Cette thèse propose un modèle organisationnel et holonique de l'environnement pour la simulation des déplacements de piétons dans des bâtiments. Une foule de piétons peut être considérée comme un système composé d'un grand nombre d'entités en interaction, dont la dynamique globale ne peut se réduire à la somme des comportements de ses composants. La simulation multiniveau fondée sur les modèles multiagents holoniques constitue une approche permettant d'analyser la dynamique de tels systèmes. Elle autorise leur analyse en considérant plusieurs niveaux d'observation (microscopique, mésoscopique et macroscopique) et prend en compte les ressources de calcul disponibles. Dans ces systèmes, l'environnement est considéré comme l'une des parties essentielles. La dynamique des piétons composant la foule est alors clairement distinguée de celle de l'environnement dans lequel ils se déplacent. Un modèle organisationnel décrivant la structure et la dynamique de l'environnement est proposé. L'environnement est structurellement décomposé en zones, sous-zones, etc. Les organisations et les rôles de cet environnement sont projetés dans une société d'agents ayant en charge de simuler la dynamique de l'environnement et les différentes missions qui lui sont classiquement assignées dans les systèmes multiagents. Ce modèle précise également les règles de passage entre deux niveaux d'observation. Ainsi, chaque agent appartenant au modèle de l'environnement tente d'utiliser une approximation des comportements de ses sous-zones afin de limiter la consommation de ressources durant la simulation. La qualité de l'approximation entre ces deux niveaux d'observation est évaluée avec des indicateurs énergétiques. Ils permettent de déterminer si l'agent approxime correctement les comportements des agents associés aux sous-zones. En sus du modèle organisationnel et holonique proposé, nous présentons un modèle concret de la simulation de voyageurs dans un terminal d'aéroport. Ce modèle concret est implanté sur les plateformes JaSIM et Janus.

The frequency assignment (FAP) consists in assigning the frequency on the radio links of a network which satisfiesthe electromagnetic interference among the links. Given the limited spectrum resources for each application, the fre-quency resources are often insufficient to deploy a wireless network without interference. In this case, the network isover-contrained and the problem is infeasible. Our objective is to identify an area with heavy interference.The work presented here concerns the detection for one of these areas with an algorithmic approach based onmodeling the problem by CSP. The problem of frequency assignment can be modeled as a constraint satisfactionproblem (CSP) which is represented by a triple: a set of variables (radio links), a set of constraints (electromagneticinterference) and a set of available frequencies.The interfered area in CSP can be considered a subset of irreducible feasible subset (IIS). An IIS is a infeasiblesubproblem with irreducible size, that is to say that all subsets of an IIS are feasible. The identification of an IIS ina CSP refers to two general interests. First, locating an IIS can easily prove the infeasibility of the problem. Becausethe size of IIS is assumed to be smaller compared to the entire problem, its infeasibility is relatively easier to prove.Second, we can locate the reason of infeasibility, in this case, the decision maker can provide the solutions to relax theconstraints inside IIS, which perhaps leads to a feasible solution to the problem.This work proposes algorithms to identify an IIS in the over-constrained CSP. These algorithms have tested on the well known benchmarks of the FAP and of the problem of graph k-coloring. The results show a significant improve-ment on instances of FAP compared to known methods.

Les réseaux véhiculaires sont des systèmes de communication basés sur un échange d'informations de véhicules à infrastructures fixes installées au bord des routes, on parle alors de mode V2I (Vehicle-to-Infrastructure), ou de véhicules à véhicules dit mode V2V (Vehicle-to-Vehicle) ou VANET (Vehicular Ad hoc Network). L'objectif est de fournir aux conducteurs et aux opérateurs de transport des informations sur le trafic routier permettant d'améliorer l'efficacité des systèmes de transport, la sécurité et le confort des usagers. Depuis leur apparition, les VANET ont connu un très grand essor, de nombreux standards, applications et mécanismes de routage ont été proposés pour répondre aux spécificités de cette nouvelle classe de réseaux. Les défis à relever pour leur conception découlent principalement de la forte mobilité des véhicules, de la diversité spatio-temporelle de la densité du trafic et de la propagation des ondes radio en environnement extérieur défavorable à l'établissement des communications sans fil. La difficulté, aussi bien économique que logistique, de la mise en œuvre réelle des réseaux véhiculaires fait de la simulation le moyen le plus largement utilisé pour la conception et l'évaluation des solutions proposées. Cependant la validité des résultats de simulation dépend fortement de la capacité des modèles utilisés à reproduire le plus fidèlement possible les situations réelles. Deux aspects sont essentiellement importants dans les VANET : la mobilité des véhicules et la propagation des ondes radio. Nous proposons dans cette thèse un nouveau modèle de mobilité et un nouveau modèle de propagation d'ondes radio pour réseaux de véhicules en environnement urbain et suburbain. Pour définir des schémas réalistes, ces deux modèles se basent sur des données statiques et dynamiques réelles sur les caractéristiques topographiques et socio-économiques de l'environnement. Ces données décrivent particulièrement la distribution spatio-temporelle des véhicules et les infrastructures présentes dans l'environnement. Trois cas d'études sont présentés dans la thèse pour la validation des modèles développés ; un environnement théorique, urbain ou suburbain, défini par l'utilisateur, notamment le cas Manhattan très utilisé, et deux environnements réels qui représentent des agglomérations de taille moyenne. Une autre contribution de cette thèse est l'étude de la connectivité radio et des performances des protocoles de routage dans les VANET. A partir de graphes dynamiques de connexions représentant la variation des liens radio entre véhicules en déplacement, nous avons analysé et déterminé les propriétés de la topologie des liaisons radio des réseaux véhiculaires. Pour étudier les protocoles de routage, nous avons utilisé le modèle de mobilité et le modèle de propagation radio que nous avons développés en association avec le simulateur de réseaux ns-2. Nous avons comparé les performances des protocoles de routage les plus répandus et déterminé les mécanismes de routage les plus adaptés aux réseaux véhiculaires.

