Ce mémoire propose un algorithme de compression sans perte des indices binaires d'un quantificateur algébrique encastré utilisé par le codec AMR-WB+ pour encoder certaines des trames d'un signal audio. Une étude détaillée des statistiques a été menée dans le but de développer un algorithme efficace de compression et réduire par conséquent la longueur moyenne du code binaire utilisé par le codec AMR-WB+. En se basant sur cette étude des statistiques, deux techniques ont été combinées : l'encodage par plage et l'encodage par contexte qui se sont montrés très efficaces pour estimer les probabilités des différents indices. En utilisant l'encodage arithmétique en version entière pour générer le code binaire, l'algorithme proposé permet de réduire sans perte jusqu'à 10% de la longueur du code utilisé par le AMR-WB+ tout en respectant la contrainte d'une application temps réel destinée à des terminaux GSM.

Il y a plus de soixante-dix ans que la résonance magnétique nucléaire (RMN) a été découverte, mais elle est toujours prospère et vivante, couvrant un large éventail d'applications dans les sciences, technologies et industries. Une application omniprésente de la résonance magnétique nucléaire est une technique d'imagerie appelée imagerie par résonance magnétique (IRM), qui a trouvé beaucoup d'applications en médecine, sciences, et technologie. Les techniques de transformation de Fourier dites par ''encodage dans l’espace k'' sont des méthodes d'IRM basées sur l'acquisition d'un signal de résonance magnétique en fonction d’un paramètre "k" qui sera ensuite transformé en une image par transformation de Fourier. Aujourd'hui, les techniques de Fourier sont les plus importantes en IRM, mais il existe des alternatives parmi lesquelles ''l'encodage spatial'', qui est le sujet principal de cette thèse. Dans l’encodage spatial (également connu sous le terme d’encodage temporel ou encodage spatiotemporel), l'acquisition du signal s'effectue de telle manière que l'intensité du signal ressemble à l'objet. Par conséquent, dans l'encodage spatial, la transformation de Fourier n'est pas nécessaire pour la reconstruction de l'image.Il a été montré que les techniques d'imagerie hybride à balayage unique, qui utilisent l'encodage k traditionnel dans une direction et l'encodage spatiotemporel dans l'autre, sont supérieures aux méthodes traditionnelles qui utilisent l'encodage k dans les deux directions, notamment pour supprimer les effets de variations de fréquence (causées par des champs magnétique inhomogènes, ou par la présence de plusieurs déplacements chimiques, ou toute autre source de variations de fréquence), et conduisent à des images beaucoup moins déformées que les méthodes d'imagerie traditionnelles. Dans cette thèse, l'idée de l'imagerie par résonance magnétique par encodage spatial sera discutée. La formation de l'image et les propriétés des images résultant de différentes séquences d'encodage spatial seront brièvement étudiées.Les effets de la diffusion sur une séquence hybride établie appelée "acquisition rapide par excitation séquentielle et refocalisation" (RASER) sont étudiés. On montrera que dans les séquences d'encodage spatial, l'atténuation du signal due à la diffusion n'est souvent pas uniforme sur l’ensemble de l'objet, provoquant un contraste trompeur dans l'image. Afin d'éliminer ce faux contraste, une séquence d'impulsion comprenant deux impulsions balayées en fréquence (DC-RASER) est proposée. Les résultats expérimentaux sont conformes à nos prévisions théoriques sur les effets de la diffusion dans ces séquences. Ils confirment que l'atténuation du signal due à la diffusion est uniforme sur l’ensemble de l’objet.Afin de développer les applications de l'encodage spatial à balayage unique, nous montrons comment on peut améliorer le contraste dans la séquence originale RASER. En changeant le déroulement de la séquence d'impulsions, nous avons réalisé une variante de RASER appelée RASER avec écho décalé (ES-RASER), qui fournit un niveau de contraste réglable.Enfin, nous montrons comment on peut améliorer quelques aspects des séquences à encodage temporel disponibles. En réarrangeant les gradients positifs et négatifs, nous montrons comment on peut réduire la vitesse de la commutation des gradients. Ceci est important, car une commutation rapide des gradients n'est pas toujours techniquement possible et peut en plus stimuler involontairement le système nerveux du patient. En utilisant un gradient supplémentaire, nous avons pu modifier l'ordre de détection dans la séquence originale d’encodage temporel. Cela conduit à un temps d'écho identique pour tous les échos, et à une atténuation uniforme du signal due à la relaxation. Finalement, nous montrons comment on peut répartir l’acquisition des séquences d'encodage temporel de façon entrelacée, afin de réduire l'atténuation du signal due à la diffusion. / Although Nuclear Magnetic Resonance (NMR) has been discovered more than seventy years ago, it is still thriving and alive, covering a broad spectrum of applications in science, technology and industry. One of the most ubiquitous applications of Nuclear Magnetic Resonance is an imaging technique dubbed Magnetic Resonance Imaging (MRI), which has found many applications in science, technology, and particularly in medicine. Fourier or k-encoding techniques are MRI methods based on acquiring a magnetic resonance signal as a function of the parameter “k”, a subsequent Fourier transform then will convert the signal to an image. Although nowadays Fourier techniques are prominent in MRI, there are other alternatives, among which spatial encoding, the main subject of this dissertation, should be mentioned. In spatial encoding (also known as time- or spatiotemporal-encoding), signal acquisition is performed in such a way that the signal intensity itself resembles the object. Consequently, in spatial encoding there is no need for a Fourier transform for image reconstruction.Single-scan hybrid imaging techniques that use traditional k-encoding in one direction, and spatial (time-)encoding in the other have been shown to be superior to traditional full k-encoding methods (that use k-encoding in both directions) in suppressing the effects of frequency variations (caused by inhomogeneous magnetic fields, the presence of more than one chemical shift, or any other frequency variation) and lead to images that are much less distorted than traditional single-scan imaging methods. In this dissertation the main idea behind spatial encoding magnetic resonance imaging will be introduced. Image formation and image properties in different spatial encoding sequences will also be briefly investigated.Then, the effects of diffusion on an established hybrid sequence called “Rapid Acquisition by Sequential Excitation and Refocusing, RASER” are investigated. It will be shown that in spatial encoding sequences, the attenuation of the signal due to diffusion is often not uniform across the entire object, leading to misleading contrast in the image. In order to eliminate this misleading contrast, a double-chirp RASER (DC-RASER) pulse sequence is proposed in this work. The experimental results are in accordance with our theoretical investigations about the effects of diffusion in these sequences. They also confirm that the signal attenuation due to diffusion is uniform, as expected theoretically for DC-RASER.In order to develop applications of single-scan spatial encoding MRI we show how one can enhance the contrast in the original RASER sequence. By changing the timing of the pulse sequence, we achieved a variant of RASER called Echo-Shifted RASER (ES-RASER), which provides a tunable contrast level.Finally, we show how one can improve a few aspects of the available time-encoding sequences. By rearranging positive and negative gradients we show how one can reduce the switching rate of the gradients. This is important because fast gradient switching is not always technically feasible; in addition, it may unwittingly stimulate the patient’s nervous system. By using an additional gradient we can change the detection order in the original time-encoding sequence. This leads to an identical echo-time for all echoes, and hence a uniform signal attenuation due to relaxation. Furthermore, we show how one can implement time-encoding sequences in an interleaved fashion in order to reduce signal attenuation due to diffusion.

La présente recherche porte sur les traces écrites laissées par des élèves de quatrième secondaire sur leur texte en situation de préparation à une évaluation sommative. Compte tenu des milieux d'où ils proviennent et de leurs connaissances antérieures, force est de constater que les compétences en lecture de ces élèves sont très variables et ont des conséquences importantes non seulement dans leur cours de français, mais aussi dans toutes les autres matières: plus les élèves avancent dans leur cheminement scolaire, plus les enseignants leur demandent de lire des textes longs et complexes. Pourtant, force est de constater que les résultats en lecture des élèves de quatrième et cinquième secondaire restent faibles. De nombreuses études ont démontré que la lecture de textes narratifs mobilise tous les aspects de la lecture et augmente les compétences générales à lire. Pour les enseignants de français, une façon courante d'évaluer la lecture au deuxième cycle du secondaire est donc de distribuer un texte narratif bref (conte, nouvelle, extrait de roman) à l'avance aux élèves et de leur suggérer d'y laisser des traces écrites de leur réflexion ou des stratégies utilisées, dans le but de favoriser leur compréhension et leur interprétation du texte. Ces traces peuvent prendre la forme, par exemple, de soulignements, de surlignements, d'annotations dans les marges, de schémas. Toutefois, peu de recherches scientifiques se sont attardées aux opinions, aux conceptions et aux pratiques des élèves lorsqu'il s'agit de se préparer à une évaluation de la sorte. Notre recherche, exploratoire et descriptive, vise deux objectifs spécifiques: premièrement, décrire l'investissement, les opinions et attitudes, les conceptions et le mode d'investissement d'élèves de quatrième secondaire et, deuxièmement, décrire les relations entre ces quatre dimensions afin de dresser un portrait global du rapport des élèves aux traces écrites lors de leur préparation à une évaluation de lecture. Pour ce faire, nous avons privilégié une collecte de données en trois phases: après avoir passé, à un échantillon de 41 élèves volontaires, des questionnaires présentant des items à coter sur une échelle de Likert, nous avons observé les textes sur lesquels des traces de leur travail de préparation étaient visibles. Pour finir, nous avons rencontré quatre de ces élèves en entrevue semi-dirigées, choisis en fonction de leurs réponses aux questionnaires et du type de traces qu'ils avaient laissées. Pour augmenter la validité des résultats, les données recueillies à chacune des phases [ont] été croisées afin d'obtenir un maximum d'informations sur le rapport des élèves aux traces écrites. Les résultats obtenus montrent que, malgré le fait que les élèves ont des perceptions généralement assez positives du recours aux traces écrites, les traces qu'ils laissent généralement sur leurs textes sont peu pertinentes dans la mesure où elles ne contribuent pas, pour la plupart, à établir des liens essentiels à la compréhension globale du texte narratif, comme les liens de causalité. Les entrevues nous apprennent que certains élèves ont effectivement l'impression que certaines traces écrites sont plus pertinentes que d'autres, mais qu'ils ignorent souvent lesquelles et comment y recourir pendant leur lecture. Le rapport aux traces écrites est complexe, dépend de la situation et varie d'un individu à l'autre en fonction de plusieurs facteurs contextuels: les expériences et connaissances antérieures de l'élève, la résistance du texte imposé et les contacts avec les pairs. Tous ces facteurs influencent l'élève dans ce qu'il pense, ce qu'il ressent et ce qu'il fait lors de la préparation à une évaluation de lecture.

