Au cours des dernières années, la révolution numérique a continué sa progression. Les technologies de l'information et des communications (TIC) ont totalement changé la vie quotidienne des gens à leur domicile (concept de « maison numérique »). Pendant ce temps, non seulement le volume des émissions de CO2 produit par les TIC, ce qu'on appelle l'empreinte carbone, est sans cesse en croissance mais elle s'accompagne également d'une hausse du prix de l'électricité, augmentant fortement la part des équipements numériques dans la budget global des ménages. Ainsi, pour des raisons environnementale et économique, réduire la consommation d'énergie dans les nombreux équipements du réseau domestique est devenu un enjeu majeur. Dans ce contexte, la thèse porte sur la conception, l'évaluation et la mise en œuvre d'un ensemble de mécanismes dans le but de répondre aux problèmes de consommation d'énergie sur les réseaux locaux rassemblant les équipements numériques domestiques. Nous proposons un réseau de contrôle qui est formé par des noeuds de contrôle de l'énergie placés au-dessus du réseau traditionnel. Chaque nœud de contrôle est relié à un dispositif en vue de coordonner les états d'alimentation de l'équipement domestique associé.. Un démonstrateur pour un système Home Power Efficiency (HOPE) a également été mis en œuvre. Il démontre la faisabilité de la solution technique que nous proposons pour le contrôle de l'énergie dans un réseau domestique réel avec des scénarios réels qui sont souvent utilisées par utilisateur. Après avoir analysé le mode d'utilisation des équipements du réseau domestique, nous proposons un système de gestion d'énergie qui contrôle ces équipements minimisant ainsi que leur consommation. Le système est basé sur l'analyse des services collaboratifs, chaque service est découpé en blocs fonctionnels atomiques, distribués dans les différents équipements. Cela permet de gérer avec plus de précision les besoins énergétiques de chaque équipement de manière à n'alimenter que les composants nécessaires au service demandé. Pour conclure ces travaux, nous avons également cherché à minimiser les impacts de l'économie d'énergie sur la qualité d'expérience perçue par l'utilisateur (notamment le délai d'activation des services). Nous proposons un système de gestion d'énergie pour des services collaboratifs offrant plusieurs compromis possibles entre la consommation d'énergie et le délai d'activation des services dans un réseau domestique. Il est complété par un algorithme d'apprentissage du comportement des utilisateurs domestiques. / In recent years, Information and Communications Technology (ICT) has totally changed the people daily life in the Digital Home. Meanwhile, not only the amount of CO2 emission of ICT, so called ''footprint'', is increasing without cease, but also the price of electricity is constantly rising. Thus, it is quite important to reduce energy consumption in the home network and home devices for the environmental and economic reasons. In order to cope with this context, the thesis concerns the design, the evaluation, and the implementation of a novel set of mechanisms with the purpose of responding to home network energy consumption problems. We proposed firstly an Overlay Energy Control Network which is formed by the overlay energy control nodes. Each node is connected to one device which forms an overlay control network to coordinate the power states of the device. Then, a testbed for HOme Power Efficiency system (HOPE) is implemented to demonstrate the technical solution for energy control in a real home network environment with several frequently used scenarios. After analyzing user's way of use of their home network equipment, we propose a power management which controls the devices based on the analysis of the collaborative services. These frequently used collaborative services require different functional blocks in different devices. This model provides the possibility to turn on the right requested functional blocks in the right device at the right moment. Finally, based on the former contribution, the collaborative overlay power management offers several possible tradeoffs between the power consumption and the waiting delay in the home network.

