Les Serious Games sont des jeux vidéo qui n'ont pas pour objectif premier le divertissement et qui peuvent être utilisé pour l'enseignement. Pertinents dans de nombreux domaines d'éducation, ils posent pourtant des problèmes liés à leur création fastidieuse et coûteuse en moyens et en temps. Dans cette thèse, nous nous intéressons tout particulièrement aux Serious Games pour l'éducation, appelés Learning Games (LG) et plus particulièrement aux LG pour la formation continue pour les étudiants en école d'ingénieur. Tout d'abord, nous avons procédé à une étude des besoins concrets des créateurs de LG, ainsi qu'à un état de l'art des méthodologies et des outils existants. En premier lieu, ces recherches nous ont montré qu'il n'existait aucune solution adaptée pour faciliter la collaboration entre les différents concepteurs de LG, occupant des rôles complémentaires (expert du domaine, expert pédagogique, game designer...). Nos recherches mettent également en avant le besoin de modélisation et de représentation du scénario du LG pour aider les concepteurs à imaginer un LG qui soit à la fois ludique et attractif tout en gardant le fort potentiel éducatif indispensable à la formation. Pour répondre au premier besoin, nous proposons une méthodologie globale de création collaborative de LG, détaillant chaque tâche des acteurs ainsi que les outils mis à leur disposition. Pour répondre au deuxième besoin, nous proposons un modèle de scénarisation de LG qui représente d'un côté la structure pédagogique choisie par l'expert pédagogique et de l'autre côté la mise en scène ludique imaginée par le game designer. Pour réifier nos propositions, nous avons développé un environnement informatique d'aide à la conception, appelé LEGADEE (LEarning GAme DEsign Environment). LEGADEE guide chaque concepteur avec une " barre d'outils " adaptée à son rôle spécifique et qui propose également un système de validation qui analyse la création en cours. Enfin, nous avons imaginé un protocole d'évaluation pour valider notre environnement auteur ainsi que la méthodologie et le modèle proposés dans lequel nous comparons 24 scénarios de LG dont la moitié a été conçu avec LEGADEE et la moitié sans. Notre évaluation montre que l'utilisation de notre outil a tendance à améliorer certains critères qualité des LG. Elle montre aussi les limites de nos hypothèses et donne des pistes d'améliorations futures, tant sur LEGADEE que sur la méthode d'évaluation elle-même.

Cette thèse s'inscrit de manière indirecte dans la problématique des risques psychosociaux. A la demande d'un groupe mondial de l'industrie électrique, nous sommes entré dans la question en renversant le problème. Nous avons étudié les instruments psychosociaux de la santé au travail chez les managers de proximité. Le développement du pouvoir d'agir protège la santé et la formation de nouveaux buts est un organisateur de ce développement. Nous avons donc cherché à comprendre et à expliquer comment de nouveaux buts se forment dans et par les dialogues entre pairs sur le travail. L'analyse de discours a permis d'identifier une opération langagière et deux opérations psychologiques qui concourent au renouvellement des buts d'action : la reprise de discours dans le discours, la différenciation des sources de but et l'institution de liaison entre les activités. Sur la base de ces résultats, nous définissons les conditions que les dialogues entre pairs doivent réunir pour être un instrument de la santé.

