Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / L'analyse de la biocinématique tridimensionnelle du genou est nécessaire à une bonne compréhension de l'état du genou et au rétablissement de sa fonction après une blessure. Le système Geni (pour Genou Non-Invasif) développé au sein du groupe de recherche en Biomécanique et Biomatériaux permet de mesurer cette biocinématique. Le système enregistre le mouvement du tibia par rapport au fémur grâce à des capteurs magnétiques de mouvement fixés à la jambe. Le système permet d'exprimer le mouvement de ces capteurs suivant une convention clinique établie et naturelle : flexion-extension, abduction-adduction, rotation tibiale interne-externe et translations le long d'axes médio-latéral, antéropostérieur et proximo-distal. Pour exprimer le mouvement du genou sous la forme d'indices cinématiques suivant cette convention, une définition d'axes cinématiques sur modèle numérique virtuel ainsi qu'un calibrage de ce modèle numérique sur le genou réel sont nécessaires avant chaque expérimentation. Ces opérations peuvent engendrer des erreurs qui se répercutent nécessairement sur la valeur des indices cinématiques. Afin de caractériser l'importance de ces erreurs et leur répercussion sur les résultats d'analyse cinématique, il a fallu dans un premier temps identifier et quantifier les principales sources d'erreur associées au système lorsqu'il est utilisé dans deux contextes différents : expérimentation in vitro sur pièce cadavérique et expérimentation in vivo sur sujet. Il a ainsi été déterminé que l'utilisateur génère une erreur plus importante dans le contexte in vivo que dans le contexte in vitro, principalement à cause de la difficulté d'identification des repères anatomiques utilisés pour définir les axes cinématiques. Ainsi, il a été déterminé que les mesures sont plus précises sur le modèle virtuel de l'os (0.23 mm et 1.37 mm respectivement pour des points facilement et difficilement identifiables) que sur le genou réel (1.9 mm et 7.0 mm respectivement pour des points facilement et difficilement identifiables). Dans un second temps, il a été possible d'estimer l'effet de ces erreurs sur le calcul des indices cinématiques. En expérimentation in vitro, une erreur moyenne de 2 degrés est obtenue pour la mesure des indices cinématiques de rotation et c'est l'étape d'identification des axes cinématiques sur les modèles virtuels qui est la source la plus importante de cette erreur. En expérimentation in vivo, une erreur moyenne de 10 degrés est obtenue pour la mesure des indices cinématiques et c'est l'identification de repères de calibrage qui est la principale source de cette erreur. Il a aussi été démontré que les résultats des expérimentations in vivo ne sont pas comparables d'une expérimentation à l'autre. Diverses avenues possibles afin d'améliorer la reproductibilité inter-expérimentale de ces résultats sont abordées.

Cette étude évalue la faisabilité et l'efficacité d'une intervention cognitive-comportementale visant le jeu contrôlé chez des joueurs à risque de devenir des joueurs pathologiques. La perception de contrôle, la fréquence et les montants dépensés au jeu constituent les variables dépendantes. Quatre joueurs à risque de loterie-vidéo ont participé au programme d'intervention préventive. Les résultats montrent que la perception de contrôle augmente chez tous les participants tandis que la fréquence et les montants dépensés au jeu diminuent. De plus, la plupart des participants maintiennent leurs gains thérapeutiques six mois plus tard. Les implications cliniques de ces résultats sont abordées lors de la discussion.

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Les perceptions erronées qu'entretient le joueur envers la notion de hasard constituent un facteur crucial dans le développement et le maintien des habitudes de jeu (Ladouceur, Paquet, & Dube, 1994). Le but de la présente étude est d'évaluer l'impact des quasi-succès à la roulette informatisée auprès de différentes catégories de joueurs. Le quasi-succès se définit comme étant une perte perçue tel un gain manque de peu. Cinquante-huit joueurs occasionnels et pathologiques sont repartis aléatoirement dans la condition expérimentale (quasi-succès) ou la condition contrôle (pertes claires). Les résultats indiquent une différence significative $(p<0,05)$ sur la persistance au jeu et l'impulsivité entre les joueurs occasionnels et pathologiques; la perception des quasi-succès étant différente significativement entre les conditions. Aucune autre différence n'est observée entre les catégories de joueurs ou les conditions. Les facteurs expliquant ces résultats de même que leurs implications théoriques et pratiques sont discutés.