Les interruptions sont une menace pour la réalisation des procédures dans un contexte opérationnel critique tel que l’aéronautique. De nombreux accidents et incidents étudiés par des organismes d’enquêtes ont révélé que l’un des nombreux facteurs impliqué concerne les interruptions. Elles entraînent des effets délétères au niveau des performances à la fois en matière de temps et d’erreurs dans la mesure où elles créent la nécessité de reprendre la tâche interrompue, induisant alors une tâche de mémoire prospective. Notre travail vise à améliorer les performances d’individus qui, comme les pilotes, effectuent de mémoire des procédures dont la suite d’actions est spatialement située dans leur environnement de travail alors même que les instructions sont présentées verbalement. Nous appuyant sur le modèle d’activation de buts (Altmann & Trafton, 2002) mais aussi sur des travaux connexes qui nous suggèrent des conditions favorisant la récupération des intentions d’actions, nous explorons la possibilité de diminuer les effets délétères des interruptions en réalisant des changements dans l’environnement des individus. Ces modifications interviendront soit lors de l’encodage de la procédure soit lors de son exécution pour aider à reprendre la tâche interrompue. Deux expériences, dans lesquelles les participants devaient réaliser une procédure mimant le comportement attendu lors d’une procédure normale de vol, ont permis d’évaluer les changements proposés. Nous avons collecté des données générales temporelles et d’erreurs en nous intéressant particulièrement à la principale mesure étudiée dans la littérature sur les interruptions (le temps de reprise de la tâche principale). Ces expériences ont été complétées par un pré-test de l’adaptation du protocole avec des pilotes de ligne.Tout d’abord, lors l’encodage de la procédure, nous montrons à travers l’expérience 1 que favoriser des formats d’instruction qui respectent les caractéristiques spatiales de la procédure va améliorer les performances des individus. Le format d’instruction visuo-spatial, qui fournit les relations spatiales entre les objets de la procédure améliore en effet les performances, comparé au format verbal et favorise notamment la reprise de la tâche interrompue. La diminution du niveau d’interférence permet au but suspendu d’être récupéré plus rapidement et efficacement. Ensuite, lors de la phase d’exécution de la tâche, les résultats de l’expérience 2 montrent qu’il est possible de soutenir plus directement la récupération du but interrompu après une interruption de tâche en fournissant un indice visuel qui améliore la reprise de la tâche. Ce résultat s’observe notamment lorsque l’indice indique la prochaine action correcte (indice prospectif) comparé à un indice sur la dernière action effectuée (indice rétrospectif). Avec ces expériences, nous proposons également de nouvelles mesures d’ajustement du temps et des erreurs, ainsi qu’un possible effet diffus de l’interruption que nous avons observé après la reprise de la tâche. Finalement, nous fournissons des recommandations pour la conception de systèmes embarqués destinés à aider le pilote lors de la réalisation des procédures de vol. / Interruptions are a major threat for procedures completion especially in critical contexts such as aeronautics. A lot of accidents analyzed by legal security organizations have underscored the role of interruption as one of the many factors involved in accident frequency. In fact, interruptions create a prospective memory task as interrupting someone implies that he must remember the main task to continue it after the interruption. As a result, interruptions could bring negative effects such as long resumption lag or errors when someone tries to remember what he was doing. Our work aims to increase individuals’ performance, such as pilots, when they are performing procedures known by heart in a spatialized work environment with mostly verbal instructions. From the goal activation memory model (Altmann & Trafton, 2002) and others works, we will explore ways to decrease the negative effect of interruptions by modifying encoding format of the task and by providing cues in order to help them recovering the suspended goal. In our two experiments, people had to realize procedures that mimic aeronautical ones. These procedures are designed to collect general data (time and error), and most particularly concerning the main effect of interruption which is the resumption lag of the primary task. These two experiments have been followed by an adaptation of the method with pilots on a flight simulator. First, for the procedure encoding (experiment 1), results showed that when we use an instruction format that match the task characteristics, individual’s performance increases. Indeed, visuo-spatial format that gives spatial relationship between tasks’ elements, increases individuals’ performance compared to the verbal format. These results are linked to the decrease of the interference level due to the balanced strengthening goals. Second, we have focused our attention on the execution phase of the task (experiment 2) and our results showed that giving a visual cue may increase the performance especially concerning the resumption lag. These results can be observed when the cue concerns the next correct action of the sequence (prospective cue) rather than the last action before the interruption (retrospective cue). Along these experiments, we also propose new adjustment measures of time and error and a possible diffuse effect of the interruption after the task resumption. Finally, we will give recommendations to conceive future system that aims to help pilots to perform their job.

