La présente thèse décrit des travaux de recherches effectués sur des systèmes tutoriels intelligents (STI) et plus précisément sur les tuteurs par traçage de modèle (MTT). Les travaux de recherche présentés ici s’intéressent à la conception de MTT pour des domaines dans lesquels les étudiants peuvent résoudre la tâche qui leur est assignée de plusieurs façons. Ces domaines comportent parfois des algorithmes avec retour sur trace lorsque l’étudiant ne sait pas forcément quelles sont les alternatives qui feront progresser correctement l’état de la tâche.Cette thèse présente dans un premier temps un système de représentation de connaissances pour les algorithmes avec retour sur trace qui rend les connaissances de cet algorithme exploitables par des agents logiciels. Elle présente dans un second temps un ensemble de processus qui exploitent ces connaissances dans le cadre de MTT pour assurer automatiquement le suivi de l’étudiant et ainsi que la production d’interventions pédagogiques. En premier, ces interventions consistent à fournir à l'étudiant de l’aide pour la prochaine étape qui explique quelles sont les possibilités dont dispose l'étudiant et comment déterminer laquelle est la meilleure. En deuxième, elles fournissent à l'étudiant des rétroactions stratégiques qui lui confirment que son action est valide tout en l’informant de l’existence d’une meilleure alternative le cas échéant. Enfin, elles fournissent à l'étudiant des rétroactions négatives qui lui apprennent dans quelles situations les actions invalides qu’il vient d’effectuer s’appliquent.Une expérimentation a été réalisée avec des étudiants de biologie de l’Université de Sherbrooke pour évaluer les effets de ces interventions sur les choix des étudiants au cours de la résolution de la tâche. Les résultats de cette expérience montrent que les étudiants bénéficiant de ces interventions effectuent plus souvent des choix optimaux, et démontrent ainsi une plus grande maîtrise du domaine.

Dans ces travaux de thèse, nous avons étudié les propriétés dynamiques et spectrales d’une diode laser puissante à 980 nm qui est soumise à un retour optique provenant d’un réseau de Bragg fibré (FBG). Dans cette configuration, le FBG est un élément clé de la thèse d’une part il permet de former une cavité externe par réflexion comme un miroir et d’autre part il est un filtre qui fournit un retour optique sélectif en fréquence (FOF : Filtered Optical Feedback) aux alentours de 980 nm. Nous nous sommes intéressé à étudier cette configuration FOF dans le cadre d’un projet de collaboration entre la société 3S Photonics Group et le Laboratoire de Physique des Lasers. Il s’agit plus particulièrement d’étudier expérimentalement les séries temporelles par un oscilloscope, les spectres RF par un analyseur de spectre RF et les spectres optiques par un analyseur de spectre optique et par un interféromètre Fabry-Perot, afin d’observer, identifier et comprendre ses comportements dynamiques, notamment fluctuations basses fréquences (LFF). Ce système laser FOF est très peu étudié et ces travaux de thèse permettront de nouvelles connaissances techniques ou scientifiques dans un domaine d’application relativement récent, notamment pour l’application dans les systèmes EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier). / In this thesis, we have studied spectrums and the dynamics properties of a high-powerlaser diode emitting at 980 subject to optical feedback via a fibre Bragg grating (FBG). In such a configuration, FBG is a key element of this work because it establishes an ex-ternal cavity with a reflection like a mirror on one hand and it is a filter which provides frequency selective optical feedback (FOF : Filtered Optical Feedback) at around 980 nm on the other hand. We are interested in investigating this FOF configuration for a project in a collaboration between 3S Photonics Group and the Laboratoire de Physique des Lasers.In order to observe, identify and understand its dynamical behaviours, especially low frequency fluctuations (LFF), the experimental studies have been undertaken particularly with time series from an oscilloscope, RF spectra from an RF spectrum analyser and optical spectra from an optical spectrum analyser and Fabry-Perot interferometer. Onlyfew studies have been done with this FOF laser system and our thesis work may allow new technical and scientific understanding for recent application, particularly application to Erbium-doped fibre amplifier.

