Comme la complexité des circuits VLSI croit, la tache de vérification des masques devient de plus en plus longue. L'utilisation des descriptions hiérarchiques permet le développement de méthodes d'analyse hiérarchique plus efficaces. Cette thèse explore une méthode de recherche géométrique par hiérarchie de Quadtrees et l'utilisation hiérarchique de l'algorithme d'équivalence union-find pour la recherche et la mise à jour des équivalences électriques. Des algorithmes hiérarchiques et géométriques utilisables pour l'édition, la vérification géométrique et topologique (connectique) de conceptions VLSI sont présentés. L'intérêt de telles méthodes dans la vérification et le compactage de ces conceptions est aussi aborde. Des quadtrees adaptatifs particuliers (mixed-quadtrees) ont été conçus et testés pour optimiser les outils conventionnels d'extraction et de vérification de la description géométrique des masques de conceptions non structurées et pour permettre une édition rapide de conceptions structurées. Ce document présente les arguments qui ont contribue à la conception d'un tel sous-systeme de recherche géométrique et topologique, le sous-système lui-même et certains algorithmes hiérarchiques. Les méthodes hiérarchiques, géométriques et topologiques ainsi explorées, sont applicables à un grand nombre de taches, comme l'extraction des conceptions, leur vérification, leur édition et leur compactage et sur des descriptions symboliques ou réelles. Ces méthodes permettent l'utilisation interactive d'un certain nombre d'algorithmes d'extraction, de vérification et d'adaptation des conceptions éditées à un ensemble de règles technologiques. Un extracteur et vérificateur géométrique et topologique de conceptions structurées est actuellement réalisé dans le but d'évaluer hiérarchiquement l'efficacité de tels algorithmes. Un aperçu des problèmes qui peuvent être résolus plus rapidement ou dans un mode interactif est également présenté

On propose une nouvelle approche pour l'optimisation des PLA (réseaux logiques programmes ou programmables) par des méthodes heuristiques réalisant le compactage des matrices ou plans et-ou par une permutation préalable des monômes (ou termes produits) et par brisure de lignes d'entrée-sortie en segments, dits internes, afin de les réorganiser en un nombre réduit de niveaux. Diverses stratégies d'optimisation des circuits VLSI (transparence, déformabilite, connectabilite des blocs) et certaines contraintes influencent les techniques proposées. La nouvelle approche permet l'automatisation du dessin des masques de PLA optimisés en introduisant une nouvelle notion de cellule algorithmique. L'optimisation électrique et géométrique des matrices, des amplificateurs d'entrée, de sortie et d'interface, améliore les performances des PLA tout en gardant leur structure optimisée. Cet ensemble de propositions est la base du système PAOLA, outil de conception assistée testé sur des circuits de complexité d'environ 10 k avec un temps de traitement d'environ 7 minutes pour une réduction de surface de 50%.

Notre recherche porte sur l'analyse du rôle du langage naturel dans les allers et retours entre domaine théorique et domaine graphique lors d'un processus de démonstration en géométrie plane par des élèves qui travaillent en dyade. Nous nous appuyons en d'abord sur deux hypothèses de recherche : l'une qui considère le langage comme outil d'analyse du discours en tant que révélateur des démarches de résolution, l'autre qui considère le langage comme outil de résolution pour les élèves en tant que médiateur pour la construction et la maîtrise de la pensée. En outre, nous faisons l'hypothèse que l'avancement du processus de résolution passe par l'évolution des échanges verbaux, en se déplaçant d'un mode d'expansion discursive d'accumulation à un mode d'expansion discursive de substitution, et par le changement de la valeur des propositions émises, en passant d'une valeur épistémique à une valeur de vérité. Nous proposons de relever les traces de ces évolutions grâce à l'analyse du discours des binômes observés en retenant l'usage de certaines unités linguistiques comme révélateur d'un type d'expansion discursive. En revanche, pour ce qui concerne l'analyse fonctionnelle du langage en tant qu'outil de résolution, nous retenons l'idée que le langage est outil pour la construction et la maîtrise de la pensée du sujet. Cette perspective nous a permis de dégager les conditions et les modalités d'apparition de diverses fonctions du langage telles la fonction de guide (rôle des verbalisations des théorèmes et de l'instanciation), la fonction de planification (planification d'un enchaînement de pas de déductions), la fonction de contrôle (liée à la fonction de guidage qui permet de revenir sur les pas du processus) et les fonctions de référence et d'association (rôle des mots et des configurations-étiquettes). Cette catégorisation permet de repérer l'importance relative des fonctions exercées par le langage dans les protocoles en tant qu'outil pour l'avancement du processus, et de repérer des conditions pour que ces fonctions se mettent en place et s'exercent.

