Cette thèse en informatique se situe dans le domaine des jeux sérieux destinés à l'apprentissage et s'intéresse à leur conception et aux outils auteurs d'adaptation. Les jeux sérieux sont des Environnements Informatiques Pour l'Apprentissage Humain dont la conception nécessite la collaboration d'experts variés parmi lesquels les enseignants. Pour faciliter la conception multi-expertise initiale des jeux sérieux métissant motivation et apprentissage, nous proposons un cadre conceptuel, les 6 facettes de la conception des jeux sérieux, qui aide les parties prenantes à collaborer à chaque étape de conception. Les 6 facettes sont enrichies par la bibliothèque de patrons de conception que nous proposons, et qui construit un vocabulaire favorisant la conception participative.Pour permettre la co-conception des jeux sérieux dans l'usage par les enseignants, nous avons prolongé l'approche de la conception participative à celle du meta-design. Nous proposons un modèle et un outil auteur permettant aux enseignants d'adapter les jeux sérieux à leurs contextes spécifiques d'enseignement. MoPPLiq est un modèle à la fois formel et graphique qui représente la scénarisation des jeux sérieux à étapes, de façon à la rendre compréhensible et manipulable. APPLiq est un outil auteur permettant de manipuler des modèles MoPPLiq, en maintenant leur cohérence grâce à une vérification et une compensation automatique de la planification. Nos outils conceptuels (6 facettes et patrons de conception) et logiciels (MoPPLiq et APPLiq) ont été mis à l'épreuve lors de travaux de conception de jeux sérieux avec des partenaires publics et privés et avec des jeux sérieux utilisés par des enseignants. / This thesis in computer science is in the field of Serious Games (SGs) for learning, and focuses on designand authoring tools for adaptation.SGs are Technology Enhanced Learning systems whose design requires collaboration of different types ofexperts among which teachers.To help the initial multi-expertise design of the SGs that mix fun and learning, we propose a conceptualframework named the 6 Facets of the Design of SGs, which helps stakeholders to collaborate at everystage of design. The 6 Facets are enhanced by the design pattern (Dps) library we offer, which builds avocabulary promoting participatory design.To enable teachers to co-design SGs during the use stage, we extend the participatory design approach tometa-design. We propose a model and an authoring tool that help teachers to adapt SGs to their specificteaching contexts.MoPPLiq is a model, both formal and visual, representing the several stages of an SG. It is meant to beexplicit and adaptable by teachers. APPLiq is an authoring tool meant to adapt instances of MoPPLiqmodels, and automatically check and compensate their inconsistencies.Our conceptual tools (6 Facets and DPs) and software tools (MoPPLiq and APPLiq) were tested whiledesigning SGs with public and private partners and with SGs used by teachers.

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

Ce travail de recherche se situe à un moment particulier de réforme du système éducatif algérien. Il prend sa source dans les difficultés suscitées par la mise en œuvre de cette réforme, du point de vue, pour l’enseignement des mathématiques, de l’approche par les compétences et de l’intégration des TICe. Il questionne le potentiel des ressources de Sésamath, une association française d’enseignants, pour soutenir le travail des professeurs confrontés à cette réforme.Ancrée dans l’approche documentaire du didactique, la thèse a suivi plus particulièrement trois professeurs d’un collège, à la fois dans leurs classes régulières et dans un atelier de mathématiques, laboratoire d’intégration des ressources de Sésamath.Elle considère particulièrement les systèmes de ressources des enseignants en analysant leur structure et leur évolution, dans la perspective d’une modélisation de ces systèmes. Elle exploite la notion de schème, et notamment d’invariants opératoires, pour décrire l’évolution des connaissances des professeurs.Elle montre comment l’intégration des ressources de Sésamath, dans un milieu arabophone, conduit à développer un travail collectif de sélection, d’adaptation, de traduction et de mise en œuvre de ses ressources. Elle montre comment l’intégration des activités de Sésamath basées sur la résolution de problèmes a soutenu les enseignants dans leur travail de mise en œuvre de la réforme. Elle met en évidence l’intérêt de ces interactions pour l’évolution des connaissances et le développement professionnel des enseignants impliqués.L’étude ouvre des pistes, aussi bien pour la formation des enseignants que pour la modélisation de leur système de ressources / This research is situated at a particular moment of reform of the Algerian educational system. It originates from the difficulties of implementing this reform from a point of view, for mathematics education, of the competency-based approach and the integration of ICT. It questions the potential of the resources of Sésamath, a French association of teachers, for supporting the work of teachers facing this reform.Anchored in the documentary approach to didactics, the PhD followed in particular three teachers from a college, both in their regular classes and in a mathematics workshop, the Sésamath resource integration laboratory.It particularly considers teacher resource systems by analyzing their structure and evolution, aiming to modelling these systems. It exploits the notion of scheme, and especially operational invariants, to describe the evolution of teachers' knowledge.It shows how the integration of Sésamath's resources, in an Arabic-speaking environment, leads to developing a collective work of selection, adaptation, translation and implementation of these resources. It shows how the integration of problem-based Sésamath activities has supported teachers in their work for implementing the reform. It highlights the value of these interactions for the evolution of knowledge and professional development of the teachers involved.The study opens ways, both for teacher training and for modelling their resource system

