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            <abstract xml:lang="en">
              <p>This work presents a novel approach to create a graphical summary of a subject's physical activity during a protocol in free-living environments that relies on the use of inertial sensors. Thanks to this new visualization, human behaviour, in particular locomotion, can now be condensed in a easy-to-read and user-friendly output. As time series collected while monitoring patients in free-living environments are often long and complex, our contribution relies on an innovative pipeline of signal processing methods and machine learning algorithms. Once learned, the graphical representation is able to sum up all activities present in the data, and can quickly be applied on newly acquired time series. In a nutshell, the objectives of this thesis are : (i) the segmentation of raw data from Inertial Measurement Units into homogeneous regimes with an adaptive change-point detection procedure, (ii) the classification of each regime   according to its characteristics, (iii) the extraction of features from each walking regime, (v) the computation of a score using these features and (iv) the construction of the final visual summary from the scores of the activities and their comparisons to healthy models. This graphical output is a detailed, adaptive and structured visualization which helps better understand the salient events in a complex gait protocol. The first contribution of this thesis is a selective review of studies in free environments using inertial sensors to asses physical activity. The second contribution consists in the implementation of three protocols (two in Semi-Free Living Environments and one in a Free-Living Environment) based on the previous literature review. The third contributionis an adaptive change point detection method which applies signals transformed into the time-frequency domain and which is based on penalty learning. The fourth contributionof this thesis is a characterisation method that classifies segmented regimes into walking regimes or into regimes associated to sedentary or non-sedentary activities. The last contribution is the rendering of the final visual feedback.</p>
            </abstract>
            <abstract xml:lang="fr">
              <p>Ce travail présente une nouvelle approche permettant de produire un récapitulatif visuel de l'activité physique d'un sujet à l'issue d'un protocole utilisant des capteurs inertiels que nous avons implémenté dans des environnements libres. Grâce à cette nouvelle méthode de visualisation, le comportement humain, en particulier la marche, peut maintenant être présenté de manière condensée sous une forme facile à lire et à interpréter. Les séries temporelles collectées lors du suivi des patients dans des environnements de vie libre étant souvent longues et complexes, notre contribution s'appuie sur une chaîne de traitement innovante composée de méthodes de traitement du signal et d'algorithmes d'apprentissage automatique. Une fois établie, la représentation graphique finale permet de résumer les d'activité présentes dans les données et peut être rapidement appliquée à des séries temporelles nouvellement acquises. En résumé, les objectifs de cette thèse sont : (i) la segmentation des données brutes issues des centrales inertielles en régimes homogènes avec une procédure de détection de ruptures adaptative, (ii) la classification de chaque régime selon ses caractéristiques, (iii) l'extraction de paramètres de chaque régime de marche, (iv) le calcul d'un score à partir de ces caractéristiques et (v) la construction du résumé visuel final, à partir des scores des activités et de leurs comparaisons à des modèles sains. Ce retour graphique est une visualisation détaillée, adaptative et structurée qui aide à mieux comprendre les événements marquants d'un protocole de marche complexe. La première contribution de cette thèse est une revue sélective des études en environnement libre utilisant des capteurs inertiels pour évaluer l’activité physique. La deuxième contribution consiste en la mise en œuvre de trois protocoles (deux dans des environnements semi-libres et un dans un environnement libre) basés sur la revue de littérature précédente. La troisième contribution est une méthode adaptative de détection de ruptures qui s’applique à des signaux transformés dans le domaine temps-fréquence et qui est basée sur l’apprentissage de pénalité. La quatrième contribution de cette thèse est une méthode de caractérisation qui classe les régimes segmentés en des régimes de marche ou en des régimes associés à des activités sédentaires ou non sédentaires. La dernière contribution est le rendu du retour visuel final.</p>
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