L'évolution des moyens de communication, la puissance des outils disponibles et l'accessibilité des nouvelles technologies ont élargi les champs d'application des systèmes d'information. Auparavant réservées aux grandes entreprises et aux chercheurs, ces technologies sont maintenant accessibles à tous. Tous les domaines de la société sont touchés par ces développements technologiques. Qu'on pense seulement aux guichets automatiques, à la télévision interactive, aux tableaux de bord des voitures, à Internet ou au fonctionnement d'un téléphone cellulaire. Même si les premiers systèmes de communication comme le téléphone traditionnel ou la télévision ont réussi à atteindre l'ensemble des utilisateurs, les technologies informatiques demeurent encore trop complexes pour trop de personnes dans la société. Une des raisons du désintéressement des utilisateurs est le sentiment d'inutilité et la difficulté à comprendre le fonctionnement des systèmes. S'il est difficile de concevoir des systèmes conviviaux pour des utilisateurs chevronnés, concevoir des systèmes pour un large auditoire inexpérimenté s'avère une tâche encore plus complexe. Un problème majeur est de rendre les systèmes utilisables par des personnes qui, souvent, n'ont aucune connaissance des ordinateurs. Il faut notamment satisfaire les jeunes comme les plus vieux, les gens instruits comme ceux qui le sont moins, les travailleurs manuels, les communautés culturelles, les personnes souffrant d'un handicap temporaire ou permanent, et ainsi de suite. Le défi est de comprendre la diversité des utilisateurs afin de développer des systèmes simples et intuitifs qui n'exigeront pas un apprentissage laborieux. Dans le domaine des transports, les nouvelles technologies sont de plus en plus utilisées pour améliorer la gestion des déplacements et réduire les accidents sur le réseau routier. On recueille par divers moyens (boucles de détections, systèmes de caméras, patrouilleurs, etc.) des données sur les conditions de la circulation. Ces données sont par la suite traitées et retransmises à la population sous d'autres formes. On espère ainsi influencer les usagers afin qu'ils puissent prendre en considération ces renseignements dans la planification de leurs déplacements. Le défi est de taille compte tenu de la multitude de données à traiter qu'on espère rendre compréhensibles. La présente recherche porte sur l'utilisabilité des systèmes d'information grand public. Dans le cadre de cette recherche sont examinées les techniques pour rendre les systèmes plus facilement utilisables par la population. Une application qui permet de valider l'approche retenue est également présentée. Cette application a pour objectif d'améliorer la sécurité des personnes qui circulent sur le réseau routier. Elle vise à fournir des renseignements en temps réel ou quasi réel sur les conditions routières hivernales. Elle cherche à démontrer qu'il est possible, en suivant des règles de conception reconnues, de développer un système d'information intuitif qui se rapproche du langage naturel des usagers.

Un souci constant qui guide le développement de l'informatique est l'accélération des performances. Dans cette optique, une des solutions souvent utilisées réside en la mise en parallèle des traitements. L'émergence, depuis quelques années, des applications multimédia et l'augmentation incessante de la complexité des systèmes pouvant être intégrés sur un circuit motive et rend possible l'apparition et le développement de DSP1 de plus en plus complets, dédiés à certains traitements numériques intensifs. Les applications cibles traitent généralement une énorme quantité de données avec un nombre limité de fonctions. Ces traitements, souvent indépendants les uns des autres, peuvent être effectués en parallèle. Le but est d'exploiter le parallélisme dans les données de plusieurs algorithmes afin de les traiter nettement plus rapidement qu'avec un ordinateur séquentiel conventionnel. Pour obtenir des applications à traitement parallèle performantes il faut effectuer une partition des algorithmes étudiés en assignant une partie du traitement à chacun des processeurs. Le projet PULSE, issu d'un groupe de recherche de l'École Polytechnique de Montréal, travaille au développement d'une architecture multiprocesseur de type SIMD2 dédiée au traitement numérique en temps réel. Le circuit intégré cible possède quatre processeurs dans sa première version. La seconde version doit inclure seize processeurs à l'intérieur du même circuit intégré. Durant ce projet, sept applications numériques connues ont étés écrites en langage assembleur et optimisées sur la première version de PULSE. Les applications sont : multiplications vecteurs-matrice, algorithmes de cryptage RSA et IDEA, algorithme de Bresenham, modèle continu (poisson) et transformation binaire d'images (inclut érosion et dilatation d'images). Pour certaines de ces applications - multiplications vecteurs-matrice, algorithme de Bresenham et transformation binaire d'images - les résultats obtenus se comparent avantageusement avec les librairies déjà développées sur des circuits intégrés concurrents. En plus des applications numériques ce projet à permis d'améliorer les différents outils de PULSE - documentation et simulateur -, ainsi que le modèle VHDL3.

