Le contexte de recherche de cette thèse est celui du passage des Environnements Interactifs d'Apprentissage avec Ordinateur (EIAO) aux Environnements Interactifs d'Apprentissage à Distance (EIAD). Nos travaux se situent plus particulièrement dans le champ de recherche des CSCL (Computer-Supported Collaborative Learning) qui s'attache à favoriser, par des moyens informatiques, la construction de connaissances de manière collective. Notre démarche consiste tout d'abord à réfléchir aux conditions à créer pour avoir de réelles activités collectives entre apprenants, puis à concevoir l'environnement informatique qui soutienne ces activités. Nous avons choisi d'utiliser la pédagogie de projet comme fondement pour ces activités collectives. Cette pédagogie a déjà fait ses preuves, principalement dans les situations d'apprentissage traditionnel en classe. Sa mise en oeuvre dans une situation d'apprentissage à distance doit être effectuée attentivement afin qu'elle soit adaptée à ce contexte. Notre thèse propose une mise en place de cette pédagogie en s'appuyant sur une organisation humaine en équipe, cette dernière étant composée d'apprenants se trouvant à distance et engagés dans un même projet. Un tuteur, distant lui aussi, joue alors le rôle de chef de projet pour suivre et assister les apprenants. La structuration du projet dans le temps étant très importante, nous préconisons une structuration en étapes composées elles-mêmes de phases synchrones et asynchrones qui rythment le projet. Afin de supporter cette pédagogie de projet à distance, nous avons conçu et développé un environnement informatique nommé SPLACH (Support d'une pédagogie de Projet pour L'Apprentissage Collectif Humain). Cet environnement intègre les outils nécessaires aux activités collectives (outils de communication asynchrones et synchrones, outil de partage d'application, outil de planification, outil de documentation). L'intérêt d'intégrer ces outils dans un même environnement est, d'une part, de faciliter l'utilisation du système par les apprenants, et, d'autre part, de pouvoir analyser les activités collectives dans la perspective d'apporter des conseils aux utilisateurs. Nous avons particulièrement étudié l'analyse des conversations synchrones en concevant une interface spécifique fondée sur des actes de langage et permettant la détermination de profils de comportements sociaux (animateur, indépendant, ...). SPLACH a été expérimenté dans deux contextes différents : avec des élèves de collège dans le domaine de l'apprentissage de la technologie et avec des étudiants québécois apprenant la programmation. Ces deux expérimentations montrent que SPLACH peut être utilisé dans différents contextes de formation et pour divers domaines d'apprentissage.

Dans la littérature, les débats autour du fédéralisme environnemental sont persistants et non-concluants. La Chine a poursuivi la tendance globale de la décentralisation et adopté un de facto fédéralisme environnemental. Dans ce pays vaste et diversifié, connaissances et compétences locales sont nécessaires pour développer des solutions appropriées pour de nombreux problèmes environnementaux souvent avec une nature locale ou régionale. Cependant, malgré le de facto fédéralisme environnemental adopté, crises environnementales dramatiques et échecs de la politique sont répandus en Chine. En particulier, plus récemment, ce pays a vu apparaître de nombreux problèmes prédits par les opposants à la décentralisation. Il semble que, contrairement à la décentralisation fiscale qui a été un "coup de main" dans la mobilisation des ressources et la croissance économique au niveau sous-national, la décentralisation de l'application de la politique environnementale a plutôt été une "main saisissant" dans la gestion environnementale. Dans le but de fournir une compréhension meilleure et détaillée du de facto fédéralisme environnemental en Chine, cette thèse suit les différents critiques dans la littérature et teste empiriquement pour chacun d'eux dans le contexte spécifique chinois. En résumé, les résultats empiriques trouvés dans cette thèse soutiennent l'existence de problèmes liés à l'externalité environnementale, à l'interaction stratégique et aux incitations politiques qui conduisent au compromis de l'environnement. Par ailleurs, la décentralisation budgétaire en cours est susceptible de renforcer les interactions interprovinciales conduites par la concurrence pour capitaux; le déséquilibre fiscal est plus préjudiciable à l'environnement dans les provinces pauvres. Ces résultats appellent à un "nouveau fédéralisme environnemental" et une réforme des incitations, afin de transformer le de facto fédéralisme environnemental chinois d'une "main saisissant" à un "coup de main" pour une meilleure gouvernance environnementale.

