Ce travail de recherche a été réalisé dans le cadre du transport ferroviaire. Il concerne l'analyse de l'activité de régulation du métro et s'appuie sur les apports théoriques de la psychologie et de l'ergonomie dans les domaines de la gestion d'environnements dynamiques, de l'approche instrumentale et des conceptualisations pragmatiques. Deux métiers de régulation ont été observés (chef de régulation au PCC et chef de départ en terminus) en utilisant la vidéo et l'autoconfrontation pour comprendre les stratégies, les instruments et la structuration de l'activité des opérateurs en situation perturbée.

La modélisation d'environnements urbains permet le développement de nombreuses applications telles que la navigation 3D, la planification de l'aménagement urbain ou la création de scenarii pour le cinéma. L'enjeu technologique est de réduire le temps nécessaire pour une modélisation réaliste et fidèle à la réalité. Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet TerraNumerica dont l'objectif est de développer une plateforme de production et d'exploitation d'environnements synthétiques urbains. Dans ce contexte, nous sommes confrontés à des problèmes de segmentation de scènes urbaines. Dans une première partie, nous montrons l'intérêt de l'opérateur d'ouverture ultime en tant qu'opérateur de segmentation générique. Ensuite nous avons proposé plusieurs améliorations qui le rendent plus robuste à des problèmes de masquage et d'images floues. L'efficacité de ces améliorations est démontrée dans le contexte de l'étude mais aussi pour la segmentation de texte enfoui et de cellules. La deuxième partie est consacrée à l'analyse de façades. Leur modélisation est réalisée à l'échelle du bâtiment. Néanmoins, lors de l'acquisition, plusieurs bâtiments apparaissent dans une même image. Nous proposons une méthode capable de séparer automatiquement les différentes façades contenues dans l'image. Ensuite, nous détectons les étages, les travées, les fenêtres... afin d'alimenter un modèle de bâtiment fidèle à la réalité. La troisième partie de cette thèse est consacrée à l'analyse des données tridimensionnelles. Pour une modélisation de la scène, il est nécessaire d'introduire des éléments du mobilier urbain ainsi que le trottoir. Nous présentons des outils pour la détection et la classification d'artefacts. Ces outils permettent 1- le filtrage de données facilitant la modélisation et 2- la réintroduction d‘éléments tels que les lampadaires, améliorant le réalisme de la scène modélisée. Nous proposons également une méthode automatique pour la segmentation du trottoir.

Cette thèse porte sur la détermination autonome de stratégies de navigation pour un robot mobile évoluant dans un environnement extérieur initialement inconnu et non structuré. Ces stratégies concernent le choix de buts intermédiaires à rallier pour atteindre un but final, d'un mode de déplacement à appliquer, et de la prochaine tâche de perception à effectuer. Le mémoire est composé de deux parties: la première présente les algorithmes développés afin de construire une représentation topologique de l'environnement adaptée à la prise des diverses décisions stratégiques, et la seconde concerne les prises de décision proprement dites. Ètant données la complexité et la diversité d'un environnement extérieur naturel d'une part, et les grandes incertitudes que l'on a sur les données fournies par les capteurs d'autre part, nous avons favorisé pour la construction de la représentation topologique de l'environnement une technique de classification probabiliste. Les données tridimensionnelles (issues d'un télémètre laser ou d'un système de stéréovision) sont ainsi rapidement analysées de manière à produire une description de la zone perçue en termes de régions liées à la navigabilité du robot. Les données acquises de différents points de vue sont fusionnées en un modèle global, dans lequel figurent les incertitudes résultant des caractéristiques du capteur, et qui est structuré en un graphe de connexité de régions. C'est sur la base de ce modèle global, des modèles des capacités de déplacement et de perception du robot, et de la définition de la mission à réaliser (critères portant sur le temps et l'énergie à minimiser), que sont effectués les choix stratégiques. Une analyse du problème montre que sa difficulté provient essentiellement de sa complexité algorithmique et du caractère incertain des modèles de l'environnement et des capteurs. Une approche réaliste est présentée: elle consiste à déterminer le chemin au sein du graphe minimisant un coût, lequel prend en compte, outre les différents critères à minimiser, les incertitudes liées au modèle de l'environnement. Des résultats obtenus lors d'expérimentations sur un robot mobile réel sont présentés et analysés tout au long du mémoire