Le présent travail a pour objectif principal l'étude du rôle fonctionnel de la syllabe en production verbale orale et écrite de mots isolés.<br />Suite à une tentative de définition de « ce qu'est exactement une syllabe » dans une Introduction, nous avons rapporté des arguments en faveur d'un rôle fonctionnel de cette unité en perception visuelle et auditive.<br />Le Chapitre I présente une revue de la littérature portant sur la production verbale orale et écrite conceptuellement dirigée (Caramazza & Miceli, 1990 ; Dell, 1986 ; Levelt, Roelofs, & Meyer, 1999). Les différents niveaux de traitement (conceptuel, syntaxique, lexical et moteur) et les propositions concernant les mécanismes de traitement impliqués à chacune de ces étapes sont présentés. Une attention particulière a été portée aux propositions des principaux modèles concernant le rôle de la syllabe dans les processus d'accès lexical et de planification motrice.<br />Le Chapitre II est consacré à un effet qui est à l'origine d'un vif débat : l'effet d'amorçage syllabique. Ferrand, Segui et Grainger (1996) ont montré que la présentation d'un groupe de segments correspondant à la première syllabe d'un mot (e.g., ba-baleine ; balbalcon) facilite plus la dénomination qu'un groupe de segments plus court (e.g., ba-balcon) ou plus long (bal-baleine). Nous avons essayé de répliquer ce résultat en dénomination orale d'images (Expériences 2a, 2b et 3). Nous avons rapporté des données en faveur de l'hypothèse du recouvrement segmental (Sciller, 1998, 1999, 2000). Nous avons ensuite testé si le temps de présentation de l'amorce (Expérience 4) et le moment de présentation du groupe de segments (Expérience 5) pouvaient expliquer l'absence d'effet d'amorçage syllabique. Là encore, les données sont en accord avec l'hypothèse du recouvrement segmental (Schiller, 1998, 1999, 2000). Nous avons aussi exploré la possibilité d'obtenir cet effet en production verbale écrite (Expériences 1a et 1b).<br />Dans le Chapitre III, nous avons testé l'hypothèse selon laquelle les latences d'initialisation de mots monosyllabiques devraient être plus courts que celles de mots bisyllabiques, si la syllabe joue un rôle fonctionnel en production verbale orale et écrite. Des études pour les deux modalités ont répondu par la négative (Bachoud-Levi et al., 1998 ; Lambert, 1999 ; Lambert et al., sous presse ; Roelofs, 2002b). Toutefois, Meyer, Roelofs et Levelt, (2003) ont proposé qu'un critère temporel de réponse (Lupker et al., 1997) influence l'instant d'initialisation de la réponse. En conséquence, un effet du nombre de syllabes peut apparaître. Nous avons essayé de répliquer ce résultat en production verbale orale (Expérience 6) et de l'étendre à la production verbale écrite (Expérience 7). Toutefois, nous n'avons pas rapporté de données en faveur de l'hypothèse de Meyer et collaborateurs (2003) pour les deux modalités.<br />Le Chapitre IV a pour objectif de faire une synthèse des résultats que nous avons obtenus et de proposer des perspectives de recherches.