Cette thèse présente l'ensemble des concepts mathématiques et de Génie Logiciel ayant servi à la réalisation d'un cahier de brouillon interactif pour la théorie des graphes : Cabri-graphes.

La circulation de l'information devient une préoccupation prioritaire des sociétés modernes. C'est pourquoi, la production audiovisuelle destinée aux télévisions et aux entreprises doit considérablement se développer dans les prochaines années. Une concurrence sévère nait dès maintenant de cette situation. Elle oppose les entreprises artisanales, qui jusqu'à ce jour occupaient le marché, et les sociétés industrielles qui se créent pour répondre à la demande prévisible. La vie et le savoir-faire d'un secteur d'activité sont menacé. Les petites entreprises, qui constituent le potentiel de production de dessin animé de notre pays, doivent s'adapter à une nouvelle situation internationale. En effet, la Grande-Bretagne, le Japon et les USA ont pris une place importante dans le domaine de la série télévisée de dessins animés. Ils ont conquis le marché en proposant leurs séries à la fois plus vite et moins cher. Contrairement à une idée répandue, ils n *utilisent pas encore systématiquement les techniques informatiques. Ils ont porté 1 *économie sur les frais de personnels et la simplicité de réalisation en mettant en oeuvre des mét~odes classiques d'industrialisation d'une fabrication: parcellisation du travail, normes de qualité souvent respectées à leur niveau minimum ... Mais la force commerciale et l'expérience acquises leur permettent désormais de proposer des productions de qualité croissante et d'intégrer progressivement des techniques modernes. dessin animé. Cette base de travail a été établie en collaboration étroite avec des professionnels du domaine. Nous l'avons complétée par une esquisse des apports actuels ou potentiels de l'informatique. Nous terminons en abordant les problèmes techniques que cé travail contribue à résoudre. Les principales références qui ont servi a établir ce chapitre sont: [BRI84], [MAR70], [BCT84]. Cette description ne concerne que le dessin animé classique le cartoon. Nous n'avons pas explicité ici les mille et une façons de faire du cinéma d'animation. Citons pour mémoire l'animation de papier découpé, de marionnettes, la pixilation. Face à la demande fortement croissante de dessins animés, destinés en particulier aux programmes de télévision, il devient nécessaire d'améliorer la productivité dans ce domaine. Outre des méthodes industrielles classiques, comme la parcellisation des tâches, des apports de nature différente peuvent être espérés de l'informatique: gestion de l'information (flux, mises à jours, cohérences entre documents), automatisation de tâches répétitives, outils interactifs de définition numérique d'images et de mouvements. Des recherches tendent à faire de l'ordinateur un outil nouveau de créa ti on d *images. animées. Not a mme nt, des études s*ont faites pour définir des objets avec des caractéristiques: élasticité, poids, ... et les manipuler en temps réel sur un écran d'ordinateur (formes du langage Logo, [LUC84]). D'autres études ont plutôt porté sur l'imitation du processus traditionnel de production de dessin animé. Des travaux ont été entrepris dans ce sens depuis plus de dix ans. Les plus grands studios: Hanna-Barbera, Walt Disn~y ont investi dans ces recherches. Aujourd'hui les systèmes informatiques d'aide à la production de dessins animés commencent seulement à sortir des laboratoires pour être utilisés en production [WAL81] [DIS84]. La fabrication des dessins animés est une activité créatrice nécessitant un grand travail manuel. Les trois points clés qui déterminent la concurrence entre les studios sont le coût, les délais et les volumes de production. Il sera intéressant de gagner sur chacun de ces points.

