Le présent manuscrit développe une problématique liée à l’implication des capacités de gestion de buts et d’engagement des fonctions exécutives dans le raisonnement par analogie et son développement. Les trois premières expériences étudient cette problématique dans deux tâches de raisonnement par analogie différentes à travers l’étude des stratégies visuelles employées par des adultes et des enfants de 6-7 ans. Les résultats montrent des différences de stratégies visuelles entre les tâches, liées aux buts différents de celles-ci, ainsi que, entre enfants et adultes, des différences de patterns visuels liés à l’inhibition de l'information non pertinente pour la résolution des problèmes. Les deux expériences suivantes étudient les stratégies visuelles, toujours en lien avec le fonctionnement exécutif et le maintien du but, dans une tâche A:B::C:? dont la difficulté est manipulée afin de mettre en évidence des différences d’engagement de processus de contrôle et d’évaluation. Les résultats montrent un effet de la difficulté des essais, ainsi que du type de distracteur, dans les stratégies visuelles. Enfin les trois dernières expériences étudient l’implication de la flexibilité cognitive, une des fonctions exécutives, dans le raisonnement par analogie, chez l’enfant (5-6 ans), limité dans sa flexibilité. Les résultats montrent que l’ancrage dans un type de représentation, pertinent ou non pour la solution du problème, est lié à leur capacité à résoudre le problème, et suggèrent une difficulté à changer de représentation au cours de la résolution. Ces résultats sont finalement discutés en rapport aux modèles de raisonnement par analogie et de développement de cette capacité. / This manuscript develops an issue related to the involvement of goal management capabilities and executive functions in this type of reasoning and its development. The first three experiments examine this issue in two tasks of analogical reasoning, the scene analogy task and the A:B::C:? task, through the study of visual strategies used by adults, and children aged 6-to-7. The results show differences in visual patterns related to goals, and to the inhibition of irrelevant information for the solution of the problems, between the different tasks, and between children and adults. The following two experiments study the visual strategies, always in relation to executive functioning and goal management, in an A:B::C:? task whose difficulty is manipulated to highlight the difference in involvement of monitoring and evaluation processes. The results do show an effect of the difficulty of the test and the type of distractor in the visual strategies employed. Finally, the last three experiments investigate the involvement of cognitive flexibility, one of the executive functions, in the analogical reasoning of preschool children (5-6-year-olds), limited in their flexibility. The results show that their early anchoring in a type of representation, relevant or not to the solution of the problem, is related to their ability to solve the problem later, and thus suggest a difficulty in shifting their representation during the resolution of the problems. These results are finally discussed in relation to models of analogical reasoning and of the development of this ability, especially those integrating goal management and executive functions.

Depuis le 19ème siècle, de nombreux dispositifs de protection ont été implantés en montagne pour réduire le risque torrentiel. L'évaluation multi-échelle de leur efficacité est nécessaire pour comparer et choisir les stratégies de maintenance et de gestion de l’occupation des sols. Le chapitre I met en évidence les ambiguïtés du concept d’efficacité évalué selon plusieurs critères dans un contexte d’information imparfaite, issue de sources multiples, inégalement fiables. Pour aider l’évaluation multidimensionnelle, le problème de décision est décomposé en plusieurs sous-problèmes formulés, modélisés, traités puis intégrés. L’état de l’art du chapitre II permet de retenir les méthodes de la sûreté de fonctionnement (SdF) et d'aide à la décision (AD) basées sur le Raisonnement Évidentiel, associant les ensembles flous, les possibilités, les fonctions de croyance et la fusion d’information pour traiter chaque problème. Le chapitre III explicite le concept d'efficacité puis propose une adaptation des méthodes de la SdF à la formulation multi-échelle des problèmes. Le chapitre IV adapte les méthodes d'AD basées sur le Raisonnement Évidentiel, les améliore pour mieux représenter la connaissance disponible et évaluer la qualité d’une décision, et les associe. Le chapitre V propose une méthodologie séquentielle qui intègre ces méthodes pour évaluer les mesures de protection, de l’échelle de l’ouvrage à celle du bassin d’enjeux. Enfin, le chapitre VI discute les résultats, identifie les apports respectifs de l'intégration et des nouvelles méthodes, puis décrit les perspectives de déploiement opérationnel de la méthodologie développée. / Many torrential protective check dams have been built in French mountainous areas since the 19th century. They aim to reduce risk in torrential watersheds. Analysis of their effectiveness is needed to assess residual risk and to choose the best maintenance strategy in a context of reduced budgets. Chapter I introduces main issues due both to definition of