Désigner un objet à l’attention d’un interlocuteur est l’un des processus fondamentaux de la communication langagière. Ce processus est généralement réalisé à travers l’usage combiné de productions vocales et manuelles. Le but de ce travail est de comprendre et de caractériser les interactions entre la parole et le geste manuel dans des tâches de deixis spatiale, afin de déterminerde quelle façon l’information communicative est portée par chacun de ces deux systèmes,et de tester les principaux modèles de traitement du geste et de la parole.La première partie de l’étude concerne la production du pointage vocal et manuel. L’originalité de ce travail consiste à rechercher des paramètres d’encodage de la distance dans les propriétés acoustiques, articulatoires et cinématiques du pointage multimodal, et à montrer que ces différentes caractéristiques sont corrélées les unes aux autres, et sous-tendues par un même comportement moteur de base : désigner un objet distant implique de produire des gestes plus larges, qu’ils soient vocaux ou manuels. Ce patron moteur peut alors être rapporté à l’encodage phonologique de la distance dans les langues du monde. Le paradigme expérimental utilisé dans cette étude contraste des pointages bimodaux vs unimodaux vocaux vs unimodaux manuels, et la comparaison de ces différentes conditions révèle par ailleurs une coopération bi directionnelle entre les modalités vocales et manuelles, qui se répartissent la charge informative lorsqu’elles sont utilisées ensemble.La deuxième partie de l’étude explore le développement du pointage multimodal. Les propriétés du pointage multimodal sont analysées chez des enfants de 6 à 12 ans, dans une tâche expérimentale comparable à celle des adultes. Cette deuxième expérience atteste d’un développement progressif du couplage geste/parole pour la deixis spatiale. Elle révèle que la distance est encodée préférentiellement dans les gestes manuels des enfants, par rapport à leurs gestes vocaux(surtout chez les jeunes enfants). Elle montre également que l’usage coopératif des gestes manuels et de la parole est déjà à l’oeuvre chez les enfants, avec cependant plus d’influence du geste sur la parole que le patron inverse.Le troisième volet de ce travail considère les interactions sensorimotrices dans la perception de la deixis spatiale. Une étude expérimentale basée sur un principe d’amorçage intermodal montre que le geste manuel joue un rôle dans le mécanisme de perception/production des unités sémantiques du langage. Ces données sont mises en parallèle avec les études sur la naturesensorimotrice des représentations dans le traitement des unités sonores du langage.L’ensemble de ces résultats plaide pour une représentation fortement intégrée des gestes manuels et de la parole dans le cerveau langagier humain, et ce même à un stade relativement précoce du développement. Ils montrent également que l’encodage de la distance est un indice robuste,présent dans tous les aspects du pointage multimodal. / Designating an object for the benefit of another person is one of the most basic processes inlinguistic communication. It is most of the time performed through the combined use of vocaland manual productions. The goal of this work is to understand and characterize the interactionsbetween speech and manual gesture during pointing tasks, in order to determine howmuch linguistic information is carried by each of these two systems, and eventually to test themain models of speech and gesture production.The first part of the study is about the production of vocal and manual pointing. The originalaspect of this work is to look for distance encoding parameters in the lexical, acoustic,articulatory and kinematic properties of multimodal pointing, and to show that these differentcharacteristics can be related with each other, and underlain by a similar basic motor behaviour: designating a distant object induces larger gestures, be they vocal or manual. This motorpattern can be related with the phonological pattern that is used for distance encoding in theworld’s languages. The experimental design that is used in this study contrasts bimodal vs. vocalmonomodal vs. monomodal manual pointings, and a comparison between these conditionsreveals that the vocal and manual modalities act in bidirectional cooperation for deixis, sharingthe informational load when used together.The second part of the study explores the development of multimodal pointing. The propertiesof multimodal pointing are assessed in 6-12 year-old children, in an experimental task similarto that of the adults. This second experiment attests a progressive evolution of speech/gestureinteractions in the development of spatial deixis. It reveals that distance is preferentially encodedin manual gestures in children, rather than in vocal gestures (and especially so in youngerchildren). It also shows that the cooperative use of speech and manual gesture in deixis is alreadyat play in children, though with more influence of gesture on speech than the reversedpattern.The third part of the study looks at sensorimotor interactions in the perception of spatial deixis.This experimental study, based on an intermodal priming paradigm, reveals that manual gestureplays a role in the production/perception mechanism associated with the semantic processingof language. These results can be related with those of studies on the sensorimotor nature ofrepresentations in the processing of linguistic sound units.Altogether, these studies provide strong evidence for an integrated representation of speech andmanual gestures in the human linguistic brain, even at a relatively early age in its development.They also show that distance encoding is a robust feature, which is also present in all aspectsof multimodal pointing.

Avec plus de 20% de morts annuels dus aux maladies infectieuses, celles-ci restent un sujet majeur de santé publique. Des maladies d’origine virale (ré)émergent suite aux changements environnementaux, climatiques et sociétaux : le virus Ebola, la Dengue ou, plus récemment, le virus Zika. Dans ce contexte, il est donc aujourd’hui crucial de développer des vaccins efficaces et sûrs contre les infections virales émergentes. Ce projet de thèse vise à mettre en place une nouvelle stratégie de production de vaccins vivants atténués ciblant les virus à ARN en travaillant sur le virus de la fièvre jaune (genre Flavivirus). Après une analyse génomique qui a permis d’approfondir une technique de modification des virus appelée « ré-encodage », des mutants de la fièvre jaune ont été produits puis caractérisés in vitro et in vivo. En parallèle, un modèle rongeur de la fièvre jaune a été développé et a permis de tester in vivo à la fois l’innocuité et l’efficacité vaccinale des virus ré-encodés. / Despite recent considerable improvements, infectious diseases remain a major issue for public health, with an estimated 20% of annual deaths caused by infections. Among them, viral diseases (re)emerge following environmental, climatic and societal changes: Ebola, Dengue and Zika viruses have recently been the object of special attention. The development of safe and efficient vaccines against emerging viruses is a major challenge for global public health. This thesis work is in line with this issue. Using the yellow fever virus (YFV, genus Flavivirus) as a model, we tried to define new strategies for the design of live-attenuated vaccines for viral infections prevention. After a genomic analysis that allowed to go further into a procedure for virus modification named “re-encoding”, we generated and characterised both in vitro and in vivo mutant strains of YFV. In parallel, a rodent model was set up to test in vivo both the safety and the protective efficiency of the re-encoded viruses.