Dans un certain cinéma contemporain, souvent considéré comme « contemplatif »,les éléments du décor occupent une place de plus en plus importante, que celle-ci soit plastique ou narrative. Partant de ce postulat, nous avons choisi de nous intéresser aux décors naturels (en extérieur) et plus spécifiquement aux quatre éléments : l’eau, l’air, la terre et le feu. La poétique inhérente à ces éléments primordiaux au cinéma dévoile une exacerbation d’un rapport sensible, voire cénesthésique, à la nature qui semble se transmettre des personnages au spectateur. Plus qu’un arrière-plan ou un motif, l’espace diégétique devient alors un matériau permettant de questionner l’« être-au-monde » heideggérien. En privilégiant des approches esthétiques, phénoménologiques et psychanalytiques, cette étude met en lumière comment les quatre éléments – tour à tour ,dispositifs visuels et sonores, instruments heuristiques et outils épistémiques – participent d’une esthétique du retour qui serait, selon nous, caractéristique de ce type de cinéma, initié par Tarkovski dès les années 1960. Nous tentons ainsi de démontrer que cette notion de retour – qu’il soit spatial, temporel ou réflexif – constitue le principal moteur d’une réflexion sur le rapport qu’entretient l’homme avec son environnement mais également sur le medium cinématographique, ses caractéristiques, son dispositif et sa réception. / In some contemporary films, often considered as “contemplative”, the scene elements occupy a more and more important place, be it aesthetic or narrative. Working from this initial assumption, I have chosen to focus my researches on the natural settings (on location), and more precisely on the four elements: water, air, earth and fire. The poetics of these elements in films reveals an exacerbation of a sensitive, or even cenesthesic relation with nature, which seems to be conveyed from the characters to the audience. More than a background or a pattern, the diegetic space then becomes a precious material to question the Heideggerian notion of “Being-in-the-world”. With an emphasis on aesthetic, phenomenological and psychoanalytical approaches, this study highlights how the four elements – in turns, visual and sound devices, heuristic instruments, and epistemic tools –partake in an aesthetics of returning which, we believe, is characteristic of this kind of cinema, initiated from the 1960s by Tarkovsky. Thus, we try to demonstrate that this notion of return – be it spatial, temporal or reflexive – is the major driving force of a thought about the relationship between human beings and their environment, but also about the cinematographic medium, its features, its devices and its reception.

Definimos a função caminho mais curto como sendo a mínima quantidade de passos para que uma realização do processo com condição inicial y atinja um conjunto-alvo x. Para tal função, provamos três resultados principais: um teorema de concentração de massa, um princípio de grandes desvios, e uma convergência em distribuição. / Dans ce travail, nous étudions les propriétés de le chemin le plus court entre deux sequences, et en présente trois principaux résultats: Le premier est le comportement asymptotique de le chemin le plus court comme une fonction linéaire de la taille de les cylindres. Le deuxième est un principe de grandes déviations pour cette quantitée. Et le troisième est de la convergence en distribution d\'une version re-mise à l\'échelle de cette variable aleatorie.

[pt] A dissertação visa a estabelecer possíveis linhas relacionais entre o conceito nietzscheano de Eterno Retorno e a Filosofia da História benjaminiana. De um lado, Walter Benjamin vê o Eterno Retorno como o pensamento mítico de uma realidade histórica infernal; nesta, a classe dominante evade-se, sem ação, igualando equivocadamente o homem aos movimentos naturais. Por outro, tanto a Origem, idéia de inspiração estética desenvolvida no trabalho sobre o Barroco, quanto a Imagem Dialética, conceito elaborado na fase de aproximação com o marxismo, constroem um pensamento que atualiza os momentos criadores do passado a partir do presente histórico. Assim, esta leitura do Eterno Retorno promoveria o retorno de toda a História do homem tendo em vista a possibilidade objetiva de transformação da sociedade o que faria do ensinamento de Zaratustra uma nova categoria historiográfica a ser desenvolvida criticamente. / [fr] La dissertation vise à établir de possibles rapports de similitude entre le concept nietzschéen de l`Éternel Retour et la Philosophie de l`Histoire benjaminienne. D`une part, Walter Benjamin voit l`Éternel Retour comme la pensée mythique d`une réalité historique infernale; là, la classe dominatrice s`évade, et, sans action, égalise de manière mythique l`homme aux mouvements naturels. De l`autre, aussi bien l`Origine, idée d`inspiration esthétique développée dans le travail sur le Baroque, que l`Image Dialectique, concept élaboré dans la période d`approche au marxisme, établissent une pensée qui actualise les moments créateurs du passé à partir du présent historique. Donc, cette lecture de l`Éternel Retour accomplirait le retour de toute l`Histoire de l`homme, ayant par but la possibilité objective de la transformation de la société - ce qui ferait du renseignement de Zarathoustra une nouvelle catégorie historiographique à développer critiquement

