Cette recherche porte sur l'exploration et la qualification des dispositifs évolutionnaires appliquées à la conception architecturale. Ici, ce sont les qualités environnementales et plus particulièrement les qualités solaires passives de l'enveloppe de l'édifice qui guideront le processus évolutionnaire. Nous nous attachons plus particulièrement aux phases initiales de la conception, et nous cherchons à spécifier un outil d'assistance favorisant et stimulant une conception créative. Après avoir établi et structuré une connaissance sur les processus de conception, sur la créativité, sur les qualités thermiques et sur les méthodes évolutionnaires, nous proposons un outil prototypal, fondé sur un algorithme génétique et implanté dans un logiciel de type modeleur. Celui-ci a été expérimenté dans le milieu pédagogique, et nous a conduit à caractériser les modalités de création et de conceptualisation de la forme architecturale dans le cadre d'une instrumentation évolutionnaire. Ainsi nous notons le basculement cognitif d'une pensée implicite vers une pensée explicite comme caractéristique fondamentalement de l'instrumentation générative. De plus nous insistons sur l'importance de l'indétermination signifiante comme composante essentielle de la création. Enfin nous proposons la notion de « trans-forme » comme élément caractéristique d'une pensée du processus et de la multiplicité. Cette « meta-forme » serait issue de la description des conditions de mise en forme à travers la paramétrisation des comportements aux limites et des modalités d'émergence.

Les systèmes auteurs (SA) constituent aujourd'hui des outils vitaux en ce qui a trait aux activités de conception de cours dans le domaine du Design Pédagogique (DP). Ces activités permettent d'élaborer des systèmes tuteurs dotés d'une intelligence permettant d'offrir un cadre d'apprentissage et de formation approprié. Cette activité souffre toutefois d'un manque crucial car les SA actuels ne prennent pas en compte l'utilisation de théories pertinentes auxquelles peut se référer le concepteur. Le concepteur n'est ainsi pas en mesure d'avoir accès à ces théories directement à partir du SA. Face à cela, il devient difficile de garantir l'effet de l'apprentissage, car la structure de cours conçue à l'aide des SA ne peut être correctement validée. C'est pour faire face à ces problèmes et fournir une assistance active durant le processus de DP que le présent projet nommé CIAO a été initié. Il a pour objectif de développer un outil d'assistance active basé sur l'usage d'ontologies de théories du Design Pédagogique. Dans le cadre de ce projet, nous avons axé notre attention sur la mise à la disposition du concepteur en tout temps d'une base de connaissance regroupant les théories de l'instruction, de l'apprentissage et du DP. L'accès à ces théories et au savoir qu'elles contiennent permettra à l'auteur de garantir une structure de cours fiable et efficace. Pour la mise en oeuvre, nous avons utilisé (1) une base de connaissances contenant les théories associées aux activités de Design Pédagogique; Cette base de connaissance permettra au concepteur d'explorer en tout temps les théories qu'elle contient et lui permettra d'obtenir des informations clés pour la réalisation de ses activités de DP; (2) des modèles de structures représentés sous forme de scénarios pédagogiques; Ces scénarios constituent le lien entre notre système CIAO et les SA utilisés par le concepteur. Ils pourront être analysés, validés et modifiés en vue de les rendre compatibles aux normes de construction de cours et principalement aux objectifs et attentes visés par le concepteur. L'outil développé dans le cadre de ce projet permet alors d'intégrer une assistance active basée sur des théories pertinentes du Design Pédagogique. Cette assistance est jusqu'à présent l'élément manquant dans les SA. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Assistance au Design Pédagogique, Système tuteur et ontologies, Systèmes auteurs et assistance aux concepteurs, Conception intelligente par Ontologies.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie des procédés et systèmes industriels : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. 217 réf.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1998. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Le présent projet de recherche est dédié à la formalisation et à l'intégration des méthodologies de conception et validation à la phase de conception détaillée, afin de favoriser les échanges de connaissances entre les acteurs impliqués dans le processus de développement de produits. La conception détaillée implique des interactions entre trois éléments : la géométrie, les matériaux et les chargements. Conséquemment, dans le cadre de cette thèse qui intègre plusieurs articles, les liens entre ces trois éléments seront formalisés au niveau des méthodologies de conception. Plus spécifiquement, les méthodologies de conception proposées seront centrées sur la phase de conception détaillée. En effet, dans la littérature existante, peu d'articles s'attardent à décrire les processus itératifs selon lesquels un concept est développé en produit dans le respect des critères de conception mentionnés dans le cahier de charges et tout en gardant le lien avec les