This research is about liquid-liquid chromatography modelling. While the main focus was on liquid-liquid chromatography, where the stationary and mobile phases are both liquid, theory of different types of chromatography, including the currently most used techniques, were considered as well. The main goal of this research was to develop a versatile liquid-liquid separation model, able to model all potential operating scenarios and modes of operation. A second goal was to create effective and usable interfaces to such a model, implying primarily information visualisation, and secondarily educative visualisation. The first model developed was a model based on Counter-Current Distribution. Next a new more elemental model was developed, the probabilistic model, which better models continuous liquid-liquid chromatography techniques. Finally, a more traditional model was developed using transport theory. These models were used and compared to experimental data taken from literature. The models were demonstrated to model all main liquid-liquid chromatography techniques, incorporated the different modes of operation, and were able to accurately model many sample components and complex sample injections. A model interface was developed, permitting functional and effective model configuration, exploration and analysis using visualisation and interactivity. Different versions of the interface were then evaluated using questionnaires, group interviews and Insight Evaluation. The visualisation and interactivity enhancements have proven to contribute understanding and insight of the underlying chromatography process. This also proved the value of the Insight Evaluation method, providing valuable qualitative evaluation results desired for this model interface evaluation. A prototype of a new graphical user interface developed, and showed great potential for combining model parameter input and exploring the liquid-liquid chromatography processes. Additionally, a new visualisation method was developed that can accurately visualise different modes of operation. This was used to create animations, which were also evaluated. The results of this evaluation show the new visualisation helps understanding of the liquid-liquid chromatography process amongst CCC novices. The model software will be a valuable tool for industry for predicting, evaluating and validating experimental separations and production processes. While effective models already existed, the use of interactive visualisation permits users to explore the relationship between parameters and performances in a simpler yet more powerful way. It will also be a valuable tool for academia for teaching & training, both staff and students, on how to use the technology. Prior to this work no such tool existed or existing tools were limited in their accessibility and educational value.

Depuis une dizaine d'années, l'interaction Homme-Machine (IHM) subit une mutation importante liée en particulier à la diversification des supports et des usages ainsi qu'au changement d'échelle des données qui transitent ou résident sur nos ordinateurs. Cette diversité est aujourd'hui une grande source de difficultés pour la recherche et pour l'industrie. Les modèles architecturaux et les outils de conception et de réalisation de systèmes interactifs n'arrivent plus à la gérer convenablement. La quantité de données qui transitent sur nos ordinateurs et que nous manipulons, a augmenté de manière exponentielle depuis dix ans. Face à cette mutation, le domaine de l'interaction Homme-Machine a été jusqu'à présent en retard. Les systèmes d'exploitation commencent à proposer des mécanismes d'indexation automatique qui facilitent la recherche. Nous arguons que cela ne remplace pas une vue d'ensemble et une structuration des données. Trouver rapidement une information est utile, mais savoir comment cette information est organisée permet de comprendre, et cette compréhension est une arme importante pour manipuler et gérer des masses de données. Pour comprendre, il faut une vue d'ensemble - une structure visible et compréhensible - et c'est ce que nous voulons fournir à l'aide de la visualisation d'information. Nous présentons nos travaux dans ces domaines : une vision unifiée de l'architecture logicielle des systèmes interactifs pour faciliter la construction d'applications graphiques hautement interactives et profondément adaptables; des nouvelles techniques de visualisation et d'interaction, mais aussi des méthodes permettant de faire évoluer le domaine de la visualisation de manière plus rigoureuse.

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

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

L'imagerie par résonance magnétique de diffusion est une technique non-invasive permettant de mesurer la diffusion des molécules d'eau selon plusieurs directions. Le résultat d'une telle acquisition contient de l'information implicite sur les structures microbiologiques qui composent le cerveau humain. La tractographie consiste à déterminer et visualiser, en trois dimensions, l'ensemble des connections neuronales de la matière blanche du cerveau en suivant la diffusion préférentielle de l'eau présente en chaque voxel. Les fibres de la matière blanche sont responsables de connecter les différentes aires fonctionnelles du cerveau entre-elles. En présence d'une tumeur, elles peuvent se réorganiser de multiples façons et refaire des connections pour assurer le suivi des fonctions importantes. L'imagerie du câblage cérébral est utilisée lors d'interventions neurochirurgicales afin d'aider le neurochirurgien à planifier son angle d'attaque pour réséquer le maximum de la tumeur sans léser la fonction du patient. La tractographie prend donc tout son sens pour le neurochirurgien avant et pendant l'opération. Dans ce mémoire, il sera question de tractographie en temps réel. La plupart des algorithmes de tractographie utilisent des paramètres fixes et prédéfinis pour l'ensemble du cerveau. Nous croyons que ces paramètres devraient être accessibles et modifiables afin de voir l'impact que ceux-ci ont sur la reconstruction des connections cérébrales. Nous proposons une méthode de visualisation de fibres en temps réel, permettant de calculer et d'afficher instantanément le résultat d'un nouvel algorithme de tractographie qui sera confronté aux méthodes existantes. Le nouveau module permet d'effectuer la tractographie des fibres de la matière blanche de manière interactive en offrant la possibilité d'ajuster les paramètres impliqués dans le processus de tractographie. Il a notamment été introduit plus d'une vingtaine de fois lors d'interventions neurochirurgicales au Centre Hospitalier Universitaire de Sherbrooke, grâce à la supervision du Dr. David Fortin. La tractographie en temps réel a changé la manière dont les données sont préparées en vue d'une intervention en bloc opératoire. Dans un contexte où le temps entre le traitement des données et l'intervention chirurgicale est une contrainte majeure, l'élimination de l'étape de tractographie du processus de prétraitement est un avantage non-négligeable.

