On admet aujourd'hui que les tests psychométriques traditionnels paraissent insuffisants pour détecter précocement des troubles cognitifs. Parallèlement, des cliniciens observent une perte de l'automaticité de la marche lors du vieillissement normal ou de pathologies neurodégénératives qui peut être directement imputée au déclin des fonctions exécutives (FE) et aggravé lors des situations de double-tâche (DT). Plusieurs auteurs ont montré que la présence prématurée d'une atteinte motrice pouvait prédire une évolution défavorable vers une démence de type Alzheimer. Dans ce contexte, il devient évident que l'évaluation de la marche doit faire l'objet d'une investigation spécifique lors d'un bilan cognitif. Les travaux de cette thèse s'articulent autour du concept de troubles cognitifs légers, des FE et de l'évaluation motrice lors de diverses situations de marche.L'objectif principal est de déterminer si l'évaluation de la marche spontanée et/ou en DT constitue un outil de détection précoce des troubles cognitifs. Un objectif secondaire est de préciser les FE qui affectent la performance motrice dans les situations de DT. L'originalité de ce travail de thèse réside dans le développement de nouveaux exercices de DT de navigation spatiale basés sur l'adaptation de tests neuropsychologiques (test de Corsi, de Stroop et Trail Making Test) à la marche. Finalement, nous avons aussi proposé un « stroop écologique » qui s'intéresse à la prise de décision de traverser de rue au feu piéton.Les résultats révèlent que les interférences provoquées par les situations de DT entrainent une modification spécifique du schéma de marche du sujet âgé ayant des troubles cognitifs même lorsqu'ils sont infracliniques. De plus, la résolution des tests de DT nécessite la participation commune de plusieurs FE.En conclusion, la batterie de test que nous proposons présente un intérêt potentiel dans la détection précoce des troubles cognitifs chez les sujets âgés, mais aussi dans la compréhension des mécanismes régulant les FE. / Traditional psychometric and/or neuropsychologic tests alone, are not powerful enough to detect cognitive disturbances in aging subjects and therefore new criteria and tests should be developed to get relevant screening tools. Since walking is not anymore considered as a pure automatic motor task but as a task depending both on cognitive and executive functions (EF), clinicians became interested in studying walking disturbances in the course of neurodegenerative pathology development. Walking tasks can be complex and could be assimilated as a double-task (DT) when individuals have to simultaneously proceed with cognitive and motor tasks. Several authors have suggested that disturbances in walking abilities could predict cognitive disorders (e.g. Alzheimer Disease, Mild Cognitive Impairment (MCI)). Therefore, walking abilities should specifically be evaluated during cognitive clinical investigation.The main goal of our work is to evaluate whether a walking task alone and/or walking tasks in the context of DT could be of interest in detecting early stages of cognitive disorders in the elderly. A secondary goal is to investigate what are the executive functions that can influence walking during a DT. The originality of our approach also stems from the new motor ability tests we have developed. They are based on validated neuropsychological tests (Corsi, Stroop and Trail Making Tests) and are adapted to the context of walking. Moreover, we also present an adaptation of the Stroop test in the situation of a pedestrian at the cross light intending to cross a street ("ecological Stroop test").Our results show that DT situations induce specific changes in walking scheme in the elderly with established cognitive disorders and also -and this is one of our most important result- with borderline patients. We also show that the DT we tested required the involment of several EF.In conclusion, the new tests we present could be of interest in detecting early stages of cognitive disorders in elderly subjects and moreover can give clues to the mechanisms involved in the regulation of executive functions.

