Cette thèse présente une application de la théorie du contrôle pour les systèmes informatiques. Un algorithme de contrôle peut gérer des systèmes plus grands et plus complexes, même lorsqu'ils sont particulièrement sensibles aux variations de leur environnement. Cependant, l'application du contrôle aux systèmes informatiques soulève plusieurs défis, par exemple dû au fait qu'aucune physique ne les régisse. D'une part, le cadre mathématique fourni par la théorie du contrôle peut être utilisé pour améliorer l'automatisation, la robustesse et la fiabilité des systèmes informatiques. D'autre part, les défis spécifiques de ces cas d'étude permettent d'élargir la théorie du contrôle elle-même. L'approche adoptée dans ce travail consiste à utiliser deux systèmes informatiques d'application: la protection de vie privée liée à la mobilité et les performances des services clouds. Ces deux cas d'utilisation sont complémentaires par la nature de leurs technologies, par leur échelle et par leurs utilisateurs finaux.La popularité des appareils mobiles a favorisé la diffusion et la collecte des données de localisation, que ce soit pour que l'utilisateur bénéficie d'un service personnalisé (e.g. une planification d'itinéraire) ou pour que le prestataire de services tire des informations utiles des bases de données de mobilité (e.g. la popularité de lieux). En effet, de nombreuses informations peuvent être extraites de données de localisation, y compris des données personnelles très sensibles. Pour remédier à cette atteinte à la vie privée, des mécanismes de protection spécifiques aux données de mobilité (LPPM) ont été élaborés. Ce sont des algorithmes qui modifient les données de localisation de l'utilisateur, dans le but de cacher des informations sensibles. Cependant, ces outils ne sont pas facilement configurables par des non experts et sont des processus statiques qui ne s'adaptent pas à la mobilité de l'utilisateur. Dans cette thèse, nous développons deux outils, l'un pour les bases de données déjà collectées et l'autre pour l'utilisation en ligne, qui garantissent aux utilisateurs des niveaux de protection de la vie privée et de préservation de la qualité des services en configurant les LPPMs. Nous présentons la première formulation du problème en termes de théorie du contrôle (système et contrôleur, signaux d’entrée et de sortie), et un contrôleur PI pour servir de démonstration d’applicabilité. Dans les deux cas, la conception, la mise en œuvre et la validation ont été effectuées par le biais d'expériences utilisant des données d'utilisateurs réels recueillies sur le terrain.L'essor récent des bigdata a conduit au développement de programmes capables de les analyser, tel que MapReduce. Les progrès des pratiques informatiques ont également permis d'établir le modèle du cloud (où il est possible de louer des ressources de bas niveau pour permettre le développement d'applications de niveau supérieur sans se préoccuper d'investissement ou de maintenance) comme une solution incontournable pour tous types d'utilisateurs. Garantir les performances des tâches MapReduce exécutées sur les clouds est donc une préoccupation majeure pour les grandes entreprises informatiques et leurs clients. Dans ce travail, nous développons des techniques avancées de contrôle du temps d'exécution des tâches et de la disponibilité de la plate-forme en ajustant la taille du cluster de ressources et en réalisant un contrôle d'admission, fonctionnant quelle que soit la charge des clients. Afin de traiter les non linéarités de MapReduce, un contrôleur adaptatif a été conçu. Pour réduire l'utilisation du cluster (qui entraîne des coûts financiers et énergétiques considérables), nous présentons une nouvelle formulation du mécanisme de déclenchement du contrôle événementiel, combiné à un contrôleur prédictif optimal. L'évaluation est effectuée sur un benchmark s'exécutant en temps réel sur un cluster, et en utilisant des charges de travail industrielles. / This thesis presents an application of Control Theory for Computing Systems. It aims at investigating techniques to build and control efficient, dependable and privacy-preserving computing systems. Ad-hoc service configuration require a high level of expertise which could benefit from automation in many ways. A control algorithm can handle bigger and more complex systems, even when they are extremely sensitive to variations in their environment. However, applying control to computing systems raises several challenges, e.g. no physics governs the applications. On one hand, the mathematical framework provided by control theory can be used to improve automation and robustness of computing systems. Moreover, the control theory provides by definition mathematical guarantees that its objectives will be fulfilled. On the other hand, the specific challenges of such use cases enable to expand the control theory itself. The approach taken in this work is to use two application computing systems: location privacy and cloud control. Those two use-cases are complementary in the nature of their technologies and softwares, their scale and in their end-users.The widespread of mobile devices has fostered the broadcasting and collection of users’ location data. It could be for the user to benefit from a personalized service (e.g. weather forecast or route planning) or for the service provider or any other third party to derive useful information from the mobility databases (e.g. road usage frequency or popularity of places). Indeed, many information can be retrieved from location data, including highly sensitive personal data. To overcome this privacy breach, Location Privacy Protection Mechanisms (LPPMs) have been developed. They are algorithm that modify the user’s mobility data, hopefully to hide some sensitive information. However, those tools are not easily configurable by non experts and are static processes that do not adapt to the user’s mobility. We develop two tools, one for already collected databases and one for online usage, that, by tuning the LPPMs, guarantee to the users objective-driven levels of privacy protection and of service utility preservation. First, we present an automated tool able to choose and configure LPPMs to protect already collected databases while ensuring a trade-off between privacy protection and database processing quality. Second, we present the first formulation of the location privacy challenge in control theory terms (plant and control, disturbance and performance signals), and a feedback controller to serve as a proof of concept. In both cases, design, implementation and validation has been done through experiments using data of real users collected on the field.The surge in data generation of the last decades, the so-called bigdata, has lead to the development of frameworks able to analyze them, such as the well known MapReduce. Advances in computing practices has also settled the cloud paradigms (where low-level resources can be rented to allow the development of higher level application without dealing with consideration such as investment in hardware or maintenance) as premium solution for all kind of users. Ensuring the performances of MapReduce jobs running on clouds is thus a major concern for the big IT companies and their clients. In this work, we develop advanced monitoring techniques of the jobs execution time and the platform availability by tuning the resource cluster size and realizing admission control, in spite of the unpredictable client workload. In order to deal with the non linearities of the MapReduce system, a robust adaptive feedback controller has been designed. To reduce the cluster utilization (leading to massive financial and energetic costs), we present a new event-based triggering mechanism formulation combined with an optimal predictive controller. Evaluation is done on a MapReduce benchmark suite running on a large-scale cluster, and using real jobs workloads.

