4 ECTS.  


On y abordera notamment la notion d'homme augmenté et son rapport avec les connaissances en sciences cognitives, un point sur les dernières avancées en IA et leur relation aux connaissances en science cognitive, ainsi qu'une compréhension des principes, des objectifs, des capacités et limites des expérimentations menées en psychologies cognitives sur les notion liées à l'interaction homme/système.
=== Presentation ===
The course concerns models, methods and tools for the synthesis of interactive virtual environments. It begins with an introduction to virtual environment development with Unity coupled with a more lectured course in game studies. This is followed by independent and research-informed course sections on content creation for virtual environments, including adaptive content: animated conversational agents, procedural generation techniques, user modelling and adaptation to user profiles and behaviour.


=== Structure générale ===
=== Objectives ===
Introduction aux sciences cognitives :
3D Ludology
- Les paradigmes des sciences cognitives : cognitivisme, connexionnisme, constructivisme, gestalt, approches écologiques.
* Introduction to game design (elements of ludology, interactive narration, notion of playability and engagement factors, game mechanics)
- L’apport respectif des domaines des SC : philosophie, psychologie, informatique, neuroscience, anthropologie,  
* Unity 3D project
- L’interprétation, son lien à la perception et son évolution liée aux nouvelles technologies
Procedural content generation
- L'intelligence artificielle au service des sciences cognitives : modèles (cognitifs, neuro-inspirés)
* Generation techniques: based on AI, combinatorics. Content curation.
- Focus sur le paradigme de l’énaction et son impact sur le développement des nouvelles technologies (Env numériques, I.A., RV, Robotique)
* Illustration for specific areas (objects, game levels, quests, text and dialogue, music...)
Autonomous interactive entities, such as characters (virtual humans)
Adaptive interactive environments
* From adaptation to co-construction
* Serendipity, autonomy
* Embodiment of information
* User profile identification
* Domain model
Affective modelling: physiological and behavioural measures
* Affect detection, biofeedback, subjective evaluation
* CM eye movement analysis
* Introduction to physiological signals (EDA, BVP, EMG, EOG, ECG...)
* Practical work:  webgazer, tobii, empatica


L’évaluation de l’expérience :
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1118 Link toward the numerical space (Moodle) of the module] ===
- Immersion et présence dans les environnements immersifs
- Engagement de l’utilisateur dans l’interaction avec une entité autonome (humain virtuel, robot)


=== Compétences visées ===
== Virtual and Augmented Reality (RVRA) ==
Les définitions des différents champs des sciences cognitives, le paradigme de l'énaction, la notion d'interprétation, l'impact des nouvelles technologies sur l'homme, les techniques d'intelligence artificielle inspirées des connaissances en sciences cognitives, les questions de recherche et protocoles d'évaluation utilisés en psychologie liés à l'usage des nouvelles technologies.
=== Teachers ===
[mailto:cedric.fleury@imt-atlantique.fr Cédric Fleury] and [mailto:etienne.peillard@imt-atlantique.fr Etienne Peillard] (In charge, IMT-A), Thierry Duval


=== Number of hours and ECTS ===
48h CM-TP. 4 ECTS.


== Interaction et Vérification (IV) ==
=== Presentation ===
=== Intervenants ===
This course aims to give the basics of the creation and use (especially collaborative) of Virtual and Augmented Reality environments. It also focuses on the problems that can be encountered in AR and the solutions proposed.
[mailto:antoine.beugnard@telecom-bretagne.eu Antoine Beugnard] (Responsable, IMT Atlantique), Thierry Duval (IMT Atlantique), Philippe Dhaussy (ENSTA).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Objectives ===
24h CM-TP. 4 ECTS.
Addressing the basic principles of Virtual and Augmented Environments
* VR-AR technologies
* 3D Modelling / Blender and 3D Rendering / Shader


=== Présentation ===
Introduction to the principles of interaction in Virtual and Augmented Environments
La composition est un problème crucial du logiciel. Nous l’abordons ici sous l’angle de sa spécification sous la forme de contrats pour décrire les comportements attendus et offerts puis de la vérification de ses contrats à l’aide de l’approche dite model-checking.
* 3D Interaction
* 3D Navigation
* Human factors (Immersion, Perception, Cybersickness, ...)


