Cette thèse définit un modèle d'exécution de programmes parallèles basés sur l'appel de procédures exécutées à distance par des processus légers. L'équivalence de deux exécutions dans le modèle procédural parallèle sert de guide pour la construction d'un mécanisme de réexécution déterministe pour le noyau exécutif Athapascan-0a. Le modèle étudié n'est pas spécifique à Athapascan et peut s'appliquer à d'autres environnements de programmation. Les modèles concernés utilisent des ressources partagées actives. Dans cette famille de modèles se trouvent, entre autres, les modèles d'appels de procédures à distance, les modèles Clients-Serveurs et les modèles à objets actifs. Le modèle exploite des événements abstraits composés d'événements de plus bas niveau. Le nombre d'événements enregistrés est ainsi réduit sans surcoût de calcul lié à cette réduction. Le mécanisme de réexécution déterministe réalisé pour Athapascan-0a est validé expérimentalement. Une méthodologie de mesures systématiques est appliquée pour mesurer le surcoût en temps dû à l'enregistrement des traces nécessaires à la réexécution. Les mesures des temps d'exécution s'effectuent pour des programmes parallèles synthétiques générés à partir de modèles d'algorithmes. Les surcoûts mesurés montrent une faible intrusion du mécanisme d'enregistrement des traces.

Cette thèse traite de la problématique de l'analyse automatique de tracés manuscrits réalisés à mains levée, à caractère géométrique et acquis en ligne. Lorsque l'on analyse un tracé en ligne, on peut le faire selon plusieurs angles. Comme pour les tracés hors ligne, on peu s'atteler à reconnaitre la forme produite. Mais le caractère en ligne de l'acquisition permet également d'autres niveaux d'analyse, comme l'analyse de la procédure utilisée par le dessinateur lors de la production de son dessin. Nous avons dans le cadre de ce travail élaboré des outils permettant de telles analyses de la production de tracé. Dans une première partie nous traitons des pré traitements à effectuer sur le tracé afin de pouvoir procéder aux analyses spatio-graphique et procédurale. Ces pré traitements sont le filtrage, la segmentation mixte à base d'arcs de cercles et de segments de droite, la sélection des points d'intérêt ainsi que l'identification de la nature de ces points. La seconde partie concerne l'analyse visuo-spatiale. Nous abordons alors deux aspects: la question de la reconnaissance des formes et celle de l'évaluation automatique de leur qualité. Notre contribution consiste en une méthode de reconnaissance basée sur l'apparence utilisant des descripteurs locaux. La dernière partie traite de l'analyse procédurale. Nous proposons une méthode d'extraction et de modélisation de la procédure mise en œuvre lors du dessin d'une forme. Nous montrons comment en utilisant cette modélisation, nous pouvons non seulement déterminer la procédure favorite d'un utilisateur mais également reconnaitre un dessinateur par l'analyse de sa procédure. / This thesis handles the problem of the automatic analysis of online hand drawn geometric sketches. An online sketch can be analysed according to several points of view. As for offline sketching, we can try to recognize the produced shape. However, online sketching allows other levels of analysis. For example the analysis of the behavior of the drawer during the production of the sketch. In this thesis, we have tried to develop tools allowing a multi level analysis, including both shape and behavior analysis. The first part of our work deals with the pre treatments that must be performed on the sketch in order to allow upper level analysis. Those pre treatments are filtering, mixed segmentation and feature points detection and labelisation. In the second part, we approach shape analysis in two aspects: shape recognition and evaluation. We have developed a appearance based method which use local descriptors to allows both recognition and evaluation of the quality of a produced shape compared to the model . in the last part we propose a method for drawer's behavior extraction and modeling. Then we show how we can not only determine the favorite procedure of a drawer but also recognize the drawer by analyzing his behavior.