Le « problème difficile de la conscience » consiste à comprendre pourquoi certains processus physiques, comme ceux ayant lieu dans le cerveau humain, donnent lieu à de la conscience, c’est-à-dire à de l’expérience subjective. Ce mémoire se penche sur une théorie cherchant à répondre au problème difficile de la conscience : le monisme russellien. Cette théorie affirme en bref que la conscience est la nature intrinsèque de la matière. Le monisme russellien espère pouvoir expliquer l’existence de la conscience humaine en posant la conscience au niveau fondamental de la réalité. Toutefois, des critiques affirment que cette théorie est incapable d’expliquer comment la conscience présente dans la matière pourrait se combiner pour former la conscience humaine. Une telle objection se nomme le « problème de la combinaison ». Après une présentation du monisme russellien et du problème du la combinaison, la plausibilité de quatre différentes réponses au problème de la combinaison sera évaluée. Ces quatre réponses tâchent de rendre intelligible la manière dont la conscience présente dans la matière pourrait se combiner pour constituer la conscience humaine. / The "hard problem of consciousness" is the problem of understanding why certain physical processes, such as those taking place in the human brain, give rise to consciousness, or subjective experience. This thesis examines a theory that seeks to answer the hard problem of consciousness: Russellian monism. In short, this theory asserts that consciousness is the intrinsic nature of matter. Russellian monism hopes to explain the existence of human consciousness by positing consciousness at the fundamental level of reality. However, critics claim that this theory is unable to explain how consciousness present in matter could combine to form human consciousness. Such an objection is called the "problem of combination". After a presentation of Russellian monism and the combination problem, I critically evaluate the plausibility of four different answers to the combination problem. These four different answers try to make intelligible the way in which consciousness present in matter could combine to constitute human consciousness.