Les processus de conception d'ingénierie mécanique sont souvent centrés sur la technologie et ont des difficultés à intégrer de façon adéquate les comportements des utilisateurs lors des utilisations du futur produit. Ce problème existe tout au long du cycle de vie du projet de développement du produit et est particulièrement visible lors des phases préliminaires de conception. Bien que les industries et les universités conviennent que les aspects humains sont importants pour le succès du produit, il existe peu de méthodes qui soutiennent les créateurs/concepteurs pour la prise encompte de ces facteurs lors des travaux de conception. Afin d'améliorer la performance du produit, notre recherche vise à apporter ou complémenter la conception technique fonctionnelle par une approche plus intégrée. Elle vise en particulier une meilleure intégration du comportement du couple produit/utilisateur dès la phase de conception. En effet, les concepteurs ont été obligés de mettre de côté l’objectif d’une machine entièrement automatisée et doit continuer à faire appel à l'utilisateur pour effectuer certaines tâches. Même si pour améliorer la productivité de la machine l'automatisation des systèmes de production est une voix intéressante, l'intervention humaine sur ces systèmes reste un besoin critique, or elle reste mal définie au stade de la conception. Dans notre cas, le système mécanique pourrait être un système de production, une machine, un produit ou tout autre outil manipulé par un utilisateur. Les conditions d'utilisation sont directement influencées par les travaux de conception, qui constituent également le principal facteur d'amélioration des performances du système. L'objectif de cette recherche est le développement d’une évaluation technique « top-down » et d’une conception d'ingénierie socio-technique pour intégrer les diverses bases de connaissances et en particulier le modèle de tâche. L’objectif est donc de développer une approche de conception comportementale non pas uniquement centrée sur la technologie mais aussi sur une approche socio-technique, afin d'aider les concepteurs à optimiser la performance du produit globalement dès les premières phases de conception. Ainsi, nous proposons une approche qui intègre lesdonnées comportementales système technique, utilisateur et utilisateur/technique. Ce travail porte sur la conception d'ingénierie multi-métiers et traite de l'élaboration d'une approche de conception comportementale pour aider les concepteurs à optimiser la performance du produit globalement dès la phase de conception grâce à la prise en compte des conditions d'utilisation et de la présence de l’utilisateur. Pour expérimenter ces travaux, un logiciel est en développement pour soutenir et permettre une utilisation systématique de cette «approche de conception comportementale» en l'intégrant dans le travail au quotidien du concepteur. / Mechanical engineering design processes are often technology-centered and have difficulties to integrate user’s behaviour in term of using the product adequately. This problem is encountered along the whole life cycle of a project, and is especially noticeable during the early design phase. Although, industry and academia agree that human aspects are important for the success of the product, there are few methods that support the designers concerning these factors in the synthesis part of the design works. Mechanical engineering design is connected with human behaviours targeted at and eventually leading to the development of the product. These behaviours take place all over the product lifecycle. In order to improve product performance, our research carefully thinks out a piece of research linking the user cantered and functional engineering design approached into an integrated package. It aims to a better integration of product and user behaviour during the early design phase. Designers have been obliged to set aside their dreams of a 100% machine due to the vitalrequirement of the user to perform some definite tasks with machines. While machine productivity and use conditions are the main reasons for automating production systems, human intervention on such systems remains a critical need and the tasks performed by the user remain poorly defined at the early design stage. The focus of this research is the development and evaluation of a top-down technical and socio-technical framework for engineering design, which integrates various knowledge bases and the task model. The rationale behind such a framework is to develop a behavioural design approach not in a technology-centered approach, but with a socio-technical approach, in order to help designers to optimize the product performance through taking into account using conditions and requirements during the early design phase. We propose here a design approach that integrates user’s and system’s behavioural data as design specifications. We attempt to provide seamless integration means by merging engineering data and user-centered data within the engineer’s toolkit. Otherwise, classical user-centered approach may seem difficult to handle by the whole design team : in this respect, this work provides a formal integration model in the framework in mechanical engineering design. This paper covers the multi-trade engineering design, and deals with the development of a behavioural design approach to help designers to optimize the product performance in the early design phase through taking into account utilization conditions and requirements. Finally, a software application is in development to support and allow a systematic utilization of the “behavioural design approach” by integrating it into the daily work of the designer.