connaissances disciplinaires et les outils d'assistance actuels. Il faudra donc envisager des méthodologies de conception détaillée qui cibleront plusieurs critères de conception et qui s'adapteront à divers types de produits. À l'étape de conception détaillée, dans le cadre du processus de développement de produits, il faudra également intégrer l'optimisation et la validation de produits. Les activités d'optimisation permettent de trouver une ou plusieurs combinaisons de paramètres maximisant ou minimisant un critère de conception donné, tandis que les activités de validation fournissent une rétroaction au concepteur, afin de vérifier l'exactitude des calculs réalisés et l'atteinte de tous les critères de conception. L'application d'une décomposition des étapes représente une stratégie qui sera utilisée pour le développement de méthodologies de conception et de validation de produits. Les sous-étapes qui en résulteront seront plus faciles à accomplir et à gérer. Qui plus est, les sous-étapes peuvent interagir entre elles, donc les concepteurs doivent s'assurer que la solution obtenue suite à une étape ne viole pas les hypothèses ou les contraintes d'une autre sous-étape complémentaire. La méthodologie de conception et de validation de produits structuraux, qui en a résulté suite à ce programme de recherche, a été appliquée en milieu industriel dans le but de prouver sa contribution au développement de ce type des produits. Un des gains les plus importants apportés par cette méthodologie c'est qu'on a réussi à réduire le nombre d'itérations au niveau de l'étape de validation expérimentale tout en assurant la rétroaction sur les besoins du client et sur les spécifications du produit. Cette réduction du nombre d'itération au niveau de la validation expérimentale sera transposée également dans une réduction du temps de validation. Finalement, suite à l'application de la nouvelle approche méthodologique, on a été en mesure de développer une composante structurale qui devrait respecter plusieurs critères à la fois et de déterminer d'une manière scientifique sa durée de vie tout en minimisant son surdimensionnement.

Political theorists disagree on the origin of justice. According to the cosmopolitan conception of justice, duties of justice are pre-political and universal. According to the political conception of justice, on the other hand, full duties of justice arise within and only within the context of a political community. Which one of these conceptions one adopts will have a comprehensive impact on ethical issues concerning global justice, such as migration ethics and foreign assistance. In this paper I argue that the political conception is problematic, since it cannot be applied in cases of anarchy. Since anarchic societies are not politically organized, the political conception implies that they are not bound by full duties of justice. Thus, the political conception is unable to criticize some rival theories of justice, such as anarchistic libertarianism, for being unjust. Reversely, if one does find anarchic societies unjust, this intuition speaks against the political conception of justice, but in favor of the cosmopolitan conception. I illustrate my argument by applying it in the case of liberal egalitarianism.

Des structures secondaires d’acides nucléiques atypiques, les structures G-quadruplex, peuvent se former autour d’un cation (K+ ou Na+) dans les régions riches en guanines, grâce à une association de type Hoogsteen. La formation de ces structures est impliquée dans de nombreux mécanismes biologiques, comme la réplication, la transcription ou l’épissage. Elles peuvent affecter l’architecture de l’ADN jusqu’au niveau de la chromatine et provoquer une instabilité importante, tant génétique qu’épigénétique. De nombreuses méthodes ont été développées afin de détecter ces structures in vivo et de comprendre leurs implications au niveau cellulaire. Cependant, le panel d’outils moléculaires disponible actuellement ne permet pas une exploration du génome complète et sélective. Nous avons souhaité développer des outils, capables de sonder efficacement un milieu biologique complexe à la recherche de structures G-quadruplex et d’évaluer le potentiel d’une stratégie thérapeutique anti-tumorale ciblant ces structures. Nous avons mis au point un panel de composés combinant des ligands d’ADN G-quadruplex (PDC, PhenDC3 et Métal-ttpy) avec une biotine et un groupement photoactivable, permettant la capture et l’extraction de structures G-quadruplex de milieux biologiques complexes. Les ligands ont été évalués grâce aux techniques de FID et de FRET-melting, et sélectionnés pour leur affinité mais aussi pour leur affinité pour l’ADN G-quadruplex, assurant un ciblage efficace. Il a également été possible de piéger directement une séquence G-quadruplex en utilisant un complexe de platine, formant un adduit métallique avec les bases de l’ADN. Grâce ce type de ligand d’ADN G-quadruplex, la liaison de coordination métallique joue le rôle de marqueur covalent. Nous avons déterminé sur gel d’électrophorèse la localisation des adduits formés par des complexes dérivés du tolylterpyridine-platine (Pt-ttpy) et étudié la cinétique de platination de l’ADN G-quadruplex. La fonctionnalisation du complexe Pt-ttpy par des groupements