=== Structure générale ===
Overview of Augmented Reality techniques
1. La notion d’interface et de contrat (SysML, contrat niveau sémantique pré/post, OCL, contrat niveau synchronisation interactions)
* Optical see through
2. Modélisation des interactions (statecharts, automates, sémantiques de la synchronisation )
* Video see through
3. Sémantique des automates temporisé
* Projective
4. Logiques temporelles (type LTL et CTL) pour la spécifications de propriétés
5. Techniques et algorithmes pour le model-checking
6. Illustration avec le langage le model-checker UPPAAL


=== Compétences visées ===
Addressing virtual shared environments and multi-user interactions
Modélisation des interactions entre logiciels, applications (et humains). Vérification de propriétés des interactions.


== Interaction avec les Environnements de réalité Virtuelle ou Augmentée (IEVA) ==
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1116 Link toward the numerical space (Moodle) of the module] ===
=== Intervenants ===
[mailto:pierre.chevaillier@enib.fr Pierre Chevaillier] (Responsable de l'UE, ENIB), Thierry Duval (IMT Atlantique), Eric Maisel (ENIB)


=== Volume horaire et ECTS ===
== Collective Intelligence, Interaction and AutonomousSystems (I2SA) ==
24h CM-TP. 4 ECTS.  
=== Teachers ===
[mailto:pascal.ballet@univ-brest.fr Pascal Ballet] (In charge, UBO), Gilles Coppin, Jérémy Rivière, Aymeric Hénard.


=== Présentation ===
=== Number of hours and ECTS ===
L’objectif de cette unité d’enseignement est d’acquérir les connaissances nécessaires à la réalisation d’une application de réalité virtuelle mettant en jeu des entités intelligentes, notamment des personnages autonomes. Les principaux aspects théoriques et techniques sont abordés : modélisation de l’environnement virtuel, interactions naturelles avec l’environnement et les entités autonomes, simulation de comportements autonomes, interactions conversationnelles avec des personnages. Les technologies abordées sont celles de la réalité virtuelle (immersion et interaction), du jeu vidéo (simulation de comportement) et de l’interaction en langue naturelle parlée. L'accent est mis sur les environnements informés peuplés d'entités autonomes, notamment des humains virtuels expressifs capables d'exploiter les ressources de l'environnement virtuel et de communiquer avec l'utilisateur.
48h CM-TP. 4 ECTS.  


=== Structure générale ===
=== Presentation ===
Modélisation sémantique des environnements virtuels
This module is interested in the notion of autonomy, and in particular the autonomy of complex systems, composed of many interacting parts. The main algorithms for self-organisation of these systems are addressed through Multi-Agent Systems, as well as the different methods of interaction between them and a human user. These methods and algorithms are implemented in simulation platforms as well as with real swarms of robots.
* Modèles d'environnements informés comme modèle de connaissance « métier » : modélisation ontologique, modélisation des comportement, déploiement dans une application de réalité virtuelle
* Modèles d'activités collaboratives


Modélisation du comportement d'entités autonomes
=== Objectives ===
* Comportement réactif d’entités autonomes : modèles bio-inspirés (steering, flocking)
Studying autonomous systems
* Modélisation de l’environnement pour la navigation (path-planning, champ de potentiel, etc.)  
* Concept of autonomy, autonomous system
* Modèles pour la perception artificielle des entités autonomes : perception de l’environnement et perception pour les interactions sociales
* Level of autonomy of a system, Sheridan
* Modèles de comportements réactifs pour l'animation comportementale
* Human Autonomy Teaming
Studying Multi-Agent Systems
* MAS for simulation
* Principles of reactive (complexity etc.) and cognitive self-organisation
* Main self-organisation algorithms
* Interactions with agent-based simulations
* Considering swarms of robots
* Autonomous robotics
* Main self-organisation algorithms
* Human - Robot Swarm Interaction


Interaction naturelle avec agents conversationnels expressifs
* Architecture d’agents cognitifs pour des agents autonomes intelligents
* Humains virtuels conversationnels et  expressifs


=== Compétences visées ===
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1120 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===
* Savoir construire une application de réalité virtuelle en utilisant un moteur de jeu vidéo
* Savoir programmer un comportement réactif pour une entité virtuelle intelligente et adaptative
* Savoir modéliser des connaissances métiers et les utiliser pour la conception du comportement cognitif d’un agent autonome
* Connaitre les principales architectures d'agent conversationnel et les solutions techniques existantes


== SMA et simulation interactive (SMA) ==
== Modelling, design and usability of interactive systems (MCSI) ==
=== Intervenants ===
=== Teachers ===
[mailto:vincent.rodin@univ-brest.fr Vincent Rodin] (Responsable, UBO), Pierre Chevaillier (ENIB), Pascal Ballet (UBO), Jérémy Rivière (UBO).
[mailto:sebastien.kubicki@enib.fr Sébastien Kubicki] (In charge, ENIB), Cédric Fleury, Charlotte Hoareau, Elodie Bouzekri


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Number of hours and ECTS ===
24h CM-TP. 4 ECTS.  
48h CM-TP. 4 ECTS.  