effectiveness concept and also the several criteria and system scales that have to be assessed. Moreover, required expertise is based on imperfect information, provided by several sources with different reliability levels. To help such decisions, this thesis proposes to break down general assessment into several smaller decision-making problems. In chapter II, dependability analysis tools and Evidential Reasoning based-decision-aiding methods (ER-DAMs), using fuzzy sets and possibility theories, are chosen to help individual decisions. Chapters III to V then introduce new developments. Effectiveness concept is first defined. A multi-scale dependability analysis helps to describe each decision-making problem. ER-DAMs are then adapted to help effectiveness assessment at each system’s scale. Technical improvements are provided to these methods for a better knowledge representation and final decision. Improved methods are then associated. Finally, individual problems and associated methods are integrated in a generic methodology to help torrential protective measures’ effectiveness assessment at watershed scale. The last chapter VI focuses on discussion of integrative aspects and of ER-DAMs’ specific developments. It gives some elements to improve methods but also to help operational implementation of the generic methodology.

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. / In this thesis, we focused on the development of heuristic approaches for solvingvehicle routing problems. We exploited researches conducted on interval graphsand dominance properties of saturated tours to deal more efficiently with selectivevehicle routing problems. An adaptation of a particle swarm optimization algorithmand a memetic algorithm is proposed. The metaheuristics that we developed arebased on effective techniques such as optimal split, genetic crossover operatorsand local searches. We are also interested in classical vehicle problems with timewindows. Various pre-processing methods are introduced to obtain lower boundson the number of vehicles. These methods are based on many approaches usinggraph models, scheduling problems and bin packing problems with conflicts. Wealso showed the effectiveness of the developed methods with an industrial applicationby implementing a portal of mobility services.

Introduction. Le raisonnement clinique (RC) est une compétence médicale clé. Cette thèse soutient que l'organisation et la mise en lien systématique et explicite entre les données d'une patiente ou d'un nouveau-né et les connaissances d'un étudiant améliore sa performance dans la résolution de cas cliniques courants de la pratique sage-femme. Objectifs. Identifier les difficultés de RC d'étudiants en maïeutique et leurs causes explicatives ; identifier l'utilisation des cartes conceptuelles (CC) en lien avec le raisonnement clinique ; solliciter le RC des étudiants par la résolution de cas cliniques courants, identifier leurs perceptions et analyser leurs performances en fonction de leur niveau d'acquisition des CC.Méthodes. Etude exploratoire mixte, revue de la littérature, et expérimentation auprès de 97 étudiants de trois écoles de maïeutique. Analyse de 570 questionnaires et 352 CC. Résultats. Sept causes de difficultés de RC identifiées, parmi lesquelles le défaut de mise en liens entre les connaissances. Le potentiel d'utilisation des CC est confirmé par la littérature. L'expérimentation montre l'acceptabilité des CC et une aide à la résolution dans 50% des cas. Il existe un lien entre la maîtrise des CC, la cohérence du RC et le niveau de performance de résolution des cas. Cette dernière dépend de la représentation initiale du cas (concept de départ) et de la hiérarchisation des concepts, mais pas de la forme de la CC. Les CC permettent également d'identifier les difficultés des étudiants et d'établir un diagnostic pédagogique. Conclusion. La recherche valide l'hypothèse de départ et débouche sur des propositions pour utiliser les CC dans la formation au RC. / Introduction. Clinical reasoning (CR) is a key competence that students in health sciences must acquire. This thesis argues that concept mapping improves midwives students' performance in clinical problem solving. Objectives. Identify midwives students CR difficulties and their explanatory causes; identify the use of concept mapping and show compatibility between concept mapping and recommendations for clinical reasoning; introduce concept maps (CMs) in clinical solving learning sessions and observe their effects.Methods. Mixed exploratory study, literature review and experimentation including 97 students nested in three schools of midwifery: 570 questionnaires and 352 CMs were analysed. Results. Seven causes of CR difficulties were identified. Literature confirms CMs may be a relevant tool for clinical reasoning teaching and learning. By making knowledge explicit CM helps one out of two students to improve clinical problem solving performance when CM include a correct core concept and when concepts are hierarchically organized. The best performing students are those who acquire the construction of CMs.Conclusion. The research validates the starting assumption and leads to proposals of using CMs in CR learning. Concept mapping might be an interesting activity to foster CR and identify the difficulties that students may encounter.

