Les ontologies modélisent la connaissance d'un domaine avec une hiérarchie de concepts. Cette thèse porte sur leur utilisation dans les Systèmes de Recherche d'Information (SRI) pour estimer la pertinence des documents par rapport à une requête. Nous calculons cette pertinence à l'aide d'un modèle des préférences de l'utilisateur et d'une mesure de similarité sémantique associée à l'ontologie. Cette approche permet d'expliquer à l'utilisateur pourquoi les documents sélectionnés sont pertinents grâce à une visualisation originale. La RI étant un processus itératif, l'utilisateur doit être guidé dans sa reformulation de requête. Une stratégie de reformulation de requêtes conceptuelles est formalisée en un problème d'optimisation utilisant les retours faits par l'utilisateur sur les premiers résultats proposés comme base d'apprentissage. Nos modèles sont validés sur la base de performances obtenues sur des jeux de tests standards et de cas d'études impliquant des experts biologistes.

L'enseignement des sciences vise, entre autres, la compréhension des concepts scientifiques élémentaires. Trop souvent, cet objectif n'est pas atteint (Giordan et de Vecchi, 1987), particulièrement dans le cas des connaissances « contre-intuitives » (Giordan, 1998) qui vont à l'encontre des intuitions. Depuis le début des années 1980, les chercheurs en sciences cognitives ont alors tenté de modéliser le changement conceptuel qui devait se produire lors de l'apprentissage. Le modèle du changement conceptuel original (Posner et al., 1982), qui prévoyait le remplacement d'un concept déficient par un concept adéquat suite à un conflit cognitif, a cependant clairement démontré son insuffisance (Potvin 1998; Samson, 2002). Toutefois, depuis 25 ans, la communauté de recherche s'est efforcée de repenser ce modèle. Parmi les alternatives proposées, deux perspectives principales se dégagent (Ozdemir et Clark, 2007) : les perspectives « Knowledge-as-elements » (DiSessa, 1988, 1993; Brown, 1995; Clark, 2006; Hunt et Minstrell, 1994; Linn, Eylon et Davis, 2004) et « Knowledge-as-theory » (Carey, 1999; Chi, 2005; Ioannides et Vosniadou, 2002; Wellman et Gelman, 1992). Ces deux perspectives servent de cadre d'interprétation pour notre étude qui examine les processus en jeu lors d'un changement conceptuel en sciences. Plus spécifiquement, l'étude porte sur la construction de la réponse des élèves qui sont appelés à se prononcer à propos des deux différents phénomènes contre-intuitifs de changement de phase qui leur sont présentés. La question de recherche est : « l'exposition à un phénomène contre-intuitif de changement de phase entraîne-t-il la production de déclarations précaires? » Une réponse construite instantanément sur la base de déclarations qualifiées de précaires appuierait la perspective « Knowledge-as-elements » (Southerland et al., 2001) tandis qu'une réponse construite à partir d'une structure cognitive cohérente appuierait plutôt la perspective « Knowledge-as-theory ». Pour répondre à cette question, nous avons utilisé la technique de l'entretien d'explicitation (Vermersch, 1994), une technique qui nous a permis de mettre au jour l'itinéraire cognitif des sept élèves de première secondaire que nous avons rencontrés. Durant ces entretiens, nous leur avons présenté des situations réelles de changement de phase, soit la sublimation du gaz carbonique et l'ébullition de l'azote liquide. À partir d'une analyse préliminaire des données, nous avons dégagé un type de réponse construite instantanément : la déclaration précaire, qui se définit comme suit: « type de réponse qui a été construite instantanément de telle sorte que sa formulation présente des indices trahissant des incertitudes conceptuelles ». La déclaration précaire est une proposition théorique inspirée des travaux de Southerland et al. (2001) et de Russ et al. (2008). Nous avons établi six critères de reconnaissance des déclarations précaires. En utilisant notre construit théorique, nous avons réussi à identifier 41 passages présentant des manifestations de déclarations précaires, avec une fidélité interjuge de 88 %. Nous avons caractérisé ces passages et avons constaté que les sujets produisaient à l'occasion des déclarations précaires et privilégiaient certains types de constructions instantanées de réponses. Ce faisant, nous appuyons l'idée que les réponses des élèves relèvent parfois d'une structure cognitive fragmentée, conformément à la perspective KAE. Cette recherche propose des critères des reconnaissance des déclarations précaires qui pourraient être utilisés tant en recherche qu'en intervention pédagogique. Sur le plan de la recherche, le concept de déclaration précaire peut servir à mieux comprendre le changement conceptuel qui s'opère chez l'apprenant au moment où il se produit et ce, tout en tenant compte du contexte. En pédagogie, la déclaration précaire prend la forme d'une réponse formulée par l'élève qui indique sa position cognitive à l'enseignant qui se trouve alors mieux renseigné pour orchestrer un changement conceptuel. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : didactique des sciences, changement conceptuel, changement de phase, phénomène contre-intuitif, instantanéité, déclaration précaire

