Les robots à pattes promettent de pouvoir marcher sur des terrains irréguliers, voire accidentés. Ils trouvent dès aujourd'hui une application ludo- éducative. Nous présentons la plateforme Metabot, un robot quadrupède open-source, qui a été développée pour l'éducation. Cette dernière s'inscrit dans le contexte technologique actuel, qui permet, grâce à un accès au prototypage rapide et aux composants sur étagère de construire des robots à pattes autrefois présents uniquement dans les laboratoires. Cette plateforme a été utilisée dans l'enseignement secondaire, afin de permettre à des élèves de découvrir la robotique, ainsi que la programmation. Nous décrivons par la suite un environnement mis au point dans le but d'étudier la locomotion des robots à pattes, en étendant le contrôleur expert développé sur Metabot à une plus grande famille de robots. Nous avons réalisé une série d'expériences en simulation sur moteur physique que nous avons analysées dans le but de mieux comprendre les règles qui régissent la locomotion des robots à pattes. Enfin, nous nous intéressons à la locomotion bipède, qui pose le problème de la stabilité. Lors du développement de notre plateforme Sigmaban, un petit robot humanoïde conçu pour participer à la RoboCup, nous avons créé un capteur permettant d'estimer le centre de pression du robot. Nous exploitons ce dernier pour améliorer la stabilité latérale du robot, en créant ainsi une marche en boucle fermée. / A promise of legged robots is being able walking on irregular or uneven floor. It is already used nowadays in education and entertainment applications. We introduce the Metabot platform, an open-source quadruped robot developped for education. This takes place in current technological context which allows, thanks to an access to fast prototyping and off-shelf components, building legged robots that were formerly only present in laboratories. This platform was used for teaching in secondary schools, allowing students to discover robotics, and especially programming. We then describe an environment designed to study legged robots locomotion, extending the expert controller designed for Metabot. We realized some physics simulation experiments and analyzed it to get a better understanding of the legged locomotion underlying rules. At last, we get a closer look at biped locomotion, for which stability problems arise. When developping our Sigmaban platform, a small-sized humanoid robot created to participate in RoboCup soccer, we designed foot pressure sensors that allow us to estimate the robot center of pressure. We exploit these sensors to improve the lateral stability on the robot, creating a closed-loop walk.

Formaldehyde and acetaldehyde are listed by the United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA) as urban air toxics. Health effects due to significant exposure to these air toxics include increased incidence of nasopharyngeal cancer, myeloid leukemia, and exacerbation of asthma. Determining the spatial variation of air toxics, such as acetaldehyde and formaldehyde, is important for improving health risk assessment and evaluating the effectiveness of source control and reduction programs. Here, a pilot study was designed and performed to investigate small-scale spatial variability in concentrations of aldehydes using passive samplers. A literature review was first completed to select and evaluate current passive sampling and analysis methods. Radiello Aldehyde Samplers and high performance liquid chromatography (HPLC) were selected for sampling and analysis, respectively. An HPLC instrument was then set-up for separation with an Allure AK (aldehyde-ketone) column and for detection of aldehyde-derivatives via ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrometer at 365 nm. Samplers were deployed in an (approximately) 0.7 km resolution grid pattern for one week in January 2010. Collected samples and blanks were eluted with acetonitrile and analysis was performed with the HPLC. Aldehyde samples were quantified using calibration standards. Mean aldehyde concentrations were 3.1 and 1.2 =/ mg/m³ for formaldehyde and acetaldehyde, respectively, and mean acetaldehyde/formaldehyde concentration ratios were 0.4. The concentration ratios showed very little variation between sites, and correlation of aldehyde concentrations by site was high (r=0.7). Therefore, it is likely that both aldehydes have similar sources. Spatial variation of aldehyde concentrations was small within the sampling area, as displayed by low coefficients of variation (13 and 23% for formaldehyde and acetaldehyde, respectively) and small concentration differences between sites (average of both aldehydes less than 0.5 mg/m³). Thus, one sampler may be representative of this sampling area and possibly other areas of the same spatial scale. Methods established during this pilot study will be used in a larger field campaign to characterize the spatial distribution of concentrations throughout the county, for analysis of environmental equity and health impacts.