La mélancolie, comprise à la fois comme une affection de l'âme apparentée à la folie et un état émotionnel caractérisé par la tristesse et la peur, occupe une place importante dans les traités médicaux écrits en arabe aux IXe et Xe siècles. À cette époque, comme dans l'Antiquité grecque, la figure du mélancolique constitue un domaine où médecins et philosophes conjuguèrent étroitement leurs efforts. En effet, les questions soulevées par la mélancolie, telles que l'interaction entre l'âme et le corps, la nature de l'âme, ou encore le siège de la partie dirigeante de l'âme, traversent les deux disciplines. Les médecins arabes s'appuient en grande partie sur les auteurs grecs, en particulier Rufus d'Éphèse et Galien. Mais la conception de la mélancolie subit aussi des variations en passant chez les auteurs arabes. La première partie de la thèse entend reconstruire la conception de la maladie chez al-Rāzī, en se fondant sur l'analyse des textes médicaux consacrés à la mélancolie chez ce dernier. Cette partie montre que le diagnostic et le traitement de la mélancolie placent le médecin face à de nombreuses difficultés méthodologiques: il doit en effet comprendre l'infinie variété des symptômes de la maladie, leur caractère à la fois physique et psychique, mais aussi expliquer comment sont découverts les pouvoirs adoucissants, échauffants et purgatifs des substances utilisées contre la maladie, et leur mode d'action dans le corps. C'est pourquoi la seconde partie de la thèse entend restituer à la conception de la mélancolie d'al-Rāzī son arrière-plan épistémologique. Elle fait apparaître qu'al-Rāzī modifie la "méthode logique" de Galien dans deux directions en apparence opposées, mais complémentaires: il replace l'expérience au centre de la méthodologie médicale, et il étend les fondements théoriques de la médecine. Cette position épistémologique conduit al-Rāzī à participer activement aux discussions philosophiques, notamment au sujet de l'âme. Dans cette perspective, la troisième partie étudie la psychologie d'al-Rāzī à partir de son interprétation de la mélancolie. / Melancholy—understood both as a mental disease akin to madness and a state of the mind characterised by sadness and fear—figured prominently in the works of physicians living in the Islamic world in the ninth and tenth centuries. In this context, like in Greek Antiquity, the case of the melancholic was of common concern for physicians and philosophers, because melancholy raised questions that belonged to both disciplines, for instance about the interaction between body and soul, the nature of the soul, the seat of the governing part of the soul and so on.Arabo-Islamic physicians drew heavily on the Greek tradition, and especially on Rufus of Ephesus and Galen. But the notion of melancholy evolved when it came under their scrutiny. The first part of the thesis starts by investigating al-Rāzī's medical writings, in order to understand the theoretical and practical underpinnings of melancholy in these works. This part shows that the diagnosis as well as the treatment of melancholy confronts the physician with many methodological difficulties, such as recognising the multiple symptoms of the disease, explaining their physiological and psychological foundations, but also discovering the purgative, heating and soothing power of the substances used against melancholy and exposing the way in which they fight the disease in the body. Therefore, the second part of this thesis aims at reconstructing the methodological background of those difficulties. It appears that al-Rāzī modifies Galen's "logical method" in two opposite directions: first, he increases the part of experience in medical reasoning; second, he expands the theoretical knowledge needed by the physician. This epistemological position results in al-Rāzī's active participation in philosophical debates, in particular about the soul. In this perspective, the third part of the thesis studies the role played by the interpretation of melancholy in al-Rāzī's psychology.