photoactivables a permis de réaliser un double-ancrage covalent dans une structure d’ADN G-quadruplex. Par ailleurs, la fonctionnalisation avec un fluorophore a conduit aux premières évaluations en milieu cellulaire.Enfin, notre panel de composés a été testé dans des conditions de capture supportée d’ADN G-quadruplex. Une mise au point de la technique de capture a été réalisée en utilisant des billes magnétiques recouvertes de streptavidine. Les expériences de capture sur billes ont montré que l’efficacité de nos outils varie en fonction de la topologie de la structure G-quadruplex ciblée et du ligand utilisé. Par ailleurs, le groupement photoactivable introduit sur certains de ces outils n’a pas permis d’améliorer la capture d’ADN G-quadruplex. Cependant, il a été possible d’utiliser ces outils en présence d’ADN génomique pour capturer efficacement de fragments d’ADN télomérique, par effet G-quadruplex. / Nucleic acids secondary structures may form in guanine-rich regions by Hoogsteen base-pairing around a cation (K+ or Na+) and stacking of guanine quartets. Those nucleic acid secondary structures called G-quadruplex are believed to play regulatory roles in the main functions related to DNA processing. However, although numerous sequences, potentially forming G4-structures are present in genomes, evidence concerning their in vivo formation and biological role remains limited. Primary aim of our research is to provide new chemical biology tools for evaluating the biological impacts of quadruplexes and the potential of our compounds for quadruplex-targeted anticancer therapy. We have synthetized a set of compounds equipped with biotin and cross linking moieties in order to trap and pull-down G4-structures in various cellular contexts. The G4-ligands (PDC, PhenDC3 and Metal-ttpy) were evaluated thanks to FID and FRET-melting assays, and carefully chosen to efficiently target G-quadruplexes but also to display enough selectivity for cellular assays. Direct trapping of a G-quadruplex structures can also be done by metal complexes, thanks to coordination with DNA bases. Platinum tolylterpyridine derivatives have been studied on gel electrophoresis to map the platination sites and to evaluate the kinetics of the phenomenon. By adding photo crosslinking moieties to Pt-ttpy, efficient double-anchoring has been done on DNA G-quadruplex structure. Moreover, first cellular imaging evaluations were done by adding a fluorophore to this platinum tolylterpyridine complex. To eventually probe quadruplex DNA at the genome-wide scale, full control of the trapping protocol is indeed a key step. Full development of the pull-down step has been done, using streptavidin-coated magnetic beads. On-beads experiments indicate that efficacy of trapping can vary dramatically depending on quadruplex and G4-ligand topologies. Moreover, photo crosslinking moiety, introduced on some compounds, has not shown any improvement of the trapping. However, the development of this method and the design of the capture compounds have led to an optimal isolation of telomeric G-quadruplex forming sequences, from genomic DNA.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Ce mémoire présente les travaux de recherche menés afin de concevoir un robot parallèle collaboratif rétroentraînable à faible impédance mécanique. L'hypothèse est qu'en utilisant des moteurs sans réducteur à la sortie et qu'en réduisant la masse et l'inertie des pièces en mouvement du robot, une rétrocommandabilité intuitive est obtenue. Le prototype physique permet de valider l'hypothèse en faisant l'objet de tests expérimentaux. Les travaux présentés dans ce mémoire abordent également l'exploitation de la redondance du robot afin d'opérer une pince à son effecteur. L'architecture parallèle SPARA utilisée est bonifiée d'un préhenseur à prise parallèle qui permet de conserver sa rotation illimitée à l'effecteur. La méthodologie des simulations qui permettent l'optimisation et la validation du prototype est présentée. L'optimisation de l'architecture du robot ainsi que de sa pince est expliquée en détail. La conception mécanique du robot est ensuite présenté ainsi que le montage du prototype, suivi des validations expérimentales menées sur le robot. / This Master's thesis presents the research work carried out in order to design a parallel backdrivable collaborative robot with low mechanical impedance. The assumption is that using direct drive motors and by reducing the mass and the inertia of the moving parts of the robot, intuitive backdrivability is achieved. The physical prototype confirms the hypothesis through experimental testing. The work presented in this thesis also addresses the exploitation of the robot's redundancy in order to operate a gripper at its end-effector. The SPARA parallel architecture used is enhanced with a gripper with parallel grasping which allows the end-effector to retain its unlimited rotation. The simulation methodology that allows the optimization and validation of the prototype is presented. The optimization of the architecture of the robot and its gripper is explained in detail. The mechanical design of the robot is then presented as well as the assembly of the prototype, followed by the experimental validations carried out on the robot.

