En Colombie, la prépondérance de l’hydroélectricité comme principale source d’énergie électrique a normalement été expliquée par la richesse hydrique du pays et justement, par la « rentabilité » de sa production par rapport à d’autres sources d’énergie. Cependant, cette recherche vise à contester ces idées préconçues. Mon argument principal est qu’il est nécessaire d’explorer le caractère politique et relationnel de cette ressource pour comprendre son importance au sein du secteur de l’énergie électrique. Pour ce faire, j’explore les causes et les effets de la crise énergétique de 1992, bien connue comme El gran apagón (la grande panne). Je montre comment cette crise a été instrumentalisée afin de négocier les techno-politiques du secteur ainsi que ses infrastructures. Soit dans l’implémentation des politiques néolibérales qui émergeaient dans les années 1990 et dans la légitimation de nouveaux barrages hydroélectriques. Dans le cas présent, le barrage hydroélectrique Porce II, situé dans le département d’Antioquia. L’objectif est de mettre en évidence comment les discours de crise et de rareté (mais aussi les discours d’abondance) de l’hydroélectricité ont permis sa prolifération, et par conséquent la transformation massive de certains territoires. Tout en discutant comment ces discours ne sont ni neutres ni statiques dans le temps et dans l’espace. À partir des perspectives de l’écologie politique et des études de la Science et des technologies, je m’attarde sur les effets des discours d’experts et des représentations dominantes de l’eau et de l’hydroélectricité afin de voir comment ils jouent un rôle dans la configuration le secteur de l’énergie électrique entre 1940 et 2000. La crise de El gran Apagón s’avère intéressante dans la mesure elle met en lumière comment ces représentations, mais aussi les pratiques, modèles de gestion et la gouvernance du secteur sont mises en dispute dans ce contexte. Dans la trajectoire historique de l’hydroélectricité en Colombie, cette étude voit comment ces infrastructures sont légitimées non seulement des promesses contradictoires de développement et de progrès, mais aussi par les discours crises. / In Colombia, the predominance of hydropower over other sources of energy have generally been explained by the notion of water abundance in the territory and therefore because of the rentability of its production. Nevertheless, this research aims to question these given ideas. I argue that it is necessary to explore the political and relational nature of this resource to understand its importance in the national electric sector. To do so, I explore the causes and effects of the 1992 energetic crisis, well-know as El gran apagón (The Great Blackout). I put into evidence how this crisis happened to be instrumentalized to negotiate the techno-politics and infrastructures that shape the electric sector system. More precisely, in the processes of implementation of neoliberal politics and in the legitimization of the construction of new dams. In this case, Porce II dam situated in the department of Antioquia. The main goal of this study is to reveal how crisis and scarcity discourses (as much as abundance discourses) of hydroelectricity allowed its proliferation, and thus, massive transformations of several territories in the country. Discussing at the same time how these discourses aren’t neutral nor static through space and time. From political ecology and Science and technology studies perspectives, I pay attention on the effects of expert discourses and representations of hydropower and water to see how they have shaped the electric sector in the period between 1940 and 2000. The crisis of El grand Apagón proves to be interesting as it allows to put into light how these representations, but also practices and the governance are contested and negotiated in this context. In the historical trajectory of hydropower in Colombia, this research seeks to explore how infrastructures are not only legitimated by contradictory promises of development and progress, but also by crisis discourses.