Cette thèse se place dans le contexte d'Accordys, un projet d'ingénierie des connaissances qui vise à fournir un système de rapprochement de cas en fœtopathologie, qui est le domaine de l'étude des maladies rares et dysmorphies du fœtus. Ce projet se base sur un corpus de comptes rendus d'examens fœtaux. Ce matériel consiste en des comptes rendus en texte brut présentant un vocabulaire très spécifique (qui n'est que partiellement formalisé dans des terminologies médicales en français), des économies linguistiques (un style "prise de notes" très prononcé rendant difficile l'utilisation d'outils analysant la grammaire du texte) et une mise en forme matérielle exhibant une structuration commune latente (un découpage en sections, sous-sections, observations). Cette thèse vise à tester l'hypothèse qu'une uniformisation de la représentation des cas exploitant cette structure arborescente en la faisant correspondre à un modèle de cas (lui aussi arborescent) peut supporter la constitution d'une base de cas qui conserve les informations contenues dans les comptes rendus originaux et permette la mesure de similarité entre deux cas. La mise en correspondance entre cas et modèle (instanciation du modèle) est réalisée via un mapping d'arbres ayant pour base une méthode de Monte Carlo. Nous comparerons ceci avec des mesures de similarités obtenues en représentant nos comptes rendus (soit tels quels, soit enrichis sémantiquement grâce à un annotateur sémantique) dans un modèle vectoriel. / This thesis is set within the context of Accordys, a knowledge engineering project aiming at providing a case-based reasoning system for fetopathology, i.e. the medical domain studying rare diseases and dysmorphia of fetuses. The project is based on a corpus of french fetal exam reports. This material consists in raw text reports diplaying a very specific vocabulary (only partially formalized in french medical terminologies), a "note taking" style that makes difficult to use tools analysing the grammar in the text, and a layout and formatting that shows a latent common structuration (organisation in sections, sub-sections, observations). This thesis aims at testing the hypothesis that a uniformisation of the representation of cases that could exploit this arborescent structure by mapping it with a tree-shaped case model can support the constitution of a case base which preserves the information contained in original reports and the similarity measurement between two cases. Mapping a case with the model (instanciating the case model) is done through a Monte Carlo tree matching method. We compare this with similarity measurements obtained by representing our reports (both without further processing and after semantic enrichment through a semantic annotator) in a vector model.

Les perturbations des activités de vie quotidienne constituent l’un des critères diagnostiques du Trouble de l’Acquisition de la Coordination (TAC). Malgré leur impact sur l’autonomie de l’enfant, les troubles d’utilisation impliqués dans ces activités quotidiennes demeurent peu explorés (e.g., mécanismes sous jacents, profils inter-individuels, recul évolutif). A notre connaissance, la notion d’utilisation d’outil n’a pas fait l’objet d’une modélisation développementale spécifique.Elle se situe aujourd’hui au carrefour des modèles sur le développement perceptivo-moteur et des théories sur l’émergence des capacités cognitives de résolution de problème chez l’enfant. Des modèles récents développés chez l’adulte apraxique suggèrent que l’utilisation d’outil est le fruit d’un processus dialectique entre un raisonnement technique (i.e., analyse abstraite des moyens techniques pertinents pour un but donné) et des habiletés sensori-motrices (i.e., guidées par les représentations sur les transformations mécaniques à opérer). A l’appui de ces modèles, la présente thèse propose d’une part d’analyser le développement typique de l’utilisation d’outil et des processus sous-jacents.Nous explorons d’autre part l’hypothèse d’un développement atypique de l’utilisation d’outil chez des enfants diagnostiqués TAC. Nos résultats apportent des arguments en faveur de la contribution du raisonnement technique au développement typique de l’utilisation d’outil. Sur le plan clinique, l’analyse de l’étendue et des causes sous-jacentes des difficultés d’utilisation d’outil confirme l’importance d’un tel examen pour la validation des critères diagnostiques du TAC. / Deficits in daily living activities are one of the diagnostic criteria of the Developmental Coordination Disorder(DCD). Despite their impact on child’s autonomy, tooluse disorders involved in these daily activities remainunder-assessed (e.g., underlying processes,interpersonal profiles, persistence disease). To ourknowledge, there is no theoretical framework of tool useformulated in a specifically developmental