Cette étude doctorale porte sur les indices d’ajustement des scores individuels dérivés de la Théorie des réponses aux items (TRI). Les deux concepts retenus dans le cadre de cette recherche sont les taux de détection et les points critiques. Le premier et le troisième article traitent des taux de détection tandis que le deuxième article traite des points critiques. Le premier article étudie la relation entre la puissance des indices et l’ajustement des modèles logistiques à 2 et à 3 paramètres de la TRI aux données. Les résultats suggèrent que pour que les indices soient puissants, un modèle qui correspond à la distribution des données doit être préféré à un modèle qui épouse les données. Dans le deuxième article, nous avons élaboré des points critiques pour la statistiques lz qui peuvent être utilisés dans des contextes semblables à ceux étudiés dans le cadre du premier article. Les résultats obtenus, dans le deuxième article, démontrent qu’il est possible de créer une table des points critiques. Les intervalles de confiance calculés pour chaque point critique indiquent que ces derniers sont précis. Lors de la mise à l’essai de ces points critiques, il a été observé que les taux d’erreur de type I sont conservateurs. Ceci est plus prononcé pour l’erreur de type I de 0,01. Quant aux taux de détection pour les niveaux d’erreur de type I de 0,05 et 0,10, ils sont légèrement inférieurs à ceux recensés dans la documentation. Dans le troisième article, il est question de la relation entre les taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels et le taux d’aberrance des patrons de réponses. Les résultats de ce troisième article suggèrent l’existence du phénomène du taux d’aberrance optimal. Il y a une augmentation du taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels avec l’augmentation du taux d’aberrance jusqu’à l’atteinte d’un sommet. Par la suite, une augmentation du taux d’aberrance entraîne une diminution du taux de détection. Ces derniers résultats nous permettre d’expliquer un phénomène qui n’avait jamais été formellement étudié auparavant. / This doctoral research on Item Response Theory (IRT)-based Person-Fit Statistics (PFS) is comprised of three studies. This research was divided in such a way so we could study two key concepts: the detection rates and the critical values of PFS. In the first and third study, detection rates were studied. The second study focused on the critical values of a PFS. In the first article, we observed that the PFS were more accurate when they were used with parametric estimated ICCs (ML2P and ML3P), and this was independent of the sample size. It seems necessary to verify the model-data fit before carrying out appropriateness assessment with IRT-based PFS. Following the development of a table of critical values, in the second article, the degrees of confidence were calculated for each interval and these results lead us to believe that the critical values were precise. These critical values were tested and it was observed that the type I error rates were conservative but the detection rates observed for .05 and .10 type I error levels were slightly inferior to the detection rates found in the literature. In the third article, we investigated the optimal aberrance phenomenon, i.e., we observed an increase in the detection rate of PFS with an increase in the aberrance rate until a peak was reached and then an increase in the aberrance rate lead to a decrease in the detection rates of PFS. These last results help us to explain a phenomenon that was never previously studied.

