Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Introduction : Les outils d'aide à la décision facilitent la prise de décision partagée entre les professionnels de la santé et les patients. Malgré la demande croissante, leur déploiement est limité par l'expertise et les ressources nécessaires pour les concevoir. Nous proposons donc de créer une plateforme pour soutenir le développement collaboratif de ces outils. Objectif : Optimiser une maquette de la plateforme et identifier les facteurs influençant sa convivialité et son adoption. Méthodes : Pour cette étude qualitative descriptive, un échantillon de représentants des divers types de parties prenantes parlant français, anglais ou espagnol fut recruté à partir de réseaux de recherche. Les participants évaluaient la maquette lors d'une séance de réflexion à voix haute suivie d'une entrevue semi-dirigée basée sur la Normalization Process Theory. Des analyses thématiques des discussions ont permis de décrire les facteurs influençant la convivialité et l'adoption de la plateforme. Un processus itératif d'évaluation/amélioration de la maquette se poursuivit jusqu'à ce qu'aucun nouveau problème majeur ne soit soulevé. Résultats : Les participants (n=20) représentaient des cliniciens et chercheurs (n=15), des patients (n=4) et un décideur (n=1) de 10 pays. Plusieurs participants ont apprécié que la plateforme soutienne la collaboration et l'inclusion de patients partenaires. La navigation et la saisie de contenu dans la plateforme leur a semblé intuitive et les commentaires nous ont permis d'en améliorer la convivialité. Les participants pensent que la plateforme permettrait à plus d'équipes de créer des outils d'aide à la décision numériques qui demandent habituellement beaucoup de ressources. Certains ont suggéré des fonctionnalités pour soutenir les auteurs moins expérimentés et encourager le respect des standards de qualité. Conclusion : À terme, ce projet permettra à une variété d'auteurs de créer, utiliser et mettre à jour facilement et à faible coût des outils d'aide à la décision pertinents pour eux. / Introduction: Decision aids are evidence-based tools that support shared decision making between patients and their healthcare provider. They are in demand by healthcare organizations worldwide, but their availability and widespread adoption are limited by the expertise and resources required to design them. We propose a web-based platform to support the collaborative development of decision aids. Aim: To tailor a mock-up of the platform and to describe the factors influencing its usability and uptake. Methods: In this qualitative descriptive study, a sample of decision aids' authors representing various types of key stakeholders speaking French, English or Spanish were recruited from research networks. Participants assessed the mock-up during a think-aloud session and a semi-structured interview based on the Normalization Process Theory. A thematic analysis of the discussions highlighted factors influencing the usability and uptake of the platform. An iterative process of evaluation/tailoring of the mockup took place in multiple rounds of interviews, until no major usability issues emerged. Results: Participants (n=20) were researchers or clinicians-researchers (n = 15), patients (n = 4), and a decision maker (n = 1) from 10 countries. Participants felt that the DA template within the platform and its collaborative revision features would contribute to the sustainability of the platform and the inclusion of patients partners. Navigating and adding content appeared intuitive and many usability issues were improved in further versions of the mock-up. Participants felt that the platform will allow more teams to create high quality web-based decision aids, which typically requires more time and resources. Some also suggested features to support less experienced authors and to promote the consideration of quality criteria. Conclusion: Ultimately, the platform will be made available and will allow various types of stakeholders to easily create, implement and update decision aids relevant to them in a cost-effective manner.