Le cancer est une des principales causes de décès à l'échelle mondiale, suscitant un besoin constant de développer de nouveaux traitements efficaces et ayant peu d'effets secondaires. Dans cette perspective, le groupe de recherche du Dr Sébastien Fortin travaille depuis plusieurs années au développement de nouveaux agents anticancéreux nommés phényl 4-(2-oxo-3-imidazolidin-1-yl)benzène sulfonates (PIB-SOs). Bien que ces composés soient très prometteurs et actifs à des concentrations nanomolaires sur plusieurs lignées cellulaires cancéreuses, un défi important pour leur étude chez les animaux est leur faible hydrosolubilité et leur faible sélectivité envers les cellules cancéreuses. Dans ce contexte, l'utilisation d'acides aminés pour former des promédicaments de PIB-SOs et leurs sels qui seront transportés par les transporteurs d'acides aminés (AATs) tels que LAT1 est une stratégie attrayante pour à la fois améliorer leur hydrosolubilité et leur sélectivité envers les cellules cancéreuses surexprimant ces transporteurs. L'objectif de ce projet est donc de concevoir, préparer, purifier et caractériser de nouveaux promédicaments d'acides aminés de PIB-SOs (AA-PIB-SOs) et leurs sels. À cet effet, 40 nouveaux AA-PIB-SOs et leurs sels ont été préparés, caractérisés, purifiés et évalués pour leur hydrosolubilité et leur activité antiproliférative sur les lignées cellulaires humaines cancéreuses mammaires surexprimantLAT1 (MCF7, MDA-MB-231 et MDA-MB-468) et ne l'exprimant que faiblement (HCC1806 et ZR-75-30). Nos résultats montrent que les sels d'AA-PIB-SOs présentent une hydrosolubilité 2-55 fois plus élevée que leurs PIB-SOs correspondants. De plus, ils montrent une activité antiproliférative dans le nanomolaire jusqu'au bas micromolaire. Néanmoins, l'activité antiproliférative ne corrèle pas parfaitement avec l'expression de LAT1 dans les lignées cellulaires. Des expériences seront réalisées afin de déterminer l'implication des AATs dont LAT1 dans l'internalisation des AA-PIB-SOs menant à leur activité cytotoxique envers les cellules cancéreuses. Globalement, mes travaux montrent que les AA-PIB-SOs sont une nouvelle famille de promédicaments anticancéreux prometteurs pour le développement d'une thérapie innovante. / Cancer remains one of the leading causes of death worldwide, prompting a constant need to develop new effective and low side-effect treatments. In this regard, Dr. Sébastien Fortin's research group has been working for several years on the development of new anticancer agents known as phenyl 4-(2-oxo-3-imidazolidin-1-yl) benzenesulfonates (PIB-SOs). These compounds exhibit antiproliferative activity in the nanomolar range against numerous cancer cell lines. Although these compounds are very promising, a significant challenge for their studies in animal models is their low hydrosolubility and their poor selectivity towards cancer cells. In this context, the use of amino acids to form PIB-SO prodrugs and their salts, which may be transported by amino acid transporters (AATs) such as LAT1, is an appealing strategy to both improve their hydrosolubility and their selectivity towards cancer cells over expressing these transporters. The objective of this project is therefore to design, prepare and characterize new amino acid prodrugs of PIB-SOs (AA-PIB-SOs) and their salts. To this end, 40 new AA-PIB-SOs and their salts were prepared, characterized and evaluated for their hydrosolubility as well as their antiproliferative activity against human breast cancer cell lines over expressing LAT1 (MCF7, MDA-MB-231 and MDA- MB-468) and expressing it weakly (HCC 1806 and ZR-75-30). Our results show that the salts of AA-PIB-SOs exhibit 2-55 times higher water solubility than their PIB-SO counter parts. They also demonstrate antiproliferative activity in the nanomolar to low micromolar range. However, antiproliferative activity results do not fully correlate withLAT1 expression in cell lines. Further experiments are therefore needed to determine the involvement of AATs in the transport of AA-PIB-SOs into cancer cells and their cytotoxicactivity. Overall, my work demonstrates that AA-PIB-SOs are a new family of anticancer prodrugs promising for the development of innovative therapy.