Avec les progrès dans les communications sans fil, le réseau maillé sans fils (WMN) est apparu comme une solution à la couverture et à la capacité limitée des réseaux d'infrastructure. Un WMN est un réseau ad-hoc multi-sauts dans lequel les routeurs participants acheminent le trafic pour le compte de tiers. Malgré les avantages et l'efficacité accrue de nombreuses applications, plusieurs problèmes doivent encore être résolus, notamment des facteurs critiques influant sur les performances des WMNs tels que l'évolutivité, la stabilité de la connectivité réseau, la qualité de service, la sécurité et les problèmes d'interférence. Face à ce défi, cette thèse explore une nouvelle approche des réseaux, à savoir le concept de réseau défini par logiciel (SDN). Dans une configuration SDN, l'intelligence située au niveau des périphériques réseau est déplacée dans une entité centrale communément appelée le contrôleur SDN. Dans cette architecture, le contrôleur SDN prend toutes les décisions et dicte à chaque périphérique réseau comment router les flux de données. Dans cette thèse, l'accent est mis sur l'évaluation des améliorations de la gestion de réseau que SDN pourrait apporter aux WMNs. En particulier, nous avons analysé et déterminé le type de granularité de contrôle SDN envisageable pour ce type de réseaux ainsi que les solutions techniques permettant de mettre en œuvre ce concept pour de meilleures performances. / With advances in wireless communications, Wireless Mesh Network (WMN) has emerged as one solution to the limited coverage and capacity of infrastructure networks. A WMN is a multihop ad-hoc network where participating routers forward traffic on behalf of others. Despite the advantages and increased efficiency in many applications, several challenges still need to be solved and especially critical factors influencing the performance of WMNs such as scalability, network connectivity steadiness, Quality of Service (QoS), security, and interference problems. In the face of this challenge, this thesis explores a new approach for networks, namely the concept of Software-Defined Network (SDN). In an SDN configuration, the intelligence located at network devices level is moved within a central entity commonly referred to as the SDN controller. In this architecture, the SDN controller takes all decisions and dictates to each network device how to route data flows. In this thesis, the focus is on evaluating network management improvements that SDN could make in WMNs. Particularly, we analyzed and determined what kind of SDN control granularity that could be envisaged for this type of networks as well as the technical solutions to implement this concept for better performance.

Les réseaux de données actuels sont des entités complexes qui opèrent dans des environnements dynamiques et hétérogènes. L'architecture et les protocoles de ces réseaux doivent faire face à plusieurs défis, notamment l'adaptation dynamique et la prise de décisions autonome en présence de plusieurs critères, souvent contradictoires, tels que le délai, le taux de perte, la gigue, l'énergie, etc. Cependant, les problèmes de décision multicritère ont généralement de multiples solutions. Ces problèmes sont résolus par des méthodes qui utilisent des paramètres dont les choix ont des conséquences difficiles à prévoir. De ce fait, la plupart des méthodes de décision multicritère proposées dans la littérature supposent la présence d'un décideur qui guide le processus de décision. Enfin, le choix des paramètres suppose souvent une interactivité avec le décideur, ce qui est difficile, voire impossible, à envisager dans un contexte autonome. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle méthode de décision multicritère adaptée aux systèmes autonomes en général et aux réseaux autonomes en particulier. La méthode de décision multicritère de type ``poupée russe'' que nous introduisons utilise un ensemble de boîtes de qualité englobantes, définies dans l'espace des critères, afin d'estimer une large gamme de fonctions d'utilité. D'une part, la méthode proposée s'adapte au caractère dynamique des réseaux autonomes, afin de maximiser la satisfaction des utilisateurs. D'autre part, elle utilise des paramètres qui sont soit directement déduits de faits objectifs, tels que des normes ou spécifications techniques, soit obtenus à l'aide d'une expérience de type MOS (Mean Opinion Score) au moyen d'une méthode de classification automatique. Nous avons testé les performances de la méthode de la poupée russe sur un cas pratique de routage dans les réseaux ad hoc sans fil. Les expérimentations ont montré que le routage réalisé avec la méthode de la poupée russe est toujours meilleur ou similaire à celui de la méthode de la somme pondérée qui est largement utilisée. Cela est dû à la capacité d'adaptation de la décision offerte par cette nouvelle méthode de décision multicritère / Today's data networks are complex entities that operate in dynamic and heterogeneous environments. The architecture and protocols of these networks have to face several challenges such as dynamic adaptation and autonomous decision-making in the presence of several, often conflicting, criteria such as delay, loss rate, jitter, energy, etc. However, multicriteria decision making problems usually have multiple solutions. These problems are solved by methods that use parameters whose choices have consequences difficult to predict. Thus, most multicriteria decision making methods proposed in the literature assume the presence of a decision maker who guides the decision process. Finally, the choice of parameter values often involves an interaction with the decision maker, which is difficult or impossible to do in an autonomous context. In this thesis, we propose a new multicriteria decision making method suitable for autonomous systems in general and autonomous networks in particular. The Russian doll like method we propose uses a set of nested quality boxes (like Russian dolls) defined in the criteria space, in order to approximate a wide range of utility functions. First, the proposed method adapts to the dynamic nature of autonomous networks in order to maximize user satisfaction. Second, it uses parameters that are directly deduced from objective facts such as technical standards or specifications, or obtained from a MOS (Mean Opinion Score) experiment using an automatic classification method. We tested the performance of the Russian doll like method in a case of routing in wireless ad hoc networks. Experiments have shown that routing done with the Russian doll like method is always better or similar to the one done by the weighted sum method which is widely used. This is due to the adaptation ability of the decision provided by this new multicriteria decision making method