Les vidéos sont de plus en plus utilisées dans l’enseignement. C’est également le cas dans la formation médicale et paramédicale et, entre autres, dans l’apprentissage de procédures qui seront à réaliser de manière différée. Malgré l’intérêt pédagogique qu’elles offrent aux apprenants, leur utilisation peut entrainer des difficultés spécifiques dans le processus d’apprentissage des utilisateurs en raison de la nature transitoire des informations fournies. Pour limiter la surcharge cognitive que cela peut engendrer, il est possible de laisser le contrôle du rythme de la vidéo à l’apprenant, avec un bouton pause sur l’interface du lecteur par exemple. Cependant, les modèles mentaux des apprenants novices peuvent ne pas être suffisamment pertinents pour savoir à quel moment de la procédure arrêter la vidéo. Ainsi, l’introduction d’une segmentation, avec des pauses imposées par le système à chaque étape de la procédure, peut s’avérer plus efficace lors d’un apprentissage d’une compétence clinique. Ces modalités de présentation de l’information ont été étudiées sous l’angle de la théorie de la charge cognitive et de la théorie cognitive de l’apprentissage multimédia. Une série d’études est menée afin de déterminer la manière dont il est préférable de présenter l’information délivrée par les vidéos pour faciliter son apprentissage. Nous avons tout d’abord vérifié que l’association de la segmentation au contrôle du rythme par l’apprenant améliore la qualité de l’apprentissage (expé. 1) et que cet effet positif était bien lié à la segmentation et non au temps d’exposition au matériel pédagogique (expé. 2) ou à la durée des pauses imposées (expé. 3). Enfin, deux autres modalités, permettant d’optimiser encore l’apprentissage, ont été testées. Alors que l’indiçage verbal n’a pas amélioré l’apprentissage (expé. 4), nous avons pu montrer qu’une incitation à faire des pauses lors de la consigne avait un effet positif sur les comportements des apprenants et sur la qualité de l’apprentissage (expé. 5). Les résultats de ces études sont discutés et des perspectives proposées. / Videos are increasingly being used in education. This is also the case in medical and paramedical training and, among other things, in the learning of procedures that will have to be carried out later. Their use can lead to specific difficulties in term of users’ learning processes, owing to the transient nature of the information that is delivered. To cope with potential cognitive overload, learner controls can be provided (e.g., pause button), but novice users’mental models may not be sufficiently relevant for them to know when to halt the video. Thus, the introduction of segmentation, with breaks imposed by the system at each step of the procedure, may be more effective when learning a clinical skill. These information presentation modalities were studied from the perspective of the cognitive load theory and the cognitive theory of multimedia learning. A series of studies is being conducted to determine how it is best to present the information provided by the videos to facilitate learning. We first verified that the combination of segmentation and pacing improves the quality of learning (exp 1) and that this positive effect was related to segmentation and not to the time of exposure to the teaching material (exp 2) or the duration of the imposed breaks (exp 3). Finally, two other modalities, to further optimize learning, were tested. While signaling did not improve learning (exp 4), we were able to show that an incentive to pause during the instruction had a positive effect on learners' behaviors and on the quality of their learning (exp 5). The results of these studies are discussed and perspectives proposed.

The striatum represents the main input nucleus of the basal ganglia, a system of subcortical nuclei critically involved into motor control and motivational processes and altered in several conditions such as Parkinson’s diseases or drug addiction. The projection neurons of the striatum are GABAergic (γ-aminobutyric acid) medium-sized spiny neurons (MSNs), and account for the large majority of striatal neurons, while interneurons represent about 10% of striatal cells. The MSNs are subdivided into two subpopulations that form two main efferent pathways: the striatonigral and striatopallidal neurons. The striatonigral MSNs project to the entopeduncular nucleus (EP) and substancia nigra pars reticulata (SNr) (direct pathway) and co-express dopamine D1 receptors (D1R) and substance P neuropeptide (SP). On the other hand, striatopallidal MSNs project to the lateral globus pallidus (LGP) (indirect pathway) and co-express dopamine D2 receptor (D2R), adenosine A2A receptor (A2AR) and enkephalin (Enk). The D1R striatonigral and D2R striatopallidal MSNs are equal in number and shape and are mosaically distributed through all the striatum. The dorsal striatum is mainly involved in motor control and learning while the ventral striatum is crucial for motivational processes. In view of the still debating respective functions of projection D2R-striatopallidal and D1R-striatonigral neurons and striatal interneurons, both in motor control and learning of skills and habits but also in more cognitive processes such as motivation, we were interested in the development of models allowing the removal of selective striatum neuronal populations in adult animal brain. Because of the mosaical organisation of the striatum, a targeting of specific neuronal type, with techniques such as chemical lesions or surgery, is still impossible. Taking advantage of new transgenic approaches, the goal of the present work was to generate and/or to initiate the characterization of genetic models in which a selective subtype of striatal neuron can be ablated in an inducible way. We used a transgenic approach in which mice express a monkey diphtheria toxin (DT) receptor (DTR) in D2R-striatopallidal or D1R-striatonigral neurons. Local stereotactic injections of DT can then induce selective neuronal ablation in functionally different striatal areas. We first investigated functions of D2R-striatopallidal neurons in motor control and drug reinforcement by their selective ablation in the entire striatum or restricted to the ventral striatum. This DTR strategy produced selective D2R striatopallidal MSN ablation with integrity of the other striatal neurons as well as the striatal dopaminergic function. D2R MSN ablation in the entire striatum induced permanent hyperlocomotion while ventral striatum-restricted ablation increased amphetamine place preference. We next compared respective roles of D2R-striatopallidal and D1R-striatonigral neurons in motor control and skill learning in functionally different striatum subregions. Finally, to target nitrergic interneurons of the striatum, we developed a bacterial artificial chromosome genetic strain in which the cre-recombinase expression is under the control of the neuronal nitric oxide gene promoter. Altogether, those results show that DTR expression and DT local injections is an efficient and flexible strategy to ablate selective striatum neuronal types with spatial resolution. We provide the first direct experimental evidences that D2R striatopallidal neurons inhibit both locomotor and drug-reinforcement processes and that D2R and D1R MSNs in different striatum subregions have distinct functions in motor control and motor skill learning. Those results strongly support a cell-type and topographic functional organization of the striatum and underscore the need for characterization of the specific cellular and molecular modifications that are induced in D2R and D1R MSNs during drug-reinforcement or procedural learning.