Les travaux présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans le cadre duprojet PANsafer (Vers un Passage A Niveau plus sûr), lauréat de l'appel ANR-VTT2008. Ce projet est labellisé par les deux pôles de compétitivité i-Trans et Véhiculedu Futur. Le travail de la thèse est mené conjointement par le laboratoire IRTESSETde l'UTBM et le laboratoire LEOST de l'IFSTTAR.L'objectif de cette thèse est de développer un système de perception permettantl'interprétation de scénarios dans l'environnement d'un passage à niveau. Il s'agitd'évaluer des situations potentiellement dangereuses par l'analyse spatio-temporelledes objets présents autour du passage à niveau.Pour atteindre cet objectif, le travail est décomposé en trois étapes principales. Lapremière étape est consacrée à la mise en place d'une architecture spatiale des capteursvidéo permettant de couvrir de manière optimale l'environnement du passageà niveau. Cette étape est mise en oeuvre dans le cadre du développement d'unsimulateur d'aide à la sécurité aux passages à niveau en utilisant un système deperception multi-vues. Dans ce cadre, nous avons proposé une méthode d'optimisationpermettant de déterminer automatiquement la position et l'orientation descaméras par rapport à l'environnement à percevoir.La deuxième étape consisteà développer une méthode robuste de suivi d'objets enmouvement à partir d'une séquence d'images. Dans un premier temps, nous avonsproposé une technique permettant la détection et la séparation des objets. Le processusde suivi est ensuite mis en oeuvre par le calcul et la rectification du flotoptique grâce respectivement à un modèle gaussien et un modèle de filtre de Kalman.La dernière étape est destinée à l'analyse des trajectoires 2D reconstruites parl'étape précédente pour l'interprétation de scénarios. Cette analyse commence parune modélisation markovienne des trajectoires 2D. Un système de décision à basede théorie de l'évidence est ensuite proposé pour l'évaluation de scénarios, aprèsavoir modélisé les sources de danger.L'approche proposée a été testée et évaluée avec des données issues de campagnesexpérimentales effectuées sur site réel d'un passage à niveau mis à disposition parRFF.

La gestion des connaissances permet d'identifier et de capitaliser les savoirs faires de l'entreprise afin de les organiser et de les diffuser. Cette thèse propose un système de gestion des connaissances hétérogènes et distribuées, appelé OCEAN. Basé sur les ontologies et sur un système multi-agents, OCEAN a pour but de résoudre le problème de la capitalisation et de réutilisation des connaissances provenant de plusieurs sources différentes, afin d'aider les acteurs métiers dans le processus de développement de produits mécaniques. Le système OCEAN repose sur un cycle de vie de quatre étapes Ce cycle de vie possède les phases : d'identification, d'extraction, de validation et se termine par la réutilisation des connaissances. Chaque phase constitue l'objectif d'une organisation d'agents.L'identification dans le système OCEAN consiste à définir les connaissances par un expert métier sous la forme d'une ontologie. Les ontologies sont utilisées dans notre système pour représenter les connaissances définis d'une façon structurée et formelle afin d'être compréhensible par les machines. L'extraction des connaissances dans OCEAN est réalisée par les agents de manière automatique à l'aide des ontologies créées par les experts métiers. Les agents interagissent avec les différentes applications métiers via des services web. Le résultat de cette phase est stocké dans une mémoire organisationnelle. La validation des connaissances consiste à permettre aux acteurs métiers de valider les connaissances de la mémoire organisationnelle dans un wiki sémantique. Ce wiki permet de présenter les connaissances de la mémoire organisationnelle aux acteurs pour les réutiliser, les évaluer et les faire évoluer. La réutilisation des connaissances dans OCEAN est inspiré de travaux antérieurs intégrés au sein d'OCEAN. Les quatre phases du cycle de vie des connaissances traitées dans cette thèse nous ont permis de réaliser un système apte à gérer les connaissances hétérogènes et distribuées dans une entreprise étendue.