perspective.This concept actually remains at the crossroads between models of the perceptual-motor development and theories about cognitive processes of problem resolution in children. Recent models developed inadults with apraxia suggest that tool use is a dialectical process between a technical reasoning (i.e., abstractanalysis of technical means and ends) and sensory motorskills (i.e., managed by the representations on the mechanical transformations to be operated). According to these models, we first aim to analyze the typical development of tool use and the underlying processes.We then explore the assumption of an atypical development of tool use in children with DCD. Ourfindings provide evidence for the involvement of technical reasoning in typical development of tool use.From a clinical perspective, the analysis of tool use impairment and underlying deficits confirm the relevance of such an assessment for the validation of the diagnostic criteria of the DCD.

L’évolution des référentiels spatio-temporels et les dernières avancées des systèmes d’information géographique ont favorisé l’apparition de nouveaux types de services et d’applications liés à la localisation et à la mobilité d’entités d’intérêt dont la supervision et le contrôle d’objets mobiles en temps réel.Ces constats nous ont conduit à nous intéresser en tout premier lieu aux évolutions des objets qui peuvent être envisagées sous forme de trajectoires et offrent de nouvelles perspectives quant à l’analyse en temps réel de leurs comportements particuliers individuels et/ou collectifs.Dans le contexte industriel de l’entreprise Intactile Design, un enjeu majeur émerge : il s’agit de mettre à la disposition de tout expert, amené à prendre une décision au cours d’opérations de surveillance, le plus d'informations possibles relatives au contexte environnant les objets mobiles afin d’en extraire celles permettant la détection de comportements remarquables.L’objectif est donc d'analyser et d'exploiter la masse de données acquises à partir du suivi d'objets mobiles de divers types, et plongés dans des contextes différents de supervision. Pour ce faire, nous proposons une approche générique déclinable sur divers cas de supervision partant de l'hypothèse qui consiste à envisager, pour tout objet mobile, une seule et même trajectoire tout au long de sa vie.L'une des problématiques principales de cette recherche relève des difficultés d'interprétation des données recueillies en temps réel issues de l'observation des objets. En effet celles-ci sont massives, de compositions variables et parfois incomplètes, possiblement redondantes, voire sémantiquement hétérogènes. L'idée est de s’affranchir du manque de sémantique contextuelle et de l’absence de maîtrise des informations liées à l’analyse et à l’exploitation de ces données.L’approche consiste à proposer le recours à une ontologie cadre à des fins d’enrichissements des observations et analyses, et ce pour aider à la détection de comportements d'objets mobiles. L’ontologie cadre représente l'objet mobile et sa trajectoire au sein de tout contexte de supervision et ce de manière générique. Ce modèle s'inspire de travaux existants autour de la modélisation de données spatiales comme temporelles et les étend pour répondre à la spécificité de l’analyse sémantique en temps réel de la mobilité des objets. Pour rendre compte de la spécificité des différents contextes de supervision, l'ontologie est complétée par des règles métiers construites avec l'aide des experts du domaine. L'idée est tout à la fois de disposer d'une représentation de connaissances la plus expressive possible sans augmenter pour autant le coût du raisonnement ; et de rendre l'approche adaptable à toute thématique liée à la supervision.L'approche modulaire spécifiée a ensuite été mise en application au sein d'un prototype logiciel général qui fonctionne comme un système à base de connaissances. Il assure la structuration, enrichissement, extraction et analyse spatio-temporelle des connaissances conformes à notre modèle ontologique et donc offre les éléments nécessaires à la compréhension de comportements remarquables définis par les experts des domaines ciblés.Nous illustrons notre approche au travers d’un cas d’étude concret relatif au domaine des systèmes de supervision des opérations de défense terrestre. / The recent evolution of gazetteers and the latest advances in geographic information systems have promoted new types of services related to the location and mobility of entities of interest, including the real-time supervision and control of moving objects.On the strength of these facts, we are considering the motion of an object based on its trajectory (i.e., the path followed by this object in motion). At our sense, the modeling of trajectories of a number of moving objects offers new insights into real-time analysis