Les processeurs intégrés dans des domaines critiques exigent une combinaison de fiabilité, de performances et de faible consommation d'énergie. Very Large Instruction Word (VLIW) processeurs améliorent les performances grâce à l'exploitation ILP (Instruction Level Parallelism), tout en maintenant les coûts et la puissance à un niveau bas. L’ILP étant fortement dépendant de l'application, le processeur n'utilise pas toutes ses ressources en permanence et ces ressources peuvent donc être utilisées pour l'exécution d'instructions redondantes. Cette thèse présente une méthodologie d’injection fautes pour processeurs VLIW et trois mécanismes matériels pour traiter les pannes légères, permanentes et à long terme menant à trois contributions.La première contribution présente un schéma d’analyse du facteur de vulnérabilité architecturale et du facteur de vulnérabilité d’instruction pour les processeurs VLIW. Une méthodologie d’injection de fautes au niveau de différentes structures de mémoire est proposée pour extraire les capacités de masquage architecture / instruction du processeur. Un schéma de classification des défaillances de haut niveau est présenté pour catégoriser la sortie du processeur. La deuxième contribution explore les ressources inactives hétérogènes au moment de l'exécution, à l'intérieur et à travers des ensembles d'instructions consécutifs. Pour ce faire, une technique d’ordonnancement des instructions optimisée pour le matériel est appliquée en parallèle avec le pipeline afin de contrôler efficacement la réplication et l’ordonnancement des instructions. Suivant les tendances à la parallélisation croissante, une conception basée sur les clusters est également proposée pour résoudre les problèmes d’évolutivité, tout en maintenant une pénalité surface/énergie raisonnable. La technique proposée accélère la performance de 43,68% avec une surcoût en surface et en énergie de ~10% par rapport aux approches existantes. Les analyses AVF et IVF évaluent la vulnérabilité du processeur avec le mécanisme proposé.La troisième contribution traite des défauts persistants. Un mécanisme matériel est proposé, qui réplique au moment de l'exécution les instructions et les planifie aux emplacements inactifs en tenant compte des contraintes de ressources. Si une ressource devient défaillante, l'approche proposée permet de relier efficacement les instructions d'origine et les instructions répliquées pendant l'exécution. Les premiers résultats de performance d’évaluation montrent un gain de performance jusqu’à 49% sur les techniques existantes.Afin de réduire davantage le surcoût lié aux performances et de prendre en charge l’atténuation des erreurs uniques et multiples sur les transitoires de longue durée (LDT), une quatrième contribution est présentée. Nous proposons un mécanisme matériel qui détecte les défauts toujours actifs pendant l'exécution et réorganise les instructions pour utiliser non seulement les unités fonctionnelles saines, mais également les composants sans défaillance des unités fonctionnelles concernées. Lorsque le défaut disparaît, les composants de l'unité fonctionnelle concernés peuvent être réutilisés. La fenêtre de planification du mécanisme proposé comprend deux ensembles d'instructions pouvant explorer des solutions d'atténuation lors de l'exécution de l'instruction en cours et de l'instruction suivante. Les résultats obtenus sur l'injection de fautes montrent que l'approche proposée peut atténuer un grand nombre de fautes avec des performances, une surface et une surcharge de puissance faibles. / Embedded processors in critical domains require a combination of reliability, performance and low energy consumption. Very Long Instruction Word (VLIW) processors provide performance improvements through Instruction Level Parallelism (ILP) exploitation, while keeping cost and power in low levels. Since the ILP is highly application dependent, the processor does not use all its resources constantly and, thus, these resources can be utilized for redundant instruction execution. This thesis presents a fault injection methodology for VLIW processors and three hardware mechanisms to deal with soft, permanent and long-term faults leading to three contributions. The first contribution presents an Architectural Vulnerability Factor (AVF) and Instruction Vulnerability Factor (IVF) analysis schema for VLIW processors. A fault injection methodology at different memory structures is proposed to extract the architectural/instruction masking capabilities of the processor. A high-level failure classification schema is presented to categorize the output of the processor. The second contribution explores heterogeneous idle resources at run-time both inside and across consecutive instruction bundles. To achieve this, a hardware optimized instruction scheduling technique is applied in parallel with the pipeline to efficiently control the replication and the scheduling of the instructions. Following the trends of increasing parallelization, a cluster-based design is also proposed to tackle the issues of scalability, while maintaining a reasonable area/power overhead. The proposed technique achieves a speed-up of 43.68% in performance with a ~10% area and power overhead over existing approaches. AVF and IVF analysis evaluate the vulnerability of the processor with the proposed mechanism.The third contribution deals with persistent faults. A hardware mechanism is proposed which replicates at run-time the instructions and schedules them at the idle slots considering the resource constraints. If a resource becomes faulty, the proposed approach efficiently rebinds both the original and replicated instructions during execution. Early evaluation performance results show up to 49\% performance gain over existing techniques.In order to further decrease the performance overhead and to support single and multiple Long-Duration Transient (LDT) error mitigation a fourth contribution is presented. We propose a hardware mechanism, which detects the faults that are still active during execution and re-schedules the instructions to use not only the healthy function units, but also the fault-free components of the affected function units. When the fault faints, the affected function unit components can be reused. The scheduling window of the proposed mechanism is two instruction bundles being able to explore mitigation solutions in the current and the next instruction execution. The obtained fault injection results show that the proposed approach can mitigate a large number of faults with low performance, area, and power overhead.

