L'objectif de cette thèse est de développer et de valider des approches robustes d'extraction semi-automatique de réseaux routiers en zone urbaine dense à partir d'images satellitaires optiques à très haute résolution (THR). Nos modèles sont fondés sur une modélisation par champs de phase des contours actifs d'ordre supérieur (CAOS). Le probléme est difficile pour deux raisons principales : les images THR sont intrinsèquement complexes, et certaines zones des réseaux peuvent prendre une topologie arbitraire. Pour remédier à la complexité de l'information contenue dans les images THR, nous proposons une modélisation statistique multi-résolution des données ainsi qu'un modèle multi-résolution contraint a priori. Ces derniers permettent l'intégration des résultats de segmentation de résolution brute et de résolution fine. De plus, dans le cadre particulier de la mise à jour de réseaux routiers, nous présentons un modèle de forme a priori spécifique, dérivé d'une ancienne carte numérique issue d'un SIG. Ce terme spécifique a priori équilibre l'effet de la connaissance a priori générique apportée par le modèle de CAOS, qui décrit la forme géométrique générale des réseaux routiers. Cependant, le modèle classique de CAOS souffre d'une limitation importante : la largeur des branches du réseau est contrainte à d'être similaire au maximum du rayon de courbure des branches du réseau, fournissant ainsi un modèle non satisfaisant dans le cas de réseaux aux branches droites et étroites ou aux branches fortement incurvées et larges. Nous résolvons ce problème en proposant deux nouveaux modèles : l'un contenant un terme additionnel, nonlocal, non-linéaire de CAOS, et l'autre contenant un terme additionnel, nonlocal, linéaire de CAOS. Ces deux termes permettent le contrôle séparé de la largeur et de la courbure des branches, et fournissent une meilleure prolongation pour une même largeur. Le terme linéaire a plusieurs avantages : d'une part il se calcule plus efficacement, d'autre part il peut modéliser plusieurs largeurs de branche simultanément. Afin de remédier à la difficulté du choix des paramètres de ces modèles, nous analysons les conditions de stabilité pour une longue barre d'une largeur donnée décrite par ces énergies, et montrons ainsi comment choisir rigoureusement les paramètres des fonctions d'énergie. Des expériences sur des images satellitaires THR et la comparaison avec d'autres modèles démontrent la supériorité de nos modèles.

La télédétection permet d'estimer les variables biophysiques révélatrices de l'état et du fonctionnement du couvert végétal. A l'heure actuelle, la répétitivité temporelle nécessaire pour caractériser le fonctionnement des couverts végétaux n'est assurée que par des capteurs à large champ observant la surface à des résolutions spatiales hectométrique ou kilométrique. Toutefois, l'hétérogénéité spatiale intra-pixellaire constitue une source d'incertitude significative lorsque les relations entre les variables biophysiques et les variables radiométriques mesurées par télédétection sont non linéaires. L'hétérogénéité du pixel moyenne résolution est caractérisée à partir du variogramme d'images de variables radiométriques (NDVI, PIR, ROUGE) issues d'un capteur à haute résolution spatiale. L'analyse de différents paysages montre que les échelles de variation expliquant la plus grande part de variabilité de la couverture végétale ont une gamme de valeur comprise entre 60m et 800m. D'autre part, un modèle a été construit pour corriger l'erreur d'estimation des variables biophysiques induite par l'hétérogénéité spatiale du pixel moyenne résolution. L'erreur d'estimation s'exprime de façon multiplicative en fonction du degré d'hétérogénéité et du degré de non linéarité de la relation entre la variable radiométrique et la variable biophysique. La correction est satisfaisante, en particulier à 1000m de résolution. A partir de la caractérisation de l'hétérogénéité spatiale de dix-huit paysages, la résolution spatiale optimale qui permet de capturer le maximum de variabilité de la couverture végétale du paysage pour minimiser l'erreur d'estimation a été estimée à 30m.