Dans ce travail de thèse, nous examinons les principaux facteurs affectant la transparence d'un schéma de téléopération dans le contexte de la robotique médicale.Afin de déterminer ces facteurs, une analyse approfondie de l'état de l'art a été réalisée ce qui a permis de proposer une nouvelle classification de schémas de téléopération avec retour haptique.Le rôle de ces principaux facteurs a été analysé.Ces facteurs sont liés à l'architecture de commande appliquée, aux perturbations provoquées par les mouvements physiologiques des tissus manipulés ainsi qu'à la précision du modèle d'interaction robot-tissue.Les performances du schéma de téléopération à architecture 3-canaux ont été analysées en simulation pour choisir une architecture de commande dédiée aux applications médicales.Ensuite, l'influence des mouvements physiologiques de l'environnement manipulé sur la transparence du système a été analysée et un nouveau modèle d'interaction avec des tissus mous a été proposé.Un schéma de commande de téléopération basé modèle d'interaction a été proposé en se basant sur une analyse de passivité du port d'interaction robot-environnement.Enfin, l'importance de la précision du modèle d'interaction (robot-tissue) sur la transparence du schéma de téléopération avec retour d'effort basé-modèle a été analysée.Cette analyse a été validée en théorie et expérimentalement en implémentant le modèle Hunt-Crossly dans une commande utilisant un AOB pour réaliser une téléopération avec retour haptique.En conclusion de ce travail, les résultats de cette thèse ont été discutés et les perspectives futures ont également été proposées. / This thesis investigates the major factors affecting teleoperation transparency in medical context.A wide state of art survey is carried out and a new point of view to classify haptic teleoperation literature is proposed in order to extract the decisive factors providing a transparent teleoperation.Furthermore, the roles of three aspects have been analysed.First, The role of the applied control architecture.To this aim, the performances of 3-channel teleoperation are analysed and guidelines to select a suitable control architecture for medical applications are proposed.The validation of these guidelines is illustrated through simulations.Second, the effects of motion disturbance in the manipulated environment on telepresence are analysed.Consequently, a new model of such moving environment is proposed and the applicability of the proposed model is shown through interaction port passivity investigation.Third analysed factor is the role of the interaction model accuracy on the transparency of interaction control based haptic teleoperation.This analysis is performed theoretically and experimentally by the design and implementation of Hunt-Crossly in AOB interaction control haptic teleoperation.The results are discussed and the future perspectives are proposed.

Au cours des dernières décennies, les environnements virtuels se sont de plus en plus répandus et sont largement utilisés dans de nombreux domaines comme, par exemple, le prototypage, la formation à l’utilisation de différents outils/appareils, l’aide à la réalisation de tâches difficiles, etc. L’interaction avec la réalité virtuelle, ainsi que le retour d’effort, sont assurés par des interfaces haptiques. En général, ces systèmes sont affectés par des retards de communication et de traitement, entraînant une détérioration des performances. Dans cette thèse, une étude complète des méthodes existantes, les outils théoriques et de nouvelles solutions sont proposés dans le cadre de l’haptique. Dans un premier temps, une étude comparative, fondée sur des résultats expérimentaux obtenus sur un système haptique à un degré de liberté, met en évidence les avantages et les inconvénients des algorithmes de commande les plus classiques, transposés du domaine de la téléopération à l’haptique. Sont ensuite examinés les outils théoriques nécessaires à l’analyse de la stabilité des systèmes à retard selon différentes situations, tenant compte des limites physiques des plates-formes expérimentales considérées. En plus du cas classique du retard constant, des incertitudes sont également considérées et modélisées par plusieurs types de distributions (distribution uniforme, normale et gamma avec gap). Finalement, pour surmonter les inconvénients liés aux retards, deux nouvelles approches sont proposées. Tout d’abord, la commande de type prédicteur de Smith est reprise et une solution spécifique pour les systèmes haptiques est mise en oeuvre. L’idée principale consiste à introduire dans le prédicteur de Smith les forces liées à l’environnement en utilisant les informations complémentaires issues de la réalité virtuelle, en ce qui concerne les distances entre l’objet virtuel piloté et d’autres objets présents dans la scène. Pour surmonter la perte de performances induite par l’utilisation d’un gain fixe dans les correcteurs, commun à toutes les situations (mouvements libres ou restreints), la seconde approche propose un correcteur Proportionnel Dérivé incluant une stratégie de séquencement de gain en fonction de la distance jusqu’à une éventuelle collision. Les deux approches sont validées expérimentalement sur une plateforme haptique à trois degrés de liberté, pour différents scénarios de complexité progressive, partant de situations avec des mouvements simples - libre et restreints, des contacts avec des objets en mouvement, pour arriver à des situations plus complexes - boîte virtuelle avec des murs fixes ou mobiles. / During the last decades, virtual environments have become very popular and are largely used in many domains as, for example, prototyping, trainings for different devices, assistance in completing difficult tasks, etc. The interaction with the virtual reality, as well as the feedback force, is assured by haptic interfaces. Generally, such systems are affected by communication and processing time-delays, resulting in a deterioration of performances. In this thesis, a complete study of the existing methods, as well as theoretical tools and new solutions, are proposed for the haptic framework. First, a comparative study, based on the experimental results obtained on a 1-dof haptic system, highlights the advantages and drawbacks of the most common control algorithms ported from teleoperation to haptics. Next, the theoretical tools needed in analyzing the stability of the delayed systems in different situations, as well as the physical limitations of the experimental platforms considered, are examined. Besides the standard case of constant time-delays, uncertainties are also considered and modeled by different types of distributions (uniform, normal and gamma distribution with gap). In the sequel, for overcoming the drawback of time-delays, two new approaches are proposed. First, the use of Smith predictor-based control is addressed and a specific solution for haptic systems is developed and discussed. The main idea is to introduce into the Smith predictor the environmental forces by using the additional information from the virtual reality regarding the distances between the controlled virtual object and other objects in the scene. To overcome the loss of performances induced by using a fixed gain in the controllers for all situations (free or restricted motions), the second approach proposes a gain-scheduling Proportional Derivative control strategy depending on the distance until a possible collision. Both approaches are experimentally validated on a 3-dof haptic platform, under different scenarios elaborated gradually from simple situations - free and restricted motion, contacts with moving objects, to more complex situations - virtual box with fixed or moving sides.