=== Présentation ===
=== Presentation ===
L'objectif de cette UE est l'étude des systèmes multi-agents pour la modélisation et la simulation de systèmes complexes. L'accent sera mis sur le paradigme des systèmes multi-agents tant du point de vue des concepts que du point de vue des modèles théoriques sous-jacents. Ce paradigme sera la clef de voute de la modélisation de systèmes complexes. Afin d'approfondir cette notion de modélisation de systèmes complexes, l'accent sera mis sur la modélisation et la simulation de phénomènes biologiques qui sont par nature des phénomènes complexes. Cette phase de modélisation et la simulation permet une meilleure compréhension des interactions et des phénomènes au sein de systèmes complexes.
This course aims at introducing the general concepts related to HMI (Human Machine Interaction) and the User-Centered Design approach. It includes the human factors to be taken into account when designing HMIs, the different existing interaction techniques, as well as the analysis and evaluation of the user experience.


=== Structure générale ===
=== Objectives ===
SMA concepts, modèles théoriques, etc. :  
HMI and Ergonomics basics
Principes et modèles théoriques des systèmes multi-agents. Les différentes approches de modélisation multi-agents: centrées agent, interaction, environnement, organisation. Programmation orientée agent - études de cas : coordination décentralisé, résolution distribuée de problèmes.
Human factors
* Introduction to cognitive psychology and its contribution to UCD
* Human cognitive architecture: limits of memory and consideration in design
* Perception: information processing systems
* Attentional model: taking into account the limited attention of users during design
Modelling (architectures, interaction patterns...)
Interaction techniques (multimodal interactions)
Ergonomics (digital / web / interaction)
* Link between human factors and ergonomics
* Heuristics
* Expert evaluation
* Experience map
Evaluation of user experience
* Usability scales
* User testing
* Mock-up


SMA et modélisation de systèmes Complexes :
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1117 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===
Introduction et généralités sur les systèmes complexes, exemples ;  Adéquation des SMA pour l'approche "bottom-up" ; SMA pour la simulation et la modélisation de systèmes complexes : pourquoi simuler ? Comment construire un modèle ? Exemples et applications en Biologie.


SMA et modélisation en biologie :
== Interactive Machine Learning (IML) ==
Introduction aux laboratoires virtuels, modélisation et simulation multi-agents in-virtuo.
=== Teachers ===
[mailto:mihai.andries@imt-atlantique.fr Mihai Andries] (in charge, IMT-A), Pierre de Loor (In charge, ENIB), Antoine Dizet.


Exemple de Laboratoire Virtuel (NetBioDyn):
=== Number of hours and ECTS ===
Présentation des défis de la simulation dans le cadre de la médecine ré-générative et de NetBioDyn: définition des agents, leurs comportements, les interactions possibles. Ordonnancement chaotique ; Exemples et applications en Biologie : systèmes complexes multi-cellulaire.
48h CM-TP. 4 ECTS.  


=== Compétences visées ===
=== Presentation ===
Système Multi-Agents: concepts, modèles théoriques, modélisation de systèmes complexes et laboratoires virtuels pour la biologie.
Interactive Machine Learning (IML) merges machine learning and human-computer interaction. While traditional machine learning systems process the data that have been given to them in advance, this course considers that the learning process could benefit from interactions with the environment as well as with a human, and that inputs and outputs from and for humans carry meaningful information. Indeed humans may provide input to a learning algorithm, including inputs in the form of labels, demonstrations, advice, rewards or rankings. The interaction is all the more useful as the human can guide along the learning process while adapting his guidance to the outputs of the algorithm. This interaction can be in the form of feedforward or feedback information. The timing of these interactions can be preset, left to the teacher’s initiative or even to the learner’s initiative. In the latter case, the algorithm called “active learner" can decide when, about what, how and with whom to interact to optimise its learning process. Thus a bidirectional dialogue can emerge. Application will focus on interactive robot programming covering topics including sensing in real-world environments, mapping, navigation, localization, kinematics and vision. Students will program virtual and physical robots interacting with the world using modern Robot Operating System.


