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

Développer de nouveaux nanomatériaux, interrupteurs et machines nanométriques sensibles à de petites variations de température spécifiques devrait être de grande utilité pour une multitude de domaines œuvrant dans la nanotechnologie. De plus, l’objectif est de convaincre le lecteur que les nanotechnologies à base d’ADN offrent d’énormes possibilités pour la surveillance de température en temps réel à l’échelle nanométrique. Dans la section Résultats, nous exploitons les propriétés de l’ADN pour créer des thermomètres versatiles, robustes et faciles à employer. En utilisant une série de nouvelles stratégies inspirées par la nature, nous sommes en mesure de créer des nanothermomètres d’ADN capables de mesurer des températures de 25 à 95°C avec une précision de <0.1°C. En créant de nouveaux complexes d’ADN multimériques, nous arrivons à développer des thermomètres ultrasensibles pouvant augmenter leur fluorescence 20 fois sur un intervalle de 7°C. En combinant plusieurs brins d’ADN avec des plages dynamiques différentes, nous pouvons former des thermomètres montrant une transition de phase linéaire sur 50°C. Finalement, la vitesse de réponse et la précision des thermomètres développés et leur réversibilité sont illustrées à l’aide d’une expérience de surveillance de température à l’intérieur d’un unique puits d’un appareil de qPCR. En conclusion, les applications potentielles de tels nanothermomètres en biologie synthétique, imagerie thermique cellulaire, nanomachines d’ADN et livraison contrôlée seront considérées. / Developing nanomaterials, probes, switches or nanomachines that are able to respond to specific temperature changes should prove of utility for several applications in the fields of in vivo imaging, clinical diagnostics, and drug-delivery. Here, we describe various bio- inspired strategies to engineer DNA thermoswitches with programmable linear response ranges for precise temperature sensing between 25 to 95°C with thermal precision <0.1°C. Using multimeric switch architectures, we are able to create ultrasensitive thermometers that display large 20-fold, quantitative signal changes within only 7°C. Lastly, by combining thermoswitches of different stabilities, or a mix of stabilizers of various strengths, we can create extended thermometers that respond linearly in a 50°C temperature window. Using these programmable DNA thermometers we measured, for the first time, the temperature equilibration time inside PCR wells using a fluorescent readout. Their potential applications in in vivo imaging, DNA nanomachines, drug delivery systems and synthetic biology are further discussed.

Les architectures multiprocesseurs de systèmes sur puce permettent de réaliser un nombre croissant de fonctions en logiciel, ce qui multiplie le nombre d'interfaces entre le logiciel et le matériel. Cette interface est représentée de différentes façons au sein des modèles, selon leur niveau d'abstraction : à haut niveau, un canal abstrait est utilisé ; plus près de l'implémentation, plusieurs composants d'adaptation et de communication composent l'interface. La conception assistée des systèmes multiprocesseurs repose donc sur la maîtrise de l'interface logiciel-matériel à plusieurs niveaux d'abstraction. Dans cette thèse, le concept de service est utilisé pour abstraire les caractéristiques de communication et de performance des interfaces. Une structure de données permet de capturer ces caractéristiques et de développer des outils d'analyse et de génération d'interfaces. Une étude de cas illustre l'exploration d'architecture par la génération de prototypes virtuels en SystemC.

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Il existe une voie nouvelle différente du schéma de calcul, par nature séquentiel de Von Neumann: celle du parallélisme massif. Nous proposons dans cette thèse une architecture régulière hautement parallèle basée sur un réseau de cellules asynchrones communiquant par messages. Chaque cellule exécute une tache simple et intégré un mécanisme de communication lui permettant d'échanger des informations avec n'importe quelle autre cellule du réseau. Cette architecture permet d'exécuter de manière efficace bon nombre d'algorithmes très parallèles. Nous avons étudié un accélérateur de simulation logique basé sur cette architecture cellulaire. Le principe est d'associer a chaque cellule du réseau un élément logique du circuit a simuler. Contrôlée par un système-hôte, la simulation se déroule en deux temps: initialisation des cellules du réseau puis exécution de l'algorithme reparti dans les cellules. Plusieurs algorithmes de simulation ainsi que différents modes de synchronisation sont présentés. La réalisation d'un circuit intégrant un réseau 2 x 2 et ses interfaces de communication est décrite. Enfin, une machine prototype de simulation logique basée sur ce circuit utilisant un ordinateur IBM PC/AT comme système-hôte est présenté