Nous étudions la mesure spectrale des transformations stationnaires, puis nous l'utilisons pour étudier le théorème ergodique et le théorème limite central. Nous étudions également les martingales avec une nouvelle preuve du théorème central limite, sans analyse de Fourier. Pour le théorème limite central pour marches aléatoires dans un environnement aléatoire sur la dimension 1, on donne deux méthodes pour l'obtenir: approximation pour une martingale et méthode des moments. La méthode des martingales fait résoudre l'equation de Dirichlet (I −P )h = 0, alors que celle des moments résoudre l'equation de Poisson (I − P )h = f . Enfin, nous pouvons utiliser la deuxième méthode pour prouver la relation d'Einstein pour des diffusions réversibles dans un environnement aléatoire dans une dimension.

L'objectif essentiel de ce travail est de déterminer les variations passées du CO2 atmosphérique à partir de l'analyse de l'air piégé dans la glace. Cette étude a été centrée sur deux époques du passé, à savoir : l'époque récente couvrant en particulier les derniers siècles, afin de déterminer le niveau en CO2 de l'atmosphère "pré-industrielle", la fin de la dernière glaciation (vers 18 000 B.P.) et la transition âge glaciaire-Holocène afin de préciser les résultats obtenus précédemment. Dans le premier chapitre, nous présentons les différents mécanismes conduisant au piégeage de l'air dans la glace et discutons les conditions à réunir pour que l'air analysé soit représentatif de l'atmosphère. Dans le deuxième chapitre, nous discutons la partie expérimentale de notre travail, en présentant en particulier les tests que nous avons faits sur notre méthode d'analyse et les résultats positifs de la comparaison de notre méthode avec celle utilisée par l'Institut de Physique de Berne. Nous concluons que la précision relative de nos résultats est inférieure à 4% et qu'ils sont représentatifs des variations en CO2 de l'atmosphère.

Notre travail de recherche s'inscrit dans le cadre du projet de recherche REDiM (Réingénierie des EIAH Dirigée par les Modèles) qui porte sur la réingénierie d'un scénario pédagogique. Il se focalise plus précisément sur l'analyse de traces collectées en session par un EIAH pour fournir à l'enseignant des indicateurs calculés.Dans notre contexte de travail, UTL (Usage Tracking Language) permet de définir des indicateurs sous une forme proche des patrons de conception. Il a été conçu pour répondre aux questions de capitalisation et de réutilisation. Par contre, UTL ne disposait initialement pas de moyens pour spécifier formellement la façon de calculer l'indicateur à partir des traces collectées. De plus, les approches par développement ad hoc d'indicateurs ne permettent pas de modéliser de façon formelle la méthode de calcul. En général, les patrons de conception se limitent à la description, ils ne peuvent donc pas être automatisés. Des descriptions textuelles dans UTL pour produire un indicateur à partir des traces ne permettent pas de générer automatiquement les valeurs d'un indicateur.Notre principal objectif de recherche a donc été de définir des modèles, des méthodes et des outils pour la formalisation et l'automatisation du calcul d'indicateurs. Pour cela, nous avons élaboré une nouvelle version d'UTL qui intègre un langage de combinaison de données nommé DCL4UTL, qui permet de modéliser des indicateurs sous une forme capitalisable, automatisable et réutilisable afin de fournir des indicateurs signifiants à l'enseignant/concepteur. Ces indicateurs peuvent être calculés en temps réel ou après une session, respectivement dans un contexte de tutorat ou de réingénierie du scénario pédagogique.L'originalité de notre approche réside dans le fait que cette version permet non seulement de capitaliser des savoir-faire sur les techniques d'analyse d'usage d'un EIAH, mais aussi, avec le langage DCL4UTL (1) de décrire formellement dans une forme générique des méthodes de modélisation et de calcul d'indicateurs à partir des traces collectées par un EIAH, (2) d'intégrer des fonctions externes (qui proviennent d'autres outils d'analyse), et (3) de créer des données intermédiaires paramétrées facilitant la modélisation et la réutilisation de la méthode de calcul d'indicateurs. Nous avons également développé un outil d'analyse pour calculer les indicateurs modélisés.Cette version est le résultat d'une étude théorique et d'une analyse de l'état de l'art, mais aussi de travaux exploratoires sur la modélisation d'indicateurs et l'analyse de traces. L'approche et le langage ont été validés par plusieurs expérimentations avec plusieurs EIAH existants.