Le détecteur MUNU, destiné à l'étude de la diffusion neutrino sur électron à l'aide des antineutrinos émis par un réacteur nucléaire, est constitué d'une chambre à projection temporelle (TPC) contenant du gaz CF4. L'objectif de la thèse était de déterminer si un détecteur basé sur le même principe pouvait être envisagé pour mesurer le spectre en énergie des neutrinos solaires de basse énergie. Pour cette étude, trois aspects étaient essentiels : la résolution en énergie, la résolution angulaire et le bruit de fond du détecteur. Les deux premiers car l'énergie du neutrino est reconstituée à partir de l'énergie et de la direction initiale de l'électron de recul. Le troisième car le faible nombre d'interactions attendu impose un niveau de bruit de fond très bas. Dans un premier temps, une revue détaillée de la physique des neutrinos solaires du point de vue théorique mais aussi expérimental est réalisée puis les caractéristiques du détecteur MUNU et son principe de fonctionnement sont exposés. Ensuite, les performances du détecteur sont abordées successivement : les méthodes d'étalonnage en énergie développées et la résolution en énergie qui en découle ; la détermination de la direction initiale des électrons et la résolution angulaire associée ; et enfin les différentes sources de bruit de fond rencontrées ainsi que les taux d'événements induits. Finalement, les résultats de la simulation de la détection des neutrinos solaires sont présentés. Ils mettent en évidence les améliorations nécessaires et les points exigeant des études supplémentaires.

Dans les disciplines de l'intelligence artificielle et de la recherche opérationnelle, on rencontre de nombreux problèmes comme l'allocation de ressources, l'ordonnancement, la, conception, le diagnostic automatisé. Ces problèmes se formulent aisément comme des problèmes de satisfaction de contraintes (CSP). Un CSP est défini comme étant un ensemble de contraintes impliquant un certain nombre de variables. L'objectif consiste simplement à trouver un ensemble de valeurs à affecter aux variables, de sorte que toutes les contraintes soient satisfaites. Dans le cas le plus général, les problèmes de satisfaction de contraintes ont un aspect fortement combinatoire qui leur confère une grande complexité. Nous nous intéressons dans le cadre de cette thèse aux problèmes de satisfaction de contraintes binaires en domaines finis. Les méthodes auxquelles nous nous intéressons pour résoudre un CSP sont, les méthodes dites incomplètes : elles font une réparation d'une configuration en parcourant de manière non systématique l'espace des configurations. Dans cette catégorie de méthodes, notre intérêt s'est plus particulièrement tourné vers les Algorithmes Evolutionnistes. Ce sont des méthodes générales d'optimisation combinatoire qui sont inspirées de la théorie de l'évolution. Dans un CSP classique, on recherche une solution, sans avoir à optimiser de fonction. Pour entrer dans le cadre des Algorithmes Évolutionnistes, on se doit de définir une fonction d'évaluation pour les CSP qui prend ses valeurs minimales sur les solutions du problème. Cette fonction pourrait être utilisée par toutes méthodes incomplètes, telles que les techniques min-conflits, GSAT et leurs variantes. Nous montrons dans cette thèse l'application de notre fonction d'évaluation pour la méthode min-conflits ainsi que pour un algorithme évolutionniste. D'un autre côté, dans le contexte plus spécifique des algorithmes génétiques, nous souhaitons guider l'évolution (i.e. recherche d'une solution), en faisant des transformations sur la population plus orientées vers le problème de satisfaction de contraintes. Nous définissons ainsi des opérateurs de mutation et de croisement spécialisés pour les CSP qui sont basés sur la structure du graphe de contraintes. Ensuite, nous incorporons le concept d'adaptation dans l'opérateur de croisement, afin d'améliorer la recherche de l'algorithme. Dans ce mémoire, nous décrivons et justifions les algorithmes mis en oeuvre, en illustrant les techniques implémentées par la résolution de problèmes de coloriage de graphe avec trois couleurs, et de CSP générés aléatoirement.

