Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la résolution approchée de problèmes de tournées de véhicules. Nous avons exploité des travaux menés sur les graphes d'intervalles et des propriétés de dominance relatives aux tournées saturées pour traiter les problèmes de tournées sélectives plus efficacement. Des approches basées sur un algorithme d'optimisation par essaim particulaire et un algorithme mémétique ont été proposées. Les métaheuristiques développées font appel à un ensemble de techniques particulièrement efficaces telles que le découpage optimal, les opérateurs de croisement génétiques ainsi que des méthodes de recherches locales. Nous nous sommes intéressés également aux problèmes de tournées classiques avec fenêtres de temps. Différents prétraitements ont été introduits pour obtenir des bornes inférieures sur le nombre de véhicules. Ces prétraitements s'inspirent de méthodes issues de modèles de graphes, de problème d'ordonnancement et de problèmes de bin packing avec conflits. Nous avons montré également l'utilité des méthodes développées dans un contexte industriel à travers la réalisation d'un portail de services mobilité.

Le but de cette étude exploratoire est de déterminer si le test de concordance de script est un instrument capable de mesurer le raisonnement clinique d’étudiantes en formation et s’il peut déceler des différences entre le raisonnement clinique des novices et des expertes de la profession. Un TCS adapté au domaine des sciences infirmières et portant sur des champs particuliers de la pédiatrie a été administré à des candidates revendiquant différents niveaux d’expérience : des expertes du domaine (n=15), des infirmières (n=40) et des étudiantes de troisième année de formation (n=30). D’une durée de 20 minutes, le test a été pratiqué en ligne; il comptait 15 scénarios et 45 items au total. Les scores des étudiantes étaient significativement inférieurs aux scores des infirmières et des expertes. Le TCS est un instrument fiable et utile lorsqu’il s’agit de déterminer, en termes de raisonnement clinique, une différence de niveau entre la novice et l’experte.

Thesis--Copenhagen. / "Resumé paa dansk" (1 leaf) laid in.

La recherche développée dans cette thèse introduit une approche qualitative pour représenter et raisonner à partir d'entités spatiales dans un espace géographique à deux dimensions. Les patrons de mouvements entre entités dynamiques sont catégorisés à partir d'un modèle qualitatif de relations topologiques entre une ligne orientée et une région, et de relations d'orientation entre deux lignes orientées, respectivement. Les mouvements qualitatifs sont dérivés à partir de relations spatio-temporelles qui caractérisent des entités dynamiques conceptualisées comme des points ou des régions dans un espace à deux dimensions. Cette architecture de raisonnement permet de dériver des configurations de mouvements basiques dérivées à partir d'entités statiques et dynamiques. L'approche est complétée par une qualification de ces configurations à partir d'expressions du langage naturel. Les compositions de mouvements sont étudiées tout comme les transitions possibles dans des cas de données incomplètes. Les tables de compositions sont également explorées et permettent d'étendre les possibilités de raisonnement. Le modèle est expérimenté dans le contexte de l'analyse de trajectoires aériennes et maritimes. / The research developed in this thesis introduces a qualitative approach for representing and reasoning on moving entities in a two-dimensional geographical space. Movement patterns of moving entities are categorized based on a series of qualitative spatial models of topological relations between a directed line and a region, and orientation relations between two directed lines, respectively. Qualitative movements are derived from the spatio-temporal relations that characterize moving entities conceptualized as either points or regions in a two-dimensional space. Such a spatio-temporal framework supports the derivation of the basic movement configurations inferred from moving and static entities. The approach is complemented by a tentative qualification of the possible natural language expressions of the primitive movements identified. Complex movements can be represented by a composition of these primitive movements. The notion of conceptual transition that favors the exploration of possible trajectories in the case of incomplete knowledge configurations is introduced and explored.Composition tables are also studied and provide additional reasoning capabilities. The whole approach is applied to the analysis of flight patterns and maritime trajectories.

