manuscript.tex

%% Use the standard UP-methodology class
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%% You may specify the option 'twoside' or 'oneside' for
%% the document.
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%% See the documentation tex-upmethodology on
%% http://www.arakhne.org/tex-upmethodology/
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%% to obtain the list of the packages that are already included.
\pdfobjcompresslevel 0
\documentclass[english,standardlists]{spimubphdthesis}

% To prevent warning on todo package
\setlength{\marginparwidth}{2cm}

%% Custom commands and packages configuration
\input{texcmds}


%\loadglsentries[main]{glossaire}
\loadglsentries[\glsronymtype]{resources/acronyms}

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%% Set the title, subtitle, defense date, and
%% the registration number of the PhD thesis.
%% The optional parameter is the subtitle of the PhD thesis.
%% The first mandatory parameter is the title of the PhD thesis.
%% The second mandatory parameter is the date of the PhD defense.
%% The third mandatory parameter is the location/city of the PhD defense.
%% The forth mandatory parameter is the reference number given by
%% the University Library after the PhD defense.

\newcommand{\titleref}{Classification par méthodes d'apprentissage supervisé et faiblement supervisé d'images multimodales pour l’aide au diagnostic du lentigo malin en dermatologie}

\newcommand{\titleeng}{Classification of multimodal images by use of supervised and weakly supervised learning methods to provide aid in the diagnosis of lentigo malignant in dermatology}
% \newcommand{\title}{Aide au diagnostic du lentigo malin en dermatologie par analyse d’images multimodales}
\declarethesis[]{\titleref}{Date de soutenance}{Dijon}{XXX}

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%% Set the author of the PhD thesis
\addauthor[romain.cendre@gmail.com]{Romain}{CENDRE}

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%% Add a member of the jury
%%
%% CAUTION 1: If a Jury member is not present during the defense,
%%            she/he must be in the list of the Jury members.
%%            Only the reviewers and the members who are present during the defense must
%%            appear in the Jyry member list.
%% CAUTION 2: After your defense, you must assign the role "Pr\'esident" to
%%            the Jury member who have been the President of the Jury.
%% CAUTION 3: The recommended order for the Jury members is:
%%            President, Reviewer(s), Examiner(s), Director(s),
%%            Other supervisor(s), Invited person(s).
%% \addjury{Firstname}{Lastname}{Role in the jury}{Position}
\addjury{Abderrahim}{EL MOATAZ}{Rapporteur}{Professeur, Université de Caen Normandie}
\addjury{Mohamed}{QUAFAFOU}{Rapporteur}{Professeur, Aix-Marseille Université}
\addjury{Elisa}{CINOTTI}{Examinateur}{Professeur, Université de Sienne}
\addjury{Christian}{DAUL}{Examinateur}{Professeur, Université de Lorraine}
\addjury{Jean-Luc}{PERROT}{Examinateur}{PU-PH, CHU de Saint-Étienne}
\addjury{Franck}{MARZANI}{Directeur de thèse}{Professeur, Université de Bourgogne}
\addjury{Alamin}{MANSOURI}{Co-directeur de thèse}{Professeur, Université de Bourgogne}

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%% Change style of the table of the jury
%% \Set{jurystyle}{put macros for the style}
%\Set{jurystyle}{\small}

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%% Set the English abstract
\thesisabstract[english]{
Carried out in collaboration with the Saint-Étienne University Hospital, this work provides additional information to help the skin diagnosis by providing new decision methods on Lentigo Maligna and Lentigo Maligna Melanoma pathologies. To this end, the modalities regularly used in clinical conditions are made available to this work and are orchestrated within a multimodal process. Among image modalities, may be mentioned the clinical photography, the dermatoscopy, and the confocal reflectance microscopy.\par

Initially, the first steps of this manuscript focus on reflectance confocal microscopy as the work in computer diagnostic assistance is relatively underdeveloped, in particular on the detection of pathologies of Lentigo Maligna and Lentigo Maligna Melanoma. To this end, several automatic learning methods are described to allow the separation of this modality at the level of the image data according to the healthy, benign, and malignant annotations. Then, the most image-relevant methods are combined with supervised and weakly supervised prediction methods to enable decision-making at the lesion level.\par

Secondly, the proposed multimodal process resumes the clinical path, starting with the most affordable and accessible modality, namely clinical photography, dermatoscopy, and finally reflectance confocal microscopy, respectively. According to this principle, two schemes are proposed in this manuscript, one considered as without memory, i.e. requiring only the data made available by the current modality, and the other with memory, i.e. by an accumulation of information acquired previously.\par
}