El gran volumen de datos que las técnicas de minería Web generan sobre espacios Web puede llegar a ser muy difícil de entender, provocando la necesidad de desarrollar nuevas técnicas que permitan generar conocimiento sobre esos datos con el fin de facilitar la toma de decisiones. Esta tesis explora la utilización de técnicas de InfoVis/VA para ayudar en la exploración de espacios Web. Más concretamente, presentamos el desarrollo de un prototipo muy flexible que ha sido utilizado para analizar tres tipos distintos de espacios Web con distintas metas informacionales: el análisis de la usabilidad de páginas Web, la evaluación del comportamiento de los estudiantes en entornos virtuales de aprendizaje y la exploración de la estructura de grandes conversaciones asíncronas existentes en foros online. Esta tesis pretende aceptar el reto propuesto por la comunidad de InfoVis/VA de llevar a cabo investigaciones en condiciones más reales, introduciendo los problemas relacionados con el análisis de los espacios Web ya mencionados, y explorando las ventajas de utilizar las visualizaciones proporcionadas por nuestra herramienta con usuarios reales. / The vast amount of data that Web mining techniques generate from Web spaces is difficult to understand, suggesting the need to develop new techniques to gather insight into them in order to assist in decision making processes. This dissertation explores the usage of InfoVis/VA techniques to assist in the exploration of Web spaces. More specifically, we present the development of a customisable prototype that has been used to analyse three different types of Web spaces with different information goals: the analysis of the usability of a website, the assessment of the students in virtual learning environments, and the exploration of the structure of large asynchronous conversations existing in online forums. Echoing the call of the Infovis/VA community for the need for more research into realistic circumstances, we introduce the problems of the analysis of such Web spaces, and further explore the benefits of using the visualisations provided by our system with real users. / El gran volum de dades que les tècniques de mineria Web proporcionen sobre els espais Web és generalment molt difícil dʼentendre, provocant la necessitat de desenvolupar noves tècniques que permetin generar coneixement sobre les dades de manera que facilitin la presa de decissions. Aquesta tesi explora la utilizació de tècniques dʼInfovis/VA per ajudar en lʼexploració dʼespais Web. Més concretament, presentem el desenvolupament dʼun prototipus molt flexible que hem utilitzat per analitzar tres tipus diferents dʼespais Web amb diferents objectius informacionals: lʼanèlisi de la usabilitat de pàgines Web, lʼavaluació del comportament dels estudiants en entorns virtuals dʼaprenentatge i lʼexploració de lʼestructura de grans converses asíncrones existents en fòrums online. Aquesta tesi pretén acceptar el repte proposat per la comunitat dʼInfoVis/VA de fer recerca en condicions més reals, introduint els problemes relacionats en lʼanàlisi dels espais Web ja esmentats, i explorant els avantatges dʼutilizar les visualitzacions proporcionades per la nostra eina amb usuaris reals.

This project explores systematic strategies for establishing a definitive mode of representation in drawing. These strategies are considered in the context of the subjectivities and contingencies of perceptual experience, the mediation of that experience and inherent limitations in representational language. The aim is to explore the possibilities of constructing two-dimensional artworks which serve to define or investigate perceptual processes, perspective devices and spatial relationships.

This thesis explores the notion of identity dilemma and its visualisation in the context of New Zealand Chinese immigration. It focuses on interpreting and visualising New Zealand Chinese immigrants’ thoughts and feelings and their struggle to adapt to the environment as well as their ambivalent negotiation to balance their in-between identity of being a New Zealander (Westerner) and Chinese. It is a practice-based project and is presented by means of photography, with illustration as the supporting medium. The predicament of identity is explored through interviewing members of the New Zealand Chinese community. A semi-constructed interview is designed and introduced to canvass 20 Chinese participants’ opinions of their cultural beliefs and sense of belonging in a Western society. The data is collected and analysed to investigate the informants’ thoughts and feelings in their daily routine in a multicultural community. I, as an art and design practitioner, visually interpret and transcend my opinion of identity dilemma of Chinese immigrants into my practical works. The participants’ thoughts and feelings are transferred into my artwork through creating patterns of visual elements. Employing a heuristic visual research method, my explorative work attempts to transfer social research findings of the idea of identity dilemma into my artwork for initiating contemporary visual discourse.

Innovative improvements in the area of Human-Computer Interaction and User Interfaces have en-abled intuitive and effective applications for a variety of problems. On the other hand, there has also been the realization that several real-world optimization problems still cannot be totally auto-mated. Very often, user interaction is necessary for refining the optimization problem, managing the computational resources available, or validating or adjusting a computer-generated solution. This thesis investigates how humans can help optimization methods to solve such difficult prob-lems. It presents an interactive framework where users play a dynamic and important role by pro-viding hints. Hints are actions that help to insert domain knowledge, to escape from local minima, to reduce the space of solutions to be explored, or to avoid ambiguity when there is more than one optimal solution. Examples of user hints are adjustments of constraints and of an objective function, focusing automatic methods on a subproblem of higher importance, and manual changes of an ex-isting solution. User hints are given in an intuitive way through a graphical interface. Visualization tools are also included in order to inform about the state of the optimization process. We apply the User Hints framework to three combinatorial optimization problems: Graph Clus-tering, Graph Drawing and Map Labeling. Prototype systems are presented and evaluated for each problem. The results of the study indicate that optimization processes can benefit from human interaction. The main goal of this thesis is to list cases where human interaction is helpful, and provide an ar-chitecture for supporting interactive optimization. Our contributions include the general User Hints framework and particular implementations of it for each optimization problem. We also present a general process, with guidelines, for applying our framework to other optimization problems.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 13 janvier 2010). Bibliogr.