L'objectif de ce mémoire est d'approfondir les connaissances sur les mécanismes de prises de décision en lien avec les rénovations éconergétiques résidentielles au Québec et d'en élaborer un modèle conceptuel à travers une démarche exploratoire. Les mécanismes décisionnels des différents acteurs, les mécanismes de fonctionnement des subventions et les mécanismes informationnels sont complexes et mettent en importance leurs mises en perspective dans le domaine des rénovations éconergétiques, notamment en ce qui a trait aux bâtiments résidentiels. Notre hypothèse de base fut d'abord que les subventions ne sont pas la solution la plus appropriée pour faire la promotion des rénovations éconergétiques résidentielles. Pour faire le tour de la question, nous avons entrepris une démarche de recherche afin de mieux comprendre les différents mécanismes qui orientent la prise de décision des propriétaires à faire des rénovations éconergétiques. Les principaux résultats de ce mémoire indiquent que les propriétaires plus « verts » ont plus de chance de procéder à des rénovations éconergétiques, alors que les propriétaires moins verts manifestaient peu d'intérêt sur ce type de rénovations. À travers l'intégration de divers acteurs en lien avec les rénovations éconergétiques, nous avons proposé un modèle conceptuel décrivant mieux la réalité actuelle de ce phénomène. Finalement, nous avons également pris la liberté de faire quelques recommandations, espérant qu'elles participeront à l'augmentation du nombre de rénovations éconergétiques résidentielles. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : rénovation résidentielle éconergétique, prise de décision, subvention, acteurs, mécanismes décisionnels

À partir de mes préoccupations concernant l'enseignement des probabilités, j'ai entretenu le besoin de comprendre comment les élèves conceptualisent le hasard et les probabilités, ce qui m'a amené à m'engager dans un processus de maîtrise. En m'intéressant à l'évolution des concepts probabilistes à travers l'histoire des mathématiques et le cheminement scolaire des élèves, j'ai constaté que la construction des notions probabilistes chez les mathématiciens et les élèves est essentiellement reliée aux jeux de hasard. Toutefois, puisqu'un grand nombre d'adolescents et d'adultes participent excessivement à des jeux de hasard et d'argent, plusieurs études ont mis en évidence les lourdes conséquences sociales engendrées par le problème du jeu excessif. Une recension des écrits dans les domaines de didactique des mathématiques et de psychologie m'a permis de consulter diverses études concernant l'émergence des conceptions d'élèves, par rapport au hasard et aux probabilités, en contextes scolaire et quotidien. Après avoir clarifié ma position épistémologique, j'ai entrepris une analyse conceptuelle des concepts à l'étude dans ce mémoire. Tout d'abord, compte tenu du fait que le terme « conception » revêt plusieurs significations dans les écrits en didactique, j'ai dû définir ce que j'entends par « conception ». Ensuite, j'ai choisi le modèle de « complexification conceptuelle » pour expliquer l'évolution des conceptions pouvant être déclenchée par un facteur d'ébranlement. À partir de ce moment, je me suis demandé comment se manifestent et évoluent certaines conceptions d'élèves de niveau secondaire dans une séquence d'enseignement des probabilités basée sur la simulation de jeux de hasard et d'argent. Mes questions de recherche ont été formulées comme suit : A) Parmi les conceptions ciblées dans cette recherche, soit les conceptions du hasard, la conception équiprobabilité, la conception contrôle du hasard, la conception approche du résultat et la conception dépendance, lesquelles se manifestent chez des élèves de quatrième secondaire? B) Comment se manifestent ces conceptions? C) Les conceptions des élèves sont-elles ébranlées au cours d'une séquence