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Comment reconnaît –on que l'apprentissage est efficace ? C’est une de nos questions à laquelle nous cherchons à répondre dans notre fonction de conseillère pédagogique. Bon nombre d'enseignants se plaignent que les élèves ne font pas l'unité des connaissances qu'ils acquièrent. Nous soulignons en particulier les mathématiques et les sciences physiques qui restent des vases étanches. Ce sont des îlots qu'il faut découvrir un à un sans se soucier de leur complémentarité. Certaines questions nous retiennent, est-ce que la présentation du programme et des contenus favorise l'articulation transdisciplinaire des connaissances ? Est-ce que la méthode de l'enseignant guide l'élève à articuler les connaissances acquises ? Est-ce que l'élève lui-même est capable de faire le transfert des connaissances acquises ? A l'exemple de la notion de proportionnalité, dans quelle mesure la présentation des contenus relatifs à la proportionnalité dans les disciplines des mathématiques et sciences physiques, favorise-t-elle l'articulation par les élèves des connaissances et des compétences ? Notre étude va essayer d'expliciter et de comprendre comment les élèves conceptualisent les connaissances, car la première difficulté tient au fait que la capacité de transfert des connaissances de l'élève dépend de sa méthode d'intégration. Une des conditions de transfert est la construction de sens. Le transfert de compétences n'est pas l'affaire de l'élève seul bien que la plus grande partie s'impose au dernier. Chacun a son propre rapport au savoir, ce qui nous invite à tenir compte de la place de la culture malgache dans l'apprentissage. L’élève est partagé entre différents cadres. De ce fait, le cadre de rationalité est important dans l'analyse des ruptures et les filiations des connaissances et des compétences dans les disciplines. / How can we assess the way we teach is efficient? This is one of the many questions. I’ll try to answer as a teacher trainer. Many teachers complain that students are unable to unify their knowledge. We wish to emphasize the fact this particularly true of mathematics and physics which still remain as subjects taught in class as “insulated vessels”. They’re like isolated islands one has to explore one after the other, indifferent to their complementary. Various questions arise at this stage. Does the layout of curriculum and its contents help link up the knowledge, the skills developed in various subjects? Does the teacher’s approach offer the students the necessary guidance to link up the knowledge acquired in various disciplines? Are the students capable of transferring the knowledge they have acquired we’ll take the example of proportionality. To what extent the layout of the content concerning proportionality help students to link up knowledge and skill? The present work aims at explicating and analyzing how students conceptualize knowledge: the main difficulty lies in the student’s ability to transfer to transfer knowledge this depends on how the students integrate this. One of the conditions for transferring efficiently is making sense. Transferring skill doesn’t only depend on the student’s abilities although the greater part lies on the latter. Each student develops his own perception of knowledge, we have take Madagascar culture into account the process of learning students remain divided between different frameworks. Consequently the framework of rationality remains essential in the analysis of breaks and links in the knowledge and skill developed in the discipline.