Aujourd'hui, avec l'amélioration des puissances de calcul informatique, la simulation numérique est devenue un outil essentiel pour la prédiction des phénomènes physiques et l'optimisation des procédés industriels. La modélisation de ces phénomènes pose des difficultés scientifiques car leur résolution implique des temps de calcul très longs malgré l'utilisation d'importantes ressources informatiques.Dans cette thèse, on s'intéresse à la résolution de problèmes complexes couplant écoulements et transferts thermiques. Les problèmes physiques étant fortement anisotropes, il est nécessaire d'avoir un maillage avec une résolution très élevée pour obtenir un bon niveau de précision. Cela implique de longs temps de calcul. Ainsi il faut trouver un compromis entre précision et efficacité. Le développement de méthodes d'adaptation en temps et en espace est motivé par la volonté de faire des applications réelles et de limiter les inconvénients inhérents aux méthodes de résolution non adaptatives en terme de précision et d'efficacité. La résolution de problèmes multi-échelles instationnaires sur un maillage uniforme avec un nombre de degrés de liberté limité est souvent incapable de capturer les petites échelles, nécessite des temps de calcul longs et peut aboutir à des résultats incorrects. Ces difficultés ont motivé le développement de méthodes de raffinement local avec une meilleure précision aux endroits adéquats. L'adaptation en temps et en espace peut donc être considérée comme une composante essentielle de ces méthodes.L'approche choisie dans cette thèse consiste en l'utilisation de méthodes éléments finis stabilisées et le développement d'outils d'adaptation espace-temps pour améliorer la précision et l'efficacité des simulations numériques.Le développement de la méthode adaptative est basé sur un estimateur d'erreur sur les arrêtes du maillage afin de localiser les régions du domaine de calcul présentant de forts gradients ainsi que les couches limites. Ensuite une métrique décrivant la taille de maille en chaque noeud dans les différentes directions est calculée. Afin d'améliorer l'efficacité des calculs la construction de cette métrique prend en compte un nombre fixe de noeuds et aboutit à une répartition et une orientation optimale des éléments du maillage. Cette approche est étendue à une formulation espace-temps où les maillages et les pas de temps optimaux sont prédits sur des intervalles de temps en vue de contrôler l'erreur d'interpolation sur la domaine de calcul. / Nowadays, with the increase in computational power, numerical modeling has become an intrinsic tool for predicting physical phenomena and developing engineering designs. The modeling of these phenomena poses scientific complexities the resolution of which requires considerable computational resources and long lasting calculations.In this thesis, we are interested in the resolution of complex long time and large scale heat transfer and fluid flow problems. When the physical phenomena exhibit sharp anisotropic features, a good level of accuracy requires a high mesh resolution, hence hindering the efficiency of the simulation. Therefore a compromise between accuracy and efficiency shall be adopted. The development of space and time adaptive adaptation techniques was motivated by the desire to devise realistic configurations and to limit the shortcomings of the traditional non-adaptive resolutions in terms of lack of solution's accuracy and computational efficiency. Indeed, the resolution of unsteady problems with multi-scale features on a prescribed uniform mesh with a limited number of degrees of freedom often fails to capture the fine scale physical features, have excessive computational cost and might produce incorrect results. These difficulties brought forth investigations towards generating meshes with local refinements where higher resolution was needed. Space and time adaptations can thus be regarded as essential ingredients in this recipe.The approach followed in this work consists in applying stabilized finite element methods and the development of space and time adaptive tools to enhance the accuracy and efficiency of the numerical simulations.The derivation process starts with an edge-based error estimation for locating the regions, in the computational domain, presenting sharp gradients, inner and boundary layers. This is followed by the construction of nodal metric tensors that prescribe, at each node in the spatial mesh, mesh sizes and the directions along which these sizes are to be imposed. In order to improve the efficiency of computations, this construction takes into account a fixed number of nodes and generates an optimal distribution and orientation of the mesh elements. The approach is extended to a space-time adaptation framework, whereby optimal meshes and time-step sizes for slabs of time are constructed in the view of controlling the global interpolation error over the computation domain.