La flottation est un procédé de séparation dont l'objectif est de séparer les minéraux de valeur de la gangue pour leur récupération sous forme de concentré. Au cours de ce processus, on distingue principalement deux étapes : la première est la sélection et la collecte des particules de valeur et par la suite, la seconde a pour objectif la récupération des particules à partir de l'appareil. Le produit ainsi obtenu se nomme le concentré, qui est ensuite commercialisé par les entreprises minières pour en tirer un bénéfice économique. Ces concentrés sont évalués à l'aide des termes économiques d'un document appelé contrat de smeltage. L'objectif de ce contrat est de normaliser la qualité et la quantité de concentré vendu par les concentrateurs aux fonderies. Ainsi, un objectif clé pour maximiser les recettes tout en respectant les spécifications du client est de pouvoir contrôler la récupération et la teneur des particules de valeur dans le concentré produit. Le projet de recherche mis en oeuvre par l'Université Laval cherche à atteindre cet objectif, en utilisant comme exemple un appareil courant de séparation appelé colonne de flottation. L'exécution du projet comporte diverses étapes dont la première est de mesurer et contrôler les variables qui interviennent dans l'optimisation de la récupération et de la teneur du concentré. Le projet se déroule autour d'une colonne pilote de 7,2 mètres de haut et de 14 cm de diamètre alimentée avec la même pulpe qu'une colonne de nettoyage industrielle dans le circuit de cuivre du concentrateur Laronde (Agnico-Eagle Mines). Cette colonne expérimentale est munie de capteurs de profondeur d'écume, de taux de rétention de gaz et de différentiel d'eau, tous basés sur l'utilisation de la conductivité électrique comme propriété mesurable en ligne. La dernière de ces variables, correspondant au flux net d'eau qui traverse l'interface entre l'écume et la pulpe dans une colonne, est en grande mesure responsable de la teneur du concentré dans l'étape de nettoyage des circuits de flottation [7], [8], [9]. La première phase du travail a été effectuée par un groupe multidisciplinaire du département de génie électrique et de génie informatique et du département de génie des mines, de la métallurgie et des matériaux de l'Université Laval, et a eu comme objectif la construction, l'installation et la mise en fonction d'une colonne pilote et de ses appareils accessoires (pompes, réservoirs, etc.). Par la suite, Riquelme [25] a développé un nouveau système de mesure électronique conçu pour mesurer la conductivité électrique dans le système de contrôle de la colonne et, particulièrement, dans les capteurs de profondeur d'écume et de taux de rétention de gaz en ligne. Ce mémoire présente la validation du système de mesure développé par Riquelme dans le laboratoire de flottation de l'Université Laval, système qui a ensuite été testé dans un système de trois phases dans la colonne pilote installée au concentrateur Laronde. Les résultats obtenus ont permis de développer une méthodologie pour l'obtention d'une relation empirique qui permet d'estimer en ligne le différentiel d'eau. L'application de cette méthode aux colonnes industrielles de ce concentrateur devrait être considérée dans un proche avenir.

Québec Université Laval, Bibliothèque 2016

L'érosion régressive est l'un des mécanismes initiaux de l'érosion interne qui se produit dans les fondations des barrages en remblai et des digues. Une fois que la charge hydraulique de l'écoulement souterrain atteint des conditions critiques, des particules de la couche granulaire se détachent et sont transportées vers le pied aval avec l'écoulement sous le toit du matériau cohésif. Un conduit d'érosion étiré de l'amont vers l'aval se forme dans la fondation à travers ce processus, mettant en danger la stabilité du corps supérieur du barrage. Des études antérieures ont révélé que deux mécanismes différents sont responsables de la progression du conduit d'érosion, à savoir les érosions primaires et secondaires, c'est-à-dire l'érosion au niveau de la tête du conduit et du lit du conduit, respectivement. Plusieurs critères ont été développés sur la base de l'érosion secondaire, tels que la méthode de Sellmeijer pour déterminer le gradient global critique requis pour la progression du conduit d'érosion. Cependant, la plupart des investigations récentes se sont concentrées sur les conditions hydrauliques locales, car l'application de tels critères globaux sur le terrain pourrait être difficile en raison de l'hétérogénéité du terrain et de la stratification complexe du sol. Cette étude vise principalement à modéliser expérimentalement l'érosion régressive. Pour atteindre cet objectif, une cellule d'essai rectangulaire avec sortie de type trou est conçue pour contourner les inconvénients et les limitations des dispositifs existants. La configuration améliorée est composée de plusieurs rangées de capteurs de pression le long du chemin du conduit d'érosion, permettant de suivre librement les conditions hydrauliques le long des méandres du conduit. La compaction horizontale, l'application automatique de charge, le système d'acquisition de données de haute précision et fréquence et la procédure d'essai basée sur l'instrumentation sont d'autres améliorations ajoutées à la cellule. Les essais d'érosion avec la configuration améliorée sur différents sables fins uniformes montrent que le gradient global critique (i$\sf_{G\_cr}$) dans la configuration de sortie de type trou peut être expliqué par la conductivité hydraulique (k) et la taille de grain représentative (d$_{\mathsf70}$). La comparaison des données d'essai de la présente étude avec les données de la littérature démontre en outre que i$\sf_{G\_cr}$ corrèle parfaitement avec le facteur d'échelle (F$\sf_s$) qui intègre à la fois k et d$_{\mathsf70}$. En conséquence, le critère modifié de Sellmeijer est examiné pour son inclusion d'un nombre excessif de paramètres dans la prédiction du gradient global critique. La révision de la procédure de développement de la méthode de Sellmeijer révèle