La simulation haute-fidélité des coeurs de réacteurs nucléaires nécessite une évaluation précise du flux neutronique dans le coeur du réacteur. Ce flux est modélisé par l’équation de Boltzmann ou équation du transport neutronique. Dans cette thèse, on s’intéresse à la résolution de cette équation par la méthode des ordonnées discrètes (SN) sur des géométries cartésiennes. Cette méthode fait intervenir un schéma d’itérations à source, incluant un algorithme de balayage sur le domaine spatial qui regroupe l’essentiel des calculs effectués. Compte tenu du très grand volume de calcul requis par la résolution de l’équation de Boltzmann, de nombreux travaux antérieurs ont été consacrés à l’utilisation du calcul parallèle pour la résolution de cette équation. Jusqu’ici, ces algorithmes de résolution parallèles de l’équation du transport neutronique ont été conçus en considérant la machine cible comme une collection de processeurs mono-coeurs indépendants, et ne tirent donc pas explicitement profit de la hiérarchie mémoire et du parallélisme multi-niveaux présents sur les super-calculateurs modernes. Ainsi, la première contribution de cette thèse concerne l’étude et la mise en oeuvre de l’algorithme de balayage sur les super-calculateurs massivement parallèles modernes. Notre approche combine à la fois la vectorisation par des techniques de la programmation générique en C++, et la programmation hybride par l’utilisation d’un support d’exécution à base de tâches: PaRSEC. Nous avons démontré l’intérêt de cette approche grâce à des modèles de performances théoriques, permettant également de prédire le partitionnement optimal. Par ailleurs, dans le cas de la simulation des milieux très diffusifs tels que le coeur d’un REP, la convergence du schéma d’itérations à source est très lente. Afin d’accélérer sa convergence, nous avons implémenté un nouvel algorithme (PDSA), adapté à notre implémentation hybride. La combinaison de ces techniques nous a permis de concevoir une version massivement parallèle du solveur SN Domino. Les performances de la partie Sweep du solveur atteignent 33.9% de la performance crête théorique d’un super-calculateur à 768 cores. De plus, un calcul critique d’un réacteur de type REP 900MW à 26 groupes d’énergie mettant en jeu 1012 DDLs a été résolu en 46 minutes sur 1536 coeurs. / High-fidelity nuclear reactor core simulations require a precise knowledge of the neutron flux inside the reactor core. This flux is modeled by the linear Boltzmann equation also called neutron transport equation. In this thesis, we focus on solving this equation using the discrete ordinates method (SN) on Cartesian mesh. This method involves a source iteration scheme including a sweep over the spatial mesh and gathering the vast majority of computations in the SN method. Due to the large amount of computations performed in the resolution of the Boltzmann equation, numerous research works were focused on the optimization of the time to solution by developing parallel algorithms for solving the transport equation. However, these algorithms were designed by considering a super-computer as a collection of independent cores, and therefore do not explicitly take into account the memory hierarchy and multi-level parallelism available inside modern super-computers. Therefore, we first proposed a strategy for designing an efficient parallel implementation of the sweep operation on modern architectures by combining the use of the SIMD paradigm thanks to C++ generic programming techniques and an emerging task-based runtime system: PaRSEC. We demonstrated the need for such an approach using theoretical performance models predicting optimal partitionings. Then we studied the challenge of converging the source iterations scheme in highly diffusive media such as the PWR cores. We have implemented and studied the convergence of a new acceleration scheme (PDSA) that naturally suits our Hybrid parallel implementation. The combination of all these techniques have enabled us to develop a massively parallel version of the SN Domino solver. It is capable of tackling the challenges posed by the neutron transport simulations and compares favorably with state-of-the-art solvers such as Denovo. The performance of the PaRSEC implementation of the sweep operation reaches 6.1 Tflop/s on 768 cores corresponding to 33.9% of the theoretical peak performance of this set of computational resources. For a typical 26-group PWR calculations involving 1.02×1012 DoFs, the time to solution required by the Domino solver is 46 min using 1536 cores.

Notre recherche vise à élaborer des propositions pédagogiques et des outils de formation continue, pour des enseignants de FLE dont le public suit une formation scientifique et technique dans une école d’ingénieurs. Dans un cadre épistémologique de didactique des langues et des cultures, nous nous positionnons dans la continuité des travaux actuels. Nous montrons aussi comment des outils ethnographiques peuvent enrichir une analyse des besoins pour ces publics « spécifiques » et favoriser une approche de l’analyste et de l’enseignant de FLE décentrée. A partir de cette approche par tâche située, des contenus langagiers ont été identifiés et des propositions pédagogiques pour le français émises. Issue de la pratique de terrain, notre recherche-action propose, pour finir, des pistes de formation continue pour les enseignants de FLE qui forment des publics interagissant dans des contextes spécifiques. / This research aims to develop educational proposals and tools for on-going training for teachers of French as a foreign language (FLE) having an audience of non-French speaking learners undertaking scientific and technical training in a french graduate engineering school. Part of an epistemological and didactical framework, the research is in the continuity of current studies. It shows also how ethnographic tools can enrich an analysis of the needs of these « specific » audiences and privilege an approach of the analyst and the FLE teachers, which move away from their perceptions on language, scientific and technical studies, and the industry of energy and transport.From this approach by social task, linguistic contents were identified and educational proposals for the FLE were put forward. Another outcome of the field work is that this action-research offers on-going training options for FLE teachers having to teach to audiences interacting in specific contexts.