Cette thèse porte sur la création interactive intuitive de formes 3D, justifié pour les artistes par un besoin d'efficacité et d'expressivité et pour le grand public par la démocratisation d'usages de la modélisation numérique pour les jeux vidéo ou pour les imprimantes 3D. Dans ce cadre, pour trouver des nouvelles formes d'interactions, nous avons développé des modeleurs et des techniques de modélisation : un modeleur de formes libres 3D par métaphore de peinture, un modeleur vectoriel temps réel de paysages ainsi qu'un modeleur de paysages par croquis vu de la première personne. Les contributions scientifiques vont d'un opérateur de mélange implicite qui garanti la localité du mélange, à l'utilisation qu'une formulation bi-harmonique pour la modélisation de terrains permettant une modélisation fine, intuitive et temps réel de terrains; en passant par la modélisation de paysages à partir de croquis composé de silhouettes vus de la première personne. / This thesis focuses on the interactive intuitive creation of 3D Models. Improvment of modeling tools for artists is still an active research mater especialy concerning efficiency and expressiveness. Moreother video games or 3D printers are make the use of modeling tools more common by the general public. In this context, to find new forms of interaction, we have developed modelers and modeling techniques: a 3D free-form modeler which uses a painting metaphor for creation, a vector-based real-time landscapes modeler as well as a sketch-based landscapes modeler that uses first person drawnings. Scientific contributions range from a blending operator for implicit modeling that guarantees the locality of the blend. The use for a bi-harmonic formulation for landscape modeling that allow fine, intuitive and real-time terrain modeling. Finally through landscape modelisation using sketches composed of silhouettes seen from the first person point of view.

Notre but de comprendre les mécanismes constitutifs de la déficience intellectuelle et de la dyspraxie verbale, deux pathologies qui affectent les performances aux tests psychométriques. Nous avons sélectionné plusieurs processus pouvant contribuer à l’explication de ces troubles : la vitesse de traitement de l’information et la mémoire travail pour la déficience intellectuelle ; et l’apprentissage procédural pour la dyspraxie verbale. Dans une première étude, nous avons montré que dans la population « tout venant » d’enfants non déficients, la vitesse de traitement augmente avec l’âge. Notre seconde expérience a montré que des patients déficients intellectuels avaient la même vitesse de traitement que des enfants plus jeunes appariés sur l’âge mental. Par ailleurs, nous avons montré que ce ralentissement est similaire dans le syndrome de l’X-Fragile et dans la Trisomie 21. Inversement, la vitesse de traitement des enfants dyspraxiques verbaux est préservée. Ces résultats viennent discuter les deux modèles théoriques de l’intelligence que nous avons choisis comme référence, le modèle en cascade de Fry & Hale (1996) et le modèle d’Anderson (1992). Dans le second volet de nos recherches, nous avons mis en évidence un apprentissage procédural implicite comparable dans deux groupes d’enfants d’âges chronologiques différents malgré des temps de réaction plus importants chez les plus jeunes. La seconde étude montre une préservation de l’apprentissage procédural implicite dans le syndrome de l’X-Fragile et une altération spécifique dans la Trisomie 21. Cela démontre que ce processus est indépendant du QI et varie selon les syndromes. Notre dernière étude montre un trouble important de l’apprentissage procédural implicite dans la dyspraxie verbale, confortant notre hypothèse de départ. L’ensemble de ces résultats est discuté au regard des travaux antérieurs et des modèles théoriques afin de proposer des ouvertures tant théoriques que cliniques. / Our aim is to understand previous process in mental retardation and childhood apraxia of speech (CAS). There are both neurodevelopmental disorders which affect psychometric assessment. We have selected several processes which could explain these disorders such has speed of information processing, working memory for mental retardation and implicit procedural learning for childhood apraxia of speech. In our first study, we have demonstrated within two groups of typical children without disorders that speed of processing increased with chronological age. In the second study, our results have demonstrated the same speed of processing between a group with mental retardation and with mental age matched control group. Moreover, Down and Fragile X syndrome have the same speed of information processing. On the contrary, in our third study, children with CAS and chronological age matched control group have the same speed as process visual information. All results are important to discuss both theories of intelligence we have chosen: the cascade model (Fry and Hall, 1990) and the minimal cognitive architecture (Anderson, 1992). In the second experimental part, our first results have shown a different reaction time between the two groups of young children but both have learned the sequence in a serial reaction time task (implicit procedural learning test). The second study have demonstrated preserved implicit learning in Fragile X but altered learning in Down syndrome. The difference between to these two genetics syndromes is a proof of implicit sequence learning is independent of IQ. The latest results have shown severe implicit procedural learning impairment in CAS. We conclude that this is the cause of CAS.Our discussion is about all results and links between intelligence and disorders with regard to previous studies. Those results aim for both theorical and clinical openings.