Les échanges au sujet de phénomènes paranormaux sont présents et bien installés sur le web. Le choix de plateformes qui s’offre aux utilisateurs est vaste pour partager son expérience avec les autres. Certains choisissent Reddit et particulièrement des subreddits dédiés au paranormal. Ce mémoire analyse une communauté en ligne, active sur le subreddit r/Ghosts, constituée de fans des phénomènes paranormaux. Je m’interroge sur les moyens mis en œuvre par cette communauté pour interagir dans le but de faire sens de la question de la potentielle existence des fantômes. À l’aide de concepts comme l’interactionnisme symbolique, la culture participative et l’intelligence collective, j’ai analysé une quarantaine d’interactions textuelles issues d’un partage de contenu médiatique. Les membres de la communauté, appelés redditors, interagissent pour trouver des solutions à des énigmes perçues comme étant de nature paranormale, mais aussi pour discuter et se divertir. Ces redditors interagissent avec différentes valeurs et croyances, parfois partagées. / The web is awash with conversations about paranormal activity. There are a lot of platforms on which users can share their experience. Some choose to pick Reddit and particularly subreddits dedicated to the paranormal. This master’s thesis studies the subreddit r/Ghosts, an online community (OC) dedicated to ghosts. Here, I question the means used by this OC to make sense of the possible existence of ghosts via interaction. Using theories and concepts such as symbolic interactionism, participatory culture, and collective intelligence, I studied over forty textual interactions initiated by a post including a media (picture, video, or audio). The redditors of r/Ghosts interact with each other to figure out paranormal enigmas but also to simply discuss or for entertainment purposes. They interact with different values and beliefs that they sometimes share.

Cet ouvrage est consacré au kantisme non orthodoxe de Friedrich-Albert Lange (1828-1875) et Hermann von Helmholtz (1821-1894) développé dans la seconde moitié du XIXe qui propose une révision psychophysique de l’épistémologie kantienne. On affirme que ce procédé n’aboutit pas à une réduction psychologique de la connaissance qui aurait pour conséquence d’éliminer une objectivité judicative (contrairement à ce que prétendent plusieurs commentateurs) ; en revanche, ce procédé apporte des modifications significatives aux conditions de possibilité nécessaires et universelles de l’expérience qui légitiment chez Kant une objectivité judicative. On démontre que l’épistémologie développée par ces deux auteurs peut être qualifiée de « naturalisme méthodologique » et partage avec l’épistémologie naturalisée développée au XXe siècle par Willard von Orman Quine (1908-2000) une série de stratégies argumentaires analogues qui expliquent essentiellement « how evidence relates to theory, and in what ways one's theory of nature transcends any available evidence. » (Quine, 1969, 83) Ainsi afin de soutenir qu’il existe une telle épistémologie naturalisée au XIXe siècle, on divise l’ouvrage en trois parties. La première section (chapitres premier et deuxième) introduit le concept de « naturalisme épistémologique » et étudie ses conséquences doctrinales et conceptuelles. La seconde section (chapitres troisième, quatrième et cinquième) argumente que l’inscription de l’épistémologie kantienne dans un cadre conceptuel naturalisé n’implique pas l’élimination d’une réflexion de second ordre sur les raisons qui légitiment une objectivité judicative au profit d’une simple étude des causes psychophysiques de la perception et des jugements qui s’y rapporte. La troisième section (chapitres sixième et septième) est consacrée à la question de l’objectivité des jugements logico-mathématiques et plus particulièrement à leur signification intuitive dans le cadre de l’expérience psychophysique. À partir de ces trois sections, on prétend pouvoir démontrer que l’épistémologie naturalisée de Helmholtz, Lange et Quine mobilise des stratégies argumentaires structurellement analogues malgré des contextes historiques et conceptuels radicalement différents. On retrouve à la fin de chaque section des remarques conclusives comparatives qui mettent en valeur (autant que faire se peut) ces stratégies argumentaires analogues utilisées au XIXe et au XXe siècle.