que le modèle est surajusté et inclut des paramètres intercorrélés. L'analyse statistique des données expérimentales utilisées pour modifier le critère de Sellmeijer montre qu'un modèle alternatif avec un nombre moindre de paramètres existe qui peut prédire le gradient global critique encore plus précisément. Le modèle proposé, développé sur la base des données expérimentales avec une sortie de type pente, est ensuite validé avec les données d'essai obtenues à partir de la configuration améliorée de cette étude. Il est démontré que le modèle est capable de prédire avec précision les deux types de configurations de sortie. Une analyse supplémentaire sur la capacité de prédiction du critère modifié de Sellmeijer rejette l'hypothèse précédente concernant sa surestimation 2 fois supérieure dans la prédiction du gradient pour les sorties de type trou. De plus, l'historique des charges et le gradient local sont étudiés dans les tests d'érosion sur les sables fins. Il est constaté que l'historique de charge hydraulique, c'est-à-dire l'application de charge en une seule étape ou en plusieurs étapes, n'a aucune influence sur le processus d'érosion. L'analyse des gradients locaux mesurés en amont du conduit d'érosion à l'aide des capteurs de la cellule reflète la relation mutuelle entre la progression du conduit d'érosion et le gradient local à la tête du conduit. Les résultats des essais indiquent la relation linéaire entre le gradient global critique et le gradient local. Une méthode géostatistique (krigeage) est utilisée pour étudier davantage l'influence de la distance entre les capteurs sur l'ampleur du gradient local mesuré. Il est démontré que le krigeage pourrait ne pas être un outil approprié pour l'interpolation de la charge hydraulique à proximité de la tête du conduit d'érosion. Une approche différente est utilisée, démontrant que le gradient local augmente de manière exponentielle avec la diminution de la distance entre les capteurs. / Backward erosion piping is one the initiating mechanisms of internal erosion that occurs in the foundations of embankment dams and dikes. Once the hydraulic load of the underground seepage reaches the critical conditions, particles of the granular layer are detached and transported towards the downstream toe with the seepage under the roof of the cohesive material. A stretched pipe from upstream to downstream forms in the foundation through this process which endangers the stability of the upper dam body. Previous studies found out that two different mechanisms are responsible for the progression of the pipe, namely primary and secondary erosions, i.e., erosion at the pipe tip and the pipe bed, respectively. Several criteria have been developed based on the secondary erosion such as Sellmeijer's method to determine the critical global gradient required for the pipe progression. Most recent investigations, however, focused on the local hydraulic conditions since application of such global criteria in the field could be challenging due to the field heterogeneity and complex soil stratification. This study aims primarily to model backward erosion experimentally. To achieve this end, a rectangular test cell with hole-type exit is designed which improves the drawbacks and limitations of the existing setups. The improved setup is composed of several rows of pressure sensors along the pipe pathway enabling to track freely meandering pipe's hydraulic conditions. Horizontal compaction, automatic load application, high accuracy and frequency data acquisition system and instrumentation-based testing procedure are other improvements added to the cell. The erosion tests with the improved setup on different fine uniform sands show that the critical global gradient (i$\sf_{G\_cr}$) in hole-type exit configuration can be explained by the hydraulic conductivity (k) and the representative grain size ($_{\mathsf70}$). Comparing the present study's test data with the data from the literature further demonstrates that i$\sf_{G\_cr}$ correlates perfectly with the scale factor (F$\sf_s$) which incorporates both k and $_{\mathsf70}$. Consequently, Sellmeijer's modified criterion is scrutinized for its inclusion of an excessive number of parameters in predicting the critical global gradient. Revisiting the development procedure of Sellmeijer's method reveals that the model is overfitted and it includes intercorrelated parameters. Statistical analysis on the experimental data used to modify Sellmeijer's criterion shows that an alternative model with a smaller number of parameters exists that can predict critical global gradient even more accurate. The proposed model developed based on the experimental data with slope-type exit is further validated with the test data obtained from this study's improved setup. It is shown that the model is capable of accurate prediction for both types of exit configurations. Additional analysis on the prediction capability of the Sellmeijer's modified criterion dismisses the prior hypothesis concerning its 2-time overestimation in prediction of the gradient for the hole-type exits. Furthermore, the loading history and local gradient are investigated in the erosion tests on the fine sands. It is found out that hydraulic loading history, i.e., single stage or multistage load application does not have any influence on the erosion process. The analysis of the local gradients measured upstream of the pipe using the cell sensors reflects the mutual relationship between the pipe progression and the local gradient at the pipe tip. The test results indicate the linear relationship between the critical global gradient and the local gradient. A geostatistical method (kriging) is used to further study the influence of the sensors distance on the magnitude of the measured local gradient. It is demonstrated that kriging might not be an appropriate tool to use for interpolation of the pressure head in the vicinity of the pipe tip. A different approach is used which demonstrates that local gradient increases exponentially with decreasing distance between the sensors.