En dépit de leur omniprésence et de leur rôle essentiel dans nos vies professionnelles et personnelles, les représentations graphiques, qu'elles soient numériques ou sur papier, ne sont pas accessibles aux personnes déficientes visuelles car elles ne fournissent pas d'informations tactiles. Par ailleurs, les inégalités d'accès à ces représentations ne cessent de s'accroître ; grâce au développement de représentations graphiques dynamiques et disponibles en ligne, les personnes voyantes peuvent non seulement accéder à de grandes quantités de données, mais aussi interagir avec ces données par le biais de fonctionnalités avancées (changement d'échelle, sélection des données à afficher, etc.). En revanche, pour les personnes déficientes visuelles, les techniques actuellement utilisées pour rendre accessibles les cartes et les diagrammes nécessitent l'intervention de spécialistes et ne permettent pas la création de représentations interactives. Cependant, les récentes avancées dans le domaine de l'adaptation automatique de contenus laissent entrevoir, dans les prochaines années, une augmentation de la quantité de contenus adaptés. Cette augmentation doit aller de pair avec le développement de dispositifs utilisables et abordables en mesure de supporter l'affichage de représentations interactives et rapidement modifiables, tout en étant accessibles aux personnes déficientes visuelles. Certains prototypes de recherche s'appuient sur une représentation numérique seulement : ils peuvent être instantanément modifiés mais ne fournissent que très peu de retour tactile, ce qui rend leur exploration complexe d'un point de vue cognitif et impose de fortes contraintes sur le contenu. D'autres prototypes s'appuient sur une représentation numérique et physique : bien qu'ils puissent être explorés tactilement, ce qui est un réel avantage, ils nécessitent un support tactile qui empêche toute modification rapide. Quant aux dispositifs similaires à des tablettes Braille, mais avec des milliers de picots, leur coût est prohibitif. L'objectif de cette thèse est de pallier les limitations de ces approches en étudiant comment développer des cartes et diagrammes interactifs physiques, modifiables et abordables. Pour cela, nous nous appuyons sur un type d'interface qui a rarement été étudié pour des utilisateurs déficients visuels : les interfaces tangibles, et plus particulièrement les interfaces tangibles sur table. Dans ces interfaces, des objets physiques représentent des informations numériques et peuvent être manipulés par l'utilisateur pour interagir avec le système, ou par le système lui-même pour refléter un changement du modèle numérique - on parle alors d'interfaces tangibles sur tables animées, ou actuated. Grâce à la conception, au développement et à l'évaluation de trois interfaces tangibles sur table (les Tangible Reels, la Tangible Box et BotMap), nous proposons un ensemble de solutions techniques répondant aux spécificités des interfaces tangibles pour des personnes déficientes visuelles, ainsi que de nouvelles techniques d'interaction non-visuelles, notamment pour la reconstruction d'une carte ou d'un diagramme et l'exploration de cartes de type " Pan & Zoom ". D'un point de vue théorique, nous proposons aussi une nouvelle classification pour les dispositifs interactifs accessibles. / Despite their omnipresence and essential role in our everyday lives, online and printed graphical representations are inaccessible to visually impaired people because they cannot be explored using the sense of touch. The gap between sighted and visually impaired people's access to graphical representations is constantly growing due to the increasing development and availability of online and dynamic representations that not only give sighted people the opportunity to access large amounts of data, but also to interact with them using advanced functionalities such as panning, zooming and filtering. In contrast, the techniques currently used to make maps and diagrams accessible to visually impaired people require the intervention of tactile graphics specialists and result in non-interactive tactile representations. However, based on recent advances in the automatic production of content, we can expect in the coming years a growth in the availability of adapted content, which must go hand-in-hand with the development of affordable and usable devices. In particular, these devices should make full use of visually impaired users' perceptual capacities and support the display of interactive and updatable representations. A number of research prototypes have already been developed. Some rely on digital representation only, and although they have the great advantage of being instantly updatable, they provide very limited tactile feedback, which makes their exploration cognitively demanding and imposes heavy restrictions on content. On the other hand, most prototypes that rely on digital and physical representations allow for a two-handed exploration that is both natural and efficient at retrieving and encoding spatial information, but they are physically limited by the use of a tactile overlay, making them impossible to update. Other alternatives are either extremely expensive (e.g. braille tablets) or offer a slow and limited way to update the representation (e.g. maps that are 3D-printed based on users' inputs). In this thesis, we propose to bridge the gap between these two approaches by investigating how to develop physical interactive maps and diagrams that support two-handed exploration, while at the same time being updatable and affordable. To do so, we build on previous research on Tangible User Interfaces (TUI) and particularly on (actuated) tabletop TUIs, two fields of research that have surprisingly received very little interest concerning visually impaired users. Based on the design, implementation and evaluation of three tabletop TUIs (the Tangible Reels, the Tangible Box and BotMap), we propose innovative non-visual interaction techniques and technical solutions that will hopefully serve as a basis for the design of future TUIs for visually impaired users, and encourage their development and use. We investigate how tangible maps and diagrams can support various tasks, ranging from the (re)construction of diagrams to the exploration of maps by panning and zooming. From a theoretical perspective we contribute to the research on accessible graphical representations by highlighting how research on maps can feed research on diagrams and vice-versa. We also propose a classification and comparison of existing prototypes to deliver a structured overview of current research.

