Les êtres humains définissent naturellement leur espace quotidien en unités discrètes. Par exemple, nous sommes capables d'identifier le lieu où nous sommes (e.g. le bureau 205) et sa catégorie (i.e. un bureau), sur la base de leur seule apparence visuelle. Les travaux récents en reconnaissance de lieux sémantiques, visent à doter les robots de capacités similaires. Ces unités, appelées "lieux sémantiques", sont caractérisées par une extension spatiale et une unité fonctionnelle, ce qui distingue ce domaine des travaux habituels en cartographie. Nous présentons nos travaux dans le domaine de la reconnaissance de lieux sémantiques. Ces derniers ont plusieurs originalités par rapport à l'état de l'art. Premièrement, ils combinent la caractérisation globale d'une image, intéressante car elle permet de s'affranchir des variations locales de l'apparence des lieux, et les méthodes basées sur les mots visuels, qui reposent sur la classification non-supervisée de descripteurs locaux. Deuxièmement, et de manière intimement reliée, ils tirent parti du flux d'images fourni par le robot en utilisant des méthodes bayésiennes d'intégration temporelle. Dans un premier modèle, nous ne tenons pas compte de l'ordre des images. Le mécanisme d'intégration est donc particulièrement simple mais montre des difficultés à repérer les changements de lieux. Nous élaborons donc plusieurs mécanismes de détection des transitions entre lieux qui ne nécessitent pas d'apprentissage supplémentaire. Une deuxième version enrichit le formalisme classique du filtrage bayésien en utilisant l'ordre local d'apparition des images. Nous comparons nos méthodes à l'état de l'art sur des tâches de reconnaissance d'instances et de catégorisation, en utilisant plusieurs bases de données. Nous étudions l'influence des paramètres sur les performances et comparons les différents types de codage employés sur une même base.Ces expériences montrent que nos méthodes sont supérieures à l'état de l'art, en particulier sur les tâches de catégorisation.

La formalisation de la connaissance sous forme de règles permet de modéliser des problèmes dont on ne possède pas d'algorithme de résolution. Ce sont les systèmes à bases de connaissances (SBC) qui vont permettre de séparer la machinerie informatique du domaine d'expertise. C'est a travers deux applications du domaine de l'eau que les SBC sont mis en œuvre. Promise est un simulateur de projet intelligent et interactif capable d'intégrer dans son comportement le passe du projet, d'activer n'importe quelle procédure externe, de poser des questions programmées... La mise en forme des règles de simulation est une étape vers une meilleure maitrise des facteurs d'un projet d'assainissement. Moise est un système de diagnostic en assainissement autonome dont on montre que le formalisme de règles peut être adapte a plusieurs aspects: choix d'un dispositif d'assainissement autonome, dimensionnement, maintenance, cohérence de la base de faits. Une version télématique de moise a été développée. L'association SBC-télématique est envisagée dans un autre domaine d'application (choix en instrumentation chimique).

Cette thèse s'intéresse au problème de préparation et de stabilisation de systèmes quantiques. Nous considérons des modèles correspondant à des expériences actuelles en électrodynamique quantique en cavité, circuits Josephson, et de contrôle quantique cohérent par laser femtoseconde. Nous posons les problèmes dans le contexte de la théorie du contrôle et nous proposons des lois de commande qui préparent ou stabilisent des états cibles. En particulier, nous nous intéressons à des états cibles qui n'ont pas d'analogue classique: des états superpositions et intriqués. De plus, nous proposons une commande pour la stabilisation d'un sous-espace de l'espace des états, contribuant ainsi au domaine de la correction d'erreur quantique. Ces résultats ont été obtenu en étroite collaboration avec des expérimentateurs. Des mesures expérimentales préliminaires sont en bon accord avec certaines prédictions théoriques de cette thèse.