Dans cette étude, nous avons cherché à mieux comprendre la pratique enseignante lors de l'enseignement de la résolution de problèmes mathématiques pour les élèves du premier cycle du primaire. La compréhension de ces pratiques passe par une prise en compte de différentes composantes, allant de la planification à l’action réelle en classe et à ce qui guide l’enseignant. Pour atteindre notre objectif, nous avons analysé l’activité de quatre enseignants de deuxième année du primaire et leur classe pendant les séances d’enseignement de la résolution de problèmes ayant une structure additive. Nous avons observé deux séances qui ont été complétées par des entrevues avec chacun des enseignants (avant et après enseignement). Dans chacun des cas, une analyse en profondeur des séances en classe et des entrevues a permis de faire ressortir différentes caractéristiques des pratiques d’enseignement de la résolution de problèmes considérées, notamment sur le plan de ce qui sous-tend celles-ci (ce qui guide la planification et la pratique en classe), faisant ressortir la cohérence de cette pratique. L’analyse des séances en classe a par ailleurs permis de mettre en évidence le fait que, même si les conceptions éducatives des enseignants ne sont pas tout à fait les mêmes, nous avons pu noter que les stratégies d’enseignement considérées sont semblables dans l’action réelle en classe, autour de différentes tâches. Finalement, les caractéristiques qui se dégagent de l’analyse de ces quatre pratiques différentes de l’enseignement de la résolution de problèmes éclairent le rôle de l’enseignant dans l’apprentissage de la résolution de problèmes par les élèves et renseignent sur ce que ces enseignants considèrent qu’il est important d’apprendre. / In this study, we sought to better understand the way that problem solving practices must be taught during math class in primary school. The understanding of this issue comes from the need for consideration of the various components that are involved in this practice, and from the planning of the effective actions that the teacher guides must take into account in class. To achieve this goal, we analyzed the activity of four teachers of second grade classes during two sessions concerning the teaching problem solving with an additive structure. The observations were supplemented by interviews with each teacher (before and after teaching). In-depth analysis, for each case, classroom sessions and interviews helped to highlight the different characteristics of teaching problem solving when considering practices that underlay them (which guide the planning and classroom practice), showing the consistency of this practice. Analysis of class sessions also allowed highlighting the fact that although education teachers' conceptions are not quite the same, we noted that teaching strategies are considered similar in real action in the classroom, around different tasks. Finally, the characteristics that emerge from the analysis of these four different practices around the teaching of problem solving come to illuminate the role of the teacher in learning problem solving by students and that those teachers consider being important to learn.