Les séries temporelles sont l'un des types de données les plus courants dans divers domaines scientifiques, industriels et financiers. Selon le contexte, l'analyse des séries temporelles est effectuée à diverses fins: prévision, estimation, classification et détection des tendances et des événements. Grâce aux capacités exceptionnelles de la perception visuelle humaine, la visualisation reste l'un des outils les plus puissants pour l'analyse de données, en particulier pour les données temporelles. Avec la croissance de volume et de la complexité des jeux de données, de nouvelles techniques de visualisation sont clairement nécessaires pour améliorer l'analyse des données. Elles visent à faciliter l'analyse visuelle dans le cas où des situations ou des tâches sont bien spécifiées, ou à favoriser l'analyse exploratoire non guidée.La visualisation est basée sur le "mapping visuel", un processus qui consiste à associer les valeurs de données aux canaux visuels comme la position, la taille et la couleur des éléments graphiques. A cet égard, la forme la plus connue de visualisation des séries temporelles, c'est-à-dire les graphiques linéaires ("line charts" en anglais), consiste en une mise en correspondance des valeurs de données avec la position verticale de la ligne. Cependant, un seul mapping visuel ne convient pas à toutes les situations et objectifs analytiques.Notre but est d'introduire des alternatives au mapping visuel conventionnel et de trouver des situations dans lesquelles, la nouvelle approche compense la simplicité et la familiarité des techniques existantes. Nous présentons une revue de l'état de l'art sur la visualisation des séries chronologiques, puis nous nous concentrons sur les approches existantes du mapping visuel.Ensuite, nous présentons nos contributions. Notre première contribution est une étude systématique d'un «mapping visuelle composite» qui consiste à utiliser des combinaisons de canaux visuels pour communiquer différentes facettes d'une série temporelle. Au moyen de plusieurs expériences avec des utilisateurs, nous comparons les nouveaux mappings visuels à une technique de référence existante et nous mesurons la vitesse et la précision des utilisateurs dans différentes tâches analytiques. Nos résultats montrent que les nouvelles conceptions visuelles conduisent à des performances analytiques proches de celles des techniques existantes sans être inutilement complexes ou nécessiter un entraînement. De plus, certains mappings proposés surpassent les techniques existantes dans les situations de contraintes spatiales. L'efficacité spatiale est d'une grande importance pour la visualisation simultanée de grands volumes de données ou de visualisation sur de petits écrans. Les deux scénarios font partie des défis actuels de la visualisation de l'information. / Time series are one of the most common types of recorded data in various scientific, industrial, and financial domains. Depending on the context, time series analysis are used for a variety of purposes: forecasting, estimation, classification, and trend and event detection. Thanks to the outstanding capabilities of human visual perception, visualization remains one of the most powerful tools for data analysis, particularly for time series. With the increase in data sets' volume and complexity, new visualization techniques are clearly needed to improve data analysis. They aim to facilitate visual analysis in specified situations, tasks, or for unguided exploratory analysis.Visualization is based upon visual mapping, which consists in association of data values to visual channels, e.g. position, size, and color of the graphical elements. In this regard, the most familiar form of time series visualization, i.e. line charts, consists in a mapping of data values to the vertical position of the line. However, a single visual mapping is not suitable for all situations and analytical objectives.Our goal is to introduce alternatives to the conventional visual mapping and find situations in which, the new approach compensate for the simplicity and familiarity of the existing techniques. We present a review of the existing literature on time series visualization and then, we focus on the existing approaches to visual mapping.Next, we present our contributions. Our first contribution is a systematic study of a "composite" visual mapping which consists in using combinations of visual channels to communicate different facets of a time series. By means of several user studies, we compare our new visual mappings with an existing reference technique and we measure users' speed and accuracy in different analytical tasks. Our results show that the new visual designs lead to analytical performances close to those of the existing techniques without being unnecessarily complex or requiring training. Also, some of the proposed mappings outperform the existing techniques in space constraint situations. Space efficiency is of great importance to simultaneous visualization of large volumes of data or visualization on small screens. Both scenarios are among the current challenges in information visualization.