Le droit de suite est né en France à la suite de la prise de conscience de la difficile condition financière des artistes, qui pourtant connaissaient le succès. Ainsi, l’image s’était imposée de la famille de l’artiste qui voyait le prix de ses oeuvres s’envoler, sans pour autant bénéficier de ce gain financier. Les projets pour remédier à ces difficultés se sont multipliés au début du XXème siècle, afin de lutter contre cette injustice. Ce mouvement conduit à la consécration du droit de suite en droit français par la loi du 20 mai 1920, un modèle qui a rayonné à l’étranger. L’Union Européenne, par un intéressant processus de lobbying, a également consacré le droit de suite et le mouvement parait s’étendre. En dépit de cette diffusion et de ce mouvement louable, le droit de suite est toujours aussi critiqué, questionnant dès lors sa légitimité. Ce droit, dont le régime s’est très vite aménagé, est pourtant sans cesse à la recherche d’une réelle justification. / Resale royalty rights came into being in France with the growing awareness of the difficult financial conditions faced by otherwise successful artists. The prevailing image was one of the artist’s family watching the price of his works soar yet with no financial gain for itself. The early 20th century saw increasing numbers of initiatives taken to resolve the difficulties caused by this unfair situation, resale royalty rights becoming enshrined in French law with the law of 20 May, 1920, before subsequently spreading abroad. Through an interesting lobbying process, the European Union has also enshrined resale royalty rights, and the movement appears to be spreading. Despite this laudable movement and its spread, resale royalty rights continue to be criticised, thus bringing their very legitimacy into question. These rights, the system of which was rapidly established, are still in search of a true rationale.

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Les méthodes d'apprentissage supervisé sont appliquées depuis récemment à des jeux de données de puces à ADN, afin d'une part d'extraire des gènes impliqués dans les différences entre les classes d'individus étudiés et d'autre part de construire une fonction de classification permettant de prédire la classe d'un nouvel individu. Ces données de puces à ADN peuvent être accompagnées d'une information précieuse décrivant les interactions entre les variables (les gènes). Cette information est regroupée sous la forme de réseaux de régulations génétiques (RRG). L'objectif de la thèse est de réaliser l'intégration de l'information contenue dans ces RRGs dans une méthode de classification supervisée binaire. Nous proposons une nouvelle méthode, graph Constrained Discriminant Analysis (gCDA), basée sur l'analyse discriminante de Fisher. Les méthodes de la littérature se proposent d'implémenter la contrainte suivante : les gènes qui sont voisins dans le RRG doivent avoir des poids proches, voire identiques, dans la fonction de classification. À contrepoint de ces méthodes, gCDA est basée sur l'estimation régularisée des matrices de variance covariance qui sont utilisées dans l'analyse discriminante de Fisher. Les estimateurs utilisés dans gCDA prennent en compte l'information contenue dans les RRGs disponibles a priori grâce aux propriétés des modèles graphiques gaussiens. gCDA est comparée aux méthodes de la littérature sur des données simulées, données pour lesquelles le graphe sous-jacent est parfaitement connu. Dans le cas de données réelles, le graphe sous-jacent décrivant les interactions entre variables n'est pas connu. Nous nous sommes donc également intéressés à des méthodes permettant d'inférer de tels graphes à partir de données transcriptomiques. Enfin, des résultats sont obtenus sur trois jeux de données réelles. Les RRG ont été inférés soit sur des jeux de données de même nature mais indépendants (c'est-à-dire concernant des individus qui ne sont pas utilisés pour en classification), soit sur une partie indépendante du jeu de données étudié. Nous montrons une amélioration notable des performances de classification sur ces jeux de données lorsque gCDA est utilisée par rapport à l'utilisation des méthodes de la littérature décrites dans la deuxième partie.

