L’organisation fonctionnelle des entreprises impose un fonctionnement en mode projet. Ces projets sont menés par des experts de différentes spécialités et d’origine diverses. Ces équipes ont besoin d’outils pour être performant et proposer des solutions adaptées aux multiples besoins des marchés de plus en plus exigeants. Au cours de leurs réunions et activités, ils se créé une conscience de groupe qui s’enrichit à travers les interactions et s’appuie sur divers représentations externes. Cette thèse aborde l’étude des mécanismes permettant la performance des équipes de conception collaborative en réunion synchrone. Elle a essayé de démontrer les liens entre leur Système de Mémoire Transactive (TMS), leurs Activités de Conception Collaboratives (CDA) et leurs Objets désignés Ressources (RSC), et d’identifier les éléments favorisant ces liens. Nous avons dans un premier temps réalisé une enquête auprès des équipes de conception collaborative en environnement universitaire. Puis dans un second temps nous avons réalisé une expérimentation sur deux équipes en situation de conception collaborative synchrone autour du Serious Game Delta Design déployé sur une table interactive. Les résultats de cette recherche montrent que si la performance est favorisée par la TMS ou la CDA, leur lien statistique est établit, de même que le lien entre les activités de conception et les ressources mobilisées. Cependant, l’absence de lien statistique fort TMS CDA montre que les équipes ne semblent conscientes de l’utilisation des objets dans la construction de leur TMS, alors que les artefacts de la table interactive sont les plus sollicités et les activités de prise de décision semblent les plus importantes dans ces séances.Cette thèse contribue au corpus de connaissance sur l’étude des équipes de conception collaborative et mets à disposition des outils d’évaluation de la performance des équipes de conception collaboratives synchrone. / Today functional structure of enterprises requires teamwork and project mode organization. These projects are carried out by experts from different domains of expertise. Besides the teams need supporting tools in order to improve the efficiency of their design process and to propose adapted solutions to complex design problems. In the course of their meetings and collaborative activities they create group awareness through their interactions and creation of various artifacts. This thesis studies mechanisms that underlie performance of collaborative design team in synchronous meeting. In this thesis we demonstrate the links between Transactive Memory System (TMS), Collaborative Design Activities (CDA) and Objects called Resources (RSC), and identify the elements that drive these links. A survey has been used to study collaborative design teams in academic environment. Then, we performed direct observation of two teams during synchronous collaborative design meetings with a serious game Delta Design on interactive table. Results show that if performance is enhanced statistically by good TMS or CDA, and the link is demonstrate, so is the links between CDA RSC. However, the lack of statistical strong correlation between TMS and RSC seems to show that team members are not conscious of using artifacts during TMS building. While artifacts on interactive table are more solicited and decision making activities seems to be more important during their session. This thesis contributes to a better understanding of collaborative design teams and offers tools to evaluate collaborative design activities.

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L’essor des périphériques mobiles (ex. tablettes, smartphones) ainsi que leurs applications pédagogiques et ludiques ont contribué à la naissance des Jeux Éducatifs Mobiles (JEM). De nombreux chercheurs ont prouvé les effets positifs de ces JEM sur la motivation des apprenants et même sur certains apprentissages. Cependant, l’utilisation de JEM en contexte scolaire reste très limitée. En effet, les JEM existants, parfois assez coûteux, sont souvent conçus pour un domaine très spécifique, et n’offrent donc pas de possibilités de réutilisation. De plus, les outils auteur existants sont, soit riches en fonctionnalités mais nécessitent un investissement important des enseignants pour être pris en main, soit simples à utiliser mais ne permettent pas de concevoir des JEM qui répondent aux besoins pédagogiques. Pour s’attaquer à ces problématiques, nous proposons JEM iNVENTOR, un outil auteur de JEM, fondé sur une approche de conception gigogne, destiné aux enseignants, conservateurs de musée, ou toute personne non-informaticienne, qui souhaitent scénariser leurs propres JEM et les déployer sur les systèmes mobiles.Le modèle de conception gigogne a été validé par une série d’expérimentations auprès d’une vingtaine d’enseignants ayant des niveaux d’expertises et des domaines d’enseignement très variés. Nous avons également mené des expérimentations de terrain, auprès d’environ 1500 étudiants et élèves, afin d’évaluer la qualité des JEM créés avec JEM iNVENTOR ainsi que leur impact sur les apprenants. / The rise of mobile devices (e.g. tablets, smartphones) and their educational and recreational applications have contributed to the emergence of Mobile Learning Games (MLGs). Indeed, MLGs show great potential for increasing engagement, creativity and authentic learning. Yet, despite their great potential for education, the use of MLGs by teachers, remains very limited. This is partly due to the fact that MLGs are often designed to match a specific learning context, and thus cannot be directly reusable for other contexts. In addition, existing authoring tools are either feature-rich but require a significant investment by teachers to be used, or simple to use but do not offer enough features for the design of MLGs that meet pedagogical needs. To tackle these problems, we propose JEM iNVENTOR, a MLG authoring tool, based on a nested design approach, intended for teachers, museum curators, or any person without computer skills, wishing to script their own MLG and deploy them on mobile systems.The nested design model was approved through a series of experimentations with some twenty teachers from a wide range of expertise levels and teaching fields. We also conducted field experimentations with about 1500 students and pupils in order to evaluate the quality of MLGs created with JEM iNVENTOR as well as their impact on learners.