This dissertation explores virtual storytelling for conveying cultural stories effectively. We set out to investigate: (1) the strengths and/or weaknesses of VR as a storytelling medium; (2) the use of a culturally familiar introductory VE to preface a VE presenting traditional storytelling; (3) the relationship between presence and story experience. We conducted two studies to pursue these aims. Our aims were stated in terms of effective story experience, in the realm of cultural heritage. This was conceptualised as a story experience where story comprehension, interest in the story’s cultural context and story enjoyment were achieved, and where boredom and confusion in the story were low. This conceptualisation was empirically validated by our studies. Three storytelling scenarios were created to tell a traditional San story: text (T); a storytelling VE with no introductory VE (VR+NI); a storytelling VE with a hip-hop themed introductory VE (VR+I). These scenarios comprised our experimental conditions. Questionnaires, measuring interest in hip-hop and the story experience aspects identified above, were developed and psychometrically validated. Study 1 was conducted with a sample of 44 high-school learners and Study 2 with 98 university students. Both studies used a between-subjects design. Study 2 was a refined version of Study 1, improving Study 1’s questionnaires for use in Study 2 and considering two additional variables: attention to the story and perceived strangeness of the story. For our first aim, story experience in the text and VR storytelling scenarios were compared. In Study 1 and 2, comprehension was significantly higher in the T condition than in the two VR conditions combined and attention was higher in Study 2’s T condition. Therefore, we conclude that text is better for achieving story comprehension. In Study 1, interest and enjoyment were significantly higher in the VR condition, while boredom was higher in the T condition. But, no significant differences between text and VR were noted for these variables in Study 2. Comparisons of the T and VR conditions across Study 1 and 2 showed a particularly poor story experience in Study 1’s T group; we speculate that this was due to differences in Study 1 and 2’s samples and procedures. Barring this, there were no interest, enjoyment or boredom differences between T and VR across Study 1 and 2. Thus, we conclude, conservatively, that text and VR are equally good in terms of interest enjoyment and boredom. Confusion was higher in Study 1’s T condition, but this result was counter-intuitive since this condition had also shown higher comprehension. In contrast, Study 2’s VR condition showed significantly higher confusion and lower strangeness. We conclude that Study 1’s participants had reported strangeness rather than confusion and, while virtual storytelling resulted in more confusion, it also resulted in less perceived strangeness of the story. Presence and story experience in the VR+NI and VR+I storytelling scenarios were compared for our second aim. The introductory VE only had an effect for participants who showed a pre-existing interest in hip-hop. In Study 1’s VR+I condition, hip-hop interest was a significant predictor of enjoyment. In Study 2’s VR+I condition, those who identified hip-hop as a favourite music genre showed significantly higher presence than those who identified other genres as a favourite. This suggests that strongly themed introductory VE’s do not benefit virtual storytelling, and that content familiarity and preference interact with VE content to influence virtual experiences. Regarding our third aim; we did not find strong evidence of a relationship between presence and story experience since presence only correlated significantly with interest in Study 1.

Intermediaries are necessary to overcome challenges of Internet use for many users in the developing world. However the need for co-presence with intermediaries can be inconvenient for beneficiaries, and the process is time consuming for intermediaries. We work with an NGO programme called Link which wanted to expose high school students from low income urban communities of Cape Town to Internet career guidance content, but did not have the staff power for regular in-person meetings with all of the students they wanted to reach. We present Internet-supported intermediation, in which intermediaries create a source of content that is tailored to beneficiaries and is accessible using the most appropriate Internet technologies for the context. We discuss the use of two technologies, the web as accessed by conventional computers (preferred by the NGO), and the mobile Internet accessed through low end feature phones. In the target demographic the mobile Internet is very popular for entertainment, especially because of low cost for communication via instant messaging, but the web is more frequently used for tasks outside of entertainment. Using an Action Research approach we implement two Internet systems to support Link intermediation, one a conventional website and the other a text interface suitable for access through mobile instant messaging. We evaluate the systems to determine whether they increase the impact of Link intermediation, and compare the usage of each to determine relative adoption of the technologies for a task outside of entertainment. Students demonstrated capable but slow website use in controlled evaluations, but almost no use occurred outside of our presence. Most students were experienced mobile Internet users, and some began unsolicited use of the mobile system and demonstrated it to their peers. In eight months of simultaneous deployment website users demonstrated minimal engagement, while mobile system users made repeated visits at all hours of the day from varied locations such as homes spread across the city. Students’ most frequent use of computers took place at venues where many users competed, and they prioritised other activities over the website during that access. Mobile use could take place when these restrictions did not apply. The mobile system demonstrated the benefit of Internet support for intermediation: the number of students who viewed career guidance content through it no longer affected the Link team’s effort, while students no longer had to travel to a single meeting place to access content. The consistent higher use of the mobile system than the website shows that the mobile Internet is suitable for non-entertainment use cases by low income urban youth.

