[robotics-worldwide] [jobs] PhD Fellowship in Computer Science - Virtual Embodied Assistant for remote and isolated caregivers

bevacqua at enib.fr bevacqua at enib.fr
Thu Nov 22 02:59:06 PST 2018


*PhD fellowship*
French version below

Subject: Modelling a humanoid virtual assistant for remote and isolated
caregivers.

Supervisor: Ronan Querrec
Co-supervisors: Elisabetta Bevacqua

ENIB - Brest National School of Engineering
Lab-STICC - Laboratory in the field of Information, Communication and
Knowledge Science

Keywords: embodied conversational agents, multimodal data analysis and
generation, medical procedures and assistance data, system
trustworthiness.

The PhD project is part of the ANR VR-MARS Project that aims at
implementing an assistance system designed for emergency care support in
remote and isolated sites. The system will be based on virtual reality
(RV) and embodied conversational agents (ECAs). We hypothesize that these
two technologies improve the situation understanding and the coordination
of all the stakeholders: a remote caregiver and the referent expert
centre. The VR-MARS case study will focus on space medicine and the
simulation of emergency care during a manned mission on Mars. The
geographic distance will be doubled by the temporal isolation, due to the
communication latency between the caregiver (on Mars) and the expert
centre (on Earth).

The goal of this PhD is to design, implement and evaluate the virtual
assistant.  The virtual assistant must be able to support the caregiver to
go through a medical procedure and to help them to keep the stress level
under control. It must also transmit orders from the expert centre to the
remote medical team imposing its authority if necessary.

The PhD is organized around 4 main tasks:

1. State of the art: firstly, a thorough study of the state of the art
will be fundamental to define, on the one hand, how humans help others to
manage their level of stress and, on the other hand, how they give orders.

2. Multimodal data pre-processing: some experimentation are being
currently conducted in order to tests ECA's features. We want to evaluate
medical emergency situations (such as severe acute appendicitis or leg
fracture) involving functionalities considered as dedicated to the ECA,
but carried either by caregivers or by elementary cognitive supports. The
aim is to collect data that will help us to conceptualize the
functionalities of the ECA and that will provide us with examples of the
multimodal behaviours that the agent should be able to show.

3. Computational modelling and implementation in an embodied
conversational agent: this step will require to integrate the knowledge
acquired during the first two steps to propose and implement a model of
the virtual assistant.

4. Evaluation: the model will be evaluated through experiments conducted
in collaboration with the other partners of the project.

The PhD is fully funded during 3 years as part of the ANR VR-MARS Project.
The work will be realized at the European Centre for Virtual Reality
(CERV), a very well-known laboratory, specialized in autonomous behaviour
modelling and human/system interaction. More precisely, the thesis will be
developed within the Lab-STICC.

*The Candidate*
The PhD candidate should have a master's degree completed in Computer
Science, Applied Mathematics.
Knowledge of multimodal data processing and multimodal behaviour
generation are considered as a major asset.
French language is not required but very appreciated.

*Application*
The application files should contain the following documents:
- a detailed curriculum,
- a description of the academic background and a copy of academic records
and most recent diploma,
- A cover letter describing why the applicant wishes to participate in
this project and his/her research's adequacy with the proposed topics - 2
recommendation letters (including one from the master or equivalent
diploma supervisor)

The application files (or any question) should be sent to:
Elisabetta Bevacqua: bevacqua at enib.fr
and
Ronan Querrec: querrec at enib.fr


** Further information **

*The European Centre for Virtual Reality*
The CERV technology platform is part of the Engineering National School of
Brest which is attached to the UMR-CNRS (French National Research Centre)
Lab-STICC. It consists of about 30 researchers with backgrounds in
Computer Science, Mathematics, Cognitive Science and Psychology. Main
topics are virtual reality, artificial autonomous behaviour, natural
interaction, cognitive sciences and embodied conversational agents. CERV
will provide a rich and dynamic intellectual environment for a young PhD
student.

*Brest*
Brest is a mid-sized town of 150,000 residents nestled in the natural
Brest roadstead, at the west end of Brittany. Important harbour and second
French military port, Brest possesses also several Educational Institutes,
like "Grandes Ecoles" and top-level Universities, museums and "Le Quartz",
a very well known National Theatre.

In addition to its scientific, scholarly and cultural strengths, Brest
boasts outstanding recreational activities. Its residents may have an easy
access to climbing, sailing, fishing, biking and swimming. Even a simple
walk along the seaside becomes a unique experience thanks to the
breathtaking landscape.

More information can be found here: www.brest.fr and
www.brest-metropole-tourisme.fr

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Version française

*Bourse de Doctorat*

Sujet : Un modèle d'assistant virtuel humanoïde pour une équipe médicale
en milieu isolé et éloigné.

Directeur : Ronan Querrec
Encadrante : Elisabetta Bevacqua

ENIB - École Nationale d'Ingénieurs de Brest
Lab-STICC - Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Information, de la
Communication et de la Connaissance

Mots clefs : agents conversationnels animée, analyse et génération de
données multimodales, procédures médicales et assistance médicale,
fiabilité et confiance dans le système informatique.