Dans cette thèse, nous traitons de la compréhension de contenus visuels, qu’il s’agisse d’images, de vidéos ou encore de contenus 3D. On entend par compréhension la capacité à inférer des informations sémantiques sur le contenu visuel. L’objectif de ce travail est d’étudier des méthodes combinant deux approches : 1) l’analyse automatique des contenus et 2) l’analyse des interactions liées à l’utilisation de ces contenus (analyse des usages, en plus bref). Dans un premier temps, nous étudions l’état de l’art issu des communautés de la vision par ordinateur et du multimédia. Il y a 20 ans, l’approche dominante visait une compréhension complètement automatique des images. Cette approche laisse aujourd’hui plus de place à différentes formes d’interventions humaines. Ces dernières peuvent se traduire par la constitution d’une base d’apprentissage annotée, par la résolution interactive de problèmes (par exemple de détection ou de segmentation) ou encore par la collecte d’informations implicites issues des usages du contenu. Il existe des liens riches et complexes entre supervision humaine d’algorithmes automatiques et adaptation des contributions humaines via la mise en œuvre d’algorithmes automatiques. Ces liens sont à l’origine de questions de recherche modernes : comment motiver des intervenants humains ? Comment concevoir des scénarii interactifs pour lesquels les interactions contribuent à comprendre le contenu manipulé ? Comment vérifier la qualité des traces collectées ? Comment agréger les données d’usage ? Comment fusionner les données d’usage avec celles, plus classiques, issues d’une analyse automatique ? Notre revue de la littérature aborde ces questions et permet de positionner les contributions de cette thèse. Celles-ci s’articulent en deux grandes parties. La première partie de nos travaux revisite la détection de régions importantes ou saillantes au travers de retours implicites d’utilisateurs qui visualisent ou acquièrent des con- tenus visuels. En 2D d’abord, plusieurs interfaces de vidéos interactives (en particulier la vidéo zoomable) sont conçues pour coordonner des analyses basées sur le contenu avec celles basées sur l’usage. On généralise ces résultats en 3D avec l’introduction d’un nouveau détecteur de régions saillantes déduit de la capture simultanée de vidéos de la même performance artistique publique (spectacles de danse, de chant etc.) par de nombreux utilisateurs. La seconde contribution de notre travail vise une compréhension sémantique d’images fixes. Nous exploitons les données récoltées à travers un jeu, Ask’nSeek, que nous avons créé. Les interactions élémentaires (comme les clics) et les données textuelles saisies par les joueurs sont, comme précédemment, rapprochées d’analyses automatiques des images. Nous montrons en particulier l’intérêt d’interactions révélatrices des relations spatiales entre différents objets détectables dans une même scène. Après la détection des objets d’intérêt dans une scène, nous abordons aussi le problème, plus ambitieux, de la segmentation. / This thesis focuses on the problem of understanding visual contents, which can be images, videos or 3D contents. Understanding means that we aim at inferring semantic information about the visual content. The goal of our work is to study methods that combine two types of approaches: 1) automatic content analysis and 2) an analysis of how humans interact with the content (in other words, usage analysis). We start by reviewing the state of the art from both Computer Vision and Multimedia communities. Twenty years ago, the main approach was aiming at a fully automatic understanding of images. This approach today gives way to different forms of human intervention, whether it is through the constitution of annotated datasets, or by solving problems interactively (e.g. detection or segmentation), or by the implicit collection of information gathered from content usages. These different types of human intervention are at the heart of modern research questions: how to motivate human contributors? How to design interactive scenarii that will generate interactions that contribute to content understanding? How to check or ensure the quality of human contributions? How to aggregate human contributions? How to fuse inputs obtained from usage analysis with traditional outputs from content analysis? Our literature review addresses these questions and allows us to position the contributions of this thesis. In our first set of contributions we revisit the detection of important (or salient) regions through implicit feedback from users that either consume or produce visual contents. In 2D, we develop several interfaces of interactive video (e.g. zoomable video) in order to coordinate content analysis and usage analysis. We also generalize these results to 3D by introducing a new detector of salient regions that builds upon simultaneous video recordings of the same public artistic performance (dance show, chant, etc.) by multiple users. The second contribution of our work aims at a semantic understanding of fixed images. With this goal in mind, we use data gathered through a game, Ask’nSeek, that we created. Elementary interactions (such as clicks) together with textual input data from players are, as before, mixed with automatic analysis of images. In particular, we show the usefulness of interactions that help revealing spatial relations between different objects in a scene. After studying the problem of detecting objects on a scene, we also adress the more ambitious problem of segmentation.