Dans les médias d’information, il est de plus en plus régulièrement question, recherches scientifiques à l’appui, du danger que poserait la connexion pour tous ceux et celles qui passent trop de temps branché.e.s à des appareils numériques. Une charge normative est ainsi apposée sur la connexion et le temps. Ce mémoire explore la conception de la connexion par les personnes qui la vivent et l’interrogent au quotidien. L’objectif est aussi de comprendre comment celle-ci pourrait orienter leurs expériences du temps ou comment elle pourrait être tributaire des temporalités induites par la société. La méthodologie de cette recherche exploratoire a pris la forme d’entrevues semi-dirigées menées à Montréal auprès de quatre personnes « connectées » et réfléchissant la connexion au quotidien. Nous nous rencontrions une fois par semaine pendant un mois et les participant.e.s remplissaient régulièrement un journal de bord qu’iels me présentaient ensuite, pour amorcer nos rendez-vous. À la lumière de l’analyse des transcriptions d’entrevues, je suggère que les participant.e.s ont en commun différentes approches de la dé-connexion. Cette dernière peut se conceptualiser en termes d’infrastructures, d’artefacts et de symboles. Aussi, différentes temporalités parcourent, modulent et son modulées par la dé-connexion vécue comme un moyen de s’intégrer socialement et de viser un idéal de connexion (temporellement) équilibré. / Based on various scientific studies, news media discourse address more and more regularly the danger posed by connection to all of those who spend too much time using digital devices. A normative load is therefore placed on connection and time. This research project aims to: a) explore what connection means to people whose daily lives involve being connected and questioning their connection; and b) to understand how their approach to connection may orient their experiences of time while at the same time being affected by the temporalities around which today’s societies are organized. The methodological approach that guides this exploratory research features semi-structured interviews conducted in Montreal with four “connected” people who questioned the place of connection in their daily lives. We met once a week for a month and the participants regularly filled out a logbook which they then presented to me at the beginning of each of our conversations. Based on the analysis of interview transcripts, I suggest that the participants share different approaches to dis-connection. The latter can be conceptualized in terms of infrastructure, artifacts and symbols. Also different temporalities modulate and are modulated by this dis-connection as people experience it as a means to fit in, and to aim for an ideal (time) balanced practice.

Die Usability von Webanwendungen in Geodateninfrastrukturen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Eine große Anzahl von Webanwendungen stellt einem heterogenen und wachsenden Nutzerkreis Geoinformationen auf verschiedene Weise über das Web zur Verfügung. Diese Nutzergruppen benötigen robuste und nutzerfreundliche User-Interfaces. Die Usability der verfügbaren Webanwendungen variiert stark, wobei sich eine unzureichende Usability nicht nur auf die Akzeptanz der Webanwendung, sondern vielfach auf die Akzeptanz der bereitgestellten Geoinformationen bzw. auf die der ganzen Geodateninfrastruktur auswirkt. Die Behebung von Usability-Problemen aus Webanwendungen in Geodateninfrastrukturen (GI-Webanwendungen) ist derzeit mit einem hohen Aufwand verbunden. Ein Grund dafür ist die fehlende Strukturierung wiederkehrender Usability-Probleme, die zur Folge hat, dass Usability-Probleme stets durch Usability-Evaluierungen neu erkannt werden müssen. Strukturierte Usability-Probleme lassen sich durch Lösungsmuster beheben. Die Vielzahl der verfügbaren GI-Webanwendungen lässt darauf schließen, dass für die grundlegenden wiederkehrenden Probleme bereits Lösungen in anderen GI-Webanwendungen existieren. Bisher werden die Lösungen jedoch für jede Anwendung neu entwickelt und implementiert. Es fehlt an Methoden und Konzepten die (häufig) auftretenden Usability-Probleme in GI-Webanwendungen strukturiert zu erfassen und durch Lösungsmuster zu beheben. Die Beiträge der vorliegenden Arbeit bestehen unter anderem in einer Auseinandersetzung mit dem Themengebiet der Usability für Webanwendungen in Geodateninfrastrukturen. Ein Ergebnis der Arbeit besteht in der interdisziplinären Grundlagenbetrachtung zur Usability im Softwareentwicklungsprozess und zu Kernaspekten von Geodateninfrastrukturen und darin verfügbaren Webanwendungen. Im Rahmen der Arbeit erfolgte ebenfalls eine Systematisierung bisheriger Forschungsarbeiten zur Usability in GI-Webanwendungen. Diese