Les méthodes de NMF permettent la factorisation aveugle d'une matrice non-négative X en le produit X = G . F de deux matrices non-négatives G et F. Bien que ces approches sont étudiées avec un grand intêret par la communauté scientifique, elles souffrent bien souvent d'un manque de robustesse vis à vis des données et des conditions initiales et peuvent présenter des solutions multiples. Dans cette optique et afin de réduire l'espace des solutions admissibles, les travaux de cette thèse ont pour objectif d'informer la NMF, positionnant ainsi nos travaux entre la régression et les factorisations aveugles classiques. Par ailleurs, des fonctions de coûts paramétriques appelées divergences αβ sont utilisées, permettant de tolérer la présence d'aberrations dans les données. Nous introduisons trois types de contraintes recherchées sur la matrice F à savoir (i) la connaissance exacte ou bornée de certains de ses éléments et (ii) la somme à 1 de chacune de ses lignes. Des règles de mise à jour permettant de faire cohabiter l'ensemble de ces contraintes par des méthodes multiplicatives mixées à des projections sont proposées. D'autre part, nous proposons de contraindre la structure de la matrice G par l'usage d'un modèle physique susceptible de distinguer les sources présentes au niveau du récepteur. Une application d'identification de sources de particules en suspension dans l'air, autour d'une région industrielle du littoral nord de la France, a permis de tester l'intérêt de l'approche. À travers une série de tests sur des données synthétiques et réelles, nous montrons l'apport des différentes informations pour rendre les résultats de la factorisation plus cohérents du point de vue de l'interprétation physique et moins dépendants de l'initialisation. / NMF methods aim to factorize a non negative observation matrix X as the product X = G.F between two non-negative matrices G and F. Although these approaches have been studied with great interest in the scientific community, they often suffer from a lack of robustness to data and to initial conditions, and provide multiple solutions. To this end and in order to reduce the space of admissible solutions, the work proposed in this thesis aims to inform NMF, thus placing our work in between regression and classic blind factorization. In addition, some cost functions called parametric αβ-divergences are used, so that the resulting NMF methods are robust to outliers in the data. Three types of constraints are introduced on the matrix F, i. e., (i) the "exact" or "bounded" knowledge on some components, and (ii) the sum to 1 of each line of F. Update rules are proposed so that all these constraints are taken into account by mixing multiplicative methods with projection. Moreover, we propose to constrain the structure of the matrix G by the use of a physical model, in order to discern sources which are influent at the receiver. The considered application - consisting of source identification of particulate matter in the air around an insdustrial area on the French northern coast - showed the interest of the proposed methods. Through a series of experiments on both synthetic and real data, we show the contribution of different informations to make the factorization results more consistent in terms of physical interpretation and less dependent of the initialization

Ce travail s’intéresse au problème de la rétroingénierie du son pour l’écoute active. Le format considéré correspond au CD audio. Le contenu musical est vu comme le résultat d’un enchaînement de la composition, l’enregistrement, le mixage et le mastering. L’inversion des deux dernières étapes constitue le fond du problème présent. Le signal audio est traité comme un mélange post-non-linéaire. Ainsi, le mélange est « décompressé » avant d'être « décomposé » en pistes audio. Le problème est abordé dans un contexte informé : l’inversion est accompagnée d'une information qui est spécifique à la production du contenu. De cette manière, la qualité de l’inversion est significativement améliorée. L’information est réduite de taille en se servant des méthodes de quantification, codage, et des faits sur la psychoacoustique. Les méthodes proposées s’appliquent en temps réel et montrent une complexité basse. Les résultats obtenus améliorent l’état de l’art et contribuent aux nouvelles connaissances. / This work deals with the problem of reverse audio engineering for active listening. The format under consideration corresponds to the audio CD. The musical content is viewed as the result of a concatenation of the composition, the recording, the mixing, and the mastering. The inversion of the two latter stages constitutes the core of the problem at hand. The audio signal is treated as a post-nonlinear mixture. Thus, the mixture is “decompressed” before being “decomposed” into audio tracks. The problem is tackled in an informed context: The inversion is accompanied by information which is specific to the content production. In this manner, the quality of the inversion is significantly improved. The information is reduced in size by the use of quantification and coding methods, and some facts on psychoacoustics. The proposed methods are applicable in real time and have a low complexity. The obtained results advance the state of the art and contribute new insights.