Le retour à meilleure fortune est un fait juridique résultant de l’amélioration soudaine de la situation patrimoniale d’un débiteur, par un gain à la loterie ou un héritage, le mettant en mesure de payer ses créanciers. Pris en compte dans la cession de biens sous l’Antiquité, le débiteur de bonne foi n’échappait à la prison pour dettes que contre l’abandon de ses biens et l’engagement de s’acquitter du reliquat dû après leur vente si la fortune venait de nouveau à lui sourire. Le droit positif n’accorde, aujourd’hui, que peu de place à ce fait juridique. En droit public, celui-ci constitue encore, dans le Code de l’action sociale et des familles ainsi que dans celui des collectivités territoriales, un critère de récupération des aides publiques. Et, en droit privé, la liberté contractuelle permet encore d’assortir la remise de dette d’une clause de retour à meilleure fortune afin d’organiser une réversibilité de l’abandon de créance. L’article 2284 du Code civil donne encore un effet juridique à cette situation en intégrant au gage commun des créanciers tous les biens nouveaux acquis par le débiteur. Partant de là, le retour à meilleure fortune devrait profiter aux créanciers. Mais ce principe est aujourd’hui malmené par un droit « à ne pas payer ses dettes ». Qu’il soit un consommateur ou un professionnel, le débiteur de bonne foi peut obtenir la purge de ses dettes. L’obligation de paiement du débiteur est alors éteinte y compris si la fortune vient de nouveau à lui sourire. Seuls les créanciers dont les droits sont juridiquement préservés des effets de la purge peuvent encore prétendre à un paiement dans une telle situation. Pour l’essentiel, le débiteur conserve donc l’acquis de son retour à meilleure fortune. D’ailleurs, la Commission européenne a demandé aux Etats-membres de l’Union d’encourager le rebond du débiteur par une politique en faveur de la seconde chance. Le législateur français a ainsi adopté différentes mesures en faveur du rebond pour encourager celui qui a échoué à retenter sa chance. Les présents travaux envisagent donc les incidences juridiques du retour à meilleure fortune en distinguant les situations dans lesquelles il est valorisé de celles où il est neutralisé ; avant d’aborder les mesures en faveur du rebond du débiteur. / Return to better fortune is a legal item, consisting in a better financial state to the debtor by lottery or by inheritance. In this way, the creditors can obtain payment if the debtor’s situation happens to improve suddenly. A long with the transfer of property in Antiquity, the debtor in good faith could only avoid prison by abandoning his property and committing to pay off the balance due following its sale if fortune were again to smile on him. These days, the civil law contains indirect echoes of this concept. Today, the law accords but little room to this payment cause of action against a debtor. It is true that, under public law, it still qualifies as a criterion for recovery of public aid in the family and social Code as well as in the local authorities Code. And under private law, freedom of contract allows deferral of debt to be made subject to a return to better fortune clause so as to organize reversibility of abandoning property. Article 2284 of the Civil code includes all newly acquired property within a general pledge to creditors. In this way, return to better fortune should be profitable to creditors: they can obtain payment. But, for the main part, this concept is today ill-supported by a law “not to pay one’s debts”. Whether to be a consumer or a professional, the debtor in good faith can obtain purge of his debts. The debtor’s obligation to pay is thus extinguished, even if fortune were again to smile on him. Only creditors whose rights can be preserved juridically, by purge of this debts, are alleged to be paid in such a situation. But for the main part, the debtor conserves the fruit of his return to better fortune. Such policy in favor of a second chance, sought by the European institutions, has lead to the French legislator adopting recovery-favorable measures: the taking over of a company in difficulty has been favored and reintegration of the failed facilitated. Certain hurdles to recovery have also been removed in this research : on the one hand, return to better fortune valued, on the other hand, this situation neutralized ; before taking up the actions in favor of a second chance for the debtor.