Conformément à l'approche de la coopération fondée sur les savoirs, les interventions des ONG canadiennes d'aide au développement auprès des organisations des pays en développement se déroulent souvent dans le cadre de partenariats et de réseaux axés sur le renforcement des capacités. Pourtant, la description et l'analyse de la relation entre les réseaux et le développement intentionnel demeure limitée et la recherche dans ce domaine a négligé les réseaux d'intervention engagés sur le terrain dans le développement des capacités des organisations locales. Les ONG canadiennes d'aide au développement oeuvrent de plus en plus au sein de ces réseaux d'intervention. Pourtant, elles disposent de peu de moyens de suivre le développement des capacités des partenaires, de tracer l'impact de leurs interventions sur cette évolution et de déterminer quelles pratiques de gestion des connaissances mises en place au niveau du partenariat ou du réseau y ont contribué. Cette recherche contribue à une meilleure compréhension de la contribution des pratiques de gestion des connaissances au renforcement des capacités des organisations partenaires dans les partenariats et réseaux de développement. il s'agit d'une étude de cas multi-sites processuelle, longitudinale et rétrospective. Elle décrit et analyse sur une période de plusieurs années le processus de développement des capacités de trois ONG ouest-africaines partenaires d'Oxfam-Québec et membres de réseaux nationaux et régional mis sur pied par cette dernière. La recherche dégage trois configurations de pratiques particulièrement porteuses pour le développement des capacités des partenaires et les conditions associées à leur efficacité et montre que l'apprentissage des partenaires dans les réseaux s'explique par leur capacité d'absorption et que la contribution majeure d'Oxfam-Québec à cet égard a consisté à les soutenir dans le développement de cette capacité. La recherche enrichit et ajoute au modèle de capacité d'absorption de Zahra et George. De plus, les résultats obtenus ont mené à l'élaboration d'un modèle empirique rendant compte de la relation entre les intentions stratégiques des acteurs, les pratiques de gestion des connaissances exercées au niveau du réseau et du partenariat et le développement des capacités des partenaires.

L'entrée aux études collégiales québécoises est marquée de nombreuses transitions et de transformations où le jeune doit rapidement intégrer de nouvelles réalités sur plusieurs plans de vie. Au même moment, les relations sociales s'avèrent plus denses, plus nombreuses et plus changeantes qu'à toute autre période de vie (Bidart, 1997; Charbonneau et Turcotte, 2002). C'est dans ce contexte que se construit et évolue le projet professionnel des collégiens. S'inscrivant dans le cadre d'une recherche plus étendue, soit l'enquête longitudinale Famille, réseaux et persévérance au collégial (Bourdon et Charbonneau, 2004-2006), cette thèse a pour objectif de comprendre révolution de la construction du projet professionnel du collégien en tenant compte du rôle de leurs relations sociales. Par le biais d'une méthodologie mixte, l'analyse du corpus d'entretiens semi-dirigés menés à trois reprises auprès de 74 collégiens a permis plus spécifiquement de : 1) décrire l'évolution de la construction du projet professionnel de collégiens selon deux axes (direction, démarche) et quatre situations (latence, exploration, approfondissement, fixation) ; 2) identifier les relations sociales susceptibles de jouer un rôle d'influence sur l'évolution de la construction de leur projet professionnel (relations familiales, relations hors famille, ressources professionnelles) ; 3) analyser comment et en quoi les relations sociales peuvent jouer un rôle sur l'évolution de la construction de leur projet professionnel (phénomènes par lesquelles se manifeste le rôle des différentes catégories de relations sociales, contexte et conditions d'action). L'apport de cette perspective plutôt inusitée dans le domaine de l'éducation ouvre sur des possibilités théoriques et pratiques en regard de l'évolution du projet professionnel des collégiens et sur la persévérance aux études collégiales. De même, les conclusions abordées peuvent également bien s'intégrer a la proposition de nouvelles avenues d'intervention pour les différents acteurs impliqués dans la réussite éducative et de l'orientation professionnelle auprès de jeunes adultes.