La bourse de doctorat fait partie du projet ANR VR-MARS qui vise à créer
un système d'assistance conçu pour le soin d'urgence en milieu isolé, basé
sur la réalité virtuelle et les agents conversationnels animés (ACAs).
Notre hypothèse est que ces deux technologies permettent d'améliorer la
conscience de la situation et la coordination du soin pour les
intervenants : un soignant isolé, et un centre expert de référence. Le cas
d'étude de VR-MARS concernera la médecine spatiale, avec une simulation de
soin d'urgence lors d'une mission habitée sur Mars. L'éloignement
géographique sera doublé d'un isolement temporel, dû à la latence dans les
communications entre le soignant (sur Mars) et le centre expert (sur
Terre).

L'objectif de ce doctorat est de modéliser, implémenter et évaluer un
assistant virtuel. Cet assistant doit être capable de soutenir le soignant
pendant la réalisation d'une procédure médicale et de l'aider à garder son
niveau de stress sous contrôle. Il doit aussi transmettre les ordres
provenant du centre expert à l'équipe médicale éloignée en imposant son
autorité si nécessaire.

Le travail du doctorant sera organisé autour de quatre tâches principales :

1. État de l'art : initialement, une étude approfondie de l'état de l'art
sera fondamentale pour définir le comportement montré par les humains
lorsqu'ils visent à garder le niveau de stress sous contrôle et lorsqu'ils
doivent donner un ordre.

2. Traitement des données multimodales : des expérimentations sur
simulateur sont actuellement menées afin de pré-tester les fonctionnalités
de l'ACA. Il s'agit d'évaluer des situations d'urgence médicale (telles
qu'une appendicite aiguë grave ou une fracture de jambe) impliquant des
fonctionnalités envisagées comme dédiées à l'ACA, mais portées soit par
des soignants, soit par des aides cognitives élémentaires. L'objectif est
de disposer de premiers résultats permettant de conceptualiser les
fonctionnalités de l'ACA et d'en extraire les comportements multimodaux
que l'ACA devrait être capable de montrer.

3. Définition d'un modèle et son implémentation pour un agent
conversationnel animé : pendant cette étape les connaissances recueillies
lors des deux étapes précédentes seront utilisées pour créer un modèle
d'assistant virtuel.

4. Évaluation : enfin, le modèle sera évalué à travers plusieurs études
qui seront menées en collaboration avec les autres partenaires du projet.

Le doctorat est entièrement financé pour trois ans par le projet ANR
VR-MARS. Le travail sera mené au Centre Européen de Réalité Virtuelle
(CERV), un laboratoire reconnu et spécialisé dans la modélisation du
comportement autonome et l'interaction humain/système. Plus précisément,
la thèse sera menée au sein du Lab-STICC.

*Candidat(e)*
Le/La candidat/e doit avoir un master 2 en Informatique, Mathématique
appliqué.
Des connaissances de traitement de données multimodales et de génération
de comportements multimodaux seront considérées un atout majeur.
La connaissance de la langue française n'est pas obligatoire mais très
appréciée.

*Candidature*
Tout candidature doit contenir les documents suivants :
- un curriculum vitae détaillé,
- une copie de résultats scolaires à partir de deux dernières années de
l'école supérieure,
- une lettre de motivation expliquant pourquoi le(la) candidat(e) serait
fait(e) pour le poste proposé.
- au moins 2 lettres de recommandation, dont une de la part de l'encadrant
de master 2 (ou équivalent).

La candidature (ainsi que tout question) doit être envoyée à :

Elisabetta Bevacqua: bevacqua at enib.fr
et
Ronan Querrec: querrec at enib.fr


** Informations ultérieures **

*Le Centre Européen de Réalité Virtuelle*
Le CERV est une plate-forme technologique appartenant à l'ENIB qui est
tutelle du Lab-STICC (un UMR-CNRS). Environ 30 chercheurs avec différents
formations (telles que Informatique, Mathématique, Science Cognitive et
Psychologie) travaillent au CERV. Les thématiques principales sont la
réalité virtuelle, le comportement artificiel autonome, l'interaction
naturelle entre l'humain et le système informatique, les agents
conversationnels animés. Le CERV constituera un environnement intellectuel
riche et dynamique pour un jeune doctorant.

*Brest*
Brest est une ville de taille moyenne de 150 000 habitants nichée dans la
Rade de Brest, à l'extrémité ouest de la Bretagne. Port important et
deuxième port militaire français, Brest possède également plusieurs
instituts tels que des grandes écoles et des universités de haut niveau,
les musées et "Le Quartz", un théâtre national très connu.

En plus de ses atouts scientifiques, universitaires et culturels, Brest
possède des activités récréatives exceptionnelles. Ses résidents peuvent
avoir facilement accès à l'escalade, la voile, la pêche, le vélo et la
natation. Même une simple promenade au bord de la mer devient une
expérience unique grâce à la beauté des paysages.

Pour plus d'informations voir : www.brest.fr et
www.brest-metropole-tourisme.fr





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