L'environnement d'exécution est un composant clé de l'environnement de programmation et d'exécution d'applications parallèles. Il fournit des services aux processus de l'application parallèle. Parmi ces services, les plus fondamentaux sont la mise en relation des processus entre eux et la transmission des signaux et des entrées-sorties. Cette thèse porte sur l'étude des environnements d'exécution à grande échelle et les services rendus à l'application sur des systèmes de grande taille. La première partie étudie les performances de l'environnement d'exécution à grande échelle et propose une approche centrée sur les topologies pour supporter l'application de manière efficace. La seconde partie étudie un rôle supplémentaire rempli par l'environnement d'exécution dans des systèmes constitué d'un grand nombre de composants avec le support de la tolérance aux défaillances. La troisième et la quatrième partie concernent un type particulier de systèmes à grande échelle avec les grilles de calcul. Ces systèmes présentent des particularités spécifiques à l'utilisation de ressources géographiquement distantes et à l'hétérogénéité de ces ressources. Les problématiques de connectivité sur les grilles de calcul et une extension de l'environnement d'exécution conçue pour y faire face sont présentées dans la troisième partie de cette thèse. La quatrième partie présente une méthode de conception d'applications destinées aux grilles de calcul et des exemples d'applications typiques présentant de bonnes performances.

L'objectif de cette thèse est de présenter les fonctionnalités et une méthodologie de conception associées à un module de type ressource dans un environnement informatique dédié à l'apprentissage d'un domaine. Nous nous sommes plus particulièrement intéressée au domaine de l'apprentissage de la lecture. D'une part nous présentons les différentes problématiques qui se posent dans le cadre de la conception de ce type de module et d'autre part, nous les illustrons par des exemples et la réalisation d'un premier prototype informatique, le Module Ressource Lexical (MRL). Dans un premier chapitre, nous décrivons le cadre dans lequel se situe notre recherche, le projet AMICAL (Architecture Multi-agents Compagnon pour l'Apprentissage de la Lecture) du Laboratoire de Recherche sur le Langage. Ensuite, nous positionnons le MRL par rapport aux dictionnaires pour enfants, commercialisés aujourd'hui. Puis, dans les chapitres 3, 4 et 5 nous présentons les problèmes liés à la conception de ce type de module. Le chapitre 3 présente plus particulièrement les problèmes liés aux informations associées à chaque unité lexicale dans le module ainsi qu'à leur mode de présentation. Dans le chapitre 4, nous abordons les problèmes liés à l'accès au contenu du module, c'est-à-dire aux modes de sélection d'une unité lexicale, à la navigation et au guidage de l'apprenant lors de la consultation. Dans le chapitre 5, nous décrivons l'architecture informatique associée à ce type de module et enfin, dans un dernier chapitre, nous présentons des éléments liés à la spécification et à l'implémentation d'un premier prototype informatique du MRL