%%--------------------
%% Set the English keywords. They only appear if
%% there is an English abstract
\thesiskeywords[english]{Supervised learning, Weakly supervised learning, Deep learning, Multimodality, Dermatology, Lentigo Maligna, Lentigo Maligna Melanoma, Image classification, Data fusion, Dermatoscopy, Confocal reflectance microscopy}

%%-------------------- 
%% Set the French abstract
\thesisabstract[french]{
Réalisé en collaboration avec le CHU de Saint-Étienne, ce travail s'inscrit dans la continuité d'outils d'aide au diagnostic de la peau par l'apport de nouvelles méthodes de prise de décision sur les pathologies de Lentigo Maligna et de Lentigo Maligna Melanoma. À cette fin, les modalités couramment employées en milieu clinique sont mises à disposition de ce travail et sont orchestrées au sein d'un processus de prise en charge multimodal. Parmi ces modalités mises à disposition, peuvent être citées la photographie clinique, la dermatoscopie et la microscopie confocale par réflectance.\par

Dans un premier temps, ce travail se focalise sur la microscopie confocale par réflectance dont les travaux d'aide au diagnostic par ordinateur sont relativement peu développés, notamment sur la détection des pathologies de Lentigo Maligna et de Lentigo Maligna Melanoma. À cet effet, plusieurs méthodes d'apprentissage automatique sont présentées pour permettre la séparation de cette modalité au niveau des données images selon les annotations saines, bénignes et malignes. Puis, les méthodes les plus pertinentes au niveau image sont combinées avec des méthodes de prédiction supervisées et faiblement supervisées pour permettre une prise de décision au niveau des lésions.\par

Dans un second temps, le processus multimodal proposé reprend le cheminement clinique, en  débutant par la modalité la plus abordable et accessible, soit respectivement la photographie clinique, la dermatoscopie et enfin la microscopie confocale par réflectance. Selon ce principe, deux schémas sont proposés dans ce manuscrit l'un considéré comme sans mémoire, c'est-à-dire ne requérant que les données mises à disposition par la modalité courante, et l'autre avec mémoire, c'est-à-dire par accumulation de l'information acquise préalablement.\par
}

%%--------------------
%% Set the French keywords. They only appear if
%% there is an French abstract
\thesiskeywords[french]{Apprentissage supervisé, Apprentissage faiblement supervisé, Apprentissage profond, Multimodalité, Dermatologie, Lentigo Maligna, Lentigo Maligna Melanoma,  Classification d'images, Fusion de données, Dermatoscopie, Microscopie confocale par réflectance}

%%--------------------
%% Change the layout and the style of the text of the "primary" abstract.
%% If your document is written in French, the primary abstract is in French,
%% otherwise it is in English.
%\Set{primaryabstractstyle}{\tiny}

%%--------------------
%% Change the layout and the style of the text of the "secondary" abstract.
%% If your document is written in French, the secondary abstract is in English,
%% otherwise it is in French.
%\Set{secondaryabstractstyle}{\tiny}

%%--------------------
%% Change the layout and the style of the text of the "primary" keywords.
%% If your document is written in French, the primary keywords are in French,
%% otherwise they are in English.
%\Set{primarykeywordstyle}{\tiny}

%%--------------------
%% Change the layout and the style of the text of the "secondary" keywords.
%% If your document is written in French, the secondary keywords are in English,
%% otherwise they are in French.
%\Set{secondarykeywordstyle}{\tiny}

%%--------------------
%% Change the speciality of the PhD thesis
\Set{speciality}{Informatique}

%%--------------------
%% Change the institution
\Set{universityname}{Université de Bourgogne}

%%--------------------
%% Clear the list of the laboratories
\resetlaboratories

%%--------------------
%% Add the laboratory where the thesis was made
\addlaboratory{ImVia}

%%--------------------
%% Clear the list of the partner/sponsor logos
\resetpartners

%%--------------------
%% Add the logos of the partners or the sponsors on the front page
%%
%% CAUTION 1: At least, the logo of the University should appear (UB)
%%
\addpartner{resources/logos/ub}

%%--------------------
%% Change the message on the backcover.
\Set{backcovermessage}{
  % Ajouter logos partenaires de la thèse
}

\begin{document}
\dominitoc

%%--------------------
%% The following line does nothing until
%% the class option 'nofrontmatter' is given.
%\frontmatter

%%--------------------
%% The following line permits to add a chapter for "acknowledgements"
%% at the beginning of the document. This chapter has not a chapter
%% number (using the "star-ed" version of \chapter) to prevent it to
%% be in the table of contents