Le mode de collecte web gagne de plus en plus de popularité depuis sa création, ceci notamment en raison des avantages qu’il apporte en termes de coût et de temps. Cependant, les tendances nonprobabilistes des échantillons web font souvent douter de leur capacité à fournir des résultats aussi représentatifs que ceux d’un mode traditionnel typique tel que le téléphone. Le but de ce mémoire est de comparer les modes non-probabiliste web et probabiliste téléphone souvent suggérés par les firmes de sondage au Québec. Nous analysons principalement les éventuelles différences entre les échantillons web et téléphone du point de vue de l’adaptation à la maladie de Lyme. Plus spécifiquement, les trois objectifs de l’étude sont de : (1) comparer la représentativité des deux échantillons avec les données du recensement en termes de caractéristiques sociodémographiques, (2) comparer ces modes d’enquête en ce qui concerne l’estimation des taux d’adoption de comportements préventifs à l’égard de la maladie de Lyme tel que rapportés par les répondants aux deux sondages, et (3) tester l’invariance de la mesure des comportements préventifs des échantillons non probabiliste (panel Web) et probabiliste (téléphone). Les données proviennent d’une étude sur les comportements d’adaptation à la maladie de Lyme. Les échantillons panel Web (n=956) et téléphone (n=1003) sont constitués de résidents québécois de 18 ans et plus habitant les régions de risques faible à significatif. Les résultats montrent premièrement qu’aucun des échantillons n’est représentatif de la population cible au regard des caractéristiques sociodémographiquestelles que rapportées dans le recensement canadien de 2016. Deuxièmement, nos résultats indiquent que le taux de non-réponse aux comportements préventifs d’adaptation à la maladie et autres variables associées est significativement plus élevé dans l’échantillon web. Cependant, la magnitude de cette différence est nulle pour 19 items sur 30, et faible pour les 11 autres. De plus, aucune différence importante n’a été relevée lors de la comparaison des deux échantillons du point de vue de l’estimation de la prévalence desdits comportements et leurs déterminants. Enfin, les analyses d’invariance de l’indice d’adaptation ou de prévention à l’égard de la maladie de Lyme révèle que la structure de l’indice est la même pour les deux échantillons. On en conclut que malgré certaines différences observées entre les modes web et téléphone, les répondants des deux échantillons ont tendance à adopter des comportements similaires d’adaptation à la maladie de Lyme. / The web data collection mode has been increasing in popularity since its creation, primarily due to its cost and time effective benefits. However, its non-probabilistic tendencies often bring doubts concerning the representativity of its results in comparison to a typical mode such as the telephone. This master’s thesis compares the non-probability web and probability telephone modes, often suggested by polling firms in the province of Quebec. It principally analyzes the eventual differences between both samples on their adaptation to the Lyme disease. More specifically, the three main goals of this study are: (1) to compare the representativeness of both samples with the census data in terms of their socio-demographic characteristics, (2) to compare those two survey modes regarding their respondents’ preventive behaviour estimates against the Lyme disease, and (3) to test the measurement invariance of the nonprobability (Web panel) and probability (telephone) samples’ preventive behaviour. The data comes from a study on the adaptation of prevention behaviors against Lyme disease. The web (n=956) and telephone samples (n=1003) are made of individuals, 18 years old and above, from low and significant risk regions. Results firstly reveal that neither survey is representative of the Canadian census of 2016. Secondly, results show that the non-response rate for Lyme disease prevention adaptive behaviors and other associated variables is higher in the web survey. However, the magnitude of this significance is nil for 19 out of 30 the items, and small for the other 11. Moreover, no important dissimilarities were found in comparing both samples’ estimates in terms of the behaviours’ prevalence and their determinants. Finally, the measurement invariance analyses on the index of adaptation to the Lyme disease show a similar structure of the index for both samples. In conclusion, although the web and telephone samples are different in some respects, their respondents tend to have similar behaviors of adaptation to the disease.