Ce mémoire présente une analyse des capacités d'un réseau de neurones à décharges à quatre couches comportant des neurones complexes, dont le champ récepteur est défini par des entrées synchrones, dans le contexte d'une application de reconnaissance de formes. Avec le développement d'un modèle informatique basé sur les études neurophysiologiques, un procédé de projection de l'information vers les neurones complexes est présenté. De plus, une corrélation temporelle est utilisée pour établir la reconnaissance de formes. Une première étape permet de segmenter des images sources à l'aide d'une communication synaptique intra-couche. Puis, une projection sur deux nouvelles couches de neurones complexes et une communication synaptique extra-couche permettent de comparer des formes semblables. S'il y a correspondance entre deux ou plusieurs régions, une synchronisation des neurones complexes est décelée, sinon, il n'y aura pas de synchronisation des neurones. L'objectif est d'employer, dans un premier temps, cette nouvelle structure de réseau de neurones à décharges pour la reconnaissance de formes ayant divers niveaux de complexité, et, dans un deuxième temps, de comprendre les apports des choix de conception sur le comportement du réseau. Les expérimentations posées ont permis de conclure que le réseau développé, SyncOsc, est globalement plus performant que le réseau de comparaison ODLM. SyncOsc se montre en effet plus stable, bien plus rapide et apte à traiter des images de grandes tailles, ce que ODLM ne peut réaliser.

In this master thesis, we present two different hardware implementations of the Oscillatory Dynamic Link Matcher (ODLM). The ODLM is an algorithm which uses the synchronization in a network of spiking neurons to realize different signal processing tasks. The main objective of this work is to identify the key design choices leading to the efficient implementation of an embedded version of the ODLM. The resulting systems have been tested with image segmentation and image matching tasks. The first system is bit-slice and time-driven. The state of the whole network is updated at regular time intervals. The system uses a bit-slice architecture with a large number of processing elements. Each processing element, or slice, implements one neuron of the network and takes the form of a column on the hardware. The columns are placed side by side and they are locally connected to their 2 neighbors. This local hardware connection scheme makes the system scalable, which means that columns can be easily added to increase the capacity of the system. Each column consists of a weight vector, a synapse model unit and a membrane model unit. The system can implement any network topology, making it very flexible. The function governing the time evolution of the neurons' membrane potential is approximated by a piece-wise linear function to reduce the amount of logical resources required. With this system, a fully-connected network of 648 neurons can be implemented on a Virtex-5 Xilinx XC5VSX5OT FPGA clocked at 100 MHz. The system is designed to process simultaneous spikes in parallel, reaching a maximum processing speed of 6 Mspikes/s. It can segment a 23×23 pixel image in 2 seconds and match two pre-segmented 90×30 pixel images in 550 ms. The second system is event-driven. A single processing element sequentially processes the spikes. This processing element is a 5-stage pipeline which can process an average of 1 synapse per 7 clock cycles. The synaptic weights are not stored in memory in this system, they are computed on-the-fly as spikes are processed. The topology of the network is also resolved during operation, and the system supports various regular topologies like 8-neighbor and fully-connected. The membrane potential time evolution function is computed with high precision using a look-up table. On the Virtex-5 FPGA, a network of 65 536 neurons can be implemented and a 406×158 pixel image can be segmented in 200 ms. The FPGA can be clocked at 100 MHz. Most of the design choices made for the second system are well adapted to the hardware implementation of the ODLM. In the original ODLM, the weight values do not change over time and usually depend on a single variable. It is therefore beneficial to compute the weights on the fly rather than saving them in a huge memory bank. The event-driven approach is a very efficient strategy. It reduces the amount of computations required to run the network and the amount of data moved in and out of memory. Finally, the precise computation of the neurons' membrane potential increases the convergence speed of the network.

Les laboratoires de recherche sur l'assistance aux personnes âgées ou avec une déficience cognitive possèdent actuellement peu de solutions réellement déployables dans un habitat. Ils se heurtent donc à un problème de transfert de leurs applications vers des conditions réelles. En effet, la plupart de ces applications ont besoin de serveurs et d'équipements coûteux ou complexes à installer. La nouvelle tendance des laboratoires de recherche est donc à l'élaboration de solutions plug and play . En effet, ces dernières sont facilement et rapidement installables dans un habitat. C'est dans cette optique que mon présent projet de recherche a été réalisé. L'objectif de cette maîtrise est de proposer une solution à ce problème en déployant des plateformes embarquées pouvant supporter des applications multimédias distribuées. Ces plateformes appelées noeuds multimédias ont la particularité d'être simples d'installation, peu intrusives et de faibles coûts. Afin de tester la gestion du réseau de noeuds multimédias, une application distribuée de suivi multimédia à travers un habitat intelligent a été réalisée dans l'appartement du laboratoire DOMUS.