Lors de l’exploration d’espace de conception, les données résultantes de la simulation d’un grand nombre d’alternatives de conception peuvent conduire à la surcharge d’information quand il s’agit de choisir une bonne solution de conception. Cette exploration d’espace de conception s’apparente à une méthode d’optimisation en conception multicritère mais en mode manuel pour lequel des outils appropriés à la visualisation de données multidimensionnelle sont employés. Pour le concepteur, un processus en trois phases – découverte, optimisation, sélection – est suivi selon un paradigme dit de Design by Shopping. Le fait de « parcourir » l’espace de conception permet de gagner en intuition sur les sous-espaces de solutions faisables et infaisables et sur les solutions offrant de bons compromis. Le concepteur apprend au cours de ces manipulations graphiques de données. La sélection d’une solution optimale se fait donc sur la base d’une décision dite informée. L’objectif de cette recherche est la performance des représentations graphiques pour l’exploration d’espace de conception, pour les trois phases du processus en Design by Shopping. Pour cela, cinq représentations graphiques, identifiées comme potentiellement performantes, sont testées à travers deux expérimentations. Dans la première, trente participants ont testé trois graphiques, pour la phase de sélection dans une situation multi-attribut, à travers trois scénarios de conception où une voiture doit être choisie parmi quarante selon des préférences énoncées. Pour cela, un indice de qualité est proposé pour calculer la qualité de la solution du concepteur pour un des trois scénarios définis, la solution optimale selon cet indice étant comparée à celles obtenues après manipulation des graphiques. Dans la deuxième expérimentation, quarante-deux concepteurs novices ont résolu deux problèmes de conception à l’aide de trois graphiques. Dans ce cas, la performance des graphiques est testée pour la prise de décision informée et pour les trois phases du processus dans une situation multi-objectif. Les résultats révèlent qu’un graphique est adapté à chacune des trois phases du Design by Shopping :: le graphique Scatter Plot Matrix pour la phase de découverte et pour la prise de décision informée, le graphique Simple Scatter pour la phase d’optimisation et le graphique Parallel Coordinate Plot pour la phase de sélection aussi bien dans une situation multi-attribut que multi-objectif. / In Design space exploration, the resulting data, from simulation of large amount of new design alternatives, can lead to information overload when one good design solution must be chosen. The design space exploration relates to a multi-criteria optimization method in design but in manual mode, for which appropriate tools to support multi-dimensional data visualization are employed. For the designer, a three-phase process - discovery, optimization, selection - is followed according to a paradigm called Design by Shopping. Exploring the design space helps to gain insight into both feasible and infeasible solutions subspaces, and into solutions presenting good trade-offs. Designers learn during these graphical data manipulations and the selection of an optimal solution is based on a so-called informed decision. The objective of this research is the performance of graphs for design space exploration according to the three phases of the Design by Shopping process. In consequence, five graphs, identified as potentially efficient, are tested through two experiments. In the first, thirty participants tested three graphs, in three design scenarios where one car must be chosen out of a total of forty, for the selection phase in a multi-attribute situation where preferences are enounced. A response quality index is proposed to compute the choice quality for each of the three given scenarios, the optimal solutions being compared to the ones resulting from the graphical manipulations. In the second experiment, forty-two novice designers solved two design problems with three graphs. In this case, the performance of graphs is tested for informed decision-making and for the three phases of the process in a multi-objective situation. The results reveal three efficient graphs for the design space exploration: the Scatter Plot Matrix for the discovery phase and for informed decision-making, the Simple Scatter Plot for the optimization phase and the Parallel Coordinate Plot for the selection phase in a multi-attribute as well as multi-objective situation.