Ce mémoire présente une analyse comparative exploratoire de la non-utilisation de l’appareil juridique étatique trinidadien en cas de conflit de travail pour les travailleurs migrants temporaires et les travailleurs trinidadiens au sein de French Touch Construction, filiale d’une entreprise française de construction à Port of Spain (Trinidad et Tobago). C’est à travers une perspective foucaldienne que sera examinée la question de la non-utilisation de l’appareil juridique étatique trinidadien en cas de conflit de travail. Cette non-utilisation de l’appareil juridique étatique est étudiée comme un effet des migrations internationales de travail, et ce, à l’encontre des travailleurs migrants (Sud et Nord) et des travailleurs locaux trinidadiens. Ainsi, je propose que nous assistons à une transformation des conditions de travail et des droits accordés aux employés trinidadiens et non pas uniquement à l’encontre des travailleurs temporaires migrants. En effet, le phénomène des migrations internationales de travail dégrade également le statut social de l’employé local qui est concurrencé par cette main-d’oeuvre étrangère, en provenance des pays du Sud ou du Nord et qu’il doit lui aussi être plus flexible et moins exigeant sur ses droits pour être inclus dans cette nouvelle économie du travail. / This research focuses on an exploratory comparative study on the non-accessibility to justice in labor dispute for temporary migrant workers and local workers, based on ethnographic fieldwork conducted in Port-Of-Spain (Trinidad and Tobago) in a French construction company named French Touch Construction. Building from Foucault's thought, I analyze the non-accessibility to justice as a negative effect of the international labor migrations on temporary migrant workers (North and South) and Trinidadian workers. As a result, I argue that the transformation of work and workers’ rights are not only an issue for temporary migrant workers but also for Trinidadian workers. Effectively, international labor migration involve competition between employees and thus deteriorate the social status of Trinidadian employees in the French Touch Company. Indeed, employees have to be more flexible and less demanding of their rights to be included in this new work economy. To sum it up, I suggest that the international labor migrations, which encourage the worker to perceive himself as a holder of limited rights, also favor a managerial conflict resolution that is unfavorable for the employee.

Dans cette étude qualitative descriptive/interprétative, nous cherchons comment des enseignantes réputées expertes au deuxième cycle du primaire au Québec prévoient la différenciation pédagogique en résolution de problèmes mathématiques. Pour comprendre les contraintes et conditions de cette prévision, nous avons utilisé le modèle de Verschaffel, Greer et De Corté (2000) qui un modèle didactique crée pour comprendre les différentes phases de la démarche par laquelle passe l’élève pour résoudre un problème. Nous avons couplé ce modèle avec les dispositifs de la différenciation pédagogique de Tomlinson (2000) à savoir la différenciation des processus, la différenciation des productions, la différenciation des structures et la différenciation des contenus. Dans chaque phase de la démarche et chaque dispositif évoqué par les enseignantes, nous avons décrit les adaptations en général et les adaptations pour un ou des élèves en particulier. Il en ressort que prévoir comment différencier en résolution de situations-problèmes mathématiques relève d’un défi. En effet, même si les enseignantes rapportent prévoir utiliser un grand nombre de gestes de pratique pour tenir compte des besoins diversifiés de leurs élèves, elles semblent vouloir garder prise sur la plupart des explications avant de laisser les élèves se lancer seuls dans la résolution de la situation-problème mathématique. Cela s’explique par les contraintes nombreuses à gérer ainsi que leur perception de l’étayage à mettre en place pendant la recherche des élèves. Cela a pour conséquence de ne pas toujours exposer les élèves à risque au travail avec leurs pairs -bien qu’ils bénéficient alors grandement des rétroactions immédiates de l’enseignante- et a tendance à laisser de côté les besoins des élèves avancés. / In this qualitative study in a descriptive/interpretative model, we look for how teachers, supposedly experts in second grade in primary school in Québec predict differenciated instruction in solving problems. To understand the constraints and conditions around this prediction, we used Verschaffel, Greer and De Corté’s model (2000) wich is a didactic model to understand the different steps of the student to solve a problem. To complete this model, we used the differenciated devices of Tomlinson (2000) : differenciated process, differenciated productions, differenciated structures and differenciated contents. In the five phases of the process and in each device evocated by the teachers, we explained adaptation in general and adaptation for one or several students. It shows that predicting how to differenciate in solving problems is a challenge. Indeed, even if the teachers say they predict to use a certain amount of adaptations to take in consideration the needs of all the students, they seem to wanting to keep hold on most of the explanation before letting the student to start to try and solve the problem on their own. We explain this by the constraints to deal with and their perception of the scaffolding to be put in place during the search of solving. As consequence, it does not expose enough the at risk students to the work with their peers – altough they get great advantage of the immediate retroactions of the teacher- and has the tendency to left on side the needs of the advanced students.