Dans les sphères du développement durable, des modèles d’affaires et du design de produit, certains leviers rendent le croisement de ces trois sphères de plus en plus pertinent. Au croisement de ces trois sphères se trouve une opportunité de comprendre les relations existantes entre le design de produit et les modèles d’affaires afin d’aider les décideurs à développer des solutions davantage durables. L’approche méthodologique de cette recherche utilise un système complexe et est basée sur un paradigme pragmatique. En vue de répondre à la question « Dans quelle mesure des modèles d’affaires et le design de produit sont liés dans un contexte de développement durable? », cette recherche a soigneusement analysé trois cas: Better Place, une compagnie californienne ayant développé une infrastructure permettant le chargement des voitures électriques; Interface Inc., un manufacturier mondial de tuiles de tapis commerciales établi à Atlanta; et Métacycle, un concept d’entreprise développé par une équipe de chercheurs en design à Montréal. Chaque cas a été analysé en corrélant des aspects du design de produit à des éléments de leur modèle d’affaires. Les résultats montrent que dans le contexte du développement durable, le design de produit et les modèles d’affaires sont interdépendants. Les résultats peuvent être résumés en six points: il existe des relations applicables universellement; les innovations de design substantielles jouent un rôle important dans le développement durable; la « durabilité » peut être une qualité émergente d’un modèle d’affaires; les partenariats peuvent être vitaux pour l’intégration des systèmes; un modèle de services a des bénéfices et des limitations considérables; le design peut agir comme levier à l’utilisation d’énergies renouvelables. Pratiquer simultanément l’innovation du modèle d’affaires et du produit peut apporter une valeur ajoutée, susciter des opportunités et augmenter l’efficience sur plusieurs facettes. Toutefois, les risques et les coûts de tels procédés sont souvent très élevés. En aidant à comprendre et définir comment les trois sphères mentionnées plus tôt sont interdépendantes, cette recherche pourrait idéalement inspirer des recherches supplémentaires sur le sujet. L’application par des organisations de la méthodologie et des apprentissages résultant de cette recherche peut permettre à d’autres d’utiliser le croisement entre l’innovation de produit et l’innovation du modèle d’affaires afin de résoudre des enjeux sociaux et environnementaux complexes. / Certain drivers in the fields of sustainability, business models, and product design are making the intersection between these three fields increasingly relevant. At this intersection is the opportunity to understand the relationships that exist between product design and business models to help decision makers develop more sustainable solutions. The methodology of this research uses a complex systems approach and is grounded in a pragmatist paradigm. To answer the question “In the context of sustainability, in what way are business models and product design related?”, this research has carefully analysed three cases: Better Place, a US based company that has developed a charging infrastructure for electric cars; Interface Inc., a global commercial carpet tile manufacturer based in Atlanta, Georgia; and Metacycle, a company concept developed by a team of design researchers in Montréal, Québec. Each case is analysed by correlating aspects of product design to elements of the business model and assessing how these relationships affect the sustainability of the company. The results show that product design, business models, and sustainability are inextricably connected. The results can be summarized in six key insights: there are universally applicable relationships; discontinuous design innovation can play a vital role in sustainability; sustainability is an emergent quality of a business model; key partnerships support systems level integration; a service revenue model has significant benefits and limitations; design innovation can help drive the shift to renewable energy. Conducting business model innovation and product innovation simultaneously can have large payouts in the form of creating new value, uncovering opportunities, and increasing efficiencies many fold, however the risks and costs of such a process are often very high. Applying the methodology and lessons of this research to one’s own organization could help to uncover new opportunities for innovation and help create more sustainable solutions. This research, by helping to understand and define how these areas are inextricably related and interdependent, will hopefully inspire further research on the subject and help others to use the intersection between product design and business model innovation to solve complex problems, be they social, environmental or otherwise.

La pratique du design industriel dans la province canadienne de l’Alberta est en pleine croissance. Ses activités sont principalement concentrées à Edmonton et à Calgary, qui sont les plus grandes villes de la province. On y trouve des studios de design de renom, des communautés de design complexes et des programmes universitaires de design bien établis. Cependant, la pratique du design industriel albertaine est sous-développée en comparaison avec celle du reste du Canada et il y a peu de recherches et de documentation sur le design industriel en Alberta. Dans ce projet de mémoire, la pratique du design industriel en Alberta a été explorée depuis une approche historique. Pour pallier le manque de documentation, la collecte de données a été faite par une recherche qualitative, des entretiens narratifs et une recherche quantitative statistique. Une base d’information historique sur le design industriel albertain a été établie puis située par rapport au développement de la pratique du design industriel ailleurs au Canada. Les facteurs, événements et tendances dans l’histoire de la pratique du design industriel en Alberta ont été identifiés. De plus, le développement de la pratique du design industriel de l’Alberta a été comparé à celui du Québec et de l’Ontario. Les retombées de cette étude indiquent que la pratique du design industriel en Alberta présente quatre domaines de spécialisations distincts se développant depuis les années 1980. La pratique du design industriel en Alberta est sous-développée en comparaison à celui du Québec et de l’Ontario, mais elle peut devenir plus compétitive, au niveau canadien, avec plus de soutien gouvernemental, de meilleures relations avec l’industrie manufacturière et les institutions académiques, une communauté de design plus unifiée et en portant une plus grande attention aux domaines les plus prometteurs de l’industrie. Ces informations supportent une meilleure compréhension de la pratique du design industriel en Alberta et pourront informer les praticiens, enseignants et administrateurs du domaine du design industriel dans la province. Finalement, le mémoire servira de base à d’autres projets de recherche sur les changements potentiels dans la pratique du design industriel en Alberta et l’étude du design canadien et des industries de design régionales. / Industrial design practice is a growing field in Alberta, Canada. Activity is mainly centered in Edmonton and Calgary, Alberta’s largest cities. Both cities have strong industrial design practices, complex industrial design communities, and well-established industrial design education institutions. However, industrial design practice in Alberta is underdeveloped compared to elsewhere in Canada and there is little recorded information about the field. In this master’s thesis, industrial design practice in Alberta was explored using a historical approach. The study employed qualitative historical research, oral history interviews, and quantitative statistical research to address this lack of research and documentation. A base of historical information about industrial design practice in Alberta was established and situated in relation to industrial design practice elsewhere in Canada. Factors, events, and trends in the history of industrial design practice in Alberta were identified. Further, the development of industrial design practice in Alberta was compared with developments in industrial design practice in Québec and Ontario. Results show that Alberta’s industrial design industry has four distinct areas of specialization, which have established starting in the 1980s. Findings further indicate that although industrial design practice in Alberta remains underdeveloped compared to Québec and Ontario, with increased government support, stronger relationships with manufacturing industries and education institutions, a more unified design community, and a focus on the areas of strength and promise of the industry, the field has potential to become more competitive within Canada. This study provides important insight into industrial design practice in Alberta with relevance for industrial design practitioners, educators, and policy makers in the province. Finally, it sets the groundwork for research into potential changes to Alberta’s industrial design industry and study of Canadian design and regional design industries.