La détection de la peau constitue une phase primordiale de prétraitement dans plusieurs applications telles que la vidéo surveillance et le filtrage d'Internet. Toutefois, c'est une tâche difficile à accomplir étant donné la diversité des couleurs de la peau et la variété des conditions de prise de vue. Dans l'objectif de surmonter ces dernières contraintes, nos travaux de thèse consistent à définir un modèle robuste de la distribution de la peau capable de différencier les pixels de peau de ceux de non-peau dans des images variées. Notre modélisation est fondée sur le concept des modèles graphiques probabilistes connus par leur intuitivité et efficacité pour la représentation d'une distribution jointe de probabilités sur un ensemble de variables aléatoires, plus particulièrement les arbres indexant des probabilités. En vue de définir le modèle de l'arbre idéal indexant la distribution de la peau, nous avons proposé trois approches différentes : le modèle d'arbre de dépendances à b probabilité peau et non peau, le modèle de mélange des arbres et celui de leur combinaison. Le modèle d'arbre de dépendances à bi-probabilité peau et non peau proposé, exploite les propriétés d'interclasse et d'intra classe entre les deux classes peau et non peau ainsi que les interactions entre un pixel et ses voisins que nous traduisons par un arbre de dépendance optimal. L'arbre élaboré est un arbre idéal unique indexant conjointement les distributions de probabilités peau et non peau. Le modèle de mélange des arbres est proposé pour remédier à la multiplicité des arbres de dépendances optimaux possibles sur un graphe. L'entité du mélange proposée concerne aussi bien les structures des arbres considérés que les probabilités portées par ces dernières. Ainsi, l'arbre idéal indexant probabilité peau est l'arbre résultant du mélange portant la probabilité du mélange. Quant au modèle de combinaison des arbres élaboré, il constitue une approche alternative au mélange proposé visant l'exploitation des différent informations emmagasinées dans les différents arbres de dépendances optimaux possibles. Un fondement théorique est présenté dans cette thèse pour déterminer la meilleure approche à adopter, le mélange des arbres ou la combinaison des arbres, et ce en fonction des arbres de dépendances optimaL considérés. Les expérimentations réalisées sur la base Compaq montrent l'efficacité et la faisabilité de nos approches. En outre, des études comparatives entre n< modèles de peau et l'existant prouvent qu'en termes de qualité et de quantité des résultats obtenus, les modèles proposés permettent de discriminer les pixels de peau et ceux de non peau dans des images couleurs variées.

Cette thèse porte sur l'utilisation des GAI-Nets, un modèle graphique pour la représentation compacte de préférences, pour atteindre des fonctionnalités propres à un système de recommandation dans le cadre où l'espace d'alternatives a une structure combinatoire de grande taille. Typiquement, les systèmes de recommandation sur le Web utilisent des techniques bien adaptées au conseil d'articles fortement standardisés, tels que les CDs et les DVDs, mais impraticables dans un cadre combinatoire. Par ailleurs, les systèmes de recommandation pour le cadre combinatoire sont souvent fondés sur des modèles supposant une indépendance entre attributs qui assure la modélisation des préférences par une utilité additive. Les GAI-Nets permettent des interactions entre les attributs, étant ainsi plus généraux. Nos problématiques clés sont le choix et le rangement des kmeilleures alternatives. Nous étudions également le problème de la recherche de solutions de compromis selon des critères non-linéaires dans le cadre de la décision collective/multicritère, et aussi l'élicitation des GAI-Nets. Nous proposons des algorithmes adaptés à la résolution de tels problèmes et, finalement, nous construisons une application Web pour appliquer les techniques développées dans une situation décisionnelle concrète.