Dans le contexte actuel de démocratisation des technologies et des méthodes géomatiques, les expériences du type « Public Participation GIS » - PPGIS se multiplient. Le concept de PPGIS est, par essence-même, interdisciplinaire et multiforme. Il s’apparente, d’une certaine façon, à un déclinaison spécifique des SIG, vus comme des systèmes d’information (données, matériels, logiciels, méthodes et composantes humaines), incluant la dimension de la participation publique. De fait, les PPGIS ne se limitent pas aux simples outils logiciels. L’objectif principal d’un PPGIS consiste à accentuer/supporter l'implication des citoyens dans les processus de prise de décisions territoriaux, et à améliorer l'accès aux outils, aux données ainsi qu’à l'information (Steinmann et. al. 2004). Les applications des PPGIS revêtent des formes très variées, selon le contexte économique, l’organisation sociale et politique, la culture, mais également en fonction des problématiques traitées et des méthodologies développées (Joliveau 2006). Les exemples mettent en évidence qu’en pratique, la dimension ‘participation publique’ des PPGIS renvoie à des réalités différentes. La construction du domaine des PPGISciences (Sieber 2004) est basée sur la convergence de concepts sociaux, culturels, éthiques et environnementaux avec les technologies de l’information et à la géomatique. Ce développement engendre des questions épistémologiques complexes, dans la mesure ou chaque discipline impliquée pose évidemment un regard différencié sur les PPGIS. Par conséquent, le concept même de PPGIS est ambigu. Il n'existe pas de consensus sur ses éléments caractéristiques. Ce constat pose problème, tant sur le plan scientifique que sur le plan pratique, dans la mesure où il rend difficile, non seulement la formalisation de méthodes de développement adaptées aux PPGIS ; mais aussi le développement de critères d'évaluation de succès et d'échec (Craig et al. 1999). La communauté scientifique des PPGIS considère d’ailleurs que pour comprendre la réalité sur laquelle les chercheurs doivent appuyer leurs travaux, la formalisation consensuelle d’une définition claire et précise du concept de PPGIS s’impose. Les spécialistes affirment que l’une des priorités actuelles est la conception d’un cadre théorique basé en particulier sur une typologie des PPGIS (Tulloch 2003, Steinmann et al. 2004). Malgré les quelques recherches déjà réalisées, seules quelques typologies partielles ont été développées, et le concept demeure flou. L’objectif principal de cette recherche consiste à concevoir une typologie plus globale à partir d’une analyse en profondeur des concepts sous-jacents. Sur le plan plus pratique, cette recherche vise à concevoir et à développer un observatoire web des expériences PPGIS (ce dernier étant à la fois une composante de l’objectif et un moyen de l’atteindre). La méthodologie est basée sur la construction d’un cadre théorique (analyse de la littérature et des typologies existantes) et une analyse empirique (étude d’une série d’expériences de PPGIS). La méthodologie est complétée par une enquête sur les forums web spécialisés, de manière à solliciter la communauté du domaine et à valider nos résultats. Cette recherche a ainsi permis de construire une typologie des PPGIS, plus globale, complémentaire de celles déjà existantes. Se faisant notre travail permet d’améliorer la compréhension de ce domaine en émergence et apporte des éléments formels permettant de mieux le caractériser. / In the current context of democratization of technologies and methods of geomatics, “Public Participation GIS” practices - PPGIS multiply. The concept of PPGIS is, by its nature, interdisciplinary and multiform. It is connected, in a certain manner, to a specific variation of the GIS, understood as information systems (data, hardware, software, methods and human factor), including the dimension of public participation. Essentially, PPGIS are not limited to simple software tools. The principal objective of a PPGIS consists of accentuating/supporting the implication of the citizens in the territorial decision making processes, and to improve the access to tools, data, and information (Steinmann et al. 2004). Applications for PPGIS take a variety of forms depending on the economic context, the social and political organization, the culture, but also regarding to the treated problems and developed methodologies (Joliveau 2006). Examples underline that, in practice, dimension of “public participation” in PPGIS echoes different realities. The creation of the field (Sieber 2004) is based on the convergence of social concepts as well as cultural, ethical and environmental concepts associated with information technologies (IT) and Geomatics. This development generates complex epistemological questions, in a measure where each implied discipline obviously poses a different view on PPGIS. Consequently, the concept of PPGIS is ambiguous. There is no consensus on its characteristic elements. This circumstance causes some problems, both on the scientific and practical levels. It makes difficult, not having the standardization of methods of development adapted to the PPGIS; but also the development of evaluation criterions of success and failure (Craig and al 1999). Besides, the scientific community associated with PPGIS considers that in order to understand reality that the researchers must rely on their works, the agreed formalization of a clear and precise definition of the concept of PPGIS is inevitable. Specialists affirm that one of the current priorities is to design a theoretical framework particularly based on a typology of PPGIS (Tulloch 2003, Steinmann et al. 2004). In spite of some research work already carried out, only a few limited typologies were developed, and the concept remains unclear. The principal objective of this research consists of conceiving a more global typology starting from an in-depth analysis of the subjacent concepts. From a practical level, this research aims at designing and developing a web-based observatory of PPGIS experiments (this one is a component of our objective and at the same time a means of reaching it). Our methodology is based on the construction of a theoretical framework (literature review and an analysis of existing typologies) and an empirical analysis (study of a series of PPGIS experiments). Methodology is effectuated by an investigation into the specialized Web forums, so as to solicit the community of the field and to validate our results. This research thus made it possible to build a typology of the PPGIS, as a hole, complementary to those already existing. Doing this work improves understanding of this field in its infancy and elicits formal elements for better characterization of PPGIS.