Si de nombreux travaux ont été consacrés aux représentations spatiales chez le jeune adulte, la nature des modèles spatiaux, les processus qui président à leur construction et la façon dont ils se développent sont encore loin d'être compris. L'originalité de cette thèse tient au fait d'étudier conjointement les composantes cognitives et langagières dans l'acquisition des représentations d'itinéraires virtuels par des enfants (de 5 à 11 ans) et des adultes, ainsi que les différences individuelles liées à des capacités générales variées. Dans une première partie, la thèse présente les principaux concepts de la cognition spatiale issus des travaux menés chez l'adulte ainsi que l'état des connaissances théoriques et empiriques actuelles sur le développement des représentations spatiales chez l'enfant. Un chapitre s'intéresse ensuite au rôle du langage dans la construction des représentations spatiales et un autre à celui de la mémoire de travail. Afin de mieux comprendre le type de représentation qu'un enfant élabore au cours de son développement, une deuxième partie de la thèse présente trois expériences étudiant le développement des connaissances sur les repères et la route. Les deux premières études ont permis d'observer une augmentation qualitative et quantitative de la connaissance des repères, c'est-à-dire des entités spécifiques qui jalonnent un itinéraire, mais également de la connaissance de la succession de ces repères et des directions empruntées. Le rôle particulier des repères situés à un changement de direction est attesté chez l'adulte comme chez l'enfant. L'augmentation de ces connaissances avec l'âge est observée avec des tâches de production et de reconnaissance, aussi bien verbales que non-verbales. Ces résultats suggèrent l'existence d'une seule représentation commune ou de deux formats de représentations fortement reliés. Le lien important entre les informations verbales et non-verbales dans les représentations est attesté par l'observation d'un biais de type sémantique dans la reconnaissance visuelle de repères. Cependant, l'analyse des différences interindividuelles a mis en évidence le rôle de capacités visuo-spatiales telles que la perception des directions, mais pas d'influence des capacités langagières sur la capacité de représentation d'itinéraire. Une troisième étude explore le rôle des composantes verbales et visuo-spatiales de la mémoire de travail dans le développement des représentations spatiales au moyen d'un paradigme de double tâche lors de la mémorisation d'itinéraires. L'implication, notamment de la composante spatiale de la mémoire de travail au cours de la mémorisation d'itinéraire, est mise en évidence chez l'enfant. Ce résultat renforce l'idée de la dominance d'une forme de codage visuo-spatial dans le développement de la représentation qui évoluerait au profit de codages plus verbaux ou mixtes. En conclusion, cette thèse montre le développement de la capacité à se représenter un itinéraire au cours de l'enfance, attesté par des tâches de nature et de format variés. Si cette représentation semble impliquer à la fois des composantes verbales et non-verbales, ces dernières semblent être plus importantes chez l'enfant. La dernière partie de la thèse propose une discussion des implications de ces résultats pour le développement de la cognition spatiale chez l'enfant, ainsi que des perspectives pour les recherches futures. / Although many studies have investigated spatial representation in young adults, little is still known about the processes underlying how they construct spatial models, the nature of these models, and how they develop in children. The originality of this thesis is two-fold: it studies both cognitive and linguistic processes involved in how children (5 to 11 years) and adults construct representation of virtual routes; it also examines individual differences in these processes. The first part of this thesis begins with a chapter that presents the main concepts underlying spatial cognition, as well as some experimental evidence concerning adults' spatial knowledge and the development of this knowledge during childhood. A second chapter then focuses on the role of language and a third one on the role of working memory in the construction of spatial representations. In order to understand how children construct spatial representation during development, a second part of the thesis presents three experiments investigating the development of landmark and route knowledge. The first two studies show developments in the quality and quantity of knowledge concerning both landmarks (i.e. specific entities encountered along the route) and the route (i.e. the sequential order of actions and landmarks). They also provide evidence supporting the specific role of landmarks associated with changes of direction ("decisional" landmarks) in children and adults. Developmental changes in spatial knowledge were assessed by both verbal and non-verbal measures, suggesting the existence of a unique representation or of two representations that are strongly related. The relation between verbal and non-verbal information in participants' representations is evidenced by their bias toward choosing a related landmark of the same semantic category, regardless of its visual characteristics. Nevertheless, analyses show that visuo-spatial abilities such as the perception of directions, but not verbal abilities, play a main role in accounting for individual differences. The third study, investigates verbal and visuo-spatial components of working memory, using a dual task paradigm in which participants performed a verbal or spatial interference task while memorizing routes. The results support the idea that representing itineraries mostly involves a spatial mode of encoding in children and a more verbal or mixed encoding in adults. To conclude, this thesis shows a development in children's capacity to build spatial representations of virtual routes. Although their representation seems to integrate both verbal and non-verbal components, non-verbal abilities appear to be most essential for children. The last part of the thesis discusses the implications of our results for our understanding of the development of spatial cognition in children, as well as future perspectives and conclusions.