== Interactive Machine Learning (IML) ==
=== Objectives ===
=== Intervenants ===
* Interactive Machine learning
[mailto:buche@enib.fr Cédric Buche] (Responsable, ENIB), [http://nguyensmai.free.fr Mai Nguyen] (IMT Atlantique), Pierre de Loor (ENIB).
* Interactive Robotic
* Interactive Machine Learning  for Robotic


=== Volume horaire et ECTS ===
=== [https://www.enib.fr/~buche/data/IML/ Link toward the numerical space of the module]===
24h CM-TP. 4 ECTS.


=== Présentation ===
== Conferences (Ouverture Scientifique)==
L'UE Interactive Machine learning (IML) propose d'aborder la thématique des algorithmes d'apprentissage artificielle où le processus d'apprentissage est fondé sur les interactions avec un environnement
[mailto:jriviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (in charge, UBO)
et/ou avec des humains.


=== Structure générale (en anglais) ===
=== Number of hours and ECTS ===
Introduction : Interaction & Machine Learning
10h Conferences. 2 ECTS.


Learning from demonstration/observation/interaction
=== Presentation ===
- Detection (feature extraction, classification)
This module offers a general scientific culture, through a series of research presentations and meetings with innovation professionals.
- Navigation (waypoint, GNG, SGNG ...)
- Prediction (KNN, SVM, HMM ...)
- Optimization (Genetic Algorithms, Simulated annealing, Ants colony)


- Enactive artificial intelligence
== Scientific Methodology ==
- Developmental approaches 
=== Teachers ===
- Interaction
[mailto:deloor@enib.fr Pierre De Loor] (In charge, ENIB), Gilles Coppin.
- Learning by demonstration, imitation learning, interactive learning
- Deep Learning


Evaluation
=== Number of hours and ECTS ===
- Believability
24h CM-TP. 2 ECTS.
- Interaction assessment


== Professionnalisation de la recherche (PROF) ==
=== Presentation ===
=== Intervenants ===
This course focuses on methods of experimental validation of a research hypothesis, and evaluation of interactive systems
[mailto:jeremy.riviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (Responsable, UBO).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Objectives ===
20 Conférences. 0 ECTS.
Addressing the main human-experience models
* The currents of cognitive science (behaviourism, cognitivism, constructivism, connectionism)
* Models, tools and associated methods
* Statistical models and behavioural approaches: statistical processing of results, hardware or software impact, surveys, making relevant curves


=== Présentation ===
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1147 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===  
Ce module offre une culture scientifique général, par une série de présentations de recherche et de rencontres avec des professionnels de l'innovation. Il développe les capacités de rédaction de résumé d'articles et conférences scientifiques, notamment en anglais. Il est commun en partie avec le module Conférences du parcours ILIADE.


== Préparation à la Vie Professionnelle (PVP) ==
== Préparation à la Vie Professionnelle (PVP) ==
=== Intervenants ===
=== Teachers ===
Ahcène Bounceur (Responsable, UBO), [mailto:Marie-Christine.Cabanes@univ-brest.fr Marie-Christine Bot-Cabanes] (intervenante en PVP Communication), [mailto:Michel.Rafini@univ-brest.fr Michel Rafini] et [mailto:gwenola.legall@univ-brest.fr Gwenola Le Gall] (intervenants en PVP Anglais).
[mailto:mounir.lallali@univ-brest.fr Mounir Lallali] (In charge of the Industry part, UBO), [mailto:vidalenc@univ-brest.fr Nicolas Vidalenc] (in charge of the Communication part, UBO), [mailto:pierre-emile.laperine@univ-brest.fr Pierre-Emile Laperine] (in charge of the English part, UBO).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Volume horaire et ECTS ===
72h CM-TD. 6 ECTS.
72h CM-TD. 6 ECTS.


= Semestre 10 =
= Semester 10 =
== Robotique et Réseaux de Capteurs pour l'Interaction avec l'environnement (R2CI) ==
== Project ==
=== Intervenants ===
=== Teachers ===
[mailto:laurent.nana@univ-brest.fr Laurent Nana] (Responsable, UBO), Jean Vareille (UBO), Bernard Pottier (UBO).
[mailto:jriviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (In charge, UBO).
 