\parbox[t]{\textwidth}
{
    \vspace{1.5cm}
	\begin{fquote}[Bernard de Chartres][\textit{Gloses sur Priscien}]
		Des nains sur des épaules de géants.
	\end{fquote}	
}
	
\chapter*{Remerciements}
Comme l'usage le permet, je profite de ces quelques paragraphes pour exprimer par ces éléments subjectifs, mais pourtant cruciaux à l'élaboration d'une thèse, ma gratitude envers celles et ceux qui m'ont soutenu durant la concrétisation de ce projet.\par

En cela, je tire parti de ces premières lignes pour remercier les diverses personnes rencontrées à diverses étapes de ma vie qui m'ont soutenu dans ma démarche de poursuite d'étude pour ce doctorat et n'ont pas hésité à me recommander lors de ma candidature. Ces quelques lignes sont dédiées à Pierre-Frédéric Villard et Patrick Adelbrecht, rencontrés lors de mes études à l'IUT de Saint-Dié des Vosges~;~à Patrick Sabi, rencontré lors de mon parcours à 3iL à Rodez~;~ainsi qu'Emilien Micard et Jacques Felblinger, rencontrés durant mes années de passage au CIC-IT de Nancy.\par

Ainsi, ces travaux ont été rendus possibles grâce à la Région de Bourgogne Franche Comté et le \gls{feder} dans le cadre de l'initiative des \gls{jce}. Je tiens naturellement à leur exprimer mes plus sincères remerciements, sans quoi toute cette aventure n'aurait pas pu voir le jour. En effet, ces trois années auront été l'occasion d'une expérience scientifique, mais également de formations intenses à l'administration des entreprises auprès de l'IAE de Dijon et de la Business School of Burgundy.\par

Il est important de continuer ces remerciements envers ceux qui ont initié ce travail, Messieurs Franck Marzani et Alamin Mansouri, et qui ont soutenu ma candidature à ce financement et à ce projet commun. Par ailleurs, je tiens à les remercier pour les nombreuses réunions et relectures de ce manuscrit malgré les nombreuses responsabilités qui leur incombent, et de manière individuelle merci à Alamin Mansouri pour ses nombreux encouragements et son apport non négligeable à l'un des articles de conférence sans lequel il n'aurait pu paraître. Par cette même occasion, je dédie mes remerciements à deux médecins, Jean-Luc Perrot et Elisa Cinotti, dont la participation, le temps consacré, ainsi que la bonne humeur et l'énergie dégagée auront été essentiels à la réussite de ce projet. Je profite également de ce paragraphe pour remercier chaleureusement la société Pixience qui n'a pas hésité à soutenir ce sujet de thèse lors de la candidature aux financements \gls{jce}.\par

% Également, un grand merci aux membres du jury... mais également à mes rapporteurs qui ont eu à la tâche.\par

De plus, je remercie tout naturellement ma structure d'accueil, le laboratoire \gls{imvia}, et l'ensemble de ses membres qui m'auront permis de travailler dans un cadre des plus favorables durant ces trois années. Ainsi pour toutes les démarches administratives, je citerai Fabienne Blaise, Anne Fournier, et Khadija Jourani qui m'ont épaulé pour la plupart d'entre elles et qui ont été d'une réactivité à toute épreuve. Notre quotidien serait fortement impacté sans une équipe soudée, ainsi je remercie Cyrille Migniot, Fan Yang, Barthélémy Heyrman, et Julien Dubois qui ont beaucoup contribué à la bonne ambiance de cette structure. J'exprime également une pensée envers Dominique Ginhac et Barthélémy Heyrman qui ont gracieusement mis à ma disposition des ressources informatiques sans lesquelles ce travail aurait été difficile à réaliser.\par

J'ai une pensée toute particulière pour l'ensemble de mes collègues de laboratoire et de Master, qui par leur présence m'ont rendu ces trois années plus conviviales. C'est avec nostalgie que je repense à d'anciennes discussions en compagnie d'Abdelali Douiyek et Mustapha Bouderbane, mes anciens compagnons \textit{d'îlot}, remplacés par une nouvelle équipe tout aussi sympathique avec Abir Zendagui, Marvin Nurit et Yuly Castro. Également, je citerai Margarita Khokhlova, Pierre Bonazza, Alpha Liu et Antoine Léger pour nos discussions passionnées et instructives autour de l'apprentissage automatique et profond. Dans ce registre, un merci à Alpha Liu et David Lewis pour nos échanges sur des thèmes très variés en anglais, ce qui m'a permis d'entretenir cette langue. Enfin je termine des collègues dont le passage m'aura marqué, c'est notamment le cas pour Deivid Botina Monsalve, Axel Moinet, Serge Bobbia, Yoan Marin et Duncan Luguern.\par