zeigte, dass das Bewusstsein für die Bedeutung der Usability in der GI-Domäne bereits vorhanden ist, es zum Teil aber noch an detaillierten Untersuchungen fehlt. Daher wurden in verschiedenen eigenen Usability-Studien Untersuchungen zur Usability in der GI-Domäne durchgeführt. Die daraus resultierende strukturierte Sammlung von Usability-Problemen in GI-Webanwendungen bildet ein Usability-Grundwissen für zukünftige Neuentwicklungen oder Überarbeitungen von GI-Webanwendungen. Die gesammelten Usability-Probleme lassen sich teilweise auch in anderen Anwendungen der Domäne finden, und bilden somit auch für deren Entwicklung bzw. Redesign eine sinnvolle Wissensbasis. Für die strukturierte Erfassung von Usability-Problemen aus GI-Webanwendungen und entsprechende Lösungsvorschläge wird das Konzept der Usability-Patterns für GI-Webanwendungen vorgeschlagen. Durch die Integration des GIDomänenwissens in die Patternstruktur, können Usability-Probleme der Domäne entsprechend spezifischer beschrieben und passende Lösungen aufgefunden werden. Neue Patterntypen und -relationen mit Regeln zur Kombinierbarkeit der Typen und Relationen ermöglichen die Vermeidung mehrfach auftretender Usability-Probleme, wie z. B. des Mangels eines konsistenten Design- und Interaktionskonzepts. Aufbauend auf einem komplexen Anwendungsfall wird die Umsetzbarkeit des Konzepts der Usability-Patterns für GI-Webanwendungen gezeigt. In einer selbst entwickelten Anwendung zur Exploration und Visualisierung wissenschaftlicher GI-Ressourcen werden dazu Beispielpatterns umgesetzt und evaluiert. Die Anwendung implementiert neuartige Visualisierungs- und Interaktionskonzepte für die Exploration von GI-Ressourcen, zeigt aber auch die Übertragbarkeit von Lösungskonzepten aus anderen Domänen. Ein sogenannter Patternbrowser veranschaulicht, wie die Recherche und Exploration von Patterns einer Patternsammlung auf Basis der Patternmerkmale erfolgen kann. Die Webanwendung stellt damit ein Werkzeug für die projektübergreifende Arbeit interdisziplinärer Teams dar. Eine Formalisierung der wesentlichen Patternmerkmale bildet die Grundlage für die vielfältige Nutzung des neuen Konzepts, z. B. in verschiedenen Softwareanwendungen wie GUI-Buildern, und damit verbundene weiterführende Forschungsarbeiten.:1 Einleitung 9 1.1 Motivation 9 1.2 Forschungsfragen 11 1.3 Aufbau der Arbeit 13 2 Usability und Webanwendungen in Geodateninfrastrukturen 16 2.1 Usability und Usability-Evaluierungsmethoden 16 2.2 Webanwendungen in Geodateninfrastrukturen 25 3 Untersuchungen zur Usability in Geodateninfrastrukturen 34 3.1 Abgrenzung der Usability in GI-Webanwendungen 35 3.2 Usability-Evaluierungsmethoden für GI-Webanwendungen 36 3.3 Konzeption und Durchführung von Usability-Inspektionen für GIWebanwendungen 41 3.4 Usability-Probleme in GI-Webanwendungen 57 4 Patterns in der Softwareentwicklung 61 4.1 Patterns und Design-Patterns 61 4.2 Mensch-Computer-Interaktions-Patterns 63 4.3 Usability-Patterns 65 4.4 Organisationsprinzipien von Patterns 70 4.5 Formalisierung von Patterns 73 5 Konzeption von Usability-Patterns für GI-Webanwendungen 76 5.1 Anwendbarkeit der Usability-Patterns auf GI-Webanwendungen 76 5.2 Allgemeine Anforderungen und Patternbeispiele 80 5.3 Integration von Hilfsstrukturen zur Patternnutzung und des GIDomänenwissens in die Patternstruktur 82 5.4 Modellierung eines konsistenten Design- und Interaktionskonzepts 88 6 Umsetzung und Evaluierung des Konzepts 100 6.1 Fallstudie: GLUES – Suchen wissenschaftlicher GI-Ressourcen 100 6.2 Exemplarische Umsetzung von Usability-Patterns 106 6.3 Usability-Studie zur Umsetzung der Usability-Patterns 111 7 Unterstützung bei der Nutzung des Patternkonzepts 132 7.1 Patternbrowser zur Suche nach Usability-Patterns 132 7.2 Formalisierung von Usability-Patterns für GI-Webanwendungen 134 8 Zusammenfassung 144 8.1 Diskussion und Beantwortung der Forschungsfragen 144 8.2 Ausblick und zukünftige Arbeiten 148 9 Anhang 152 9.1 Modelle 152 9.2 Usability-Studien 153 9.3 Eyetracking-Studie 159 10 Verzeichnisse 185 10.1 Abbildungsverzeichnis 185 10.2 Tabellenverzeichnis 188 10.3 Listingverzeichnis 190 10.4 Literaturverzeichnis 191