Cette thèse traite de l'apprentissage supervisé de transformations d'arbres XML. Le langage XML permet de décrire des données sous forme d'arbres dont la structure est définie par un schéma. Il est par conséquent devenu le standard en termes d'échanges de données, que ce soit sur le Web ou entre plusieurs applications. Toutefois, les documents XML peuvent avoir des structures très variables. La grande variété de ces structures nécessite alors d'être capable de transformer de tels arbres. Nous proposons d'effectuer de telles transformations d'arbres XML en annotant les arbres d'entrée, c'est-à-dire en associant un label à chacun de ses noeuds, la sémantique associée aux labels permettant de transformer l'arbre.<br />Afin d'apprendre à effectuer ces transformations, nous adaptons donc dans un premier temps au cas des arbres XML le modèle des champs aléatoires conditionnels ou Conditional Random Fields (CRF). Les CRFs sont un modèle graphique non dirigé conditionnel pour l'annotation : ils modélisent la probabilité conditionnelle d'une annotation sachant une observation. Ils ont, jusqu'à présent, été essentiellement utilisés dans le cadre de tâches d'annotation de séquences, à la fois dans le domaine de l'extraction d'informations ou en traitement automatiques des langues naturelles. Notre adaptation des CRFs au cas de l'annotation d'arbres XML porte à la fois sur le modèle de dépendances et sur les algorithmes d'inférence exacte (recherche de la meilleure annotation) et d'apprentissage.<br />De plus, nous proposons deux méthodes d'amélioration de la complexité de ces algorithmes afin de permettre l'utilisation des champs aléatoires conditionnels dans le cadre d'applications à grande échelle. Ces méthodes s'appuient toutes deux sur l'utilisation des connaissances du domaine. La première consiste en l'intégration de contraintes sur l'annotation. Celles-ci viennent restreindre l'espace des annotations possibles d'un arbre en interdisant des configurations de labels. La seconde technique d'amélioration de la complexité que nous proposons consiste en l'approximation d'un CRF par la composition de plusieurs CRFs de complexité moindre, définis sur des sous-parties de l'alphabet des labels.<br />Ces travaux ont été validés par diverses expériences sur des données artificielles et réelles, montrant ainsi non seulement la qualité des transformations effectuées à l'aide de nos méthodes, mais aussi leur intérêt dans des tâches réelles. Ces bons résultats nous ont conduit à réaliser une application de génération automatique de flux RSS à partir de pages Web. Celle-ci permet à son utilisateur d'apprendre un générateur de flux RSS en annotant une ou plusieurs pages d'un site Web. Ce générateur consiste en un CRF qui annote les pages Web de ce site de façon à transformer l'arbre XHTML en un arbre XML au format RSS. Il permet alors de créer automatiquement des flux RSS pour toute autre page du même site. Cette application est disponible à l'adresse suivante : http://r2s2.futurs.inria.fr/

Je souhaite pouvoir explorer le graphisme, l'ergonomie et la visualisation de l'information dans la création de produits multimédias et partager mon expérience et le résultat de ces recherches, avec les interacteurs qui utiliseront cette oeuvre. Mais je veux aussi leur offrir une possibilité d'expression afin d'améliorer, par la suite, ma propre expérience sur ces sujets. Pour que cela soit possible, j'ai développé deux aspects distincts: ma recherche personnelle avec le moyen de la mettre à disposition pour exprimer mon besoin de création, et les procédés pertinents pour y intégrer une participation créatrice de l'interacteur. De ce fait, cette oeuvre est produite comme un outil, utile et attirant pour l'interacteur, qui intègre un système de collecte de l'information. « Tracks31 », se découpe donc en deux parties: Un outil Internet et un jeu « exploratoire » ou ludoéducatif. Au travers de ce document, je vais définir ces deux aspects du projet et bien d'autres éléments s'y rattachant. Pour résumer simplement ce qu'est tracks31, voici les phrases qui définissent l'oeuvre en elle-même et qui se retrouvent sur son site, ww.tracks31.com : « Träcks31 » est un outil simple pour créer, sauvegarder et partager vos navigations sur Internet. Vous pouvez démarrer une session de navigation maintenant, ou explorer celles qui existent et suivre les traces d'un utilisateur de « träcks31 ». Si vous voulez garder un historique de vos sessions de navigations, ou les modifier, vous pouvez créer ou utiliser un compte. « Träcks31 » est aussi une base de données universitaire pour la recherche sur les interfaces multimédias et la visualisation de l'information. Ces informations sont recueillies au travers d'une interface, qui vous permet de vous tester en jouant une session « träcks31 ». ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Ergonomie, Visualisation de l'information, Internet, Multimédia, Graphisme, Outil, Web 2.0, Exploration, Ludoéducatif, Tracks31, Session de navigation, Jeu, Création, Échange, Captation de données, Gestion de données, Architecture de l'information, Interfaces, Recherche.