Les moyens numériques ont transformé les pratiques en architecture notamment en facilitant la continuité des flux d’information entre la conception et la fabrication. À travers ce mémoire, nous explorons les contributions possibles de ces moyens dans un contexte de pénurie d’artisans et de perte de savoir-faire artisanaux en architecture. Nous nous sommes appuyés sur les modèles de la tectonique informée pour la conception à base des matériaux, documentés par R. Oxman (2014), qui regroupent un ensemble d’approches et d’outils numériques, afin d’étudier, dans un premier temps, les apports et limites de ces derniers à partir de plusieurs cas expérimentaux; c’est-à-dire expérimental. Ainsi, nous avons pu identifier certains savoir-faire artisanaux dont le déclin est possiblement compensable par les moyens numériques. Dans un deuxième temps, nous avons décelé les contributions des moyens numériques dans un projet à partir de l’analyse des exemples de la construction de la Sagrada Familia et la restauration du parlement canadien à Ottawa. Les principaux résultats de notre recherche sont : • Nous avons distingué que la modélisation paramétrique est plus adaptée au processus de conception tandis que la modélisation à base de relevés est plus appropriée pour la production des répliques. • Les outils numériques de fabrication permettent d’employer plusieurs types de matériaux. Elles assurent une rapidité et une précision dans la réalisation des artéfacts. Cependant, l’intervention des artisans demeure incontournable dans la majorité des cas. Les moyens numériques ont un grand potentiel pour compenser la perte des savoir-faire artisanaux et pour développer de nouveaux processus créatifs. Toutefois, à ce jour, ils se limitent au rôle d’assistants et devraient être perfectionnés. / Digital tools have transformed the architectural practices due to the information flow continuity between design and manufacturing. Through this these, we explore their possible contributions in the context of artisans’ shortage and craft skills’ losses in architecture. We relied on informed tectonic models of materials based design, documented by R. Oxman (2014), which combines a variety of digital approaches and tools to study their contributions and limits based on multiple case studies. Thus, we identified some craft skills whose decline is possibly compensated by digital tools. Then, we analyzed the digital tools’ contributions in a project based on the Sagrada Familia and Canadian parliament examples. The main results of our research are: • Digital in architecture is based on digital models. The parametric approach is more suited to design process while models based on lasergrammetry and photogrammetry surveys are more appropriate for replica production. • Digital manufacturing tools allow the use of several materials types. Similarly, they provide speed and accuracy. However, the artisans’ participation remains unavoidable in most cases. Digital media have great potential to overcome the craft skills’ loss and even exploit them in new creative processes. However, to date, they are limited to the role of assistants and should be perfected.

La thèse a pour but d’évaluer le positionnement initial d’intervenants sociaux et éducatifs vis-à-vis de l’adoption d’un programme à données probantes (PDP) multi-niveaux/multi-modalités et d’examiner les associations entre ce positionnement et l’utilisation du programme pendant les deux premières années de mise en oeuvre. Pour ce faire, la thèse examine le processus d’implantation du PDP de soutien aux habiletés parentales Triple P – Positive Parenting Program (Sanders, Cann, & Markie-Dadds, 2003) dans deux localités québécoises. Dans le premier volet de la thèse, des profils d’intervenants sont identifiés sur la base de divers aspects de positionnement initial : attitudes vis-à-vis des PDP, sentiment de compétence à intervenir auprès de parents qui présentent des difficultés avec leur enfant, perception de leurs besoins de formation liée au travail auprès de parents, perception de l’adéquation de l’espace physique de leur organisation pour soutenir la mise en oeuvre de Triple P et perception des barrières et des facilitateurs à la mise en oeuvre de Triple P (liés aux caractéristiques de l’organisation, du personnel et du chef d’équipe). Des analyses de profils latents font émerger deux profils d’intervenants se distinguant principalement par le niveau d’optimisme ou de scepticisme vis-à-vis de l’implantation de Triple P. L’analyse des profils met en lumière l’importance de caractéristiques individuelles et contextuelles en ce qui a trait à l’adoption des PDP. Les associations entre les deux profils et trois mesures rétrospectives auto-rapportées