Ce travail est une contribution théorique, méthodologique et pratique qui propose la contextualisation des tâches communicatives pour développer la compétence de communication en français, langue étrangère, chez les étudiants iraniens. Les tâches proposées dans un manuel de FLE jouent un rôle central dans l’acquisition des compétences communicatives. Ainsi, il est important que les étudiants acquièrent les compétences à travers des tâches pertinentes qui correspondent à leur environnement socioculturel. Cette thèse tente d’établir une relation logique entre les activités communicatives intégrées au manuel de FLE iranien et les aspects culturels de l’Iran. Elle met en lumière la contextualisation des tâches grâce aux documents écrits, audiovisuels, images fixes et animées. Cette thèse tente de rendre l’autonomie aux étudiants en proposant des activités adaptées à leur contexte socioculturel. / This work is a theoretical, methodological and practical contribution that proposes the contextualization of communicative tasks to develop communication skills in learning French, as a foreign language in the context of Iranian students.The tasks proposed in a FLE textbook play a central role in the acquisition of communication skills. As such, it is important that students acquire skills through relevant tasks that fit their socio-cultural environment. This thesis attempts to establish a logical relationship between communication activities, as part of an Iranian textbook of FLE, and the cultural aspects of Iran. It highlights the contextualization of tasks by means of written documents, audio-visual media, and still and animated images. This thesis attempts to enhance students’ learning autonomy by proposing activities adapted to their socio-cultural context.

La perception visuelle est un élément déterminant pour interagir avec notre environnement. Lors des activités physiques et sportives, la prise d'informations visuelles permet notamment à un athlète d'extraire et de sélectionner les indices visuels nécessaires pour anticiper le mouvement adverse. L'analyse de cette prise d'informations visuelles a fait l'objet de nombreuses recherches dans le domaine sportif, cependant toutes les méthodes employées semblent limitées sur le plan fonctionnel ou matériel. Ce travail a pour objectif l'évaluation et la mise en oeuvre d'une nouvelle méthodologie d'analyse de la prise d'informations visuelles fondée sur l'utilisation des environnements virtuels. Cette méthodologie est appliquée à l'activité du gardien de but de handball en situation de duel. Dans un premier temps, nous comparons les performances des gardiens de but face à notre méthodologie avec ceux obtenus face à une séquence filmée afin de démontrer l'intérêt des environnements virtuels dans ce domaine. Puis, nous abordons la mise en place de notre méthodologie en nous focalisant sur l'influence du niveau de détail et de la représentation graphique de l'action de tir sur la performance du gardien de but de handball. Enfin, nous utilisons notre méthodologie pour étudier la prise d'informations visuelles du gardien de but de handball. Plus précisément, nous estimons l'importance relative des informations visuelles issues de la trajectoire du ballon et du mouvement de tir.

Dans le domaine de l'électronique pour la consommation de masse, les concepteurs sont tenus de fournir des systèmes embarqués qui doivent satisfaire des exigences de performance, de consommation, de co?t et de temps de mise sur le marché. Pour satisfaire toutes ces exigences, nous nous concentrons sur les systèmes sur puce multi-processeurs (MPSoCs) avec des processeurs configurables et des architectures hétérogènes. Comparés aux processeurs généralistes et aux circuits spécifiques à une application (ASICs), les processeurs configurables peuvent être utilisés pour équilibrer le rapport performance/nombre de transistors et la flexibilité. Dans cette thèse, les architectures hétérogènes sont définies comme un groupe de processeurs qui sont basées sur le même jeu d'instructions avec des extensions différentes. Cette thèse tente de résoudre les difficultés causées par les processeurs configurables et les architectures hétérogènes. En raison des processeurs configurables et de l'hétérogénéité, le champ des solutions d'implémentation devient extrêmement large et inclue des aussi bien des optimisations logicielles que des optimisationsmatérielles. C'est pourquoi nous présentons 4 niveaux d'abstraction différents avec des niveaux de détail et des vitesses de simulation différentes pour faciliter l'exploration des solutions d'implémentation. La méthode de simulation hybride est également intégrées à ces niveaux d'abstraction pour éviter les efforts d'adaption du logiciel dépendant du matériel (HdS pour Hardware dependant Software). En utilisant ces niveaux d'abstraction appliqués à ce genre de plateformes hétérogènes et configurables, nous avons construit un flot basé sur une exploration de l'ensemble des solutions d'implémentations sur des critères de budget. Réaliser une interface matériel/logiciel bien équilibrée est une tache complexe. Pour résoudre ce problème, nous utilisons le concept de graphe de dépendance des services (GdS) pour modéliser l'interface matériel/logiciel. Pour que l'implémentation choisie soit hautement performante et flexible, nous proposons un schéma de migration de taches dans lequel une tache peut être exécutée sur plusieurs processeurs compatibles avec différentes extensions d'instructions. Une application décodeur Motion-JPEG a été utilisée pour valider tous ces travaux.