De multiples événements sportifs majeurs vont se dérouler prochainement dans des environnements chauds voire tropicaux, justifiant l’intérêt scientifique actuel pour les questions associées à l’effet de la chaleur sur la performance en endurance. Il est admis que l’effort est subjectivement perçu comme plus difficile, en parallèle de la dégradation de la performance, à mesure que la température ambiante s’élève au cours d’une épreuve prolongée. Contrecarrer les effets délétères de la chaleur passe notamment par une exposition répétée dans des conditions écologiques ou simulées d’exercice (i.e. stratégie d’acclimatation). Toutefois, le décalage actuel entre les recommandations d’application issues d’études scientifiques et les conditions réelles de préparation et d’organisation des athlètes de haut niveau est à l’origine d’un faible engouement actuel pour de telles méthodes. Par conséquent, ce travail de thèse a eu pour ambition de répondre à certaines inconnues relatives à l’application de contenus d’entraînement classiques en ambiance chaude, en particulier (i) leur conséquence sur la capacité de performance de l’athlète et (ii) les moyens d’optimiser le contrôle et la régulation de la charge d’entraînement. Dans ce contexte, nous avons proposé à des sujets entraînés de soutenir la production de seuils de RPE (i.e. exercice à RPE fixe) dans un cadre expérimental puis d’entraînement. Au-delà de la validité de ce modèle, nous soutenons que la régulation volontaire de l’intensité dépend, au-delà de la perception de l’effort, de l’état émotionnel et de la motivation de l’individu. Lors d’une première étude, nous avons recherché à comparer les performances de solutions techniques pour le suivi de la température centrale en conditions écologiques (i.e. température gastro-intestinale vs. température frontale par capteur à annulation de flux). Les résultats obtenus ont validé l’usage du capteur à annulation de flux comme alternative pendant l’exercice, en dépit de l’absence de corrélation avec les mesures gastro-intestinales. Ceci suggère d’éventuelles perspectives en matière de contrôle de la température corporelle pendant l’exercice. La seconde étude s’est intéressée aux possibles conséquences de la répétition de sessions d’entraînement exigeantes et des contraintes logistiques d’un stage d’acclimatation (i.e. accumulation de fatigue mentale) sur la perception de l’effort et la performance. En dépit de l’absence d’effets combinés de la tâche cognitive préexercice et de la chaleur ambiante, les résultats tendent à démontrer le rôle-clé de la température cutanée et de la sensation de chaleur sous-jacente dans la régulation de la puissance soutenue à RPE-15 (chaud vs. tempéré : -0,022 vs. -0,008 W.kg-1.min-1). Enfin, la troisième étude suggère un potentiel intérêt de l’application de hautes intensités autorégulées, associée à une diminution du volume d’entraînement (-23%), lors d’une période d’acclimatation de courte durée (i.e. 5 jours). Le moindre effet observé, en comparaison d’un protocole à intensité fixe, sur la performance au cours d’un exercice de contre-la-montre (i.e. expérimental vs. fixe : 1,4 vs. 2,8 %) soulève toutefois l’importance du rapport volume-intensité dans la construction d’un protocole d’acclimatation. De manière générale, l’ensemble des résultats de cette thèse offrent des perspectives pour une individualisation et une adaptation spécifique à l’activité sportive des protocoles d’acclimatation à la chaleur. / The increasing number of major sport events that will take place in hot and/or tropical environments justify the current scientific interest in the effects of heat strain on endurance performance. During a prolonged self-paced exercise, it is well known that the subjectively perceived effort is higher as the ambient temperature increases and the performance level decreases. A repeated exposure to the heat in ecological and/or simulated exercise conditions may counteract the subsequent deleterious effects. However, the discrepancy between guidelines from scientific research and training priorities of well-trained athletes causes a lack of interest in these methods. Therefore, we aimed through the current thesis work to improve the current knowledge about heat acclimation strategies, more precisely about i) its effects on athlete’s performance capacity and ii) the optimization of training load monitoring and building. To shed light on these issues, we proposed to our trained and/or well-trained subjects to cycle at a fixed RPE first in an experimental framework, and then during a training program. We submit that the self-regulation of fixed-RPE exercise work rate depends not only of perceived exertion but also on emotional and motivational parameters. The first study aimed to compare the performance of technical devices for core temperature monitoring in ecological conditions (i.e. gastrointestinal point vs. forehead point from a zero-heat-flux sensor). Results showed that zero-heat-flux measurements might be considered as relevant during exercise. In this way, some opportunities may be considered for the monitoring of body temperature during field-based exercise. The second study investigated the subsequent effects of repeated strenuous training sessions and logistical constraints during a heat camp (i.e. higher mental fatigue) on perceived exertion and endurance performance. Despite the lack of combined effects from the prior cognitive task and the ambient condition during exercise, skin temperature and underlying heat sensation impact the linear decrease of power output at RPE-15 (hot vs. neutral: -0,022 vs. -0,008 W.kg-1.min-1). Lastly, the third study suggested an interest for self-regulated high intensities, associated with a decrease of the total exposure duration (-23%), during a short-term heat acclimation protocol (i.e. 5 days). However, the slighter effect on the improvement of performance in comparison with a classic constant-power training program, (HIT vs. constant-power: 1,4 vs. 2,8 %) provides scope for the building of training load (i.e. volume vs. intensity) in this context. In summary, the overall results of this thesis work open some perspectives for individualizing or adapting heat acclimation strategies to sport-specific conditions.