Le mercure est universellement reconnu comme un contaminant largement distribué dans l'environnement en raison d'activités naturelles et anthropiques. Comme certaines de ses espèces peuvent se propager et s'accumuler à travers la chaine alimentaire, ce polluant peut poser un risque élevé pour la santé humaine. Heureusement, ces dangers sont atténués par la mise en place de politiques et par le suivi de la qualité de l'eau et des aliments dans des laboratoires d'analyse équipés d'instruments de pointe conçus pour fournir une réponse analytique précise et sensible. Malgré cela, cette approche est plus ou moins adéquate pour répondre aux besoins spécifiques des communautés de régions éloignées, où l'accès limité aux installations d'analyse et les coûts d'expédition élevés entravent le suivi exhaustif des aliments. Pourtant, les peuples autochtones habitant l'Arctique, comme les Inuits, courent un risque plus élevé d'exposition au mercure en raison de l'accumulation préférentielle du contaminant aux pôles et d'un mode de vie reposant fortement sur la chasse et la pêche traditionnelles. Considérant que l'alimentation traditionnelle est une partie vitale de la culture et qu'elle procure d'autres nutriments essentiels à la santé, limiter la consommation de ces aliments n'est pas une option viable et l'amélioration du suivi de la qualité alimentaire est donc capitale. Dès lors, le développement d'une plateforme de détection qui serait facile à utiliser, peu coûteuse à produire et qui présenterait une faible empreinte spatiale permettrait d'accomplir le suivi de la qualité directement sur le terrain, favorisant alors l'autonomie de ces communautés. Compte tenu de ce qui précède, l'objectif principal encadrant les travaux de cette thèse était de développer une sonde moléculaire fluorescente pour la détection sélective et sensible du mercure en bénéficiant de la simplicité instrumentale associée à la récolte de signaux optiques. La mise au point de cette stratégie a d'abord exigé la synthèse d'un fluorophore sensible au Hg et l'étude de ses propriétés de détection. Dans un deuxième temps, la photostabilité et la sensibilité au Hg de la molécule ont été améliorées par son assemblage sur des nanoparticules d'argent ayant des propriétés plasmoniques propices à l'exaltation de la fluorescence par le métal (MEF). Troisièmement, le capteur hybride argent-fluorophore développé a été intégré dans un dispositif microfluidique facilitant l'utilisation de la sonde en éliminant la manipulation des solutions typiquement requise par l'utilisateur pour faire l'analyse du mercure. De plus, comme une préparation d'échantillon précède généralement l'analyse en laboratoire, le potentiel de la méthode de détection dans un dispositif portatif qui intégrerait des étapes de préparation d'échantillon a aussi été évalué et discuté. / Mercury is universally established as a contaminant widely distributed in the environment due to natural and anthropogenic activities. As some of its species can distribute and accumulate through the food chain, this pollutant can cause a significant threat to human health. Fortunately, these hazards are alleviated by establishing policies and monitoring this contaminant in analytical laboratories equipped with state-of-the-art instruments designed to provide a precise and sensitive analytical response. Regardless, this approach is sometimes ill-suited to meet the specific needs of populations living in remote regions where access to facilities is limited and high shipping costs impede timely and reasonably priced food monitoring. Yet, the indigenous peoples inhabiting the Artic, such as the Inuits, are at a higher risk of mercury exposure due to the latter's preferential accumulation at the poles combined with a livelihood that strongly relies on traditional hunting and fishing. Since country food is an integral part of their culture and provides other essential nutrients, limiting the consumption of these foods is not a sustainable route and improving the efficiency of quality monitoring is therefore imperative. This could be achieved through the development of a field-deployable detection platform that would be easy to operate, inexpensive to produce and would exhibit a small spatial footprint. This strategy would eventually enable northern communities to have a better autonomy with regards to food monitoring and the ensuing decision-making. The main objective of the project presented in this thesis was to design a fluorescent molecular probe for the sensitive and selective sensing of mercury by benefitting from the instrumental simplicity associated with the detection of optical signals. Developing this strategy first required the synthesis of a Hg-sensitive fluorophore and the study of its detection properties. In a second stage, the molecule's photostability and Hg-sensitivity was enhanced by its assembly onto silver nanoparticles which exhibit plasmonic properties that are conducive to fluorescence enhancement through a phenomenon called metal-enhanced fluorescence (MEF). Thirdly, the MEF assembly was integrated into a microfluidic cartridge that facilitates the usage of the developed sensor without requiring the complex handling of solutions to perform mercury analysis. Moreover, as a sample preparation is usually carried out beforehand in a laboratory set-up, the compatibility of the detection method in a portable device that would also integrate sample preparation steps was evaluated and discussed.