Cette thèse traite de la vérification automatique de composants matériels décrits en VHDL. C'est une étude de faisabilité d'un outil de vérification automatique qui réunit: exhaustivité, efficacité de calcul et simplicité d'utilisation. La méthodologie de l'interprétation abstraite a été adoptée: l'algorithme de simulation de VHDL est d'abord formalisé par une sémantique opérationnelle, de laquelle une analyse statique est dérivée de façon systématique par abstraction. L'analyse calcule un sur-ensemble des états accessibles. Le domaine numérique utilisé pour représenter les valeurs possibles des signaux de la description peut être choisi librement. Une instance possible de l'analyse a été implémenté en OCaml. Le domaine numérique choisi ici est celui des égalités linéaires entre variables booléennes. L'outil a permi de valider un code correcteur d'erreur de type Reed Solomon. Les performances sont excellentes, en particulier meilleures que celles du model checker à base de BDDs VIS.

Avec la réforme de son système scolaire débutée en 2000 et dont les assises reposent sur l'héritage pédagogique du cognitivisme, le Québec a introduit une Politique d'évaluation des apprentissages dans une perspective de réussite pour tous. Cette politique, qui concerne la formation générale des jeunes, souligne l'importance de l'évaluation au service de l'apprentissage afin de garantir une réussite pour le plus grand nombre d'élèves. Dans cette perspective de formation, axée sur l'apprentissage, on attribue à l'élève un rôle actif dans son apprentissage, ce qui nécessite qu'il participe à son évaluation, d'où l'importance qui doit être accordée à la capacité de celui-ci à s'autoévaluer. L'autoévaluation (AÉ) comme forme d'évaluation formative est de plus en plus populaire dans les classes de langues secondes et cela se manifeste dans le matériel didactique édité au Québec pendant la dernière décennie. Comme enseignantes d'anglais langue seconde (ALS), nous nous sommes intéressées aux pratiques autoévaluatives dans le matériel didactique en enseignement de l'ALS. Nous avons voulu savoir à quel point les activités d'AÉ dans les ensembles pédagogiques en 6e année primaire et 1re année secondaire sont adaptées à l'âge et aux intérêts des jeunes élèves du primaire et du secondaire. Nous avons également voulu savoir si les activités d'AÉ dans ce matériel didactique correspondent à la vision ministérielle québécoise en ce qui a trait à l'approche par compétences. La présente étude a deux objectifs majeurs. D'abord, elle vise la création et la validation d'une grille d'évaluation qui va nous permettre d'évaluer la composante autoévaluation dans les ensembles didactiques en enseignement de l'ALS. Ensuite, elle vise l'utilisation de cette grille pour analyser les pratiques autoévaluatives des ensembles didactiques, et ce, en prenant en compte huit critères de la forme et du contenu préalablement établis lors de la création de la grille. Parmi ces critères, il y a la langue, le type de techniques, les compétences autoévaluées et les phases du processus d'AÉ. Au niveau de la forme, il y a une grande utilisation des grilles comme technique d'AÉ, la langue est généralement adaptée à l'âge des élèves et la plupart des activités d'AÉ ne sont pas intégrées aux activités d'apprentissage. Au niveau du contenu, la plupart des activités observées sont de type autoévaluation basée sur une tâche, et non de type global. De plus, les exercices d'AÉ observés sont en conformité avec les assises du programme d'ALS et le Programme de formation de l'école québécoise en ce qui a trait aux compétences disciplinaires et transversales. Enfin, la plupart des pratiques autoévaluatives observées incitent les élèves à faire des jugements sur les différents aspects de l'apprentissage et à planifier pour leurs apprentissages futurs. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : évaluation formative, autoévaluation, anglais langue seconde, analyse de contenu, grille d'évaluation, matériel didactique.