Ce projet fut développé dans le cadre d'un contrat de recherche pour le ministère de la défense nationale du Canada. Ce projet porte sur le développement d'un système d'exploitation tolérant aux défaillances pour un système multiprocesseur. Il comporte également une étude statistique sur le comportement du système d'exploitation ainsi que sur les systèmes multiprocesseurs lorsqu'ils sont soumis à des injections de pannes. Le développement de tels systèmes nécessite une connaissance approfondie des divers mécanismes utilisés pour la détection des pannes ainsi que ceux utilisés pour la récupération lorsqu'une panne est détectée.

L'analyse par démodulation est un outil effectuant des transformations sur des signaux de parole, de façon à faire ressortir les caractéristiques d'enveloppe à la sortie d'un banc de filtres cochléaires. Ce travail se propose d'étudier la pertinence de l'analyse par démodulation et d'élaborer une architecture à réseaux de neurones capable d'en extraire les paramètres les plus importants afin de concevoir un système pouvant reconnaître des voyelles avec plusieurs locuteurs.

Ce mémoire de recherche présente une méthode d'évaluation du potentiel de concurrence contenu dans des applications scientifiques programmées en FORTRAN et ayant été écrites en vue d'une exécution séquentielle sur un ordinateur conventionnel. Cette évaluation cherche à déterminer l'impact des coûts de communication ainsi que le nombre maximal de processeurs à utiliser afin d'exécuter le plus rapidement possible une application scientifique sur un système parallèle ayant une architecture donnée. Trois classes d'architectures multi-ordinateurs ont fait l'objet d'une étude particulière, à savoir: les architectures hypercubes, en grille et à bus simple. Un logiciel s'inspirant des techniques d'insertion de moniteurs utilisées pour obtenir des statistiques concernant les programmes exécutés sur des ordinateurs conventionnels, a été élaboré. Celui-ci permet d'établir, durant l'exécution de ces programmes, le parallélisme maximal pouvant être obtenu avec ou sans contraintes, telles que le nombre de processeurs et le coût d'une communication, et ce, en fonction de l'architecture choisie. Cet outil s'appelle OSASMO, qui est l'acronyme de: Outil de Simulation Architecturale pour Systèmes Multi-Ordinateurs permet donc l'analyse automatique de n'importe quelle application écrite en FORTRAN standard. Dix applications scientifiques connues ont été analysées à l'aide de l'outil logiciel. Plus de 700 simulations ont été exécutées afin d'obtenir une vue d'ensemble de tous les facteurs intervenant dans l'exécution d'un programme parallèle. Plusieurs simulations confirment certains résultats expérimentaux observés par d'autres chercheurs. De plus, plusieurs autres résultats d'importance pour les utilisateurs et les concepteurs de systèmes parallèles sont présentés. La conclusion la plus intéressante de ce travail est que, généralement, peu de processeurs sont nécessaires pour réaliser l'exécution parallèle optimale d'applications scientifiques.