Les Jeux Sérieux (Serious Games) sont des jeux vidéo qui sont conçus avec un objectif premier qui n'est pas le divertissement. Les jeux sérieux sont de plus en plus utilisés dans le domaine de la santé en tant qu'outil éducatif dans le cadre de la formation à la médecine, ou pour aider au rétablissement des patients. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la conception d'un jeu sérieux pour la formation des médecins généralistes, en nous intéressant tout particulièrement à l'apprentissage des compétences communicationnelles et interpersonnelles qui jouent un rôle très important dans le métier de médecin, et qui sont assez peu présentes dans les programmes des cursus de formation. Nous nous intéressons en particulier aux méthodologies de conception d'un tel jeu qui doit délivrer un contenu utilitaire tout en équilibrant apprentissage et divertissement. Afin de mener ce travail, nous présentons dans la première partie de la thèse une analyse des méthodes existantes de conception de jeux sérieux en étudiant en particulier les mécanismes permettant de motiver le joueur ainsi que les principaux design patterns de conception. Nous expliquons en quoi les jeux sérieux nécessitent une architecture particulière dont la principale caractéristique est de séparer clairement les concepts nécessaires à l'apprentissage de ceux liés à l'aspect ludique. Nous proposons ensuite une modélisation de la consultation médicale qui en plus de rendre compte du processus métier auquel elle correspond, permet de représenter les différents éléments nécessaires à l'implémentation algorithmique d'un moteur de dialogue entre un joueur et un patient virtuel. Cette modélisation utilise les ontologies pour décrire les connaissances impliquées et nous montrons comment un scénario de consultation médicale peut se décrire en termes d'instances de ces ontologies. Ces ontologies incluent quatre niveaux qui décrivent le profil du patient, le résultat de consultation, le scénario et la phrase. Cette description est accessible aux experts formateurs qui disposent donc d'un outil leur permettant de définir les objectifs pédagogiques que le joueur-apprenant doit atteindre au cours de la simulation. Ces analyses sont enfin appliquées au cas de la consultation médicale et nous décrivons l'architecture d'un jeu que nous avons conçu appelé AgileDoctor. Ce jeu a pour objectif de permettre à un apprenant de jouer le rôle d'un médecin qui mène des consultations médicales en accueillant des patients aux profils divers. / Serious games are games designed for a primary purpose other than pure entertainment. More and more, serious games are developed and used in the health area as educational tools dedicated to medical knowledge training, or helping with the recovery of the patients. Communication and interpersonal skills for general practitioners in medical consultation play an important role in providing high-quality health care and establishment of good doctor-patient relationship. However, specific trainings on communication skills for doctors and medical school students are often overlooked. Comparing to traditional training approaches by using role-playing and standardized patients, an educational tool in form of a game can maximize the variety of scenario, reduce the limitation and enhance learner's motivation. For the above purposes, in this thesis we are interested in the design of a serious game for training general practitioners, in particular on communication skills learning. We are particularly interested in design methodologies of such a game, which is able to deliver a utility content while balancing learning and entertainment. To conduct this work, firstly we present an analysis of existing methods of serious games design by studying the mechanisms to motivate the player as well as the main design patterns. We explain how serious games require a special architecture in the design phase whose main characteristic is to clearly separate the concepts necessary for learning to those associated with the fun aspect. We then propose a model of medical consultation based on our analyses of identification of key concepts in the medical consultation process. This model is used to represent the different elements required for algorithmic implementation of a dialogue engine between a doctor and a patient. Our modeling uses ontologies to describe involved domain knowledge and show how a medical consultation scenario can be described in terms of instances of these ontologies. The proposed ontologies include four levels which describe the patient's profile, the result of consultation, the scenario and the phrase respectively. This description is available to the trainers and domain experts by using the authoring tool thus allows them to define the educational objectives for the player-learner during the simulation process. Finally these models are implemented and applied to the case of medical consultation. We represent the architecture of a serious game that we've designed called AgileDoctor. This game aims to enable a learner to play the role of a doctor who conducts medical consultations facing the patients of various profiles.