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal. / Pour respecter les droits d'auteur, la version électronique de cette thèse ou ce mémoire a été dépouillée, le cas échéant, de ses documents visuels et audio-visuels. La version intégrale de la thèse ou du mémoire a été déposée au Service de la gestion des documents et des archives de l'Université de Montréal.

Face aux enjeux de conciliation entre production agricole et protection des écosystèmes, l'organisation spatiale et temporelle des cultures à l'échelle des paysages peut être un levier d'action privilégié. Les décisions d'assolement que prennent les agriculteurs au niveau de leurs exploitations individuelles sont un des moteurs de cette organisation. L'objectif général de cette thèse était d'étudier en quoi la modélisation des décisions d'assolement dans leurs dimensions spatiale et temporelle au niveau de l'exploitation permet de rendre compte de l'organisation spatiale des cultures au niveau du paysage. Dans la plaine de Niort (Poitou-Charentes), nous avons tout d'abord identifié (i) des régularités d'organisation des cultures au niveau paysage et (ii) des règles de décisions d'agriculteurs au niveau exploitation. La comparaison de ces deux éléments a confirmé que les régularités d'organisation spatiale et temporelle des cultures pouvaient relever de décisions qui étaient communes entre agriculteurs. A partir d'enquêtes dans 12 exploitations, nous avons ensuite construit le modèle DYSPALLOC. Ce modèle conceptuel permet de simuler l'organisation spatiale des cultures d'une année à l'autre à l'échelle de l'exploitation, via la représentation spatiale et temporelle des décisions de planification d'assolement. Applicable aux exploitations de grandes cultures et de polyculture-élevage, ce modèle a en outre permis d'expliciter les règles de délimitation des parcelles au sein des EA. Nous avons défini trois types de parcelles en fonction de leurs limites : îlots élémentaires, parcelles fixes et parcelles temporaires. L'évaluation du modèle a montré que l'allocation des cultures simulée était correcte dans 83% des parcelles. Une expérimentation virtuelle a de plus permis de valider les concepts de parcelles fixes et parcelles temporaires. Enfin, nous avons utilisé le modèle à l'échelle d'un paysage composé d'exploitations, avec des données d'entrée construites à partir de bases de données spatialisées. Nous avons montré que l'organisation spatiale des cultures simulée à partir de la prise en compte des décisions d'assolement était plus proche de l'organisation réelle observée, que ne l'était l'organisation simulée aléatoirement, même en intégrant des contraintes agronomiques. Ce travail pourrait donc contribuer à favoriser la coordination des décisions d'assolement individuelles des agriculteurs pour générer des organisations spatiales de cultures favorables au fonctionnement des écosystèmes à l'échelle des paysages agricoles. / In order to conciliate agricultural production and ecosystem protection, managing the spatial and temporal organization of crops at the landscape level could be an interesting option. Decisions farmers make for their cropping plan at the farm level are among the underlying controlling factors of this organization. The main aim of this thesis was to analyse how the modelling of farmer cropping plan decisions in their spatial and temporal dimensions could explain the spatial crop organization at the landscape level. In the Niort plain (Poitou-Charentes region), we first identified (i) landscape regularities in crop organization and (ii) farmer decision rules at the farm level. The comparison of these two elements confirmed that regularities in spatial and temporal crop organization could be explained by generic farmer decisions. Based on 12 on-farm surveys, we then built the DYSPALLOC model. This conceptual model can simulate the spatial crop organization from one year to another at the farm level, through the spatial and temporal representation of the farmer cropping plan decision process. This model, suitable for both arable and mixed crop-livestock farms, gave the possibility to specify the rules for defining plot limits inside the farming territory. We defined three