Avec l’avènement des processeurs multi-coeurs comme architecture standard pour ordinateurs de tout acabit, de nouveaux défis s’offrent aux programmeurs voulant mettre à profit toute cette nouvelle puissance de calcul qui leur est offerte. Malheureusement, la programmation parallèle, autant sur systèmes à mémoire partagée que sur systèmes à mémoire distribuée, demeure un défi de taille pour les développeurs de logiciels. Une solution intéressante à ce problème serait de rendre disponible un outil permettant d’automatiser le processus de parallélisation de programmes. C’est dans cette optique que s’inscrit le présent mémoire. Après deux essais infructueux, mais ayant permis d’explorer le domaine de la parallélisation automatique dirigée par le compilateur, l’outil Clang-MPI a été conçu pour répondre au besoin énoncé. Ainsi, cet outil prend en charge la parallélisation de programmes originellement séquentiels dans le but de produire des programmes visant les systèmes distribués. Son bon fonctionnement a été évalué en faisant appel aux bancs d’essai offerts par la suite Polybench et ses limites ont été explorées par une tentative de parallélisation automatique du processus d’entraînement d’un réseau de neurones.

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Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ces travaux portent sur l'étude des jeux concurrents et temporisés. Ces deux types de jeux sont des modèles très utilisés en synthèse de contrôleur. Dans des situations où plusieurs agents interagissent, les notions de stratégies gagnantes utilisés jusqu'ici ne suffisent plus et il est nécessaires de s'inspirer de notions issus de la théorie des jeux. Le principal concept étudié dans ce domaine est celui d'équilibre de Nash. Nous proposons une transformation qui permet de calculer les équilibres dans les jeux concurrents en se ramenant à un calcul de stratégies gagnantes. Beaucoup de travaux ont déjà porté sur les calculs des stratégies gagnantes, et nous pouvons tirer parti des algorithmes à notre disposition. Pour le calcul des équilibres dans les jeux temporisés, nous montrons qu'il est possible de se ramener au cas des jeux concurrents. Nous proposons des algorithmes pour le calcul des équilibres, d'abord avec des objectifs classiques, puis nous proposons un cadre plus général qui permet de décrire des préférences plus quantitatives. Nous étudions également la complexité théorique des problèmes de décisions associés. Enfin, nous présentons un outil implémentant l'un des algorithmes que nous avons développé. / This work focuses on the study of concurrent and timed games. These two classes of games have been useful models in controller synthesis. In situations where several agents interact, the notion of winning strategies used so far is not adapted and it is necessary to adopt concepts from game theory. The main concept considered in this area is that of Nash equilibrium. For concurrent games, we propose a transformation which draw a parallel between equilibria and winning strategies. Many works have focused on the computation of winning strategies and we can take advantage of the available algorithms. To compute equilibria in timed games we show that it is possible to reduce them to concurrent games. We propose algorithms for the computation of equilibria, first with classical objectives. Then, we propose a more general framework, in which more quantitative preferences can be described. We also study the theoretical complexity of the associated decision problems. Finally, we present a tool that implements one of the algorithms that we developed.