of their individual and/or group specific behaviors.Within the industrial context of the company Intactile Design, enhancing decision making in real time for supervision purposes, turns out to be a major challenge. At the same time, much emphasis is being placed on making sure any accessible data, related to the context of the moving objects, are available to experts in order to fully support decision making processes. More importantly, the key idea is to find a strategy that enhances capabilities of detecting unusual behaviors whilst integrating some kind of valuable information related to the context.Consequently, the main objective is to collect and analyze all of the data acquired from the tracking of many different types of moving objects in a variety of supervision contexts.At this effect, we propose a generic and innovative approach that can be applied to any case of supervision based on the assumption that considers for every mobile object, a single and unique trajectory constantly changing over time.One of the main obstacles of this research is the difficulty of real-time interpreting of all of the collected data as these data are mostly complex, voluminous, semantically heterogeneous and incomplete.In this way, the idea is to overcome the lack of contextual semantics (i.e., semantics captured from the observations of the objects evolving within their contexts).To address these challenges, we propose a top domain ontology for moving objects and their trajectories, which is expressed in OWL 2 DL. The ontology attempts to describe the starting categories for the field of mobility and therefore is applicable to all supervision and control contexts.Additionally, this ontology is building upon a few number of existing ontologies that all refer to spatio-temporal knowledge, including GeoSPARQL and OWL Time.Moreover, the ontology and a set of business rules, provided by the experts on a domain of interest, are combined to fully capture the contextual semantics of the domain under consideration.The aim is double: on one side, to benefit from a knowledge representation as expressive as possible that offers a cost-effective reasoning, and on the other side to efficiently adapt the approach to any context related to supervision.Our modular approach is implemented through a general software prototype that runs as a knowledge-based system.The prototype ensures the sustainability, extraction and spatio-temporal reasoning of information that complies with our ontology, and therefore it offers the necessary elements to understand behaviors defined by the experts of the targeted areas.We illustrate our approach through a concrete case study of monitoring systems dedicated to land defense.

L’informatique pervasive et l’intelligence ambiante visent à créer un environnement intelligent avec des dispositifs électroniques et informatiques mis en réseau tels que les capteurs, qui s’intègrent parfaitement dans la vie quotidienne et offrent aux utilisateurs un accès transparent aux services partout et à tout moment.Pour garantir ce fonctionnement, un système doit avoir une connaissance globale sur son environnement, et en particulier sur les personnes et les dispositifs, leurs intérêts et leurs capacités, ainsi que les tâches et les activités associées. Toutes ces informations relèvent de la notion de contexte. Cela passe par la collecte des données contextuelles de l’utilisateur pour déterminer sa situation/son activité courante ; on parle alors d’identification de situations/d’activités. Pour cela, le système doit être sensible aux variations de son environnement et de son contexte, afin de détecter les situations/les activités et de s’adapter ensuite dynamiquement. Reconnaître une situation/une activité nécessite alors la mise en place de tout un processus : perception des données contextuelles, analyse de ces données collectéeset raisonnement sur celles-ci pour l’identification de situations/d’activités.Nous nous intéressons plus particulièrement aux aspects liés à la modélisation distribuée de l’environnement ambiant et à ceux liés au raisonnement distribué en présence de données imparfaites pour l’identification de situations/d’activités. Ainsi, la première contribution de la thèse concerne la partie perception. Nous avons proposé un nouveau modèle de perception permettant la collecte des données brutes issues des capteurs déployés dans l’environnement et la génération des évènements. Ensuite, la deuxième contribution se focalise sur l’observation et l’analyse de ces évènements en les segmentant et extrayant les attributs lesplus significatifs et pertinents. Enfin, les deux dernières contributions présentent deux propositions concernant le raisonnement distribué pour l’identification de situations/d’activités; l’une représente la principale contribution et l’autre représente sa version améliorée