Etude en IRMf sur la réactivité visuo-manuelle intentionnelle et l'expertise sensorimotrice : la correction de trajectoire manuelle en cours de mouvement conduit à sur activer le réseau cérébral impliqué dans pointage direct (aires visuelles occipitales, associatives pariétales, frontales motrices, prémotrices et oculo-motrices, thalamus, ganglions de la base et cervelet). Les aires sensorielles et motrices primaires sont plus fortement sollicités chez les sujets contrôles, alors que les Escrimeurs activent plus fortement les aires d'intégration sensorimotrice de haut niveau (aires pariétales, prémotrices, sous-corticales et cérébelleuses). Le contrôle visuo-manuel semble donc reposer sur des boucles neuronales imbriquées, sous-tendant des modules opérationnels plus ou moins recrutés selon les contraintes d'exécution du mouvement. Il apparaît que l'expertise sensorimotrice liée à la pratique sportive peut conduire à des modifications des cartes fonctionnelles cérébrales.

Ce travail a pour principal objet d'étude la dynamique sociale développée dans le cadre des activités d'apprentissage des langues en ligne en contexte institutionnel. En s'appuyant sur les propositions faites par la théorie de l'activité, cette thèse présente une analyse de la finalité, du cadre instrumental et du cadre social de l'activité d'apprentissage des langues en ligne en contexte institutionnel et de leur évolution dans le système de l'activité. Cette recherche fournit également une méthode d'analyse permettant d'évaluer l'impact de différents types de tâches et d'environnements virtuels d'apprentissage sur l'intensité de la dynamique sociale développée au sein des groupes d'apprenants d'une langue en ligne en contexte institutionnel. La méthode d'analyse utilisée s'appuie aussi bien sur l'analyse quantitative des traces écrites des communications/productions des apprenants que sur l'analyse du contenu de ces traces. Nous montrons qu'il est possible de développer une dynamique sociale de communauté virtuelle au sein de groupes d'apprenants d'une langue en ligne en contexte institutionnel. Le développement d'une telle dynamique est favorisé par la mise en œuvre de tâches d'apprentissage des langues et d'environnements virtuels d'apprentissage permettant l'action sociale authentique dans des cadres sociaux qui dépassent le cadre formel de l'institution éducative.

Malgré la fréquence de l'altération des fonctions exécutives après lésion cérébrale, les approches évaluatives et rééducatives de ces troubles restent limitées. Cette altération est très invalidante car elle perturbe les Activités de Vie Quotidienne (AVQ) (ex. préparation des repas) et empêche le retour des personnes à leur vie sociale et professionnelle. Or il s'avère que les technologies de la réalité virtuelle ont montré leurs potentiels dans la proposition de stratégies d'intervention thérapeutique innovantes. Elles nécessitent la modélisation de tâches virtuelles écologiques (proches des AVQ), le suivi et l'évaluation de l'activité du patient dans ces tâches et enfin l'évaluation des erreurs commises par le patient. La conception de ces tâches repose sur la pratique traditionnelle dans les centres de rééducation comme le centre de Kerpape. Les modalités d'interaction dans ces tâches doivent tenir compte de contraintes liées aux patients, comme leurs capacités résiduelles. Dans ces contextes, notre travail de thèse nous a permis de concevoir un outil permettant aux thérapeutes de configurer une tâche virtuelle, écologique et paramétrable pour l'évaluation et la rééducation des patients cérébrolésés. Dans la cuisine virtuelle (TVK = Therapeutic Virtual Kitchen) qui est une représentation fidèle de la cuisine thérapeutique de Kerpape, nous avons conçu des tâches écologiques primitives et complexes dont la graduation permet d'une part de s'adapter aux capacités du patient et d'autre part d'évaluer son dysfonctionnement exécutif. Dans l'objectif d'évaluer la performance du patient dans la tâche complexe choisie (Préparation d'un café), nous avons partiellement virtualisé la grille d'évaluation des erreurs d'actions et des erreurs comportementales, utilisée dans la tâche réelle à Kerpape. L'outil TVK permet la sauvegarde en temps réel des données relatives à l'activité du patient ainsi que l'interprétation et l'enregistrement des erreurs. Les expérimentations menées nous ont permis de valider l'usage de l'outil TVK auprès de sujets sains et de patients cérébrolésés et d'apporter de l'objectivité dans l'évaluation de la performance des patients dans une AVQ. Nos travaux mettent en évidence la difficulté d'évaluer simplement les erreurs comportementales. Nous avons proposé une approche fondée sur la réalité virtuelle pour l'évaluation de l'activité du patient cérébrolésé dans une tâche écologique. Cette approche met en évidence les apports de la réalité virtuelle dans la prise en charge de troubles cognitifs et les perspectives en rééducation cognitive.