Présentation d'une infrastructure de représentation de connaissances centrée objet, développée pour la conception, la manipulation et le contrôle de l'intégrité des bases de données des environnements de conception assistée par ordinateur. Cette infrastructure intégré des concepts et des techniques développées dans les domaines des bases de données, de l'intelligence artificielle et des langages de programmation, tels que l'héritage de propriétés , l'attachement procédural et l'emploi de mécanismes d'abstraction

La place de la victime au sein du procès pénal est complexe et ambiguë. En droit positif, la victime bénéficie désormais de droits et de moyens d'action dans le procès pénal qui lui garantissent un véritable rôle. Par exemple, comme le ministère public, la victime peut déclencher l'action publique et demander la réparation du préjudice subi. La victime n'est plus la grande oubliée du procès pénal, elle est devenue une partie à part entière. Toutefois, en dépit d'un renforcement manifeste du rôle de la victime dans le procès pénal, un déséquilibre des droits et des moyens d'action persiste entre les parties dans chaque étape de la procédure pénale. Une amélioration de la procédure pénale est donc toujours nécessaire pour sauvegarder les droits de la victime et empêcher celle-ci d’être injustement mise à l’écart. / The place of the victim in the criminal trial is complicated and ambiguous. In current law, the victim enjoys rights and means of action in the criminal trial which guarantee her a real part. For example, as the prosecution, the victim can activate the public action and she can ask for the repair of her damage. The victim is not any more the forgotten of the criminal trial, she became a full part. However, in spite of an obvious strengthening of the part of the victim in the criminal trial, an imbalance of the rights and the means of action persists between the parts in every stage of the criminal procedure. The improvement of the procedural balance between the parts in the criminal trial has to continue not to put aside the victim.

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

L’objet principal de cette thèse est de proposer des méthodes pour la synthèse de formes qui soient contrôlables et permettent d’imprimer les résultats obtenus. Les imprimantes 3D étant désormais plus faciles d’accès que jamais, les logiciels de modélisation doivent maintenant prendre en compte les contraintes de fabrication imposées par les technologies de fabrication additives. En conséquence, des algorithmes efficaces doivent être développés afin de modéliser les formes complexes qui peuvent être créées par impression 3D. Nous développons des algorithmes pour la synthèse de formes par l’exemple qui prennent en compte le comportement mécanique des structures devant être fabriquées. Toutes les contributions de cette thèse s’intéressent au problème de génération de formes complexes sous contraintes géométriques et objectifs structurels. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la gestion des contraintes de fabrication, et proposons une méthode pour synthétiser des structures de support efficaces qui sont bien adaptées aux imprimantes à filament. Dans un deuxième temps, nous prenons en compte le contrôle de l’apparence, et développons de nouvelles méthodes pour la synthèse par l’exemple qui mélangent astucieusement des critères sur visuels, et des contraintes sur le comportement mécanique des objets. Pour finir, nous présentons une méthode passant bien à l’échelle, afin de contrôler les propriétés élastiques des structures imprimées. Nous nous inspirons des méthodes de synthèse de texture procédurales, et proposons un algorithme efficace pour synthétiser des microstructures imprimables et contrôler leurs propriétés élastiques / The main goal of this thesis is to propose methods to synthesize shapes in a controllable manner, with the purpose of being fabricated. As 3D printers grow more accessible than ever, modeling software must now take into account fabrication constraints posed by additive manufacturing technologies. Consequently, efficient algorithms need to be devised to model the complex shapes that can be created through 3D printing. We develop algorithms for by-example shape synthesis that consider the physical behavior of the structure to fabricate. All the contributions of this thesis focus on the problem of generating complex shapes that follow geometric constraints and structural objectives. In a first time, we focus on dealing with fabrication constraints, and propose a method for synthesizing efficient support structures that are well-suited for filament printers. In a second time, we take into account appearance control, and develop new by-example synthesis methods that mixes in a meaningful manner criteria on the appearance of the synthesized shapes, and constraints on their mechanical behavior. Finally, we present a highly scalable method to control the elastic properties of printed structures. We draw inspiration from procedural texture synthesis methods, and propose an efficient algorithm to synthesize printable microstructures with controlled elastic properties