Le développement des technologies de séquençage et de génotypage haut-débit permet de mesurer, pour un individu, une grande quantité d'information génomique. L'objectif de ce travail est, dans le cadre de la sélection génomique animale, de sélectionner un sous-ensemble de marqueurs génétiques pertinents permettant de prédire un caractère quantitatif, dans un contexte où le nombre d'animaux génotypés est largement inférieur au nombre de marqueurs étudiées. Ce manuscrit présente un état de l'art des méthodes actuelles permettant de répondre à la problématique. Nous proposons ensuite de répondre à notre problématique de sélection de variables en régression en grande dimension en combinant approches d'optimisation combinatoire et modèles statistiques. Nous commençons par paramétrer expérimentalement deux méthodes d'optimisation combinatoire, la recherche locale itérée et l'algorithme génétique, combinées avec une régression li- néaire multiple et nous évaluons leur pertinence. Dans le contexte de la génomique animale les relations familiales entre animaux sont connues et peuvent constituer une information importante. Notre approche étant flexible, nous proposons une adapta- tion permettant de prendre en considération ces relations familiales via l'utilisation d'un modèle mixte. Le problème du sur-apprentissage étant particulièrement présent sur nos données dû au déséquilibre important entre le nombre de variables étudiées et le nombre d'animaux disponibles, nous proposons également une amélioration de notre approche permettant de diminuer ce sur-apprentissage. Les différentes approches proposées sont validées sur des données de la littérature ainsi que sur des données réelles de Gènes Diffusion.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Tout d'abord, nous abordons les problématiques liées à l'organisation et à la gestion des connaissances ainsi que les principes présidant à l'élaboration des classifications à facettes. Nous proposons ensuite une synthèse des méthodes existantes d'élaboration de classifications à facettes. Nous poursuivons en réalisant une analyse de l'impact des types de Systèmes d'Information sur l'activité de gestion de l'information. Ce faisant, nous produisons une analyse de l'activité inspirée de la Théorie de l'Activité, et influencée par les travaux de la psychologie du travail et de l'ergonomie cognitive. Le prototype Hypertagging développé dans le cadre du projet Miipa-Doc fondé sur le tagging des utilisateurs et structuré par les principes de la classification à facettes est présenté. Notre expérimentation sur l'élaboration de classifications à facettes pour la gestion des documents de travail est détaillée. Enfin, nous exposons notre méthodologie d'élaboration de FolkClassifications à facettes pour la gestion des connaissances métier. Elle vise à appuyer une démarche de gestion des connaissances sur la gestion personnelle de l'information

La dernière décennie a vu l'émergence de la prévision probabiliste de débits en tant qu'approche plus adaptée pour l'anticipation des risques et la mise en vigilance pour lasécurité des personnes et des biens. Cependant, au delà du gain en sécurité, la valeur ajoutée de l'information probabiliste se traduit également en gains économiques ou en une gestion optimale de la ressource en eau disponible pour les activités économiques qui en dépendent. Dans la chaîne de prévision de débits, l'incertitude des modèles météorologiques de prévision de pluies joue un rôle important. Pour pouvoir aller au-delà des limites de prévisibilité classiques, les services météorologiques font appel aux systèmes de prévision d'ensemble,générés sur la base de variations imposées dans les conditions initiales des modèlesnumériques et de variations stochastiques de leur paramétrisation. Des scénarioséquiprobables de l'évolution de l'atmosphère pour des horizons de prévision pouvant aller jusqu'à 10-15 jours sont ainsi proposés. L'intégration des prévisions météorologiques d'ensemble dans la chaîne de prévision hydrologique se présente comme une approche séduisante pour produire des prévisions probabilistes de débits et quantifier l'incertitude prédictive totale en hydrologie.