types of plots based on their boubdaries: elementary islets, permanent plots and temporary plots. The evaluation of the model showed an 83% rate of success in the crop allocation to plots. A virtual experimentation also validated the concepts of permanent and temporary plots. We finally used the model at the level of a landscape composed of several farms, using input data built on the basis of spatial data-bases. We demonstrated that the spatial crop organization was closer to the real one when simulated taking farmer cropping plan decisions into account than when simulated randomly, even when introducing agronomic constraints. This work could thus support the coordination of individual farmer cropping plan decisions at the landscape level for building spatial crop organization favourable to ecosystem services.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine des bases de données orientées objet ; elle propose des solutions pour décrire et manipuler des bases de données intégrant des versions. Le concept de version est nécessaire dans de nombreux domaines d'application comme la gestion de documentations techniques, la conception assistée par ordinateur et le génie logiciel. Les versions permettent notamment de conserver et manipuler l'évolution des entités du monde réel gérées dans de tels domaines. Différentes gestions de versions sont possibles. Certains travaux gèrent des versions de base ou d'une partie de base pour décrire l'évolution globale d'une base de données ; notre étude s'intéresse, quant à elle, à la représentation de l'évolution de chaque entité décrite dans la base, de manière indépendante. Nous proposons, d'une part, un modèle conceptuel intégrant la gestion de versions d'objets et de classes. Les relations de composition et d'association, dont la sémantique est affinée à l'aide de cardinalités, intègrent les versions pour des entités complexes. De telles relations, incluant les versions, induisent des contraintes d'intégrité structurelle complexes, dont nous faisons l'étude. D'autre part, nous proposons un langage pour manipuler ce type de bases de données. Ce langage permet notamment une interrogation de type Select From Where qui prend en compte les spécificités liées aux versions ; les différents niveaux d'abstraction liés aux versions c'est-à-dire les forêts de dérivation, les arbres et les versions, peuvent être exploités lors d'une interrogation. Une réalisation du modèle et du langage est effectuée au sein d'un prototype. Ce prototype est une interface destinée à des utilisateurs occasionnels, en permettant de manipuler graphiquement une base de données intégrant des versions.

Ce travail traite deux problèmes rencontrés dans les environnements où l'on utitlise un SGBD de haut niveau sémantique et où les traitements réalisés sont peu structurés et évolutifs et se font sur des objets complexes et volumineux. II s"appui sur l'expérience acquise dans la réalisation des projets TIGRE ET DOEOIS. Le premier aspect porte sur la cohérence sémantique, ce qui concerne plus particulièrement les contraintes implicitement établies lors de la définition du schéma conceptuel de la base. La sémantique introduite dans les modèles que nous avons utilisés, est réalisée en intégrant des concepts déjà existants comme celui d'agrégation et de spécialisation qui se traduisent au niveau du schéma conceptuel par des dépendances existentielles entre les entités. Nous proposons pour les opérations de mise à jour, un ensemble de règles de propagations pour assurer que la base de données soit cohérente par rapport à son propre schéma conceptuel. Le deuxième aspect prend en compte l'exécution des opérations elles mêmes. Fournir la notion de transaction, c'est donner au programmeur d'application le moyen de définir' une séquence d'opérations comme étant un tout qui permet à la base de données d'évoluer entre deux états cohérents. Le problème que nous nous posons est de fournir un support pour l'exécution des applications qui assure le maintien de la cohérence, compte tenu des données et des caractéristiques des traitements faits aux données dans l'activité bureautique. Cet étude a abouti à la réalisation d'un mécanisme transactionnel simple et fléxible.