=== Volume horaire et ECTS ===
24h CM-TP. 4 ECTS.
 
=== Présentation ===
Les capteurs font partie de notre quotidien depuis de nombreuses années. Ils permettent d’obtenir des informations précieuses sur l’environnement, mais aussi d’agir sur ce dernier par le biais d’actionneurs de différentes natures. Leurs applications sont nombreuses : gestion de parking, mesures de paramètres dans le domaine de la santé, automatisation de la production, robotique, utilisation dans le domaine du sport, de la télésurveillance, etc. La mise en réseaux des capteurs permet de collecter des informations sur l’environnement en quantité plus importante et de façon plus efficace.
Cette UE a pour but d'aborder les problématiques relatives aux réseaux de capteurs et d'actionneurs, ainsi qu'aux systèmes basés sur ces derniers pour l'interaction avec l'environnement, plus particulièrement les systèmes robotiques et de production.
 
=== Structure générale ===
Réseaux de capteurs et couplage à la modélisation physique de l'environnement.


Systèmes et architectures à bases de capteurs et d’actionneurs : systèmes et architectures robotiques, systèmes de production, langages et environnements logiciels pour le contrôle de ces systèmes.
=== Number of hours and ECTS ===
2 weeks. 5 ECTS.  


=== Compétences visées ===
=== Presentation ===
- Langages, architectures et programmation robotique et téléproductique.
The Project module aims at reinforcing the preparation for professional integration of the students. It consists in carrying out an IT project in connection with an academic module and one (or several) tool(s).
- Sûreté de fonctionnement dans la programmation robotique et téléproductique.
* Each year, 2-3 project subjects in relation with each academic module: IML, SMA, IEVA, MCSI, RVRA. The students choose a project according to their specialization objective.
- Technologie des réseaux de capteurs et couplage des réseaux de capteurs à l'environnement.
* The project lasts 10 full days (2 weeks)
- Maîtrise du processus de contrôle de systèmes robotique et téléproductique;
* The projects are supervised by the teachers who submitted the subjects
* At the end of the project, the students must provide a written report and make an oral presentation of their work.


== Méthodologie Scientifique (METH) ==
=== Objectives ===
=== Intervenants ===
* Deepen technical knowledge
[mailto:gilles.coppin@imt-atlantique.fr Gilles Coppin] (Responsable, IMT Atlantique).
* Implementing theoretical knowledge
* Develop autonomy, teamwork
* Increase experience in oral and written communication


=== Volume horaire et ECTS ===
10h CM-TD. 2 ECTS.


=== Présentation ===
== Bibliography ==
Ce module présente la méthodologie scientifique requise pour valider expérimentalement une hypothèse de recherche (traitement statistique des résultats, impact matériel ou logiciel, sondages, réalisation de courbes pertinentes) et de rendre les expériences associées reproductibles.
=== Teachers ===
[mailto:jriviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (In charge, UBO).


== Bibliographie (BIBL) ==
=== Number of hours and ECTS ===
=== Intervenants ===
4h TD. 5 ECTS.  
[mailto:pierre.chevaillier@enib.fr Pierre Chevaillier] (Responsable, ENIB).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Presentation ===
4h TD. 4 ECTS.  
This module develops the ability to carry out a state of the art or a technology watch on a scientific question or an innovation problem. It also presents the techniques for writing a scientific article according to international standards, and for presenting the work orally. The work consists in carrying out a bibliographical research with the appropriate tools, then to write a document presenting this state of the art (scientific or technological). The study must present in a synthetic and critical way the existing solutions and compare them.


=== Présentation ===
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1121 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===
Ce module développe la capacité à réaliser un état de l'art ou une veille technologique relative à une question scientifique ou un problème d'innovation. Il présente également les techniques permettant de rédiger un article scientifique selon les normes internationales, et de présenter son travail à l'oral. Le travail consiste à effectuer une recherche bibliographique avec les outils approprié, puis de rédiger document présentant cet état de l'art (scientifique ou technologique). L'étude doit présenter de manière synthétique et critique les solutions existantes et les comparer.


== Stages ==
== Stages ==
=== Intervenants ===
=== Intervenants ===
[mailto:thierry.duval@imt-atlantique.fr Thierry Duval] (Responsable, IMT Atlantique).
[mailto:pascal.ballet@univ-brest.fr Pascal Ballet] (In charge, UBO).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== ECTS ===
Minimum 5 mois. 20 ECTS.
20 ECTS.