d’utilisation du programme (a utilisé, ou non, Triple P au moins une fois pendant les deux premières années de mise en oeuvre) et de quantité d’utilisation (nombre de familles rejointes pendant les deux premières années de mise en oeuvre et nombre de séances réalisées depuis les 6 derniers mois) sont examinées. Les intervenants sceptiques rapportent avoir utilisé le programme autant que les intervenants optimistes, suggérant que les organisations désireuses d’implanter un PDP ne devraient pas être réticentes à sélectionner des intervenants initialement plus sceptiques pour suivre les formations et offrir le programme. Dans le deuxième volet de la thèse, les indicateurs de positionnement initial et des variables sociodémographiques associées sont utilisés afin de prédire l’utilisation et la quantité d’utilisation du PDP par les intervenants formés. La quantité d’utilisation est mesurée à l’aide de trois indicateurs prospectifs auto-rapportés (nombre de parents rejoints, nombre d’activités réalisées et durée totale des interventions Triple P réalisées pendant les deux premières années de mise en oeuvre). Une analyse factorielle exploratoire confirme l’adéquation d’intégrer ces trois mesures en un indice multidimensionnel d’utilisation du PDP. Des analyses de régression permettent de conclure à l’importance de caractéristiques individuelles et contextuelles lors de la mise en oeuvre des PDP. La thèse permet de conclure que, lors de l’implantation d’un PDP, il ne s’agit pas de sélectionner des intervenants expérimentés ou optimistes ou ayant des attitudes positives vis-à-vis du PDP, mais plutôt d’offrir aux intervenants formés le soutien nécessaire afin de réduire le plus possible les barrières organisationnelles à l’implantation du PDP. Elle souligne l’importance d’intégrer plusieurs mesures d’utilisation du programme lors de l’évaluation de la mise en oeuvre. / This thesis aimed at assessing service providers’ initial stance toward the implementation of a multi-level/multimodality evidence-based program (EBP). It also aimed at examining the association between initial stance and subsequent program use during the first two years of active implementation. To do so, the thesis examined the implementation of the EBP Triple P – Positive Parenting Program (Sanders, Cann, & Markie-Dadds, 2003) in the province of Quebec, Canada. In the first part of the thesis, profiles of providers were identified based on their pre-implementation attitudes toward EBPs, self-efficacy in conducting behavioral family interventions with parents, perception of their perception of their training needs related to working with parents, perception of the adequacy of their organization’s offices and physical space available to support the implementation of Triple P, and perception of the facilitators and barriers to its implementation (characteristics of the agency, staff and team leader). A latent profile analysis was conducted, and a two-profile solution was chosen as the best representation of the data. The two profiles differed mainly by the level of optimism or skepticism toward the implementation of Triple P. The associations between the profiles and three retrospective self-reported measures of program use (whether or not the provider used Triple P at least once during the 2-year period following their initial training) and amount of program use (number of families reached during the 2-year period, and number of sessions conducted during the last six months) were examined. Program use and amount of program use did not differ between the two profiles, suggesting that agencies willing to implement a new program should not held back from involving more skeptical providers into the implementation efforts. In the second part of the thesis, the indicators of initial stance, as well as sociodemographic characteristics were used to predict program use and amount of program use. Amount of program use was assessed using three self-reported prospective indicators (number of parent reached, number of activities conducted, and total duration of Triple P interventions conducted during the two-year period following initial training). An exploratory factorial analysis confirmed the adequacy of integrating these three measures within a multidimensional usage index. Regression analyses showed the influence of individual and contextual factors on the usage of an EBP. The thesis highlighted that, when implementing a new EBP, what matters is not to target only optimistic providers to receive training, but rather provide all providers with adequate support in order to reduce organizational barriers to implementation. It also underlined the importance of studying many indicators of usage in implementation research.