Situé à l’est de Taroudant, l’ancienne capitale saâdiene, le pays des Ouled-Berrhil occupe une grande partie de la plaine amont du Souss. La majorité des paysages agraires de cet espace est encore aujourd’hui liée au fonctionnement des vieux systèmes hydrauliques. Pendant des siècles, ces systèmes sont et restent essentiels à la survie des vieux terroirs paysans. En effet, une grande partie des communautés villageoises vit principalement de céréales, cultivées surtout dans des terroirs de crue (faïd), mais également des oliviers, et de la luzerne des terroirs irrigués. Toutefois, ces dernières années ces systèmes hydrauliques sont entrés en concurrence avec d’autres, plus modernes, et fondés sur les performances hydrauliques de la motopompe. Ajouté à la multiplication des périodes sèches, ce nouveau système – le pompage - a engendré la mort des vieux systèmes traditionnels : l’entretien des galeries drainantes (khettaras) est devenu inutile devant la baisse considérable du niveau des aquifères, et les ouvrages qui servaient au captage permanent des inféroflux se sont brutalement transformés en simples ouvrages périodiques de dérivation des eaux faïd. Même les puits à dlou (irghrare) et les norias, premières manifestations de l’« individualisme » hydraulique, ont été remplacés par des motopompes. En peu de temps, la « fatalité » de la motopompe a transformé les bour et les arganeraies en grandes exploitations irriguées, et a crée de nouveaux paysages portant des cultures commerciales nouvelles. Cette dernière n’a d’ailleurs pas uniquement remodelé le paysage, elle a aussi entraîné de profonds bouleversements sociaux. Les paysans n’ayant pas les moyens de creuser un puits et de s’offrir une motopompe, ont été amenés à vendre parcelles et terrains à de grands exploitants capitalistes. Certains ont fui les douars pour les grandes villes, d’autres ont préféré rester dans la région. Ces derniers offrent généralement leurs services dans les grandes exploitations agrumicoles ou dans les nouveaux centres urbains où ils travaillent dans le bâtiment. Face à ces changements, le développement de cette partie du Souss, qui dépend totalement de ses ressources en eaux souterraines, a commencé à être troublé par la surexploitation des réserves aquifères. Situation de plus en plus inquiétante, surtout lorsque l’on prend conscience du fait que les barrages – en principe – destinés à la recharge de la nappe, sont loin de garantir un équilibre hydraulique. / No summary in English / Situado al este de la antigua capital saadiense, Taroudant, el país de los Ouled-Berrhil ocupa una gran parte de la llanura oriental del Souss. La mayor parte de los paisajes agrarios de este espacio están hoy todavía vinculados al funcionamiento de los antiguos sistemas hidráulicos. Desde varios siglos, estos sistemas son y siguen siendo esenciales a la superviviencia de los antiguos terruños campesinos. En efecto, al dia de hoy una gran parte de las comunidades aldeanas viver principalmente de cereales, cultivadas sobre todo en los terruños faïd, pero también de los olivos, y de la alfalfa en los terruños irrigados. No obstante, en estos últimos años, estos sistemas hidráulicos han estado en competencia con otros, más modernos, y basados en una técnica más avanzada, siendo la motobomba el mayor artefacto empleado. Añadido a la multiplicación de los periodos secos, este nuevo sistema – el bombeo – ha generado la muerte de los sistemas tradicionales : el manteninsiento de las khettaras se había vuelto inútil frente a la considerable bajada del agua freatica, y las obras que servían a la captación permanente de los inferoflujos se han transformado brutalmente en simples obras periódicas de derivación de las aguas faïd. Los irghare y las norias, primeras muestras del “individualismo” hidráulico, han sido substituido por motobombas. En poco tiempo, la “fatalidad” de la motobomba ha transformado los bures y arganares en grandes explotaciones irrigadas, y ha creado nuevos paisajes que llevan cultivos comerciales. Pues esta ultimano no solo ha reestructurado el paisaje, también ha generado hondos trastornos sociales. No teniendo los campesinos los recursos para cavar un poso y adquirir una motobomba, han sido obligados a vender parcelas y terrenos a grandes explotadores capitalistas. Algunos han huido los aduares a favor de las grandes ciudades, otros han preferido quedarse en la región. Estos ofrecen generalmente sus servicios en las explotaciones agrumicolas o en los nuevos centros urbanos, donde trabajan en la construcción. Frente a estos cambios, el desarrollo de esta parte del Souss, que depende totalmente de sus recursos en aguas subterráneas, ha empezado a ser perturbado por la sobreexpoltación de las reservas freaticas. La situación es cada vez mas inquietante, sobre todo cuando se toma conciencia de que las presas – por lo que dicen – destinadas a recargar la capa freatica, son lejos de garantizar un equilibrio hidráulico.