Depuis une quinzaine d’année, le Centre Risque & Performance (CRP) de Polytechnique Montréal a mis en place un outil sociotechnique d'aide à la décision, appelé DOMINO. Essentiellement utilisé à Montréal et Québec, DOMINO a permis d'améliorer efficacement la gestion des infrastructures essentielles interdépendantes (IEI) dans ces villes. Notre étude amorce la réflexion sur l’implantation et l’utilisation de DOMINO dans le contexte d’une métropole de l'Afrique subsaharienne comme Yaoundé. Celle-ci s’appuie sur l’expérience du CRP et soulève des questions liées à son adaptabilité, à sa transférabilité et à son applicabilité. En effet, il s’agit d’une métropole aux caractéristiques urbanistique, socio-économique, politique et technique très différentes de celles du Canada. Dans cette étude, nous avons exploré les problématiques liées à l’interdépendance, autant fonctionnelle que géographique des infrastructures essentielles. Elle nous a permis de faire une caractérisation des parties prenantes et de montrer la nécessité pour celles-ci de créer ou de renforcer la collaboration entre elles, afin d’être en mesure d’utiliser de manière optimale l’outil à implanter. Nous proposons une structure de gouvernance d’un Espace de coopération qui prend en compte les facteurs politiques, institutionnels, culturels, technique et temporel, afin d’assurer l’efficacité des actions mises en œuvre. Une telle étude nous a donné l’occasion de réfléchir sur l’articulation entre la démarche du CRP avec les pratiques de l’urbanisme. Ceci en examinant la fonction de l’Espace de coopération comme espace de coordination des intervenants en milieu urbain et en menant un travail réflexif sur le rôle et le positionnement d’un urbaniste dans une démarche d’implantation d’une technologie numérique. Nous avons répondu à notre question spécifique de recherche qui était de savoir si l’outil DOMINO peut permettre de créer un Espace de coopération regroupant les partenaires publics et privés responsables des infrastructures essentielles interdépendantes de la métropole de Yaoundé ? / For about fifteen years, Montréal Polytechnique Center for Risk & Performance (CRP) has implemented a socio-technical decision support tool called DOMINO. DOMINO has been used extensively in Montreal and Quebec City to effectively improve the management of inter-related critical infrastructure (IEI) in these cities. Our study begins to reflect on the implementation and use of DOMINO in the context of a metropolis in sub-Saharan Africa such as Yaounde. This builds on the experience of the CRP and raises issues related to its adaptability, transferability and applicability. Indeed, it is a metropolis with urbanistic, socio-economic, political and technical characteristics very different from those of Canada. In this study, we explored the issues related to the functional and geographic interdependence of critical infrastructure. It allowed us to characterize the stakeholders and to show the need for them to create or reinforce the collaboration between them, in order to be able to use optimally the tool to implement. We propose a governance structure of an area of cooperation that takes into account the political, institutional, cultural, technical and temporal factors, in order to ensure the effectiveness of the actions implemented. Such a study gave us the opportunity to reflect on the link between the CRP's approach and urban planning practices. This is by examining the function of the cooperation space as a coordination space for urban stakeholders and by carrying out a reflexive work on the role and positioning of an urban planner in the implementation of digital technology. We answered our specific research question, which is to know if the DOMINO tool can help to create a space of cooperation bringing together the public and private partners responsible for the interdependent essential infrastructures of the Yaounde metropolis?

In 2015, the United Nations (UN) put forward 17 Sustainable Development Goals (SDGs) to beachieved by 2030. Each member state should spare no effort to fulfill the goals for better lives. Thefirst objective of this study was to explore how Big Data could be used to monitor the progress,including the opportunities and challenges that such novel technologies brought. Previous studieswere reviewed critically for the first objective. The second objective was to find out what datainfrastructures were helpful in monitoring the achievement of SDG 7. A systematic mapping studywas performed to accomplish the second objective. 53 SDG-related academic papers were obtained.Their research data and where they were sourced from were manually analyzed and categorized togenerate data infrastructures for SDG 7. Besides, the automated qualitative coding was conductedbased on the manual structure to verify the manually identified data infrastructures and comparetheir frequencies in the selected papers. The methodology of combining manual and automatedqualitative analysis proposed in this study helped find a list of SDG 7 related data infrastructures.Although there were differences between the manual and automated results, the World Bank, UNdatabases, Eurostat, and IEA were considered the most frequently referred data sources; electricitydata and satellite imagery were regarded as the most commonly used data types.