L'objectif était d'évaluer le risque de circulation enzootique du virus West Nile (WN) chez le cheval en Camargue, région dans laquelle ce virus a déjà causé plusieurs épizooties. L'épidémiologie de la maladie de WN est très complexe, du fait de l'implication potentielle d'un grand nombre d'espèces de vecteurs et d'hôtes. De par sa transmission principalement vectorielle, la circulation du virus WN est fortement influencée par des facteurs environnementaux. L'espèce équine a été choisie comme témoin de la circulation du virus WN, car le cheval est particulièrement sensible à l'infection par ce virus. La méthode appliquée est basée sur l'utilisation du lien direct existant entre l'environnement et la circulation enzootique du virus WN, par l'étude de la séropositivité (IgG) chez le cheval. Dans les deux premières études présentées, certains facteurs de risque environnementaux ont été identifiés, comme des classes d'occupation du sol (zones agricoles hétérogènes, végétation inondée) ou des indices de paysage (Indice d'Imbrication et de Juxtaposition), ayant conduit à l'élaboration d'une carte de risque pour cette circulation dans le bassin méditerranéen français. Des facteurs de risque individuels, comme la race, l'âge et l'activité du cheval, ont également été identifiés. Dans la troisième étude présentée, des hypothèses de transmission du virus en Camargue ont été testées. Dans la région d'étude, le virus serait introduit par les oiseaux migrateurs et amplifié par Culex modestus et plusieurs espèces d'oiseaux compétentes. L'effet de dilution n'aurait pas d'impact sur l'amplification du virus en Camargue. Le virus serait transmis au cheval par C. modestus et C. pipiens.

La plupart des applications qui intègrent le son 3D en environnement virtuel sont limitées à la simulation acoustique. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'apport du son 3D dans l'interaction en environnement virtuel. Nous avons développé une technique de stimulation sonore appelée: Sensation Artificielle Spatialisée Auditive (SASA), basée sur la création d'effets sonores. Cette technique restitue des sensations de spatialisation de son permettant la localisation précise (en azimut et en élévation) de sources sonores. Afin d'améliorer le temps de localisation de sources sonores, nous avons développé un modèle qui intègre la fonction HRTF (Head-Related Transfer Function) avec la technique SASA. Pour simuler la profondeur de sources sonores, nous avons développé une technique basée sur la combinaison entre l'indice d'intensité et les différences interaurales de temps. Les techniques développées dans le cadre de cette thèse ont été utilisées pour le guidage auditif afin de fournir des informations spatiales en azimut, en élévation et en profondeur. Nous avons appliqué cette technique dans la simulation chirurgicale pour assister l'opérateur dans la phase de triangulation. Nous avons validé cette approche en termes de performance de manipulation et du retour d'informations de l'utilisateur. Les résultats obtenus des travaux de cette thèse sont prometteurs pour l'utilisation de son 3D dans l'interaction en environnement virtuel.

Le travail présenté dans cette thèse se situe dans le domaine de la représentation des connaissances. Il s'intègre dans le projet AMICAL ( Architecture Multi-agents Interactive Compagnon pour l' Apprentissage de la Lecture) dont l'objectif est de de développer un environnement informatique d'aide à l'apprentissage de la lecture. Cette étude est centrée sur la recherche d'une représentation sémantique de textes utilisés dans des sessions d'apprentissage. La problématique est de trouver un formalisme de représentation de connaissances capable de répondre à une situation fonctionnelle particulière tout en prenant compte de contraintes de natures différentes. Trois possibilités nous sont offertes : retenir un formalisme de représentation de connaissances existant, faire coopérer des formalismes existants ou proposer un nouveau formalisme. C'est cette troisième solution qui a été retenue après avoir montré les difficultés rencontrées par quelques formalismes existants à remplir certaines contraintes formulées. Nous proposons dans ce mémoire un système de représentations de connaissances, basé sur des structures de de connaissances appelées DCAS (Description Composite A Signification). Elles sont les unités de base du raisonnement. Ces structures reposent sur un ensemble d'entités cognitives de types différents. Nous décrivons les rôles différents joués par ces entités au sein d'une DCAS, ainsi que les capacités représentationnelles et inférentielles d'un système basé sur ces notions. Nous terminons cette étude par l'application de ce formalisme dans la problématique définie dans AMICAL.