Ce sujet de recherche revêt, d'une part, un caractère théorique puisqu'il aborde le problème d'estimation des systèmes singuliers linéaires et non linéaires à temps discret pour lesquels très peu de résultats sont disponibles et, d'autre part, un aspect pratique, car le modèle utilisé est d'une station d'épuration des eaux usées à boues activées. Dans la partie théorique, nous nous sommes intéressés, dans un premier temps, à l'estimation d'état des systèmes singuliers linéaires en utilisant l'approche d'estimation à horizon glissant. Deux estimateurs optimaux, au sens des moindres carrés et au sens de la variance minimale, ont été présentés. L'analyse de la convergence et de la stabilité de ces estimateurs est traités. Ensuite, nous avons présenté une approche pour l'observation de la classe des systèmes non linéaires lipschitziens à temps discret. En supposant que la partie linéaire de cette classe de systèmes est variante dans le temps, le problème de l'estimation d'état d'un système non linéaire est transformé en un problème d'estimation d'état d'un système LPV. La condition de stabilité de l'observateur proposé est exprimée en terme d'inégalités matricielles linéaires (LMI). Enfin, dans la partie pratique, les résultats obtenus sont validés par une application à un modèle d'une station d'épuration des eaux usées à boues activées. / This subject of research holds, on the one hand, a theoretical character since it tackles the state estimation problem for linear and nonlinear singular discrete time systems for which very few results are available and, on the other hand, a practical aspect because the used model is an activated sludge process for wastewater treatment. In the theoretical part, we were interested firstly in the state estimation problem of linear singular systems using the moving horizon approach. We have presented two optimal estimators with the least squares and the minimum variance formulations. The analysis of the convergence and the stability of the estimators are derived. Then, an observers synthesis method for nonlinear Lipschitz discrete-time systems is proposed. By supposing that the linear part of this class of systems is time-varying, the state estimation problem of nonlinear system is transformed into a state estimation problem for LPV system. The stability condition of the proposed observer is derived in the form of linear matrix inequalities (LMIs). Finally, in the practical part, the obtained results are validated by an application to an activated sludge process for wastewater treatment.

Ce mémoire de thèse est consacré à l'étude de quelques problèmes de probabilités provenant de l'informatique théorique. Dans une première partie, nous étudions un algorithme probabiliste qui compte le nombre de mots différents dans une liste. Nous montrons que l'étude peut se ramener à un problème d'estimation, et qu'en modifiant légèrement cet algorithme, il est d'une certaine manière optimal. La deuxième partie est consacrée à l'étude de plusieurs problèmes de convergences pour des systèmes finis de particules, nous envisageons différents types de passage à une limite infinie. La première famille de systèmes considérés est une classe particulière d'automates cellulaires. En dimension 1, il apparaît des marches aléatoires dont nous caractérisons de façon complète les comportements limites. En dimension 2, sur une grille carrée, nous étudions quelques-un des cas les plus représentatifs. Nous en déterminons le temps moyen de convergence vers une configuration fixe. Enfin, nous étudions un modèle d'urnes avec des boules à deux états. Dans la troisième partie, nous étudions deux problèmes particuliers de marches aléatoires. Ces deux questions sont initialement motivées par l'étude de certains automates cellulaires, mais nous les présentons de façon indépendante. Le premier de ces deux problèmes est l'étude de marches aléatoires sur un tore discret, réfléchies les unes sur les autres. On montre la convergence de ce processus vers une limite brownienne. Nous étudions enfin de façon entièrement combinatoire une famille de marches aléatoires sur un intervalle, biaisées vers le bas. Nous déterminons le temps moyen de sortie vers le haut de la marche. / This thesis deals with several problems in probability, mostly motivated by theoretical computer science. In the first part, we study of a probabilistic algorithm that counts the number of different words in a given sequence, by boiling it down to a statistical problem. We show that slightly improved, it achieves an optimal bound. The second and main part is devoted to different asymptotic problems concerning finite particle systems, for which we consider different kinds of infinite limits. We first deal with cellular automata. In dimension one, it appears random walks for which we entirely describe the asymptotic behaviors. In dimension two, on a square grid, we study some caracteristic rules for which we estimate the converge time. Lastly, we study a family of urn models. The third part focuses on two random walks problems. These questions where motivated by the study of cellular automata, but presented here in a self-contained way. The first problem is the study of a family of self-reflected random walks on a circle, for which we show a ``brownian limit''. The latter is a combinatorial description of a family of biased random walks on an interval.