Un modèle d'exportation d'azote a été développé pour fournir un outil opérationnel d'estimation des masses produite en contexte méditerranéen. Le modèle, dénommé POL, est de type conceptuel distribué. Il repose sur un découpage du bassin en unités de production (les sous-bassins versants) dont le flux est contrôlé par un paramètre F et en unités de transport (les biefs de rivières) qui véhiculent les flux produits sur les sous-bassins. La dynamique des flux d'azote dans les biefs est contrôlée par un paramètre T. Les 2 paramètres F et T du modèle POL sont définis globalement sur le bassin. Les flux générés sur les sous-bassins versants dépendent également du stock d'azote potentiellement mobilisable lors d'un épisode de pluie. On suppose que cette grandeur conceptuelle est liée à l'occupation du sol et aux pratiques culturales. Le modèle peut être utilisé en mode événementiel ou en mode continu. <br />La sensibilité des réponses du modèle événementiel aux valeurs des paramètres est tout d'abord analysée sur un bassin élémentaire. Le modèle POL est ensuite appliqué sur 4 bassins versants d'une cinquantaine de km² situés dans l'Hérault (France). <br />Les résultats obtenus après la phase de calage et de vérification montrent la capacité du modèle événementiel à reproduire les flux d'azote générés lors des épisodes de crue. Le modèle utilisé en continu fournit une estimation des exportations d'azote avec un degré d'incertitude acceptable pour un premier diagnostic des apports annuels des bassins.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal / Pour respecter les droits d'auteur, la version électronique de cette thèse ou ce mémoire a été dépouillée, le cas échéant, de ses documents visuels et audio-visuels. La version intégrale de la thèse ou du mémoire a été déposée au Service de la gestion des documents et des archives de l'Université de Montréal.

Ce projet de maîtrise vise à décrire les phénotypes cliniques des patientes diagnostiquées pour un cancer de l'ovaire de type épithélial afin de soutenir la génomique fonctionnelle. Pour réaliser ce projet de recherche, quatre objectifs ont été réalisés : 1) proposer un modèle conceptuel décrivant les phénotypes cliniques des patientes à partir de données médicales enregistrées dans un entrepôt de données cliniques ; 2) à partir du modèle conceptuel, créer deux outils informatiques, dont l'un, le Master Specimen File (MSF) qui extrait des variables du modèle conceptuel issues des rapports de chirurgie et de pathologie des patientes (p. ex. histologie, stade, grade, etc.) afin de confirmer leurs diagnostics et de décrire leurs tissus de recherche selon des caractéristiques tissulaires, cellulaires et moléculaires. L'autre, le Clinical Response Database (CRD) , permet de visualiser d'autres variables (p. ex. traitements, résultats d'imagerie médicale et marqueurs tumoraux) pour déterminer l'ordre des traitements, les réponses aux traitements ainsi que les survies des patientes; 3) utiliser les deux outils informatiques au Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke (CHUS) pour décrire les phénotypes cliniques de patientes recrutées pour le Laboratoire de génomique fonctionnelle de l'Université de Sherbrooke (LGFUS) ; et 4) réanalyser les résultats d'une étude publiée en 2009 par le LGFUS en effectuant un nouveau regroupement des patientes selon leurs phénotypes cliniques. L'utilisation des outils informatiques au CHUS a permis de décrire les phénotypes cliniques de 106 patientes diagnostiquées pour un cancer de l'ovaire de type épithélial. Ces outils ont permis de sélectionner les patientes dont les phénotypes cliniques correspondent à des critères de sélection établis par le LGFUS. Cette sélection a permis d'effectuer la réanalyse des résultats d'une étude génomique et de constater que les patientes ayant des phénotypes cliniques hétérogènes ont des moyennes de ratio d'événements d'épissage alternatif de gènes statistiquement différentes. De plus, cette reanalyse a permis d'obtenir de nouveaux résultats statistiquement significatifs et d'apporter de nouvelles hypothèses concernant le gène CDCA1 dans le cadre du cancer de l'ovaire de type épithélial.