=== Présentation ===
=== Presentation ===
Stage de 5 à 6 mois en Laboratoire de Recherche ou en Entreprise (de préférence dans un service de R&D) à partir de mi-janvier.
An internship within the Master topics, in France or abroad, for 5 to 6 months.

Dernière version du 19 juillet 2024 à 07:09

Syllabus.png


Semester 9

Interaction with VR and AR Environments (IEVA)

Teachers

Anne-Gwenn Bosser (In charge, ENIB), Maxim Spur, Elisabetta Bevacqua, Olivier Augereau, Pierre De Loor, Eric Maisel

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

The course concerns models, methods and tools for the synthesis of interactive virtual environments. It begins with an introduction to virtual environment development with Unity coupled with a more lectured course in game studies. This is followed by independent and research-informed course sections on content creation for virtual environments, including adaptive content: animated conversational agents, procedural generation techniques, user modelling and adaptation to user profiles and behaviour.

Objectives

3D Ludology

  • Introduction to game design (elements of ludology, interactive narration, notion of playability and engagement factors, game mechanics)
  • Unity 3D project

Procedural content generation

  • Generation techniques: based on AI, combinatorics. Content curation.
  • Illustration for specific areas (objects, game levels, quests, text and dialogue, music...)

Autonomous interactive entities, such as characters (virtual humans) Adaptive interactive environments

  • From adaptation to co-construction
  • Serendipity, autonomy
  • Embodiment of information
  • User profile identification
  • Domain model

Affective modelling: physiological and behavioural measures

  • Affect detection, biofeedback, subjective evaluation
  • CM eye movement analysis
  • Introduction to physiological signals (EDA, BVP, EMG, EOG, ECG...)
  • Practical work: webgazer, tobii, empatica

Link toward the numerical space (Moodle) of the module

Virtual and Augmented Reality (RVRA)

Teachers

Cédric Fleury and Etienne Peillard (In charge, IMT-A), Thierry Duval

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

This course aims to give the basics of the creation and use (especially collaborative) of Virtual and Augmented Reality environments. It also focuses on the problems that can be encountered in AR and the solutions proposed.

Objectives

Addressing the basic principles of Virtual and Augmented Environments

  • VR-AR technologies
  • 3D Modelling / Blender and 3D Rendering / Shader

Introduction to the principles of interaction in Virtual and Augmented Environments

  • 3D Interaction
  • 3D Navigation
  • Human factors (Immersion, Perception, Cybersickness, ...)

Overview of Augmented Reality techniques

  • Optical see through
  • Video see through
  • Projective

Addressing virtual shared environments and multi-user interactions

Link toward the numerical space (Moodle) of the module

Collective Intelligence, Interaction and AutonomousSystems (I2SA)

Teachers

Pascal Ballet (In charge, UBO), Gilles Coppin, Jérémy Rivière, Aymeric Hénard.

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

This module is interested in the notion of autonomy, and in particular the autonomy of complex systems, composed of many interacting parts. The main algorithms for self-organisation of these systems are addressed through Multi-Agent Systems, as well as the different methods of interaction between them and a human user. These methods and algorithms are implemented in simulation platforms as well as with real swarms of robots.

Objectives

Studying autonomous systems

  • Concept of autonomy, autonomous system
  • Level of autonomy of a system, Sheridan
  • Human Autonomy Teaming

Studying Multi-Agent Systems

  • MAS for simulation
  • Principles of reactive (complexity etc.) and cognitive self-organisation
  • Main self-organisation algorithms
  • Interactions with agent-based simulations
  • Considering swarms of robots
  • Autonomous robotics
  • Main self-organisation algorithms
  • Human - Robot Swarm Interaction


Link toward the numerical space (Moodle) of the module

Modelling, design and usability of interactive systems (MCSI)

Teachers

Sébastien Kubicki (In charge, ENIB), Cédric Fleury, Charlotte Hoareau, Elodie Bouzekri

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

This course aims at introducing the general concepts related to HMI (Human Machine Interaction) and the User-Centered Design approach. It includes the human factors to be taken into account when designing HMIs, the different existing interaction techniques, as well as the analysis and evaluation of the user experience.