Un programme est dit non interférent si les valeurs de ses sorties publiques ne dépendent pas des valeurs de ses entrées secrètes. Des études ont montré que par l'analyse du flot d'information, on peut établir et contrôler cette propriété ou des propriétés qui lui sont étroitement liées. Dans ce travail, nous examinons en détail les modèles d'analyse de flot d'information existants, et esquissons une nouvelle approche dans un paradigme concurrent. La première partie de ce mémoire présente les différentes formulations de la non-interférence et un survol des grandes familles de mécanismes d'analyse de flot d'information. En second lieu, nous présentons en détail quelques mécanismes récents d'analyse sensibles aux flots, applicables à la programmation séquentielle. Mécanismes statiques pour certains, dynamiques ou hybrides pour d'autres. Dans la troisième partie, nous explorons deux modèles récents de sécurisation des flots d'information dans un programme concurrent. Les deux modèles ont en commun la particularité de proposer des traitements pour sécuriser l'interaction entre les programmes et l'ordonnanceur. Nous terminons par une esquisse de notre nouvelle approche, basée sur l'analyse des dépendances entre les variables d'un programme concurrent. / A program is said to be noninterfering if the values of its public (or low) outputs do not depend on the values of its secret (or high) inputs. Various researchers have demonstrated how this property (or closely related properties) can be achieved through information flow analysis. In this work, we present in detail some existing models of information flow analysis, and sketch a new approach of analysis for concurrent programming. The first part of this thesis presents the different formulations of non-interference, and an overview of the main types of information flow analysis. In the second part, we examine in detail some recent static and dynamic (hybrid) flow-sensitive analysis models, for a simple imperative language. In the third part, we explore two recent models of secure information flow in concurrent programs, which develop a novel treatment of the interaction between threads and the scheduler to prevent undesired interleaving. We end with a sketch of the foundations for another approach, based on the analysis of dependencies between variables of concurrent programs.

L'explosion de la bulle internet au début des années 2000 a eu d'énormes impacts sociaux et économiques. Aujourd'hui, le nombre d'internautes approche les quatre milliards et internet s'est ancré dans notre vie quotidienne. De plus en plus d'informations circulent dans ce réseau et depuis les révélations d'Edward Snowden, le public a pris conscience du besoin de protéger sa vie privée. Ce mémoire présente dans un premier temps les concepts généraux de l'anonymat et de la protection de la vie privée sur internet. Ensuite, les réseaux anonymes les plus populaires y sont étudiés : JAP, Mixmaster, TOR et I2P. Nous verrons que la meilleure protection de ces réseaux est leur taille. [1] a élaboré un système de paiement pour rémunérer les relais de TOR dans le but d'encourager les internautes à participer sur le réseau anonyme. Nous verrons comment adapter ce système au réseau anonyme I2P. / Since the beginning of this century, the explosion of the internet has had an important social and economic impact. Today, the number of internet users has approached four billion and it has become a part of our daily lives. More and more information circulates on the internet and since Edward Snowden's global surveillance disclosure in 2013, the public is now aware about the necessity to protect their private lives. In a rst time, this thesis introduces anonymity and privacy general concepts'. Then, the following popular anonymous networks are studied: JAP, Mixmaster, TOR and I2P. We will see that the best protection for these network is their size. [1] has elaborates a payment system for remunerates the TOR relays in order to encourage Internet users to participate in the anonymous network. We will see how adapt this system on the I2P anonymous network.