Ce travail fait une analyse approfondie des capacités d'un réseau de neurones à propagation-avant ("feed-forward") à filtrer des signaux. Ce réseau est entraîné, par l'algorithme de la rétropropagation rapide [82, 83], à mémoriser et à généraliser un signal dynamique, signal dont les paramètres varient dans le temps. Plusieurs architectures de réseaux de neurones sont étudiées pour faire ressortir les qualités spécifiques de ces modèles en ce qui a trait au filtrage d'un signal dynamique. Le modèle proposé met en évidence la capacité d'un réseau à propagation-avant (feed-forward) à mémoriser un signal dynamique, à généraliser au niveau de l'amplitude et des fréquences, à régénérer un signal déjà appris de façon indéfinie (capacité apparente sur des architectures récurrentes), à reproduire n'importe quel signal avec un ajout de "bruit" sous forme de composantes hautes fréquences et basses fréquences, à filtrer un signal comme le fait un passe-bas, un passe-haut, un passe-bande et un coupe-bande (performances moyennes). Ce travail met l'accent sur la possibilité de réduire la taille des données à l'apprentissage pour éventuellement diminuer le temps de convergence, sans pour autant affecter les performances du modèle. Il met en évidence l'optimisation du nombre de noeuds dans le réseau et, établit une relation entre le signal à apprendre et le nombre de noeuds dans les couches d'entrée et cachée (s). Notre modèle est comparé à ceux de Chin'ichi Tamura et Alex Waibel [81], de Ryato Kamimura [40, 41] et de Chris Bishop [10]. Quelques applications de ces modèles sont citées dans la conclusion. Mots clés : Feed-forward ? Propagation-avant ? Rétropropagation rapide ?Filtrage ? Traitement du signal dynamique ? Filtres : passe-bas , passe-haut, passe bande et coupe-bande ?.

La présente recherche aborde la modélisation d'un système général de gestion de ressources (humaines ou non) agissant en temps réel dans des situations de transformations successives des dites ressources. Pour illustrer les concepts nous avons retenus deux situations de gestions: l'une concerne la modélisation de l'apprentissage d'un sujet de l'algèbre de Boole, l'autre concerne la modélisation de la manipulation d'un bras mécanique en robotique. Ces deux exemples permettent également de démontrer l'applicabilité du modèle préconisé. Un tel système automatique doit posséder certaines qualités essentielles pour être efficace: être "intelligent", évolutif et adaptatif. Celles-ci sont fixées à partir de modèles tirés du domaine de l'éducation et de systèmes tutoriels existants dans ce dernier. Une classification des systèmes tutoriels intelligents permet de situer le nôtre dans la catégorie des systèmes tutoriels intelligents et adaptatifs. On cherche par la suite à concevoir les composantes intelligentes du système en se basant sur un modèle pédagogique pour la gestion d'une situation d'apprentissage (Ouellet [37]). On obtient ainsi un modèle tutoriel de gestion impliquant quatre catégories d'éléments (règles et faits): programme, contexte, activité et résultat. La structure générale des règles de gestion et des formes des contenus de ces bases de connaissances est ensuite présentée. Elle permet au système de résoudre tant qu'il le peut, et ce de façon automatique, la gestion des événements en adaptant continuellement les normes de décision basées sur la compatibilité des faits. Lorsqu'il ne peut trouver la solution par lui-même, le système fait appel à l'externe pour que l'expert concerné ajoute les éléments manquants dans ses bases de connaissances. Cette structure est concrétisée dans un exemple concernant l'apprentissage d'un sujet emprunté à l'algèbre de Boole puis implantée sur micro-ordinateur. Cette implantation du système implique la définition et la gestion explicite de tous les éléments nécessaires à la bonne marche du système. Lors de simulations de ce programme (PROLIN), l'obtention de résultats conformes à ce qui était espérés démontre l'efficacité du système. Un deuxième exemple d'application concernant la gestion d'un bras manipulateur est présenté. Ce dernier n'a pas été programmé mais tous les éléments nécessaires à cette programmation sont présentés. Cet exemple permet de démontrer la généralisation du système à des situations autres que l'enseignement.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.