Cette thèse s’intéresse à l’institutionnalisation de la pratique informée par les données probantes (PIDP) au sein de l’administration publique québécoise, et plus précisément sur la réalisation d’analyses critiques des études scientifiques qui servent à informer la prise de décision. L’objectif de la PIDP est de favoriser une prise de décision éclairée en fournissant aux décideurs publics les meilleures connaissances scientifiques disponibles. Comme le démontre une revue systématique de la littérature récente, plusieurs études se sont intéressées aux facteurs inhérents à la fonction publique qui facilitent ou nuisent à la PIDP : l’accès aux bases de données bibliographiques, la disponibilité des ressources humaines et financières, etc. (Oliver, 2014). Or, peu d’études se sont penchées sur l’intérêt même des directeurs de la fonction publique à mobiliser les meilleures connaissances scientifiques disponibles afin d’éclairer la prise de décision et, plus encore, leurs capacités à former une équipe apte à effectuer cette tâche. La présente thèse se fonde sur quatre études scientifiques empiriques imbriquées : 1) une revue systématique de la littérature scientifique de type revue de la portée (scoping review) qui répertorie les cours visant à enseigner les connaissances nécessaires pour identifier les meilleures études scientifiques disponibles aux étudiants universitaires inscrits dans un programme de science sociale, 2) un scan environnemental qui scrute tous les syllabus des programmes universitaires canadiens en science politique et en administration publique afin de déceler la présence de cours qui enseignent les techniques pour évaluer la qualité d’études scientifiques disponibles à l’aide d’outils systématiques et validés, 3) une étude quasi-expérimentale de type avant-après qui examine l’impact du cours POL-7061 offert depuis l'hiver 2012 aux étudiants de la Maîtrise en affaires publiques à l’Université Laval sur les connaissances acquises par ceux-ci concernant les techniques pour identifier et distinguer les forces et les faiblesses de différents types d’études scientifiques disponibles et, 4) une étude qualitative menée auprès de 35 directeurs de la fonction publique québécoise ayant sous leur supervision des professionnels dont la mission est de trouver, analyser, synthétiser et communiquer des informations de nature scientifique ou non-scientifique en guise d’aide à la décision. Les résultats de la dernière étude empirique suggèrent que les directeurs de la fonction publique que nous avons rencontrés désirent être en mesure d'accéder aux meilleures connaissances scientifiques disponibles, mais que peu de membres de leur équipe possèdent l'expertise nécessaire pour effectuer cette tâche. Les répondants croient également que c’est aux universités qu’incombe la responsabilité d'enseigner ces connaissances aux futures recrues de la fonction publique puisqu’une fois leur entrée en fonction, il leur devient difficile de les acquérir. Or, la revue systématique et le scan environnemental démontrent que peu de formations universitaires canadiennes offrent des cours qui enseignent les techniques pour identifier les meilleures études scientifiques aux étudiants inscrits dans un programme de science politique ou d’administration publique. L’étude quasi-expérimentale suggère qu’il est cependant possible de développer de tels cours et d’avoir un impact sur les connaissances acquises par les étudiants inscrits dans un programme de maîtrise en affaires publiques. Ces quatre études suggèrent que les universités ont un rôle important à jouer si on désire favoriser l’institutionnalisation de la PIDP au sein de l’administration publique québécoise. En effet, il est possible que la création de cours en analyse critique d’études scientifiques offerts aux futures recrues de la fonction publique inscrites dans des programmes universitaires en science politique et en administration publique puisse favoriser l’institutionnalisation de la PIDP au sein de l’appareil public. Si on désire que ces connaissances soient maîtrisées par les employés de l’appareil public, et puisqu'il apparait difficile pour ceux-ci de développer cette expertise une fois leur arrivée en fonction, il serait idéal de leur enseigner ces connaissances avant qu’ils deviennent fonctionnaires. / This thesis focuses on the institutionalization of the evidence-informed decision-making (EIDM) in the Quebec public services, and more specifically on the realisation of critical appraisal of scientific studies that inform the decision-making process. The objective of the EIDM is to promote informed decision-making by providing policymakers with the best available scientific evidence. As demonstrated by a recent systematic review, several studies have examined the factors inherent to the public services that help or hinder the EIDM practices: access to bibliographic databases, availability of human and financial resources, etc. (Oliver, 2014). However, few studies have examined the very own interest of the directors of the public services to mobilize the best scientific evidence to inform the decision-making process and their ability to form teams of professionals capable of performing this task. This thesis is based on four interlocking empirical studies, 1) a systematic scoping review of scientific papers that report the presence of courses that teach the necessary knowledge to identify the best available scientific evidence to university students enrolled in a social science program, 2) an environmental scan that reviewed all the syllabi of Canadian university programs in political science and public administration in order to detect the presence of courses that teach the techniques to evaluate the quality of scientific studies with validated and systematic tools, 3) a before and after study which tests the impact of the course POL-7061 offered at Laval University on the knowledge acquired by students of the Master’s Program in Public Affairs concerning the techniques to identify and distinguish the strengths and weaknesses of different types of scientific studies and, 4) a qualitative study in which we interviewed 35 directors of divers ministries of the Quebec government that supervise professionals which have the mission to identify, analyse, synthesize and communicate scientific or non-scientific information in order to help the decision-making process. The results of these studies suggest that the directors we met generally want to be able to access the best available scientific evidence to inform the decision-making process, but few of their team members have the necessary knowledge to perform this task. These same respondents believe that universities must ensure that future recruits of the public services may study the techniques to execute this task because once in office, it is very difficult for them to acquire such knowledge. Yet, the environmental scan and the scoping review suggest that few courses on the necessary techniques to identify the best available scientific evidence are offered to students enrolled in Canadian university programs in political science and public administration. The before and after study demonstrates that it is however possible to develop such a course and have a significant impact on the knowledge acquired by the students enrolled in a master’s program in public affairs. These four studies indicate that universities have an important role to play if we wish to promote the institutionalization of EIDM in the Quebec public service. It is possible that the creation of courses in critical appraisal of scientific studies available to future recruits of the public service enrolled in a university program in political science and public administration can promote the institutionalization of EIDM in the public system. It appears difficult for employees of the public service to develop this knowledge once they are recruited. If we desire to ensure that public services’ employees master these skills, we must develop courses in order to teach them this knowledge before they join the ranks of the public system.