palliant certaines limites. D'un point de vue technique, toutes ces propositions ont été développées, validées et évaluées avec plusieurs outils. / Pervasive Computing and Ambient Intelligence aim to create a smart environment withnetworked electronic and computer devices such as sensors seamlessly integrating into everyday life and providing users with transparent access to services anywhere and anytime.To ensure this, a system needs to have a global knowledge of its environment, and inparticular about people and devices, their interests and their capabilities, and associated tasks and activities. All these information are related to the concept of context. This involves gathering the user contextual data to determine his/her current situation/activity; we also talk about situation/activity identification. Thus, the system must be sensitive to environment and context changes, in order to detect situations/activities and then to adapt dynamically.Recognizing a situation/an activity requires the definition of a whole process : perception of contextual data, analysis of these collected data and reasoning on them for the identification of situations/activities.We are particularly interested in aspects related to the distributed modeling of the ambient environment and to those related to distributed reasoning in the presence of imperfect data for the identification of situations/activities. Thus, the first contribution of the thesis concerns the perception part. We have proposed a new perception model that allows the gathering of raw data from sensors deployed in the environment and the generation of events.Next, the second contribution focuses on the observation and analysis of these events by segmenting them and extracting the most significant and relevant features. Finally, the last two contributions present two proposals concerning the distributed reasoning for the identification of situations/activities ; one represents the main contribution and the other represents its improved version overcoming certain limitations. From a technical point of view, all these proposals have been developed, validated and evaluated with several tools.

Un nombre croissant d'ontologies de grandes tailles ont été développées et mises à disposition dans des référentiels tels que le NCBO Bioportal. L'accès aux connaissances les plus pertinentes contenues dans les grandes ontologies a été identifié comme un défi important. À cette fin, nous proposons dans cette thèse trois notions différentes : modules d’ontologie minimale (sous-ontologies conservant toutes les implications sur un vocabulaire donné), meilleurs extraits ontologiques (certains petits nombres d’axiomes qui capturent le mieux les connaissances sur le vocabulaire permettant un degré de perte sémantique) et un module de projection (sous-ontologies d'une ontologie cible qui impliquent la subsomption, les requêtes d'instance et les requêtes conjonctives issues d'une ontologie de référence). Pour calculer le module minimal et le meilleur extrait, nous introduisons la notion de justification de subsomption en tant qu'extension de la justification (ensemble minimal d'axiomes nécessaires pour conserver une conséquence logique) pour capturer la connaissance de subsomption entre un terme et tous les autres termes du vocabulaire. De même, nous introduisons la notion de justifications de projection qui impliquent une conséquence pour trois requêtes différentes afin de calculer le module de projection. Enfin, nous évaluons nos approches en appliquant une implémentation prototype sur de grandes ontologies. / An increasing number of ontologies of large sizes have been developed and made available in repositories such as the NCBO Bioportal. Ensuring access to the most relevant knowledge contained in large ontologies has been identified as an important challenge. To this end, in this thesis, we propose three different notions: minimal ontology modules (sub-ontologies that preserve all entailments over a given vocabulary), best ontology excerpts (certain, small number of axioms that best capture the knowledge regarding the vocabulary by allowing for a degree of semantic loss) and projection module (sub-ontologies of a target ontology that entail subsumption, instance and conjunctive queries that follow from a reference ontology). For computing minimal module and best excerpt, we introduce the notion of subsumption justification as an extension of justification (a minimal set of axioms needed to preserve a logical consequence) to capture the subsumption knowledge between a term and all other terms in the vocabulary. Similarly, we introduce the notion of projection justifications that entail consequence for three different queries in order to computing projection module. Finally, we evaluate our approaches by applying a prototype implementation on large ontologies.