Québec Université Laval, Bibliothèque 2015

Dans le contexte scolaire québécois, les EHDAA1 se retrouvent majoritairement intégrés dans les classes ordinaires régulières (MELS, 2009b; MEQ, 1999). Dans le cadre de l’école inclusive, le coenseignement (Friend et Cook, 2013) entre l’enseignante et l’orthopédagogue est peu utilisé (Goupil, Comeau, Doré, et Filion, 1995). Du côté du programme de formation actuel, la résolution de problèmes occupe une place centrale ce qui amène des difficultés en ce sens pour l’ensemble des élèves (Houdement, 2017; Zheng, Flynn, et Swanson, 2013). Par contre, les enseignantes (Lajoie et Bednarz, 2014) et les orthopédagogues (Giroux, 2014) ne disposent pas de modèle éprouvé pour les guider dans ce nouveau contexte d’apprentissage. Notre recherche vise à documenter les interventions faites par une enseignante et une orthopédagogue en situation de coenseignement dans une tâche de résolution d’un problème arithmétique verbal auprès d’élèves du primaire. Pour ce faire, nous avons observé deux activités, l’une dans une classe de 1re année et l’autre dans une classe de 3e année. Ensuite, les interventions ont été analysées à partir de la démarche de modélisation experte de Verschaffel, Greer, et De Corte (2000) et des formes d’aide à la représentation de Julo (1995). Enfin, un intérêt particulier a été accordé à la place occupée par le contexte réaliste du problème lors des interventions. L’analyse de nos données nous permet de constater une dominance des interventions au moment où les élèves représentent le problème. Ceci semble diminuer la possibilité que la représentation émerge de l’élève vu l’aide extérieure offerte (Julo, 1995). Les interventions en lien avec les calculs à effectuer sont davantage utilisées par l’orthopédagogue de 3e année. Ceci semble concorder avec la place croissante qu’occupe l’apprentissage des techniques de calcul au fil des années scolaires (MEQ, 2001) et avec les difficultés observées chez les élèves ayant des difficultés d’apprentissage (Andersson, 2008, 2010; Mary, 2003). Une dominance est aussi observée pour l’aide offerte par des tâches demandées en surplus de la tâche principale de résolution, et ce, sans constat de difficultés ou d’erreurs des élèves. Ceci semble indiquer un souhait d’éviter l’erreur plutôt qu’à l’envisager comme un indicateur nécessaire et utile à l’apprentissage (Astolfi, 2011). Enfin, notre contribution personnelle au schéma de la démarche de modélisation experte (Verschaffel et al., 2000) rend explicite la place de l’utilisation du contexte réaliste dans cette démarche. Ceci permet à une enseignante et une orthopédagogue de voir à quel moment de la démarche il est préférable d’intervenir à l’aide du contexte du problème.

Cette étude a comparé les évaluations cognitives et les stratégies d'adaptation de 93 femmes âgées non déprimées et 38 femmes âgées cliniquement déprimées face à un embêtement quotidien. Les évaluations cognitives ont été définies en demandant aux sujets d'identifier les intérêts qui étaient impliqués - dans la situation et les options disponibles pour la résoudre. Les stratégies ont été mesurées en déterminant les actions et pensées émises pour résoudre le problème. Les sujets déprimés ont rapporté significativement plus d'intérêts reliés au bien-être personnel et à l'estime de soi et ont eu moins tendance à accepter la situation que les non déprimés. Les déprimés ont utilisé significativement plus de stratégies d'échappement-évitement et de responsabilisation que les non déprimés tandis que ces derniers ont eu plus recours à des stratégies de distanciation, d'auto-contrôle, de solution de problème et de réévaluation positive. Ces résultats sont discutés à la lumière du modèle transactionnel du stress de Lazarus.

La théorie piagétienne permet d'évaluer les structures cognitives sollicitées lors de la présentation de situations à résolution de problèmes comme celles de mise en relation du temps, de l'espace et de la vitesse (les notions cinématiques). On observe, en cours de développement de ces notions, l'application d'algorithmes de raisonnement associés à des réponses caractéristiques. Le modèle de Crépault identifie certains de ces algorithmes. Des réponses conformes aux prédictions du modèle ont été observées lors de l'administration de problèmes de physique cinématique à des sujets adultes. Deux variantes d'une méthode métacognitive, introduites pour maximiser les performances des sujets expérimentaux, en facilitant leur représentation des problèmes, ont été testées. Contrairement à ce qui était attendu, elles ont été associées à une chute des performances et semblent avoir généré de la confusion.

Québec Université Laval, Bibliothèque 2019