Ce travail de thèse est centré sur les effets de la distraction sur les performances de conduite. Lorsqu’il conduit, un conducteur doit non seulement être capable de maintenir le contrôle du véhicule, mais également être en mesure de prélever et de traiter les informations pertinentes provenant de l’environnement routier. Ces capacités peuvent être mises à défaut par l’introduction des systèmes de communications et d’informations dans les véhicules qui le placent en situation d’attention partagée et augmentent les sources de distraction. Ce travail a tenté de déterminer comment la population des jeunes conducteurs novices, caractérisée par un fort taux d’accidents (Clarke et al. 2005) et des compétences de conduite faiblement développées (Whelan at al. 2004) gère ces situations d’attention partagée. Deux expérimentations ont alimentés cette thèse. La première, en environnement réel de conduite, visait à analyser les effets de l’utilisation conjointe d’un système de navigation et d’un téléphone portable sur la qualité de la prise d’information et du traitement de l’information (au travers de différents paramètres comportementaux). La seconde, réalisée en laboratoire, était destinée à compléter les résultats de la première expérimentation en se concentrant exclusivement sur les modalités de recherche et de prise d’informations selon que le conducteur soit novice ou expérimenté. En fonction de l’expérience de conduite, les résultats offrent des conclusions mitigées en matière de traitement de l’information en situations d’attention partagée. / This PhD thesis aims to study the distraction effects on driver performances. While driving, a driver must be able to maintain the vehicle control and also to process the relevant information from the road environment. These abilities can be impaired by the introduction of information and communication systems inside the car which put the driver in dual-task situation and increase the sources of distraction. This work tries to determine how the population of young novice drivers, characterized by a high crash rate (Clarke et al. 2005) and by poorly developed driving skills (Whelan et al. 2004) manages these situations of time sharing.Two experimentations were conducted. The first one, on real road, aims at analyzing the effects of simultaneously use of a navigation system and a mobile phone on the information processing (achieve by analyzing behavior parameters). The second one, in laboratory, aims at completing the first results, by focusing on modalities of research and handling information according to the drivers’ experience (novice or experienced). According to the driving experience, results are ambivalent in terms of information processing during divided attention situations.

La présente étude vise à identifier et classer les difficultés d’ordre grammatical rencontrées chez les immigrants adultes allophones dans l’apprentissage du français langue seconde. Nous avons d’une part analysé les examens finaux de 98 apprenants inscrits dans les cours de francisation à l’Université de Montréal afin de décrire leurs erreurs grammaticales fréquentes commises. Nous avons décrit les erreurs grammaticales fréquentes produites par les apprenants de chaque niveau de francisation d’une manière précise afin que les apprenants puissent bien éviter l’usage de formes erronées et bien développer des compétences linguistiques en français langue seconde. D’autre part, nous avons collecté les opinions personnelles de cinq professeurs principaux de francisation à l’égard de l’importance de l’enseignement de la grammaire dans les cours de langue seconde, du traitement des erreurs grammaticales, et de la persistance des erreurs à travers différents niveaux, etc. En précisant les points grammaticaux à apprendre de chaque niveau de francisation et en fusionnant les résultats des apprenants et des professeurs, nous pouvons offrir aux apprenants adultes allophones des tableaux simples des points grammaticaux et des erreurs grammaticales correspondantes de chaque niveau. Ces derniers pourraient les exploiter pour favoriser la maîtrise du français langue seconde ainsi leur intégration à la société québécoise. / The current research is to identify and classify grammatical difficulties facing by adult English speaking immigrants in their French as a second language (FSL) study. On one side, we have analyzed exams of 98 students from French learning course in Université de Montréal in order to describe their common grammar mistakes. We have described in detail common grammar mistakes produced by learners of each level of French learning course so that they can effectively prevent themselves from using common errors and develop language skill in studying FSL. On the other side, we have also collected personal opinions of five senior teachers of French as a second language course in terms of the importance of teaching grammar in FSL course, the treatment of grammar errors, and the persistence of errors throughout various level, etc. By specifying grammar points to study in each level of FSL course and merging the results of learners and teachers, we can provide adult English speaking learners simple tables of grammar points and grammar errors corresponding to each level. They could use them to improve their language skills and to better integrate themselves into Quebec society.