Les systèmes photovoltaïques de pompage d'eau (PVWPS) sont une solution intéressante pour améliorer l’accès à l’eau dans les communautés rurales des pays en voie de développement. Cette thèse développe une méthodologie de conception optimale des PVWPS pour l’accès à l’eau domestique basée sur une approche interdisciplinaire. L’objectif est de déterminer les dimensionnements du PVWPS et ses positions géographiques dans le village qui maximisent l’impact positif du système sur le développement socio-économique et minimisent son coût sur cycle de vie. Cette méthodologie est appliquée au cas d’un village rural du Burkina Faso, où nous avons collecté des données techniques et sociaux-économiques depuis 2 ans. La première originalité principale de ce travail est la modélisation du lien entre la conception du PVWPS et son impact socio-économique, ce qui permet d’inclure l’impact socio-économique comme fonction objectif de l’optimisation. La seconde originalité principale est l’intégration de la position géographique du PVWPS dans le village comme variable d’optimisation, en plus du dimensionnement du système. Cette méthodologie pourrait également être appliquée à la mise en place d'autres types de systèmes, tels que les moulins communaux alimentés par énergie photovoltaïque dans les zones isolées ou les bornes de recharges publiques pour les véhicules électriques dans les villes. / Photovoltaic water pumping systems (PVWPS) are an interesting solution to improve access to water in rural communities of developing countries. This thesis develops a methodology for the optimal design of PVWPS for domestic consumption based on an interdisciplinary approach. The objective is to determine the sizings of the PVWPS and its geographical positions in the village that maximize the positive impact of the system on socio-economic development and minimize its life-cycle cost. This methodology is applied to the case of a rural village in Burkina Faso, where we have been collecting technical and socio-economic data for 2 years. The first main originality of this work is the modelling of the link between the design of a PVWPS and its socio-economic impact, which allows to include the socio-economic impact to be included as an objective function of the optimisation. The second main originality is the inclusion of the geographical position of the PVWPS in the village as an optimisation variable, in addition to the sizing of the system. There is potential for applying the proposed methodology for the set-up of other types of systems such as community mills powered by photovoltaic energy in isolated areas and public charging points for electrical vehicles in cities.

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Several calamities occur throughout the world each year, resulting in varying losses. Disasters wreak havoc on infrastructures and impair operation. They result in human deaths and injuries and stress people's mental and emotional states. These negative impacts of natural disasters induce significant economic losses, as demonstrated by the $ 423 billion loss in 2011 in Tohoku, Japan, and the $ 133 billion loss in hurricane Harvey, U.S.A. Every year, hurricanes and tropical storms result in 10,000 human deaths worldwide. To mitigate losses, communities' readiness, flexibility, and resilience must be strengthened. To this end, appropriate techniques for forecasting a community's capacity and functionality in the face of impending crises must be developed and suitable community resilience metrics and their quantification must be established. Collaboration between critical infrastructures such as power systems and emergency services and social networks is critical for building a resilient community. As a result, we require metrics that account for both the social and infrastructure aspects of the community. While the literature on critical infrastructures such as power systems discusses the effect of social factors on resilience, they do not model these social factors and metrics due to their complexity. On the other hand, it turns out that the role of critical infrastructures and some critical social characteristics is overlooked in the computational social science literature on community resilience. Thus, this dissertation presents a multi-agent socio-technical model of community resilience, taking into account the interconnection of power systems, emergency services, and social communities. We offer relevant measures for each section and describe dynamic change and its dependence on other metrics using a variety of theories and expertise from social science, psychology, electrical engineering, and emergency services. To validate the model, we used data on two hurricanes (Irma and Harvey) collected from Twitter, GoogleTrends, FEMA, power utilities, CNN, and Snopes (a fact-checking organization). We also describe methods for quantifying social metrics such as anxiety, risk perception, cooperation using social sensing, natural language processing, and text mining tools. / Doctor of Philosophy / Power systems serve social communities that consist of residential, commercial, and industrial customers. The social behavior and degree of collaboration of all stakeholders, such as consumers, prosumers, and utilities, affect the level of preparedness, mitigation, recovery, adaptability, and, thus, power system resilience. Nonetheless, the literature pays scant attention to stakeholders' social characteristics and collaborative efforts when confronted with a disaster and views the problem solely as a cyber-physical system. However, power system resilience, which is not a standalone discipline, is inherently a cyber-physical-social problem, making it complex to address. To this end, in this dissertation, we develop a socio-technical power system resilience model based on neuroscience, social science, and psychological theories and use the threshold model to simulate the behavior of power system stakeholders during a disaster. We validate our model using datasets of hurricane Harvey of Category 4 that hit Texas in August 2017 and hurricane Irma of Category 5 that made landfall in Florida in September 2017. We retrieve these datasets from Twitter and GoogleTrend and then apply natural language processing and language psychology analysis tools to deduce the social behavior of the end-users.