Ce mémoire s'intéresse à l'influence de la règlementation américaine sur la qualité des produits médicaux commercialisés au Canada et aux États-Unis. Au départ, notre recherche s'intéressait uniquement aux entreprises canadiennes mais étant donné la taille restreinte et la récence de ce marché, et qu'il nous fallait des entreprises qui avaient connu les changements règlementaires des trente dernières années, nous l'avons étendu aux entreprises américaines. L'objectif de recherche consiste à établir si la réglementation influence, à elle seule, la qualité des produits ou si c'est l'effet de plusieurs variables citées dans la littérature, notamment la technologie, les institutions de santé et les besoins d'utilisateurs. L'analyse contextuelle a permis de tracer, sur une période de trente années, les événements historiques importants qui auraient contribué à l'évolution de la qualité. Citons, sans ordre particulier, la modernisation de l'appareil règlementaire américain, la croissance des décès issus de mauvaises manipulations des appareils médicaux, l'arrivée des innovations technologiques dans le secteur de la santé, un mouvement consumériste naissant, la montée des programmes règlementaires orientés vers l'utilisateur. En optant pour une méthodologie d'entretien individuel, nous avons pu vérifier l'influence de ces facteurs, auprès des participants, tous des cadres exécutifs ayant plus de dix ans d'ancienneté dans l'entreprise, et contrôler la qualité des verbatims. L'analyse des entretiens a démontré que, selon les répondants, la réglementation influence la qualité, voire contribue à son amélioration notamment depuis 1990 lorsque la FDA a modernisé l'acte des dispositifs médicaux pour inclure les facteurs humains, communément appelés « l'expérience utilisateur ». D'ailleurs ce dernier est désormais un critère de qualité d'importance égale aux propriétés techniques des produits grâce au lobby des entreprises innovantes pour la plupart américaines. Incombe aux entreprises "en mode réaction" d'investir dans ce domaine pourtant très répandu dans d'autres industries au lieu de se contenter de corriger les défauts techniques des produits. Par ailleurs, il ressort de notre analyse que les entreprises médicales d'origine canadienne et de moindre taille auront plus de difficulté à se mesurer aux leaders américains non pas par manque de vision ou de stratégie orientée client, mais par manque de ressources et en l'absence de partenariat. Enfin, le défi qui cette-fois concerne toutes les entreprises est celui d'innover et de promouvoir les avancées technologiques dans un système réglementé qui, historiquement, ne les facilite pas. ______________________________________________________________________________

Ce mémoire examine plusieurs questions d'éthique auxquelles font face les chercheurs universitaires en ce qui concerne la valorisation (le partage, la réutilisation et la commercialisation) des bases de données et des banques de matériel. Dans un premier temps, nous présentons les résultats d'une étude qualitative du point de vue de vingt deux chercheurs à l'Université de Montréal, qui révèle les nombreuses limitations à la valorisation, y compris le manque de ressources, le consentement à la recherche, la confidentialité des participants ou patients et la compétition entre chercheurs. Malgré ces limitations, le partage de bases et de banques est la forme de valorisation la plus acceptée par les chercheurs à l’Université de Montréal. De plus, ce partage est préconisé dans la documentation scientifique comme un idéal de la science. Dans un deuxième temps, nous démontrons que si le partage de bases et de banques est primae facie une norme éthique généralement acceptée, les limitations à cette norme devraient être davantage comprises et justifiées. Pour ce faire, nous présentons une analyse des limitations principales du partage des bases et des banques qui révèle que la plupart de ces limitations sont causées par des manquements à l’intégrité de la recherche (manque de collégialité ou de confiance). Dans un troisième temps, nous terminons en proposant des recommandations et des pistes de réflexion afin de susciter un plus grand partage éthique des bases de données et des banques de matériel tout en respectant certaines contraintes justifiables. / This master’s thesis focuses principally on the ethical issues faced by university researchers in the valorization (sharing, reuse and commercialization) of databases and material banks. First, I present the results of a qualitative study on the perceptions of 22 researchers at the Université de Montréal regarding various limitations to valorization, including the lack of resources, consent processes, participant confidentiality and competition between researchers. Despite these shortcomings, the sharing of databases and material banks is the mode of valorization most accepted by researchers at the University of Montreal. This sharing is advocated in the scientific literature as an ideal or norm of science. Second, I argue that if such sharing is prima facie ethical and beneficial, then practices which would limit sharing should be better understood and justified. I present an analysis of the main limitations to sharing which reveals that instances of a lack of integrity in research (that undermine collegiality or trust) are at the root of many of these limitations. Third, I conclude with reflections and general recommendations to achieve greater ethical sharing while still acknowledging the existence of certain justifiable constraints. / La recherche du premier chapitre de ce mémoire a été menée en collaboration avec les co-chercheurs suivants: Catherine Olivier et Michel Bergeron.