Cette thèse a pour double objectif d'analyser l'activité individuelle et collective d'enseignants, parents, animateurs et enfants dans la pratique des devoirs et d'en envisager les conditions de transformation. Inscrite dans le programme du « cours d'action », cette recherche a consisté : a) à analyser l'activité dans deux études de cas référant à des situations de devoirs, d'une part en classe et dans un dispositif péri-scolaire, et d'autre part en classe et dans une famille, à partir d'enregistrements vidéoscopés et de séances en autoconfrontation ; b) à concevoir un environnement de formation à destination d'enseignants, parents et animateurs à partir d’artefacts vidéo élaborés grâce aux données initialement recueillies ; c) à mettre en œuvre cet environnement de formation en confrontant les participants à ces artefacts vidéo et en analysant leur activité. Les résultats sont analysés en tant qu'ils réfèrent à deux volets de la recherche : empirique et technologique. En ce qui concerne le volet empirique, les résultats ont mis en évidence que malgré la séparation spatio-temporelle des situations, il était possible d'identifier des dimensions collectives de l'activité dans la pratique des devoirs, liées à la circulation des enfants et objets techniques. Ces derniers ont été considérés comme des « interfaces » permettant l'articulation de l'activité des adultes. Cela a permis de pointer : a) l'existence d'une culture partagée entres les enseignants, parents et animateurs qui expliquerait en partie la pérennité de la pratique des devoirs ; b) des éléments d'une culture spécifique à chacune des catégories d'acteurs ; c) des asymétries étant donné que l'activité de l'enseignant a eu beaucoup plus d'influence sur la dynamique de l'activité collective que n'en ont eu les autres adultes ; d) des difficultés rencontrées par les parents et animateurs dans l'encadrement du travail des enfants ; e) une influence importante des objets techniques dans la dynamique de l'activité collective. Dans ce cadre, ces situations ont été analysées comme offrant un faible potentiel d'apprentissage pour les enfants. Au plan technologique, il s'est agi d'identifier le potentiel de l'environnement de formation pour ce qui est d'aider les acteurs à s’approprier les dimensions collectives de leur activité et d'envisager des situations plus propices aux apprentissages chez les enfants. Pour cela, leur activité a été analysée lorsqu'ils étaient confrontés à l'épisode de l'artefact vidéo qui référait à l'espace-temps auquel, dans la pratique, ils n'avaient habituellement pas accès. Les résultats ont mis en évidence des processus cognitifs référant à une prise de conscience, chez les participants, des dimensions collectives de l'activité. Parallèlement, des limites sont apparues en ce qui concerne le potentiel de l'environnement de formation à encourager, chez ces mêmes acteurs, de nouvelles actions. Ces résultats, analysés en lien avec les spécificités des artefacts, leur modalité d'utilisation ainsi que la culture des acteurs, ont donné lieu à des perspectives de transformation de l'environnement de formation. / The dual aim of this thesis is to analyze the individual and collective activity of teachers, parents, pupil support workers and children when dealing with school assignments and to envisage the conditions for the transformation of this practice. This study draws on the "course-of-action" research program and involved a) using video recordings and self-confrontation sessions to analyze the activity of the participants in two case studies pertaining to school assignment situations; one case study was conducted in the classroom and during extracurricular activities the other in the classroom and at home; b) designing a training environment for teachers, parents and support workers based on video artifacts which were created using data collected at the outset; c) implementing this training environment by confronting the participants with the video artifacts and analyzing their activity. The results we examined refer to the empirical and the technological aspects of the research. As far as the empirical aspect is concerned, the results show that despite the spatial and temporal separation of the situations, collective dimensions to the school assignment activity could be identified relating to the circulation of the children and the technical devices. The latter acted as “interfaces” making it possible to articulate the activity of the adults. This has enabled us to demonstrate: a) the existence of a culture shared by teachers, parents and pupil support workers which partially explains the durability of the practice of school assignments; b) cultural elements specific to each category of actors; c) certain asymmetries given that the teacher’s activity has a much greater influence on the collective action than the activity of the other adults; d) difficulties experienced by parents and pupil support workers when supervising the children’s work; e) a strong influence of the technical devices on the dynamics of the collective action. In light of these observations, we consider that the situations contributed very little to enhancing the children’s learning potential. The technological aspect involved identifying the training environment’s potential for helping the actors to appropriate the collective dimensions of their activity and to envisage other situations which would be more conducive to learning. To do this, their activity was analyzed during a confrontation with the episode of the video artifact referring to a temporal and spatial setting that, in practice, they did not usually have access to. The results highlight cognitive processes indicating that the participants had become more aware of the collective dimensions of the activity. At the same time, it emerged that the training environment had a limited potential for inciting these same actors to imagine new actions. These results, analyzed in relation to the specificities of the artifacts, the use made of them and the culture of the actors have opened up new perspectives for the transformation of the training environment.