Musiker müssen ihr Gehör ständig weiterentwickeln und schärfen. Es ist essentiell für Komponisten, Bühnenmusiker und Musikwissenschaftler, sowohl subkutane als auch offensichtliche Strukturen in der Musik so akkurat wie möglich wahrnehmen zu können. Daraus folgt, dass Gehörbildung eine zentrale Rolle im Lehrplan einer jeden akademischen Institution einnehmen sollte, die eine musikalische Ausbildung anbietet. Die konventionellen Methoden der Gehörbildung wie Melodie- und Rhythmusdiktat oder Stilanalyse reichen jedoch in vielen Fällen nicht aus, um die ganze Palette musikalischen Ausdrucks zeitgenössischer klassischer Werke zu erfassen. Deren Sprache basiert oft nicht nur auf Tonhöhe und Takt, sondern auf spektraler Wandlung und Beschaffenheit. Es besteht daher die dringende Notwendigkeit, sowohl die Rolle als auch die Methoden der Gehörbildung neu zu überdenken. Ein einzigartiges Beispiel einer neuen Herangehensweise findet sich in der französischen elektroakustischen Musik. Der Schriftsteller, Administrator und Komponist Pierre Schaeffer (1910–95) formulierte ein theoretisches System zur Kategorisierung und Beschreibung von Klängen, sein Programme de la Recherche Musicale. Schaeffers Klangmaterialien existierten als Aufnahmen, von denen viele studiotechnisch bearbeitet waren. Dies machte die unmittelbare visuelle Identifikation ihrer Klangquellen unmöglich. Die von Schaeffer entwickelte Methode verlangt daher die eingehende, rein gehörmäßige Untersuchung aller wahrnehmbaren Eigenschaften eines Klangs. Diese Vorgehensweise führt zwingend zu erhöhter Sensibilität gegenüber dem Ausdruckspotential klanglicher Qualitäten, beispielsweise dem allure oder grain – Charakteristiken, die von Komponisten oft übergangen werden. Schaeffers Herangehensweise beschränkt sich darin nicht nur auf das Tonstudio, sondern kann auch auf Vokal- und Instrumentalmusik angewandt werden. / All musicians must develop and refine their listening skills. It is essential for composers, performers and musicologists to perceive as accurately as possible the interaction between low-level and high-level structures in music. Consequently, aural training occupies a central position in the curriculum of all music schools. However, traditional aural skills such as melodic/rhythmic dictation and style analysis are not necessarily suitable to the demands of contemporary musical languages. Such languages are often based not solely on pitch and metre, but on spectral transformation and texture. There is, therefore, an urgent need to reconsider both the role and the methods of aural training in music education. A unique example of a new approach originated from French electroacoustic music. The writer, administrator and composer, Pierre Schaeffer (1910–95) formulated a theoretical framework for the classification and description of sounds. This is his Programme de la Recherche Musicale. Schaeffer’s sound material existed as recordings, many of which were transformed by studio techniques. As a result, visual corroboration of sound sources was impossible. Schaeffer’s method, therefore, demanded the scrupulous examination of all perceptible features of sound by aural perception alone. This process inevitably leads to a greater sensitivity to the musical potential of characteristics often ignored by composers such as allure and grain. Furthermore, Schaeffer’s systematic approach is not limited to the studio but can be applied to vocal and instrumental music.