d'enseignement ou sont-elles persistantes? D) Qu'est-ce qui ébranle les conceptions et, ainsi, enclenche un processus de complexification conceptuelle? En collaboration avec une enseignante de quatrième secondaire, j'ai construit et expérimenté une séquence d'enseignement des probabilités basée sur la simulation de jeux de hasard et d'argent, qui visait l'émergence de cinq différentes conceptions. Les séances en classe ont été enregistrées (audio et vidéo). De plus, les 30 élèves de la classe ont répondu à deux questionnaires écrits et plusieurs d'entre eux ont été interviewés à la fin de la séquence d'enseignement. Un pseudonyme a été attribué à chaque élève et à l'enseignante afin d'assurer la confidentialité des participants. L'analyse des données a permis d'inférer les conceptions énumérées précédemment. Dans certains cas, elles se sont manifestées chez les mêmes élèves à divers moments de la séquence d'enseignement, ce qui a rendu possible une description d'un processus de complexification conceptuelle chez ces élèves. Ce fut le cas par exemple des conceptions du hasard et de la conception équiprobabilité qui ont émergé et évolué chez Danik et Tommy. Dans d'autres cas, les conceptions se sont manifestées de manière beaucoup plus isolée, ce qui a rendu impossible la description d'un processus de complexification de ces conceptions. Ce fut le cas par exemple des conceptions contrôle du hasard, approche du résultat et dépendance, pour lesquelles je me suis restreint à présenter des manifestations ponctuelles de ces conceptions chez divers participants. Au terme de l'analyse des données, je suis revenu à mes questions de recherche et je me suis demandé comment ce mémoire permettait ou ne permettait pas d'y répondre. Ensuite, j'ai identifié les limites de cette recherche, de même que les nouvelles questions qu'elle soulève. Finalement, j'ai fait ressortir l'éclairage qu'apporte ce mémoire sur le problème initial de recherche, ce qui m'a amené à dégager des implications pour l'enseignement et d'autres pour la recherche. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Conceptions, probabilités, hasard, complexification conceptuelle, simulateur de probabilités, jeux de hasard et d'argent

La présente recherche vise à expérimenter l'assistance informatique au processus d'analyse conceptuelle en philosophie. L'objectif spécifique de recherche consiste à explorer la portée d'un traitement informatique d'assistance à l'analyse du concept d'« évolution » dans l'œuvre d'Henri Bergson. Le traitement expérimenté (traitement LACTAO) repose sur l'hypothèse générale selon laquelle des processus de classification et de catégorisation, lorsque combinés au sein d'une chaîne de traitement, peuvent assister le chercheur dans la lecture et l'analyse exploratoire des propriétés d'un concept philosophique. Afin de mieux comprendre la problématique de l'assistance informatique à l'analyse des concepts de nature philosophique, nous faisons dans un premier temps un tour d'horizon des principaux outils et approches d'analyse des données textuelles, puis, dans un deuxième temps, nous abordons certains des principes théoriques qui sous-tendent les méthodes d'analyse conceptuelle issues de l'approche cognitiviste, de la théorie des espaces conceptuels (Gardenfors, 2000) ainsi que des approches discursives. À la suite de ces éléments théoriques, nous présentons la méthode particulière d'analyse conceptuelle qui est visée par l'expérimentation du traitement LACTAO dans l'analyse du concept d'« évolution » dans l’œuvre de Bergson. L'aspect informatique de la présente recherche est présenté par le biais de la description détaillée des différentes étapes de la chaîne de traitement LACTAO, des principaux postulats qui la sous-tendent et des choix d'opérationnalisation qu'elle suscite au sein de la méthode d'analyse du concept d'« évolution ». Les résultats de l'expérimentation du traitement sont présentés de façon à démontrer la portée de ce dernier dans l'assistance à un processus de lecture et d'analyse exploratoire en contexte de recherche. Nous proposons en conclusion une interprétation des résultats obtenus sous l'angle de la théorie des espaces conceptuels (Gardenfors, 2000) ainsi que des pistes de réflexion qui permettraient d'améliorer la portée du traitement au sein d'expérimentations futures. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : analyse conceptuelle en philosophie, analyse de textes assistée par ordinateur, Henri Bergson, espaces conceptuels, corpus philosophique, méthodologie, classification textuelle.