Objectives

HMI and Ergonomics basics Human factors

  • Introduction to cognitive psychology and its contribution to UCD
  • Human cognitive architecture: limits of memory and consideration in design
  • Perception: information processing systems
  • Attentional model: taking into account the limited attention of users during design

Modelling (architectures, interaction patterns...) Interaction techniques (multimodal interactions) Ergonomics (digital / web / interaction)

  • Link between human factors and ergonomics
  • Heuristics
  • Expert evaluation
  • Experience map

Evaluation of user experience

  • Usability scales
  • User testing
  • Mock-up

Link toward the numerical space (Moodle) of the module

Interactive Machine Learning (IML)

Teachers

Mihai Andries (in charge, IMT-A), Pierre de Loor (In charge, ENIB), Antoine Dizet.

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

Interactive Machine Learning (IML) merges machine learning and human-computer interaction. While traditional machine learning systems process the data that have been given to them in advance, this course considers that the learning process could benefit from interactions with the environment as well as with a human, and that inputs and outputs from and for humans carry meaningful information. Indeed humans may provide input to a learning algorithm, including inputs in the form of labels, demonstrations, advice, rewards or rankings. The interaction is all the more useful as the human can guide along the learning process while adapting his guidance to the outputs of the algorithm. This interaction can be in the form of feedforward or feedback information. The timing of these interactions can be preset, left to the teacher’s initiative or even to the learner’s initiative. In the latter case, the algorithm called “active learner" can decide when, about what, how and with whom to interact to optimise its learning process. Thus a bidirectional dialogue can emerge. Application will focus on interactive robot programming covering topics including sensing in real-world environments, mapping, navigation, localization, kinematics and vision. Students will program virtual and physical robots interacting with the world using modern Robot Operating System.

Objectives

  • Interactive Machine learning
  • Interactive Robotic
  • Interactive Machine Learning for Robotic

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Conferences (Ouverture Scientifique)

Jérémy Rivière (in charge, UBO)

Number of hours and ECTS

10h Conferences. 2 ECTS.

Presentation

This module offers a general scientific culture, through a series of research presentations and meetings with innovation professionals.

Scientific Methodology

Teachers

Pierre De Loor (In charge, ENIB), Gilles Coppin.

Number of hours and ECTS

24h CM-TP. 2 ECTS.

Presentation

This course focuses on methods of experimental validation of a research hypothesis, and evaluation of interactive systems

Objectives

Addressing the main human-experience models

  • The currents of cognitive science (behaviourism, cognitivism, constructivism, connectionism)
  • Models, tools and associated methods
  • Statistical models and behavioural approaches: statistical processing of results, hardware or software impact, surveys, making relevant curves

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Préparation à la Vie Professionnelle (PVP)

Teachers

Mounir Lallali (In charge of the Industry part, UBO), Nicolas Vidalenc (in charge of the Communication part, UBO), Pierre-Emile Laperine (in charge of the English part, UBO).

Volume horaire et ECTS

72h CM-TD. 6 ECTS.

Semester 10

Project

Teachers

Jérémy Rivière (In charge, UBO).

Number of hours and ECTS

2 weeks. 5 ECTS.

Presentation

The Project module aims at reinforcing the preparation for professional integration of the students. It consists in carrying out an IT project in connection with an academic module and one (or several) tool(s).

  • Each year, 2-3 project subjects in relation with each academic module: IML, SMA, IEVA, MCSI, RVRA. The students choose a project according to their specialization objective.
  • The project lasts 10 full days (2 weeks)
  • The projects are supervised by the teachers who submitted the subjects
  • At the end of the project, the students must provide a written report and make an oral presentation of their work.

Objectives

  • Deepen technical knowledge
  • Implementing theoretical knowledge
  • Develop autonomy, teamwork
  • Increase experience in oral and written communication


Bibliography

Teachers

Jérémy Rivière (In charge, UBO).

Number of hours and ECTS

4h TD. 5 ECTS.

Presentation

This module develops the ability to carry out a state of the art or a technology watch on a scientific question or an innovation problem. It also presents the techniques for writing a scientific article according to international standards, and for presenting the work orally. The work consists in carrying out a bibliographical research with the appropriate tools, then to write a document presenting this state of the art (scientific or technological). The study must present in a synthetic and critical way the existing solutions and compare them.

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Stages

Intervenants

Pascal Ballet (In charge, UBO).

ECTS

20 ECTS.

Presentation

An internship within the Master topics, in France or abroad, for 5 to 6 months.