De nos jours, les objets virtuels sont devenus omniprésents. On les trouve dans de nombreux domaines comme le divertissement (cinéma, jeux vidéo, etc.), la conception assistée par ordinateur ou encore la réalité virtuelle. Nous nous intéressons en particulier à la modélisation d'objets 3D dans le domaine de la création artistique. Ici, la création d'images riches nécessite de faire appel à des modèles très détaillés et donc extrêmement complexes. Les surfaces de subdivision, traditionnellement utilisées dans ces domaines, voient leur complexité croître rapidement lorsqu'on ajoute des détails, et la gestion de la connectivité du maillage de contrôle devient trop contraignante. Une approche standard pour gérer la complexité de tels modèles est d'utiliser des représentations différentes pour la forme générale de la surface et les détails. Cependant, ces détails sont représentés par des cartes matricielles qui ne possèdent pas la plupart des avantages des représentations vectorielles, et cela complexifie certaines tâches, comme par exemple l'animation. Dans cette thèse, nous proposons deux nouvelles représentations vectorielles, la première pour les surfaces de base, la deuxième pour les détails. Nous utilisons pour cette dernière une représentation vectorielle appelée images de diffusion permettant de créer des variations lisses à l'aide d'un ensemble réduit de contraintes. Cela nous permet de représenter aussi bien la géométrie que la couleur ou d'autres paramètres nécessaires au rendu de façon purement vectoriel, en conservant des contrôles de haut niveau. Notre première contribution est une représentation de surfaces, baptisée LS3, issue de la combinaison entre surfaces de subdivision et -point set surfaces. Cette approche réduit notablement les artefacts des surfaces de subdivision aux alentours de sommets dits extraordinaires, qui sont connus pour poser problème. Nous présentons une analyse numérique des propriétés de ces surfaces, qui tend à montrer que du point de vue de la continuité elles se comportent au moins aussi bien que les schémas de subdivision linéaires traditionnels. Notre deuxième contribution est un solveur pour les images de diffusion dont le principal avantage est de produire en sortie une autre représentation vectorielle légère et très rapide à évaluer. Nous illustrons la force de note solveur sur de nombreux exemples difficiles ou impossibles à réaliser avec les méthodes précédentes. Pour conclure, nous montrons comment combiner nos deux contributions pour obtenir une représentation de surface entièrement vectorielle capable de représenter des détails sans avoir à manipuler la connectivité d'un maillage.

Dans ce travail, nous tentons d'apporter des éléments de compréhension concernant les facteurs sous-jacents aux tendances directionnelles, en examinant l'impact des contraintes biomécaniques et des habitudes culturelles sur la directionnalité dans les mouvements graphiques. Des participants français et syriens, enfants et adultes, ont été comparés dans 6 expériences afin de mettre en évidence les différences cognitives et psychomotrices engendrées par le fait que les cultures occidentales et orientales s'opposent sur la directionnalité majeure de l'écriture et de la lecture, et que les deux mains s'opposent sur la directionnalité en adoptant des mouvements déterminés par des contraintes biomécaniques. De plus, cette comparaison nous a permis de déterminer la force relative de ces deux facteurs au cours du développement lorsqu'un conflit entre les contraintes biomécaniques et les habitudes culturelles apparaît dans la réalisation d'une tâche graphique. Les résultats globaux montrent que la directionnalité peut être considérée comme le produit émergeant d'une interaction complexe entre ces deux types d'influences. La direction d'écriture est un facteur déterminant lorsque la tâche est effectuée avec la main droite (dominante), mais les facteurs culturels et éducatifs peuvent être modulés par le facteur biomécanique lorsque le sujet utilise la main gauche (non dominante). Cette interaction varie selon l'âge du sujet.

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