La thèse s'intéresse au transfert de connaissances scientifiques en valorisation des produits à base de bois en fin de vie vers les acteurs de la filière bois. La question de recherche est : Comment transférer les connaissances scientifiques (recueil et représentation des connaissances) sur la valorisation des produits à base de bois en fin de vie pour qu'elles puissent être assimilées et utilisées par les acteurs de la filière bois ? Le recueil des connaissances a combiné des séances d'interview de spécialistes avec l'acquisition des connaissances à partir d'articles scientifiques. Les connaissances recueillies ont été reformulées afin de faciliter leur transfert vers les acteurs de la filière bois : les concepts pertinents, relations d'influence entre les concepts et résultats scientifiques ont été respectivement représentés via des cartes conceptuelles, graphes d'influence, et fiches de connaissances. Un modèle canonique de cartes conceptuelles a été proposé afin de permettre une représentation homogène des concepts. La transmission, l'assimilation et l'utilisation potentielle des connaissances à transférer ont été traitées comme suit : La transmission a été proposée via un livre électronique (hypermédia) de connaissances, L'assimilation a été prise en compte via la reformulation des connaissances et une représentation graphique des connaissances suivant une carte conceptuelle canonique et un format prédéfini de fiches. L'utilisation potentielle des connaissances transférées a été renforcée par la représentation des leviers d'action sur les concepts du domaine sous forme de graphes d'influence. Les performances de transfert à partir du livre ont été évaluées en fonction du degré de compréhension du contenu du livre, la charge cognitive de l'utilisateur au cours de l'utilisation du livre de connaissances et sa désorientation. L'expérience a montré que la forme canonique développée est intuitive ; et, tout comme la navigation dans le livre, n'occasionne pas de désorientation ou surcharge cognitive de l'utilisateur. Les résultats obtenus montrent, au sein de la filière bois, tout l'intérêt de la représentation proposée pour le transfert de connaissances scientifiques vers des professionnels.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La production de masse dans l’industrie aéronautique a été surtout poussée par l’objectif de maximiser les performances technologiques, et de minimiser les coûts de fabrication. Dans le respect des règles de sureté et de sécurité établies par les organismes de certification, le management traditionnel de l’innovation a consisté avant tout à mettre en œuvre une approche en « technology-push ». Le développement des avions a ainsi surtout été tiré par les résultats de projets de recherche technologique. Cependant, la compétitivité et la complexité du marché actuel tendent à modifier cette approche. Les besoins des clients évoluent, changent et se diversifient suivant de multiples profiles spécifiques, qui doivent être pris en compte très tôt dans les nouveaux programmes. Afin d’assurer une valeur et différentiation importantes à toutes les parties prenantes, la politique d’innovation doit passer de la production de masse à une production personnalisée. Cela nécessite d’intégrer les approches en « technology-push » et « market-read » dès la phase préliminaire d’innovation. Pour piloter cette phase par la valeur, ce travail de thèse a permis de fournir aux managers de programmes un support méthodologique, appelé Concept-to-Value. A la croisée entre les travaux sur la Planification Stratégique et la Conception Conceptuelle, notre contribution porte sur l’amélioration des méthodologies existantes pour l’intégration du Business et de l’Ingénierie. Concept-to-Value supporte une collaboration plus agile et intégrée entre des acteurs multidisciplinaires: un langage et un modèle de valeur communs représentent leurs Connaissances, Problèmes et Solutions d’innovation. Enfin, un processus de convergence est aussi défini pour amener la phase préliminaire à délivrer des concepts d’avions créateurs de valeur. / The mass production of aircrafts has been mainly led by the objective of both maximizing technological performances and minimizing the manufacturing costs. Within also the constraints of safety and security rules defined by certification organisms, the traditional innovation management has consisted above all in implementing a “technology-push” approach. New developed aircrafts have been then mostly driven by Research and Technology projects outputs. Nevertheless, current market competitiveness and complexity lead to change this approach. The needs of aeronautical customers evolve, change and become diversified, which raise multiple specific profiles to be taken into account as early as possible in today’s development programs. In order to ensure high value and differentiation perception by all the stakeholders, the innovation policy has to shift from mass production to mass customization, and to integrate both “market-read” and ‘technology-push” approaches in the preliminary phase of innovation. The goal of this PhD thesis is to provide the aircraft program managers with a methodological support, named Concept-to-Value, to steer by value the so called Fuzzy Front End of Innovation stage in the literature. At the bridge between the Product Planning and Conceptual Design research works, our contribution improves the existing methodologies on the Business and Engineering domains integration. Concept-to-Value brings a more agile and integrated collaboration of multidisciplinary players: a common language and value model represent their innovation Knowledge, Problems and Solutions. Finally, a convergence process is also defined to conduct the preliminary phase and to deliver high value aircraft concepts.