Que serait une thèse sans quelques soupapes pour évacuer le stress accumulé. Je profite de ce paragraphe pour dresser quelques attentions à deux membres~:~Fan Yang et Yannick Benezeth, qui n'ont jamais hésité à me remonter le moral dans les moments les plus durs. J'ai évoqué des soupapes, la course à pied est l'une d'entre elles, et c'est donc une attention toute particulière que je porte à notre noyau de course soudé composé de Fan Yang, Yannick Benezeth, Cédric Démonceaux, Alexandre Krebs, Abir Zendagui et Rita Meziati. Enfin, c'est grâce à une personne de passage au laboratoire \gls{imvia} et passionné de cross-country, que j'ai pu découvrir les paysages de Bourgogne, je remercie pour cela Olivier Roblin.\par

Mes propos sont évasifs à ce sujet, et pourtant le Master aura été contrainte et évasion, et m'aura permis des rencontres impossibles dans d'autres circonstances. Ainsi, je vous remercie Antoine Greisner, Jérémie Vion et Augustin Cognacq d'avoir été de fidèles collègues de travail et amis. Dans une catégorie similaire, mais pourtant lié à ces enseignements de Master, je souhaiterais citer mes collègues de \gls{jce} dont Alicia Froidurot, Garance Dejouy et Anne Berrou font partie. Je les considère avant tout comme des compagnons de galère car nous avons partagé de nombreuses périodes délicates, tiraillés entre nos responsabilités au laboratoire et envers ces cours.\par
 
Bien évidemment, je ne peux finir ces remerciements sans oublier mes proches qui ont été constamment présents à mes côtés, tant durant les moments joyeux que les plus difficiles et ont eus des paroles réconfortantes. Tout d'abord, mes amis avec qui il n'a pas été facile de garder contact malgré la distance et pour lesquels j'ai pu assister aux diverses étapes de leur vie, et ce jusqu'à devenir une famille. Enfin, je terminerais par mon cercle le plus proche, incluant mes parents qui m'ont porté durant toutes ces années et qui m'ont encouragé à aller de l'avant. Et je ne peux oublier ma compagne, Claire, qui m'épaule dans l'ombre depuis maintenant cinq années, et dont la présence me permet de surmonter maintes périodes difficiles. C'est avec joie que je te porte un grand merci.\par
		
%%--------------------
%% Include a general table of contents
\tableofcontents

%%--------------------
%% The content of the PhD thesis
\mainmatter
%% Set part of page headings
\renewcommand\chaptermark[1]{\markboth{\uppercase{#1}}{}}
\renewcommand\glossarymark[1]{\markboth{\uppercase{#1}}{}}

% Introduction
\include{contents/i_introduction/content}

% Part 1
\part{Contexte}
\label{part:contexte}
\include{contents/chapter_1/content}
\include{contents/chapter_2/content}
\include{contents/chapter_3/content}
\include{contents/chapter_4/content}

% Part 2
\part{Analyse de la microscopie confocale par réflectance}
\label{part:microscopy}
\include{contents/ii_preamble_microscopy/content}
\include{contents/chapter_5/content}
\include{contents/chapter_6/content}
\include{contents/chapter_7/content}

% Part 3
\part{Analyse par processus multimodal}
\label{part:multimodal}
\include{contents/iii_preamble_multimodal/content}
\include{contents/chapter_8/content}

% Conclusion
\include{contents/iv_conclusion/content}

% % Annexes
% \part{Annexes}
% \label{part:annexes}	
% \include{contents/annexes/content}


			
%%--------------------
%% Start the end of the thesis
\backmatter

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%% Bibliography
\cleardoublepage
\phantomsection
\renewcommand{\bibname}{Bibliographie}
\addcontentsline{toc}{chapter}{\bibname}
\bibliographystyle{plain}
\bibliography{resources/bibliography}

%%--------------------
%% List of figures and tables

%% Include a chapter with a list of all the figures (French).
\cleardoublepage
\phantomsection
\renewcommand*\listfigurename{Liste des figures}
\addcontentsline{toc}{chapter}{\listfigurename}
\listoffigures

%% Include a chapter with a list of all the tables (French).
\cleardoublepage
\phantomsection
\addcontentsline{toc}{chapter}{\listtablename}
\listoftables

%%--------------------
%% Include a list of definitions
%\listofdefinitions

%% --------------------
%% Include a list of acronyms and a glossary (fichier acronymes.tex)

\printglossary[type=\acronymtype,style=listaltacr,title={Liste des acronymes}]%\MakeUppercase{Liste des acronymes}

%%--------------------
%% Appendixes
\appendix

\end{document}