Dans le cadre de ma thèse, je me demande à quelles conditions le travail en groupe peut être le catalyseur susceptible de réduire les biais de raisonnement prégnants au niveau individuel. Particulièrement, je m’intéresse à l’heuristique de représentativité.Je réponds à cette question en m’inspirant du paradigme du partage des informations. Selon celui-ci, les membres des groupes ne partagent pas leurs informations uniques. Je postule qu’amener les groupes à discuter les informations pertinentes à la résolution du problème est le critère minimum, et peut-être suffisant pour garantir des performances de raisonnement optimales. J’ai pensé que ça pourrait être le cas si les participants disposaient de méta-informations les informant sur la distribution des informations au sein du groupe. Six études examinent le rôle des méta-informations sur la réduction des biais dans le raisonnement en groupe. Les résultats des 3 premières études mettent en évidence l’effet positif des méta-informations sur le travail en groupe.Dans les 3 études suivantes, je nuance le degré de généralité des conclusions antérieures. Mes résultats indiquent que les estimations individuelles préalables au travail en groupe peuvent elles aussi être affectées par la présence de méta-informations. De plus, celles-ci colorent la perception des membres du groupe quant à la pertinence des données uniques qu’elles désignent, les amenant à des raisonnements biaisés si ces données ne sont pas pertinentes. Enfin, l’effet des méta-informations sur le partage n’est pas positif à tous les coups : Si la coopération maximise leur effet, celui-ci est délétère lorsque la compétition règne parmi les membres du groupe. / Within my thesis’ framework, I asked myself under what conditions group-work could constitute a catalyst likely to reduce biases in individual reasoning. Particularly, my attention was drawn to the heuristic of representativeness. I answered this question through the lens of the information sharing paradigm. These authors showed that group members do not pool unshared information. Such statement led me to an unseemly question. If group members do not share information that is indispensable to solve a problem, by what means would they succeed avoiding reasoning pitfalls? Also, I stated that to bring groups over “discussing all information that is pertinent to the problem’s resolution” was the bare minimum criteria to succeed and it was maybe enough to guarantee satisfying reasoning performances. I predicted that it might be the case if participants had available meta-information. A total of six studies examine the role of meta-information on reducing biases within group thinking. The results from the first 3 studies underline the positive effect of meta-information.In the subsequent 3 studies, I scrutinize the generalities previously stated. Results also point to individual and previous-to-work estimations being affected by meta-information. Furthermore, meta-information colors group members’ perception regarding the pertinence of the unshared data it assigns, leading them to biased reasoning, when such data is not relevant. Finally, meta-information’s effect on information sharing is not always positive : it becomes deleterious once competition takes over group members.