Ce travail se penche sur les difficultés auxquelles font face les apprenants nigérians de français, précisément ceux de langue maternelle yoruba, quant à ce qui concerne les temps passés du français : l'imparfait et le passé composé. Nous sommes parti des productions des apprenants, deux exercices à trous et un écrit long de type rédaction, pour exposer les erreurs de temps commises. Nous avons découvert, suite à l'analyse des productions, que la plupart de ces erreurs proviennent du système aspectuo-temporel du yoruba, langue ne connaissant pas de conjugaison (désinences verbales) comme le français. Mais, la langue étrangère qu'ils sont en train d'apprendre constitue aussi une source de ces difficultés : il leur est particulièrement difficile de gérer les circonstants et adverbes temporels, les connecteurs syntaxiques et logiques, et l'ensemble des shifters accompagnant les temps verbaux français, surtout un écrit long. D'autre part, l'analyse des deux tests à trous en plus de celle des copies de rédaction montrent que, le manque de connaissance de certaines notions linguistiques est une autre cause des difficultés rencontrées par les apprenants : la notion de discours / récit et celle de premier / arrière-plan.En somme, nous pensons qu'un enseignement / apprentissage des temps basé sur la notion d'aspect grammatical, et prenant en compte les notions précédemment mentionnées, sera certainement plus productif. Nos propositions de pistes pour un meilleur enseignement/apprentissage des temps concernés terminent cette recherche. Nous pensons, par ailleurs, qu'en ajoutant à ce que nous venons de dire, les détails que nous ont révélés les analyses linguistiques des systèmes aspectuo-temporels des deux langues, nous pourrons construire par la suite une méthode d'enseignement et apprentissage des temps verbaux du passé pour l'apprenant nigérian. Ainsi, nous aurons apporté une autre contribution à l'enseignement / apprentissage du français au Nigeria. / Nigerian learners of French as a Foreign Language are generally faced with difficulties while using French Past Tenses in producing written composition. In this thesis, we are particularly interested in the case of the Yoruba learners of French language. The analysis of their written composition copies reveals that most of the errors committed originate from the mother tongue, Yoruba which does not know the tense-markedness of French language with her conjugation and complicated verb endings. This specifically means that there are problems closely related to the French Language herself. Actually, Yoruba learners find it particularly difficult to use French temporal adverbs and shifters in their written composition copies. On the other hand, through our analysis of copies of two objective tests in which students were to produce the missing verb forms, we also found that the learners lack some theoretical linguistic knowledge which is important in understanding French past tenses : for instance, Benveniste's “Discours & récit” and Weinrich's “Premier plan / Arrière-plan”. In addition, our analysis of the tempo-aspectual systems of both languages shows that contrary to French language, Yoruba aspects and tenses do not function separately.We believe that students would better understand the use of French past tenses if they have a good grasp of the “grammatical aspect” notion and if this linguistic notion is taken into account while teaching the topic. We brought the research to a close with different suggestions on how to improve the teaching / learning of the French tenses concerned here. On the whole, placing oneself on the didactic perspective, we are of the opinion that all these information put together can help develop a Methodology for the teaching and learning of French past tenses; and by so doing, advance the more the cause of the teaching and learning of French in Nigeria.