Cette thèse s'attarde sur plusieurs aspects de la collaboration humain-robot, dont le développement d'interfaces de contrôle, la conception de robots plus sécuritaires ainsi que le développement d'algorithmes de contrôle. Le tout est réparti sur 7 chapitres. Le premier chapitre présente une brève introduction ainsi que la méthodologie employée au cours de la thèse. Le deuxième chapitre présente une méthode d'équilibrage statique par contrepoids. Une transmission hydraulique permet de déporter facilement le contrepoids à l'extérieur de l'espace de travail du système équilibré. L'utilisation de cylindres à membrane permet une transmission fluide avec un minimum de friction. Dans le troisième chapitre, nous exploitons ce principe d'équilibrage pour développer un bras de robot sériel à 7 ddls. Deux mécanismes d'équilibrage sont proposés et testés d'abord sur des bancs d'essai puis sur le prototype final. Un banc d'équilibrage à deux plateaux permet d'ajuster la pression des cylindres avec une seule charge mobile pour s'adapter à la masse soulevée par le bras. Dans le quatrième chapitre, nous développons un algorithme de commande exploitant la redondance du bras développé précédemment. Puisque les critères courants d'exploitation de la redondance dépendent de la situation, nous laissons le soin à l'opérateur de gérer lui-même cette redondance. Notre algorithme implémente une commande standard en admittance qui combat les perturbations indésirables à l'effecteur. Cependant, elle permet aux perturbations qui n'affectent pas la position de l'effecteur de modifier la configuration du robot. Le cinquième chapitre présente le développement d'un capteur tactile à base de silicone et noir de carbone. Les propriétés du mélange de silicone et noir de carbone sont étudiées afin d'optimiser la sensibilité du matériau. Nous proposons ensuite un modèle mathématique de la piézorésistivité du matériau afin d'estimer la pression appliquée et nous présentons des méthodes de fabrication du capteur et d'acquisition des signaux. Dans le sixième chapitre, nous développons un système de freinage passif adapté aux systèmes de ponts roulants. Le système permet d'appliquer à la charge transportée une force de freinage proportionnelle à sa vitesse. Une interface de contrôle intuitive permet à l'opérateur d'activer le système au besoin. Le septième chapitre présente une brève conclusion de la thèse.

Se procurer les outils les plus récents et les plus performants liés à la sécurisation de réseaux informatique est loin d'être suffisant pour réduire les risques d'intrusions. En effet, le maillon le plus faible dans la chaîne de la sécurité informatique est souvent l'intervention humaine qui est parfois nécessaire pour installer et configurer ces outils. Limiter cette intervention humaine permettra sans doute de réduire à la fois les risques et les coûts engendrés par la sécurité. Il est important, par exemple, de développer des méthodes sûres permettant de configurer automatiquement un réseau informatique de sorte que son comportement soit conforme à une politique de sécurité donnée. C'est dans cet axe de recherche que se situe ce travail. En effet, nous proposons une méthode formelle permettant de générer à partir d'une politique de sécurité (spécifiée par une formule logique) et d'un réseau informatique (spécifié par un processus) une configuration sécuritaire de ce réseau.

Nous avons étudié expérimentalement la statique et la dynamique des déformations d'interfaces fluides induites par la pression de radiation acoustique d'un faisceau focalisé. Deux situations expérimentales ont été plus particulièrement étudiées : – nous avons réalisé un travail de métrologie pour tester pour la première fois la validité de l'expression de la pression de radiation acoustique sur des interfaces acoustiquement transparentes. Ce test a nécessité de mettre au point une technique de mesure de tension interfaciale in situ et sans contact utilisant la pression de radiation acoustique et de modéliser précisément la dynamique de la déformation d'interface. – lorsque l'interface liquide est parfaitement réfléchissante, une cavité acoustique se forme entre l'interface et l'émetteur, qui induit un fort couplage entre la propagation des ondes ultrasonores et la déformation de l'interface. Nous avons montré que ce couplage donne lieu à des phénomènes d'hystérésis, d'atténuation d'ondes capillaires par rétroaction passive, et d'oscillations spontanées de l'interface liquide.