Un nombre croissant de domaines scientifiques collectent de grandes quantités de données comportant beaucoup de mesures répétées pour chaque individu. Ce type de données peut être vu comme une extension des données longitudinales en grande dimension. Le cadre naturel pour modéliser ce type de données est alors celui des modèles mixtes fonctionnels. Nous traitons, dans une première partie, de la classification non-supervisée dans les modèles mixtes fonctionnels. Nous présentons dans ce cadre une nouvelle procédure utilisant une décomposition en ondelettes des effets fixes et des effets aléatoires. Notre approche se décompose en deux étapes : une étape de réduction de dimension basée sur les techniques de seuillage des ondelettes et une étape de classification où l'algorithme EM est utilisé pour l'estimation des paramètres par maximum de vraisemblance. Nous présentons des résultats de simulations et nous illustrons notre méthode sur des jeux de données issus de la biologie moléculaire (données omiques). Cette procédure est implémentée dans le package R "curvclust" disponible sur le site du CRAN. Dans une deuxième partie, nous nous intéressons aux questions d'estimation et de réduction de dimension au sein des modèles mixtes fonctionnels et nous développons en ce sens deux approches. La première approche se place dans un objectif d'estimation dans un contexte non-paramétrique et nous montrons dans ce cadre, que l'estimateur de l'effet fixe fonctionnel basé sur les techniques de seuillage par ondelettes possède de bonnes propriétés de convergence. Notre deuxième approche s'intéresse à la problématique de sélection des effets fixes et aléatoires et nous proposons une procédure basée sur les techniques de sélection de variables par maximum de vraisemblance pénalisée et utilisant deux pénalités SCAD sur les effets fixes et les variances des effets aléatoires. Nous montrons dans ce cadre que le critère considéré conduit à des estimateurs possédant des propriétés oraculaires dans un cadre où le nombre d'individus et la taille des signaux divergent. Une étude de simulation visant à appréhender les comportements des deux approches développées est réalisée dans ce contexte.

Les trois principales parties qui composent ce dossier de synthèse HDR présentent, dans un premier temps, le contexte encadrant ces recherches et précisent les différents thèmes scientifiques abordés au cours de celles-ci, puis détaillent mes activités de publications, de communications, d'enseignement, d'administration de la recherche et enfin d'encadrement. Dans une seconde partie, ce mémoire aborde certains aboutissements de mes recherches, ici certaines contributions scientifiques que j'ai proposées, développant les méthodes d'estimation d'évènements rares dans les systèmes complexes. Enfin, un choix représentatif de cinq publications dont je suis co-auteur est proposé en conclusion de ce mémoire.

Ce travail a pour objet l'étude de deux méthodes de fouille automatique de textes, l'extraction d'informations et la textométrie, toutes deux mises au service de la veille stratégique des événements économiques. Pour l'extraction d'informations, il s'agit d'identifier et d'étiqueter des unités de connaissances, entités nommées -- sociétés, lieux, personnes, qui servent de points d'entrée pour les analyses d'activités ou d'événements économiques -- fusions, faillites, partenariats, impliquant ces différents acteurs. La méthode textométrique, en revanche, met en oeuvre un ensemble de modèles statistiques permettant l'analyse des distributions de mots dans de vastes corpus, afin faire émerger les caractéristiques significatives des données textuelles. Dans cette recherche, la textométrie, traditionnellement considérée comme étant incompatible avec la fouille par l'extraction, est substituée à cette dernière pour obtenir des informations sur des événements économiques dans le discours. Plusieurs analyses textométriques (spécificités et cooccurrences) sont donc menées sur un corpus de flux de presse numérisé. On étudie ensuite les résultats obtenus grâce à la textométrie en vue de les comparer aux connaissances mises en évidence au moyen d'une procédure d'extraction d'informations. On constate que chacune des approches contribuent différemment au traitement des données textuelles, produisant toutes deux des analyses complémentaires. À l'issue de la comparaison est exposé l'apport des deux méthodes de fouille pour la veille d'événements.

L'intérêt de cette recherche est d'aider à la compréhension du processus de projet, par l'entremise de ses temporalités. Nous déterminons les structures temporelles de plusieurs projets d'urbanisme, c'est-à-dire des représentations des temps des projets sous forme de découpages d'inspiration archéologique, généalogique et épistémologique. Cette analyse, issue de notre méthode d'appréhension du temps du projet, qui correspond à un projet défini comme processus, dans sa fonction de saisie d'une réalité donnée, mobilise deux notions. L'épaisseur temporelle est une image qui nuance la vision lissée du temps du projet : ce sont les temporalités du projet, actives ou inactives, qui s'ajoutent, apparaissent ou qui s'imbriquent. La transversalité temporelle est dépendante du contexte, et donc d'une analyse du parcours temporel du projet suivant les interactions entre projet et contexte. Plusieurs indicateurs de maturité du projet existent et marquent l'avancement du projet au fil du temps.