À travers les années, l'industrie de la téléphonie a su déployer une multitude de moyens de communication fiables. Son infrastructure garantit une transmission efficace de données, incluant la voix et d'autres contenus, par des voies filaires et sans-fil avec une fiabilité visant les 99,999 %. Cette fiabilité a toutefois un prix; le déploiement des infrastructures nécessaires doit être planifié soigneusement. Ce modèle rigide est bien mal adapté aux situations nécessitant le déploiement rapide d'un réseau, comme une situation d'urgence ou un déploiement militaire. Afin de mettre en place efficacement un système temporaire de communications, un réseau "ad hoc" mobile peut être utilisé. Ce type de réseau dynamique utilise tous les noeuds qui le composent afin de transmettre l'information entre une source et une destination. Toutefois, les protocoles de routage utilisés dans ce type de réseau ne sont présentement pas bien adaptés pour les contenus multimédia nécessitant un flux constant de données, comme la téléphonie sur IP (VoIP). Ce projet de recherche a été divisé en trois volets. Tout d'abord, une étude des solutions existantes a été effectuée. Cette dernière a identifié quatre métriques d'intérêt pour mesurer la performance des réseaux "ad hoc" dans un contexte de VoIP: le délai, la gigue, la fréquence d'interruptions et leur durée moyenne. Il a été montré que sous sa forme actuelle, le protocole AODV est présentement mal adapté pour les réseaux transportant des flux de type VoIP. De plus, le standard IEEE 802.11 a été identifié comme l'un des principaux responsables des piètres performances des réseaux "ad hoc" mobiles. Le deuxième volet du projet a porté sur la conception d'un algorithme, basé sur un filtre de Kalman, devant prévenir la perte de route afin de réduire le nombre d'interruptions subies par un utilisateur de VoIP sur un réseau "ad hoc" mobile. L'algorithme consiste à estimer la puissance de signal reçu de chacun des noeuds voisins ainsi que la vitesse de variation de cette puissance. En connaissant le niveau minimum de puissance nécessaire à la réception d'un message, il est ainsi possible d'estimer la durée de vie restante de chacun des liens vers les noeuds voisins. Une recherche de route aléatoire est déclenchée lorsque la durée de vie prévue d'un lien devient trop courte. L'algorithme a été ajouté aux protocoles AODV et OLSR. Les résultats de simulations ont été mitigés avec AODV. Par contre, pour OLSR, les résultats ont été fort prometteurs. Globalement, la fréquence d'interruptions à survenir sur le réseau a diminué, tout comme la durée totale de ces dernières. Finalement, le troisième volet du projet a porté sur la construction d'un banc d'essais physiques permettant de tester l'algorithme de prévention de perte de route. Ce banc d'essais s'est avéré une preuve de concept pour la construction d'environnements de plus grande envergure. Les résultats obtenus à l'aide de ce dernier sont venus appuyer les résultats obtenus lors des simulations.

Les établissements du réseau de la santé n'ont plus guère de ressemblances avec ceux d'autrefois : disparition de la direction centralisée, mise en place de changements structurels importants, émergence de nouvelles attentes au sein de la main-d'oeuvre, etc. L'Hôpital Maisonneuve-Rosemont ne fait pas exception à la règle, l'organisation ayant subi de nombreuses transformations au cours des dernières années. C'est dans un contexte de réorganisation que l'Hôpital Maisonneuve-Rosemont a choisi de mettre sur pied des groupes de codéveloppement afin de soutenir certains de ses gestionnaires. Le groupe de codéveloppement est une approche d'acquisition de compétences qui mise sur le groupe et sur les interactions entre les participants afin de favoriser l'amélioration de la pratique professionnelle. La présente recherche vise à évaluer si la participation à de tels groupes peut aider des gestionnaires du réseau de la santé à améliorer leurs compétences de gestion. Une telle évaluation a été rendue possible en donnant la parole à ceux qui ont participé à l'expérience du codéveloppement, les cinq gestionnaires ayant constitué le groupe formé. Après que ces gestionnaires eurent été interrogées par le biais d'entrevues semi-dirigées, les données obtenues ont été interprétées en recourant à l'analyse thématique. Ces données ont révélé que le codéveloppement pouvait favoriser le développement de plusieurs compétences de gestion, dont le fait d'envisager sous différents angles les problématiques organisationnelles rencontrées; ainsi qu'une plus grande maîtrise de l'écoute et de la formulation de questions réflexives.