Les travaux présentés dans cette thèse s'intéressent à l'intime relation entre la rationalité de l'homme et sa conscience de la mort. Ils utilisent conjointement deux théories, la Théorie de la Gestion de la Terreur, et la théorie Dual-Process de la pensée. La Théorie de la Gestion de la Terreur décrit les mécanismes qui se déclenchent lorsque des pensées liées à notre propre mort sont activées. De façon importante, ces mécanismes consomment des ressources mentales que la théorie Dual-Process identifie comme nécessaires à la pensée rationnelle. Sommes-nous dès lors capables de raisonner de manière rationnelle lorsque nous pensons à notre propre mort ? En d'autres termes, pouvons-nous utiliser correctement notre capacité analytique lorsque des pensées liées à notre propre mort sont conscientes ? Les personnes ayant de grandes capacités cognitives sont elles mieux armées pour penser à la mort ? Quel est le réel impact des pensées de mort sur notre raisonnement, mais aussi sur nos jugements et décisions ? Nous cherchons à répondre à ces questions dans différents domaines de la pensée : les inférences logiques, les décisions stratégiques, et le jugement moral. Différents protocoles expérimentaux sont mis en œuvre dans le but d'explorer de manière exhaustive l'influence des pensées de mort lorsque nous devons utiliser ces hautes fonctions cognitives. Les résultats mettent en lumière de sinistres, mais fascinants effets et ce sur toutes nos activités nécessitant des ressources cognitives. De manière générale, les participants qui ont pensé à leur propre mort semblent ne plus avoir accès à leurs ressources cognitives et montrent par conséquent des comportements moins élaborés, intuitifs et heuristiques, au détriment des règles normatives de raisonnement. Ces découvertes laissent apparaître un étrange paradoxe en termes d'évolution et d'adaptation puisque nos capacités analytiques semblent finalement nous servir à oublier ce qu'elles nous ont justement fait découvrir. / The work presented in this thesis is concerned with the intimate relationship between human rationality and the consciousness of death. They jointly use two theories, that is, the terror management theory, and the dual-process theory of thinking. Terror management theory describes the mechanisms that are triggered when thoughts related to our own death are activated. Importantly, these mechanisms consume mental resources that the dual-process theory identifies as necessary for rational thought. Therefore, are we able to think rationally when thinking about our own death? In other words, can our analytical skills be efficiently used when thoughts of our own death are conscious? Are people with high cognitive abilities better equipped to think about death? What is the real impact of these thoughts on our reasoning, but also on our judgments and decisions? We seek to answer these questions in different areas of thought: logical inferences, strategic decisions, and moral judgment. Different experimental protocols are implemented in order to comprehensively explore the influence of thoughts of death while using these higher order cognitive functions. The results highlight grim, but fascinating effects on all our activities that require to mobilize cognitive resources. In general, participants who thought about their own death seem to no longer have access to their resources and therefore exhibit less elaborate behaviors, based on intuitions or heuristics, at the expense of normative rules of reasoning. These findings let appear a strange paradox in terms of evolution and adaptation because our analytical capacities finally seem to serve us to forget precisely what they made us discover.

La majorité des recherches en sciences cognitives suppose que la fonction du raisonnement humain est d'aider l'individu à avoir de meilleures croyances et à prendre de meilleures décisions, en particulier grâce à des mécanismes mentaux d'inférences logiques. En 2011, Dan Sperber et Hugo Mercier ont proposé une vision alternative du raisonnement humain. La fonction du raisonnement serait argumentative : le raisonnement serait ce qui permet aux individus de produire et d'évaluer des arguments en contextes dialogiques. Cette thèse a d'une part pour objectif de proposer une comparaison théorique entre les théories standards du raisonnement et la théorie argumentative du raisonnement. D'autre part, elle apporte un soutien empirique a la théorie argumentative à travers différents paradigmes expérimentaux (i.e., résolution de problème individuelle, production et évaluation d'arguments individuelles, résolution de problème et échange d'arguments en groupe). Cette thèse défend non seulement la valeur explicative de la théorie argumentative du raisonnement, mais caractérise également les mécanismes cognitifs du raisonnement humain, de part leurs fonctions, leurs biais, et les contextes qui les déclenchent / Most research in cognitive science assumes that the function of human reasoning is to help individual to improve their beliefs and make better decisions, in particular through mental mechanisms of logical inference. In 2011, Dan Sperber and Hugo Mercier put forward an alternative view of human reasoning. The function of reasoning would be argumentative: reasoning would be what enables individuals to produce and evaluate arguments in dialogical contexts. This PhD thesis aims at proposing a theoretical comparison between standard theories of reasoning and the argumentative theory of reasoning. Furthermore, it provides empirical support for the latter by using different experimental paradigms (i.e., individual problem solving, production and evaluation of arguments in solitary contexts, problem solving and arguments exchange in group). This thesis not only defends the explanatory value of the argumentative theory but also characterizes the cognitive mechanisms of human reasoning by their functions, their biases, and their triggering contexts