Qu’est-ce que jouer au XXIe siècle des musiques de la Renaissance ? Prenant acte de ce que la richesse d’une expérience réside dans sa singularité, cette thèse fait le pari de répondre à cette question générale en s’intéressant à un processus particulier : la répétition et l’enregistrement d’une chanson du XVIe siècle par un ensemble spécialisé. Dès lors que l’on s’efforce de prendre les détails au sérieux, il semble que le suivi rapproché de ces musiciens-là, engagés en 2014 dans la performance réitérée de « Suzanne un jour » de Didier Lupi, présente bien un intérêt en tant que tel. Cela permet d’appréhender non seulement ce qui fait advenir et évoluer une proposition musicale, mais également les modalités de l’expérience collective et individuelle afférente. En outre, cette épistémologie singulariste rivée aux détails s’avère fructueuse à d’autres échelles, qu’il s’agisse de revenir sur cinq semaines de l’élaboration d’un projet discographique ou d’écrire cinq siècles d’histoire de « Suzanne ». / What does it mean to play Renaissance music in the 21st century? Taking into account that the depth of an experience derives from its singularity, the present dissertation looks at this general question by focusing on a specific process: a specialized ensemble rehearsing and recording a 16th century song. A close reading of this process makes it clear that there is inherent value in observing musicians in the year 2014 engaged in repeat performances of “Suzanne un jour” by Didier Lupi. This observation clarifies how a musical performance is created and developed and reveals the modalities of the collective and individual experiences involved. Moreover, this detail-oriented and singularist epistemology is useful in other respects, whether to comprehend a five-week recording project or to write a five-century history of “Suzanne.”

En traitement du signal audio, l'analyse est une étape essentielle permettant de comprendre et d'interagir avec les signaux existants. En effet, la qualité des signaux obtenus par transformation ou par synthèse des paramètres estimés dépend de la précision des estimateurs utilisés. Cependant, des limitations théoriques existent et démontrent que la qualité maximale pouvant être atteinte avec une approche classique peut s'avérer insuffisante dans les applications les plus exigeantes (e.g. écoute active de la musique). Le travail présenté dans cette thèse revisite certains problèmes d'analyse usuels tels que l'analyse spectrale, la transcription automatique et la séparation de sources en utilisant une approche dite "informée". Cette nouvelle approche exploite la configuration des studios de musique actuels qui maîtrisent la chaîne de traitement avant l'étape de création du mélange. Dans les solutions proposées, de l'information complémentaire minimale calculée est transmise en même temps que le signal de mélange afin de permettre certaines transformations sur celui-ci tout en garantissant le niveau de qualité. Lorsqu'une compatibilité avec les formats audio existants est nécessaire, cette information est cachée à l'intérieur du mélange lui-même de manière inaudible grâce au tatouage audionumérique. Ce travail de thèse présente de nombreux aspects théoriques et pratiques dans lesquels nous montrons que la combinaison d'un estimateur avec de l'information complémentaire permet d'améliorer les performances des approches usuelles telles que l'estimation non informée ou le codage pur.