Cette thèse porte sur le calcul d'une sur-approximation conservative pour les solutions d'équations différentielles ordinaires en présence d'incertitudes et sur son application à l'estimation et l'analyse de systèmes dynamiques à temps continu. L'avantage principal des méthodes et des algorithmes de calculs présentés dans cette thèse est qu'ils apportent une preuve numérique de résultats. Cette thèse est organisée en deux parties. La première partie est consacrée aux outils mathématiques et aux méthodes d'intégration numérique garantie des équations diff érentielles incertaines. Ces méthodes permettent de caractériser de manière garantie l'ensemble des trajectoires d'état engendrées par un système dynamique incertain dont les incertitudes sont naturellement représentées par des intervalles bornés. Dans cette optique, nous avons développé une méthode d'intégration hybride qui donne de meilleurs résultats que les méthodes d'intégration basées sur les modèles de Taylor intervalles. La seconde partie aborde les problèmes de l'identification et de l'observation dans un contexte à erreurs bornées ainsi que le problème d'atteignabilité continue pour la véri cation de propriétés des systèmes dynamiques hybrides. / This thesis addresses the computation of conservative over-approximation of the solutions of uncertain ordinary di erential equations and its application to the estimation and the analysis of uncertain continuous-time dynamical systems. The main feature of the methods and algorithms presented in this thesis is the fact that they are numerically veri ed and hence can be used to obtain numerical proof of properties. This thesis is organized in two parts. The first part is devoted to the mathematical tools and the guaranteed numerical integration methods for uncertain ordinary di erential equations. These methods make it possible to characterize in a guaranteed way all the state trajectories generated by an uncertain dynamical system whose uncertainties are in a natural way described by bounded boxes. Accordingly, we have developed a hybrid integration method which gives better results than the integration methods based on interval Taylor models. The second part is dedicated to the resolution of identi cation and observation issues in a bounded error context. It also deals with continuous reachability computation for the veri cation of the properties of hybrid dynamical systems.

La thèse concerne le rôle joué par le contexte dans l'accès au Web de données depuis les dispositifs mobiles. Le travail analyse ce problème de deux points de vue distincts: adapter au contexte la présentation de triplets, et protéger l'accès aux bases des données RDF depuis les dispositifs mobiles. La première contribution est PRISSMA, un moteur de rendu RDF qui étend Fresnel avec la sélection de la meilleure représentation pour le contexte physique où on se trouve. Cette opération est effectuée par un algorithme de recherche de sous-graphes tolérant aux erreurs basé sur la notion de distance d'édition sur les graphes. L'algorithme considère les différences entre les descriptions de contexte et le contexte détecté par les capteurs, supporte des dimensions de contexte hétérogènes et est exécuté sur le client pour ne pas révéler des informations privées. La deuxième contribution concerne le système de contrôle d'accès Shi3ld. Shi3ld supporte tous les triple stores et il ne nécessite pas de les modifier. Il utilise exclusivement les langages du Web sémantique, et il n'ajoute pas des nouveaux langages de définition de règles d'accès, y compris des analyseurs syntaxiques et des procédures de validation. Shi3ld offre une protection jusqu'au niveau des triplets. La thèse décrit les modèles, algorithmes et prototypes de PRISSMA et de Shi3ld. Des expériences montrent la validité des résultats de PRISSMA ainsi que les performances au niveau de mémoire et de temps de réponse. Le module de contrôle d'accès Shi3ld a été testé avec différents triple stores, avec et sans moteur SPARQL. Les résultats montrent l'impact sur le temps de réponse et démontrent la faisabilité de l'approche. / This thesis discusses the influence of mobile context awareness in accessing the Web of Data from handheld devices. The work dissects this issue into two research questions: how to enable context-aware adaptation for Linked Data consumption, and how to protect access to RDF stores from context-aware devices. The thesis contribution to this first research question is PRISSMA, an RDF rendering engine that extends Fresnel with a context-aware selecting of the best presentation according to mobile context. This operation is performed by an error-tolerant subgraph matching algorithm based on the notion of graph edit distance. The algorithm takes into account the discrepancies between context descriptions and the sensed context, supports heterogeneous context dimensions, and runs on the client-side - to avoid disclosing sensitive context information. The second research activity presented in the thesis is the Shi3ld access control framework for Linked Data servers. Shi3ld has the advantage of being a pluggable filter for generic triple stores, with no need to modify the endpoint itself. It adopts exclusively Semantic Web languages and it does not add new policy definition languages, parsers nor validation procedures. Shi3ld provides protection up to triple level. The thesis describes both PRISSMA and Shi3ld prototypes. Test campaigns show the validity of PRISSMA results, along with memory and response time performance. The Shi3ld access control module has been tested on different triple stores, with and without SPARQL engines. Results show the impact on response time, and demonstrate the feasibility of the approach.