Ces travaux concernent la mise en place d'un système d'aide à la décision, s'appuyant sur le raisonnement à partir de cas, pour la modélisation et la résolution des problèmes d'ordonnancement en génie des procédés. Une analyse de co-citation a été exécutée afin d'extraire de la littérature la connaissance nécessaire à la construction de la stratégie d'aide à la décision et d'obtenir une image de la situation, de l'évolution et de l'intensité de la recherche du domaine des problèmes d'ordonnancement. Un système de classification a été proposée, et la nomenclature proposée par Blazewicz et al. (2007) a été étendue de manière à pouvoir caractériser de manière complète les problèmes d'ordonnancement et leur mode de résolution. Les difficultés d'adaptation du modèle ont été discutées, et l'efficacité des quatre modèles de littérature a été comparée sur trois exemples de flow-shop. Une stratégie de résolution est proposée en fonction des caractéristiques du problème mathématique. / The purpose of this study is to work out the foundations of a decision-support system in order to advise efficient resolution strategies for scheduling problems in process engineering. This decision-support system is based on Case-Based Reasoning. A bibliographic study based on co-citation analysis has been performed in order to extract knowledge from the literature and obtain a landscape about scheduling research, its intensity and evolution. An open classification scheme has been proposed to scheduling problems, mathematical models and solving methods. A notation scheme corresponding to the classification has been elaborated based on the nomenclature proposed by Blazewicz et al. (2007). The difficulties arising during the adaptation of a mathematical model to different problems is discussed, and the performances of four literature mathematical models have been compared on three flow-shop examples. A resolution strategy is proposed based on the characteristics of the scheduling problem.

Dans ce mémoire, on s’inspire des sciences cognitives pour aborder la question de la modélisation logique du raisonnement et de l’apprentissage. Notre principale conviction est qu’il faudrait, pour traiter ce problème, prendre modèle sur la manière dont les agents naturels (c’est à dire les humains et les animaux) procèdent lorsqu’ils raisonnent ou apprennent. Considérant que le raisonnement fait appel à un grand nombre de facultés cognitives distinctes, et qu’il ne serait donc pas raisonnable d’espérer modéliser d’un seul coup l’ensemble du raisonnement humain, on se concentre ici sur un type d’inférences très simples dont on soutient qu’elles constituent le coeur du raisonnement chez tous les animaux à cerveau. On identifie un processus sous-jacent plausible pour ces inférences, d’abord au niveau mental de description, puis au niveau neuronal, et on développe une famille de modèles logiques permettant de le simuler. On s’attache ensuite à produire un ensemble de règles d’inférence caractérisant les relations d’inférence induites par ces modèles. Ces règles résultent du processus suggéré, et doivent donc être vues comme des règles qui, d’après le modèle, émergent fonctionnement des cerveaux. Enfin, on analyse les processus d’apprentissage attachés aux inférences considérées, et on montre comment le formalisme proposé permet de les modéliser. Pour conclure on évoque brièvement les possibles développements futurs du modèle, et notamment on donne quelques indications quant à la manière dont la modélisation d’un certain nombre de facultés additionnelles pourrait être envisagée. / In this dissertation, we take inspiration in cognitive sciences to address the issue of the logical modelling of reasoning and learning. Our main thrust is that to address these issues one should take inspiration in the way natural agents (i.e., humans and animals) actually proceed when they draw inferences and learn. Considering that reasoning incorporates a wide range of cognitive abilities, and that it would thus be unreasonable to hope to model the whole of human’s reasoning all at once, we focus here on a very basic kind of inferences that, we argue, can be considered as the primary core of reasoning in all brained animals. We identify a plausible underlying process for these inferences, first at the mental level of description and then at the neural level, and we develop a family of logical models that allow to simulate it. Then we tackle the issue of providing sets of rules to characterise the inference relations induced by these models. These rules are a by-product of the posited process, and should thus be seen as rules that, according to the model, result from the very functioning of brains. Finally we examine the learning processes attached to the considered inferences, and we show how to they can be modelled within our framework. To conclude we briefly discuss possible further developments of the framework, and in particular we give indications about how the modelling of some other cognitive abilities might be envisioned.