La proportion de travailleurs québécois ayant un statut d'emploi atypique s'élevait, pour l'année 2005, au tiers de la population active. Nous nous sommes donc intéressés à la situation d'emploi de ces travailleurs atypiques. Nous avons étudié plus précisément le cas de « faux travailleurs autonomes ». Pour ce faire, nous avons étudié le domaine des ressources de type familial. En fait, elles ne sont pas considérées comme des travailleuses autonomes car contrairement à celles-ci, elles n'ont pas de droit de regard sur leur rémunération. Elles sont dépendantes à l'égard de l'établissement de santé tant financièrement que pour la gestion de leur résidence d'accueil. De plus, elles ne peuvent être jugées comme des salariées car elles n'ont accès à aucune forme de protection sociale et sont exclues des lois du travail. Le montant qui leur est versé n'est pas un salaire mais une rétribution et aucune déduction fiscale n'est imposée aux RTF. Elles ne sont pas considérées comme des employées typiques (marché interne) des institutions de santé, mais comme des travailleuses atypiques (marché externe) sans statut d'emploi au sein de l'organisation. Ce groupe est utilisé pour satisfaire la flexibilité numérique de l'institution. Elles peuvent être remerciées en tout temps pour respecter le cadre financier de l'établissement. Nous considérons donc les ressources de type familial comme de « fausses travailleuses autonomes » car elles n'ont aucun statut d'emploi particulier. Elles n'ont pas accès aux avantages consentis aux salariés, sans pour autant bénéficier de l'autonomie caractéristique des travailleurs autonomes. Selon les lois du gouvernement du Québec, toute entente conclue entre les ressources non institutionnelles et les établissements publics n'est pas un contrat de travail. Elles ne peuvent donc pas être considérées comme des employées ou des employeures. Dans ce contexte, nous avons donc étudié leurs conditions objectives et subjectives de travail. Pour comprendre leur réalité professionnelle, familiale et sociale, et les aspects positifs et négatifs de ce domaine de travail, nous avons analysé les données recueillies à partir des théories de la segmentation du marché du travail, des motifs d'établissements des travailleurs autonomes et de l'approche selon le genre en lien avec le travail autonome. Notre recherche nous a ainsi permis de constater que le métier de RTF est caractérisé par des conditions d'emploi précaires où les femmes sont surreprésentées. De plus, pour l'ensemble de ces travailleuses, les aspects positifs liés à leur travail sont majoritairement en lien avec la valorisation humaine de ce métier. Par contre, l'ensemble des commentaires négatifs recensés lors des entretiens est lié aux conditions précaires d'emploi. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Faux travailleur autonome, Flexibilité numérique, Loi noQ 7, Protection sociale, Travail atypique, Travailleur autonome, Ressources de type familial, Ressources non institutionnelles.

Les engins autonomes suivent un plan de mission donné, parfois réactualisé par l'opérateur. La durée des missions et la limitation des communications poussent à développer des engins pourvus d'autonomie décisionnelle. Ce travail porte sur la replanification embarquée, illustrée sur une mission d'observation effectuée par un drone. Il vise à élaborer un planificateur de mission intégré dans une architecture embarquée. <br /><br />Le formalisme proposé décrit la sélection d'objectifs associés à des récompences variables et l'optimisation sous contraintes de leur réalisation dans le temps et l'espace. <br />Le cadre algorithmique, inspiré du A*, et des méthodes d'évaluation de coût, d'élagage et de rangement sont décrits. <br />Une architecture hybride hiérarchisée en 4 niveaux d'autonomie intègre le planificateur. <br />36 scénarios simulés sur 16 combinaisons de méthodes testent la partie alorithmique. L'analyse des résultats permet de dégager les méthodes obtenant les meilleurs compromis qualité/temps de calcul.