Si de nombreux travaux ont été consacrés aux représentations spatiales chez le jeune adulte, la nature des modèles spatiaux, les processus qui président à leur construction et la façon dont ils se développent sont encore loin d'être compris. L'originalité de cette thèse tient au fait d'étudier conjointement les composantes cognitives et langagières dans l'acquisition des représentations d'itinéraires virtuels par des enfants (de 5 à 11 ans) et des adultes, ainsi que les différences individuelles liées à des capacités générales variées. Dans une première partie, la thèse présente les principaux concepts de la cognition spatiale issus des travaux menés chez l'adulte ainsi que l'état des connaissances théoriques et empiriques actuelles sur le développement des représentations spatiales chez l'enfant. Un chapitre s'intéresse ensuite au rôle du langage dans la construction des représentations spatiales et un autre à celui de la mémoire de travail. Afin de mieux comprendre le type de représentation qu'un enfant élabore au cours de son développement, une deuxième partie de la thèse présente trois expériences étudiant le développement des connaissances sur les repères et la route. Les deux premières études ont permis d'observer une augmentation qualitative et quantitative de la connaissance des repères, c'est-à-dire des entités spécifiques qui jalonnent un itinéraire, mais également de la connaissance de la succession de ces repères et des directions empruntées. Le rôle particulier des repères situés à un changement de direction est attesté chez l'adulte comme chez l'enfant. L'augmentation de ces connaissances avec l'âge est observée avec des tâches de production et de reconnaissance, aussi bien verbales que non-verbales. Ces résultats suggèrent l'existence d'une seule représentation commune ou de deux formats de représentations fortement reliés. Le lien important entre les informations verbales et non-verbales dans les représentations est attesté par l'observation d'un biais de type sémantique dans la reconnaissance visuelle de repères. Cependant, l'analyse des différences interindividuelles a mis en évidence le rôle de capacités visuo-spatiales telles que la perception des directions, mais pas d'influence des capacités langagières sur la capacité de représentation d'itinéraire. Une troisième étude explore le rôle des composantes verbales et visuo-spatiales de la mémoire de travail dans le développement des représentations spatiales au moyen d'un paradigme de double tâche lors de la mémorisation d'itinéraires. L'implication, notamment de la composante spatiale de la mémoire de travail au cours de la mémorisation d'itinéraire, est mise en évidence chez l'enfant. Ce résultat renforce l'idée de la dominance d'une forme de codage visuo-spatial dans le développement de la représentation qui évoluerait au profit de codages plus verbaux ou mixtes. En conclusion, cette thèse montre le développement de la capacité à se représenter un itinéraire au cours de l'enfance, attesté par des tâches de nature et de format variés. Si cette représentation semble impliquer à la fois des composantes verbales et non-verbales, ces dernières semblent être plus importantes chez l'enfant. La dernière partie de la thèse propose une discussion des implications de ces résultats pour le développement de la cognition spatiale chez l'enfant, ainsi que des perspectives pour les recherches futures. / Although many studies have investigated spatial representation in young adults, little is still known about the processes underlying how they construct spatial models, the nature of these models, and how they develop in children. The originality of this thesis is two-fold: it studies both cognitive and linguistic processes involved in how children (5 to 11 years) and adults construct representation of virtual routes; it also examines individual differences in these processes. The first part of this thesis begins with a chapter that presents the main concepts underlying spatial cognition, as well as some experimental evidence concerning adults' spatial knowledge and the development of this knowledge during childhood. A second chapter then focuses on the role of language and a third one on the role of working memory in the construction of spatial representations. In order to understand how children construct spatial representation during development, a second part of the thesis presents three experiments investigating the development of landmark and route knowledge. The first two studies show developments in the quality and quantity of knowledge concerning both landmarks (i.e. specific entities encountered along the route) and the route (i.e. the sequential order of actions and landmarks). They also provide evidence supporting the specific role of landmarks associated with changes of direction ("decisional" landmarks) in children and adults. Developmental changes in spatial knowledge were assessed by both verbal and non-verbal measures, suggesting the existence of a unique representation or of two representations that are strongly related. The relation between verbal and non-verbal information in participants' representations is evidenced by their bias toward choosing a related landmark of the same semantic category, regardless of its visual characteristics. Nevertheless, analyses show that visuo-spatial abilities such as the perception of directions, but not verbal abilities, play a main role in accounting for individual differences. The third study, investigates verbal and visuo-spatial components of working memory, using a dual task paradigm in which participants performed a verbal or spatial interference task while memorizing routes. The results support the idea that representing itineraries mostly involves a spatial mode of encoding in children and a more verbal or mixed encoding in adults. To conclude, this thesis shows a development in children's capacity to build spatial representations of virtual routes. Although their representation seems to integrate both verbal and non-verbal components, non-verbal abilities appear to be most essential for children. The last part of the thesis discusses the implications of our results for our understanding of the development of spatial cognition in children, as well as future perspectives and conclusions.