Les alliages d’aluminium, présentant un rapport résistance-poids élevé, sont capables de répondre aux exigences de réduction de masse et d’augmentation de sécurité dans la construction de nouveaux véhicules. Cependant, lors des opérations d’emboutissage, ces alliages présentent une plus faible formabilité et un retour élastique plus élevé que les aciers traditionnellement utilisés. L’emboutissage à température moyenne (qualifiée de tiède) apparaît comme une solution très intéressante pour résoudre ces problèmes. Néanmoins, l’emboutissage pour les alliages d'aluminium de la série 6000, reste toujours un défi car la gamme de température utilisée est proche de celle utilisée lors des traitements thermiques de ces alliages. Ainsi l’augmentation de la température peut entraîner un durcissement par précipitation. En outre, ces alliages sont susceptibles de vieillir naturellement. Tous ces changements doivent être prédits pour éviter des variations dans le process de production. Dans ce contexte, l'objectif principal de ce travail a été d'analyser les conditions d’emboutissage à tiède de deux alliages d’Al-Mg-Si (l'EN AW 6016-T4 et l'EN AW 6061-T6), afin de d’améliorer la robustesse des opérations d’emboutissage. Des essais de traction et des essais d’emboutissage de godets cylindriques en température ainsi que des mesures de retour élastique (essai dit de Demeri) ont été effectués. Plusieurs paramètres comme le vieillissement naturel, la durée de chauffe et la vitesse d’emboutissage ont été étudiés afin de proposer des solutions permettant d’améliorer la robustesse des opérations d’emboutissage. L’emboutissage à tiède se révèle être une solution efficace pour améliorer la formabilité, réduire le retour élastique et la variabilité causée par le vieillissement naturel. Cependant, utiliser des vitesses d’emboutissage élevées et une chauffe rapide sont nécessaire pour éviter le durcissement par précipitation pendant l’emboutissage. / Heat treatable aluminum alloys present a high strength-to-weight ratio, which replies to the requirements of mass reduction and safety increase in the construction of new vehicles. However, in sheet metal forming operations, these alloys have lower formability and higher springback than traditionally mild steels used. In this context, forming in warm temperature appears as an attractive solution to solve these problems. Nevertheless, there is still a challenge since the temperature range used in warm forming is similar to one used in the heat treatment of these alloys. Thus increasing the temperature can lead to precipitation hardening, which modifies the thermo- mechanical behavior of the material. In addition, these alloys are prone to natural aging that causes variability in forming operations and increases the amount of scrap. The present study addresses the warm forming of two heat-treated Al-Mg-Si alloys (EN AW 6016-T4 and EN AW 6061-T6), in order to propose solutions that can contribute to the increase of robustness of sheet metal forming operations. The influence of natural aging, temperature and exposure time has been studied by using uniaxial tensile tests, cylindrical cup tests and the split ring tests. The main goal is to propose solutions to improve the robustness of the sheet metal forming process. Warm forming proves to be an effective solution for improving formability, reducing the springback and variability caused by natural aging. However, high forming speeds and fast heating are necessary to prevent precipitation hardening during forming operations.

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