Cette recherche documente la créativité des élèves de la fin du primaire et du début du secondaire en résolution de problèmes dans les productions d’élèves. En effet, la créativité joue un rôle tout comme les raisonnements inductifs et déductifs dans le programme de formation de l’école québécoise. Cette créativité mérite que les enseignants accordent une place prépondérante à l’imagination de chaque élève. Ainsi, la théorie de l’imagination créative (Smolucha, 1992) nous permet d’approfondir le développement de l’imagination. En autres, elle nous explique que l’imagination provient du jeu chez l’enfant (Vygotsky, 1933/1966). Par conséquent, nous l’avons analysé. Comme il s’agit d’un mémoire en didactique des mathématiques, le modèle d’interprétation des activités cognitives de l’élève (DeBlois, 2003) contribue à une opérationnalisation de cet éclairage vygotskien. En plus, nous savons qu’en résolution de problèmes, il est important d’avoir à sa disposition plusieurs façons de représenter un problème (Zeitz, 2007; Mason et al., 2010). Par voie de conséquence, nous nous sommes intéressés à l’articulation des registres de représentation sémiotique (Duval, 1993; Duval, 2006; Hitt, 2004; Hitt et Passaro, 2007) dans les démarches des élèves. Pour mener cette recherche, nous avons analysé 50 productions d’élèves provenant de cinq problèmes, dont deux de transformation et trois de taux (Marchand et Bednarz, 1999). L’analyse des productions d’élèves a permis d’identifier quatre couleurs de l’expression créative des élèves. De plus, cette analyse a contribué à effectuer des liens entre les registres de représentation sémiotique mobilisés et la plausibilité d’une réponse par rapport à la culture mathématique.

L'objectif de cette recherche consiste à comprendre la contribution apportée par deux élèves à risque du troisième cycle du primaire à la résolution d'une situation-problème probabiliste, ainsi que la compréhension qu'elles peuvent en dégager. L'originalité de l'étude repose à la fois sur le nature de la tâche proposée, soit une situation-problème liée aux probabilités, et sur le fait que notre analyse porte spécifiquement sur des élèves à risque. Les études de cas issues de notre recherche montrent qu'en dépit d'une contribution plus ou moins productive et parfois limitée à certains égards, les élèves à risque ciblées sont tout de même parvenues à dégager une assez bonne compréhension de la résolution de la situation-problème.

La publicité constitue l'un des nerfs de la guerre des sociétés de consommation. Or, l'impact d'une publicité est souvent tributaire de son degré de créativité, qualité qui contribue notamment à retenir l'attention, à convaincre ou qui incite à agir (Belch et al. 2008). À ce jour, les études qui ont examiné le processus créatif en contexte publicitaire se sont essentiellement concentrées sur l'analyse a posteriori des productions issues de ce processus, en questionnant peu la"mécanique" cognitive à leur origine ou en essayant de l'inférer (Griffm 2008). Or, selon Mumford et al. (2006), pour réellement comprendre la pensée créative, il est nécessaire d'identifier et de caractériser les connaissances qui interviennent lors de la génération d'idées et de la formulation de solutions, ainsi que les opérations cognitives (processus mentaux) appliquées à ces mêmes connaissances. Ce faisant, il devient dès lors possible de mettre au jour les stratégies cognitives employées à chacune des étapes de l'effort créatif. C'est dans cette optique qu'a été menée une collecte de données qualitatives en agence, à l'occasion des séances de conception publicitaire d'une équipe créative.La principale méthode de recherche retenue a été l'analyse de protocoles verbaux concomitants à la résolution de problèmes. L'analyse des données recueillies a été réalisée à la lumière de trois types de connaissances (les connaissances schématiques, les connaissances associatives, les connaissances liées à des expériences antérieures) et de quatre types d'opérations cognitives (le réemploi, l'analogie, la combinaison, l'abstraction) reconnus pour être impliqués dans la résolution créative de problèmes (Hunter et al. 2006; Mumford et al. 2006; Welling 2007). Cette analyse a notamment permis d'identifier et de documenter diverses stratégies cognitives, parfois différentes chez les novices et les experts. Ces stratégies ont ensuite été intégrées dans un modèle afin de rendre compte de leur mises en oeuvre et ainsi de contribuer à une meilleure compréhension des processus stratégiques de la pensée en contexte créatif publicitaire.