Les futurs enseignants issus de l’immigration, inscrits dans un programme de formation initiale à l’enseignement dans une université canadienne, font face à de grands défis, au regard de leurs conceptions ancrées et de leurs représentations qui sont liées à leurs systèmes de valeurs, à leurs expériences et pratiques dans leur pays d’origine. Pour s’insérer dans la profession enseignante au Canada, ils doivent repenser et réviser leurs systèmes de valeurs pour embrasser celles du pays d’accueil. Il s’agit là d’un processus de développement d’une nouvelle identité que la théorie de l’apprentissage par transformation de Mezirow (1991, 2009) nous aide à comprendre. Notre principale question de recherche se formule comme suit: quelles sont les transformations constatées dans les représentations des futurs enseignants issus de l’immigration, quant à leurs systèmes de valeurs en milieu scolaire franco-ontarien, à la suite de la mise en œuvre d’un dispositif de recherche constitué d’un cours intitulé «Éducation aux valeurs en milieu scolaire», d’une formation à l’utilisation de la cartographie conceptuelle et d’un accompagnement réflexif? Dans une double posture de chercheur, à la fois qualitative/interprétative et pragmatiste, nous avons utilisé une approche d’étude de cas multiples (Merriam, 1998; Stake, 2006). Des données ont été collectées auprès de sept futurs enseignants issus de l’immigration, à partir des instruments et dispositifs contrastés, notamment l’observation participante, deux entretiens semi-directifs, deux cartes conceptuelles (initiales et finales) et des entrées de journal réflexif. Présentés sous la forme de portraits individuels d’abord, puis sous la forme de comparaison inter-cas, les résultats ont révélé des changements dans les représentations des futurs enseignants issus de l’immigration, quant à leurs systèmes de valeurs en milieu scolaire franco-ontarien. Les résultats de cette étude apportent une meilleure compréhension des systèmes de valeurs des futurs enseignants issus de l’immigration et peuvent ainsi contribuer à une prise de conscience sur la nécessité, pour les institutions universitaires de formation à l’enseignement, de créer un environnement propice non seulement à l'apprentissage mais également à l'intégration sociale et professionnelle des futurs enseignants issus de l’immigration.

L’apprentissage automatique fait parti d’une branche de l’intelligence artificielle et est utilisé dans de nombreux domaines en science. Il se divise en trois catégories principales : supervisé, non-supervisé et par renforcement. Ce mémoire de maîtrise portera uniquement sur l’apprentissage supervisé et plus précisément sur la classification de données. Un des premiers algorithmes en classification, le perceptron, fut proposé dans les années soixante. Nous proposons une variante de cet algorithme, que nous appelons le perceptron dual tronqué, qui permet l’arrêt de l’algorithme selon un nouveau critère. Nous comparerons cette nouvelle variante à d’autres variantes du perceptron. De plus, nous utiliserons le perceptron dual tronqué pour construire des classificateurs plus complexes comme les «Bayes Point Machines». / Machine Learning is a part of the artificial intelligence and is used in many fields in science. It is divided into three categories : supervised, not supervised and by reinforcement. This master’s paper will relate only the supervised learning and more precisely the classification of datas. One of the first algorithms in classification, the perceptron, was proposed in the Sixties. We propose an alternative of this algorithm, which we call the truncated dual perceptron, which allows the stop of the algorithm according to a new criterion. We will compare this new alternative with other alternatives of the perceptron. Moreover, we will use the truncated dual perceptron to build more complex classifiers like the «Bayes Point Machines».