Un robot mobile autonome doit réaliser des tâches non répétitives dans un environnement imparfaitement connu et non-coopératif, voire hostile. Dans ce contexte les missions attribuées au robot ne peuvent être définies que de façon abstraite et peu détaillée, et le robot doit être doté de moyens pour les interpréter, appréhender l'environnement, décider des actions adéquates et réagir aux événements asynchrones. Afin de concilier décision et réaction, l'architecture de contrôle proposée, c'est-à-dire la manière dont sont organisées les composantes logicielles du robot, comporte deux niveaux hiérarchiques : les niveaux décisionnel et fonctionnel. Ce second niveau, objet principal de la thèse, fournit l'ensemble des capacités opératoires du système (perception, modélisation, mouvements et actions). La première partie du mémoire présente l'architecture globale et fournit un état de l'art et une analyse critique focalisée sur l'organisation des systèmes réactifs. La seconde partie explicite les conditions requises au niveau de la couche fonctionnelle pour satisfaire l'autonomie, la réactivité et la programmabilité du robot. Ces caractéristiques, associées à la grande diversité et aux contraintes temporelles des fonctions opératoires, ont conduit à une structuration en modules. La formalisation structurelle, comportementale et fonctionnelle des modules a permis en particulier de concevoir des méthodes générales d'intégration de fonctions. Les fonctions ainsi encapsulées dans les modules composent un ensemble de services homogènes, réactifs et observables à la disposition du niveau décisionnel qui accomplit les tâches du robot en les combinant dynamiquement en un arbre d'activités. Les modules sont décrits et produits au moyen d'un langage de spécification associé à un générateur automatique nommé GenoM. La dernière partie présente trois intégrations complètes. La première concerne Hilare, un robot expérimental d'intérieur é quipé de nombreux capteurs et fonctionnalités. Des méthodes originales de localisation et de contrôle de déplacement pour véhicule non-holonome sont détaillées. La seconde porte sur la navigation en milieu naturel du robot tout terrain ADAM. La dernière, relative à la coopération multi-robots, a conduit à une simulation réaliste d'une quinzaine de robots (sous UNIX) et à une expérimentation réelle avec trois robots Hilare (sous VxWorks).

Cette thèse porte sur la détermination autonome de stratégies de navigation pour un robot mobile évoluant dans un environnement extérieur initialement inconnu et non structuré. Ces stratégies concernent le choix de buts intermédiaires à rallier pour atteindre un but final, d'un mode de déplacement à appliquer, et de la prochaine tâche de perception à effectuer. Le mémoire est composé de deux parties: la première présente les algorithmes développés afin de construire une représentation topologique de l'environnement adaptée à la prise des diverses décisions stratégiques, et la seconde concerne les prises de décision proprement dites. Ètant données la complexité et la diversité d'un environnement extérieur naturel d'une part, et les grandes incertitudes que l'on a sur les données fournies par les capteurs d'autre part, nous avons favorisé pour la construction de la représentation topologique de l'environnement une technique de classification probabiliste. Les données tridimensionnelles (issues d'un télémètre laser ou d'un système de stéréovision) sont ainsi rapidement analysées de manière à produire une description de la zone perçue en termes de régions liées à la navigabilité du robot. Les données acquises de différents points de vue sont fusionnées en un modèle global, dans lequel figurent les incertitudes résultant des caractéristiques du capteur, et qui est structuré en un graphe de connexité de régions. C'est sur la base de ce modèle global, des modèles des capacités de déplacement et de perception du robot, et de la définition de la mission à réaliser (critères portant sur le temps et l'énergie à minimiser), que sont effectués les choix stratégiques. Une analyse du problème montre que sa difficulté provient essentiellement de sa complexité algorithmique et du caractère incertain des modèles de l'environnement et des capteurs. Une approche réaliste est présentée: elle consiste à déterminer le chemin au sein du graphe minimisant un coût, lequel prend en compte, outre les différents critères à minimiser, les incertitudes liées au modèle de l'environnement. Des résultats obtenus lors d'expérimentations sur un robot mobile réel sont présentés et analysés tout au long du mémoire

Cette thèse se compose de deux parties principales. La première a pour objet la régularité maximale des équations d'évolution. Plus précisemment, étant donnée une famille d'opérateurs dépendant du temps, on s'intéresse à l'existence et l'unicité d'une solution au problème de Cauchy non-autonome associé. Sous l'hypothèse de continuité relative, on montre que la régularité maximale de la famille se ramène à la régularité de chaque opérateur. Nous obtenons des résultats de même nature pour le problème du second ordre. Dans la deuxième partie, deux problèmes de théorie spectrale des opérateurs de Schrödinger sur les variétés sont abordés. Tout d'abord, on obtient une minoration du bas du spectre essentiel au moyen de quantités liées au potentiel. Ce résultat permet notamment d'obtenir des critères de compacité de la résolvante. Le dernier chapitre traîte d'estimation du type Cwikel-Lieb-Rozenblum du nombre de valeurs propres qui apparaissent sous le spectre essentiel. La majoration obtenue fait directement intervenir le noyau de la chaleur du Laplacien sur la variété.

Thèse de doctorat : Sciences du langage : Nancy 2 : 2005. / Bibliographie. Index.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.