Dans quelles conditions s'invente un médicament ? Mue par une démarche pluridisciplinaire, de l'anthropologie de la communication aux Science Studies, cette thèse étudie les stratégies et pratiques communicationnelles mobilisées par l'industrie pharmaceutique et les laboratoires de recherche publics lors de l'invention d'un médicament, dans la phase de recherche qui précède les études cliniques. Ce médicament est une nanoparticule, issue des nanotechnologies, destinée à des applications thérapeutiques (contre le cancer) et diagnostiques (imagerie médicale). Les écosystèmes des réseaux d'innovation sont décrits par une étude ethnographique minutieuse, avec la mise en perspective des interactions multiples qui s'y déroulent.La première partie analyse deux dimensions du contexte général : les discours liés à la recherche pharmaceutique et aux nanotechnologies. Le premier chapitre dissèque les mythes que diffuse l'industrie pharmaceutique à travers ses éléments communicationnels, dont l'origine est la reconfiguration des mécanismes d'innovation des grands groupes. Le second chapitre retrace de manière critique l'histoire des nanotechnologies, dégage les con-troverses à leurs propos et analyse les discours radiophoniques qui leurs sont consacrés. La seconde partie explore trois facettes du local : des chercheurs multi-disciplinaires (chimistes, physiciens, biologistes, médecins), engagés dans la recherche du médicament, travaillent dans des laboratoires publics et privés. Le premier chapitre présente leurs spécificités et observe comment leurs collaborations façonnent des réseaux amorphes. Le second chapitre met en exergue la place centrale de l'oralité, à partir de la synthèse des molécules (i.e. nanoparticules) par les chimistes-physiciens jusqu'à l'expérimentation animale par les médecins-biologistes. Le troisième chapitre analyse comment les chercheurs et leurs concurrents communiquent leurs résultats à travers différents canaux communicationnels (colloque, public de visiteurs, investisseurs et médias).

Les applications de flux de données sont des cibles importantes de l'optimisation de programme en raison de leur haute exigence de calcul et la diversité de leurs domaines d'application: communication, systèmes embarqués, multimédia, etc. L'un des problèmes les plus importants et difficiles dans la conception des langages de programmation destinés à ce genre d'applications est comment les ordonnancer à grain fin à fin d'exploiter les ressources disponibles de la machine.Dans cette thèse on propose un "framework" pour l'ordonnancement à grain fin des applications de flux de données et des boucles imbriquées en général. Premièrement on essaye de paralléliser le nombre maximum de boucles en appliquant le pipeline logiciel. Après on merge le prologue et l'épilogue de chaque boucle (phase) parallélisée pour éviter l'augmentation de la taille du code. Ce processus est un pipeline multidimensionnel, quelques occurrences (ou instructions) sont décalées par des iterations de la boucle interne et d'autres occurrences (instructions) par des iterationsde la boucle externe. Les expériences montrent que l'application de cette technique permet l'amélioration des performances, extraction du parallélisme sans augmenter la taille du code, à la fois dans le cas des applications de flux des donnée et des boucles imbriquées en général.

Humans are creatures of habit, often developing a routine for their day-to-day life. We propose a way to identify routine as regularities extracted from the context data of mobile phones. We choose Lecroq et al.'s existing state of the art algorithm as basis for a set of modifications that render it suitable for the task. Our approach searches alignments in sequences of n-tuples of context data, which correspond to the user traces of routine activity. Our key enhancements to this algorithm are exploiting the sequential nature of the data an early maximisation approach. We develop a generator of context-like data to allow us to evaluate our approach. Additionally, we collect and manually annotate a mobile phone context dataset to facilitate the evaluation of our algorithm. The results allow us to validate the concept of our approach.