L'évolution des besoins et des exigences des apprenants vis-à-vis de la formation professionnelle continue en entreprise requiert des solutions de formation efficaces et motivantes. Dans le contexte socio-technologique actuel, l'utilisation du jeu dans la formation paraît une piste intéressante. Ce travail de thèse, réalisé en partenariat avec la société Symetrix, s'intéresse au soutien des concepteurs pédagogiques. Nous avons tout d'abord mené une étude exploratoire et structurante de domaines liés à l'intégration du jeu dans la formation. Ensuite, nous nous sommes focalisés sur les Learning Role-Playing Games, dispositifs spécifiques de formation utilisant le jeu, pour lesquels nous proposons des modèles visant à assister les concepteurs dans la création, la mutualisation et la réutilisation de solutions. Nous proposons notamment de centrer la réflexion sur l'usage de ressorts de jeu et de guider la formalisation des scénarios à l'aide d'un système de notation visuel intégré à des outils d'assistance. Ces propositions ont fait l'objet de deux expérimentations, l'une s'appuyant sur un prototype tangible d'outil d'assistance (cartes à jouer) et l'autre sur un environnement informatique. / Learners' needs and demands about long-life professional training have changed, thus requiring efficient and motivating training solutions. In the present-day socio-technological context, the use of game for training appears as an interesting answer. This PhD work (conducted in partnership with the company SYMETRIX) deals with the support of pedagogical designers. First, we have conducted an exploratory and structuring study about topics related to the use of game for training. Then, we have focused on specific training programs using game: Learning Role-Playing Games (LRPG). We propose models aiming at supporting designers in the creation, sharing and reuse of this kind of programs. One of our proposals aims at centering the reflection on the use of game principles. Another proposal consists in guiding the formalization of LRPG scenarios thanks to a visual language implemented in design support tools. Two experimental studies have been performed to test these proposals: the first one was based on the use of a cards-based design support tool; the second one used a computer-based environment.

Les travaux effectués durant cette thèse s'inscrivent dans une problématique assez commune de nos jours : proposer de nouvelles méthodes de formation afin de s'adapter à l'évolution des besoins de la société et aux nouvelles technologies disponibles. En particulier, notre étude se focalise sur le besoin de formation à des activités métier de divers domaines (médical, automobile, aéronautique, etc.) de plus en plus complexes. Alors qu'il existe à l'heure actuelle des outils adaptés pour l'enseignement d'activités impliquant des actions avec des objets du monde réel (jeux sérieux), et d'autres outils adaptés pour l'enseignement d'activités se déroulant intégralement dans une application informatique (tutoriels de logiciel), il n'existe pas d'outil permettant d'enseigner des activités mêlant ces deux types d'opération. Dans ce mémoire, nous décrivons donc tout d'abord les différents travaux menés afin de répondre à cette première problématique. Après avoir étudié les caractéristiques respectives des Jeux Sérieux et des tutoriels de logiciel, nous formalisons l'outil de formation que nous avons conçu afin d'homogénéiser l'utilisation de ces deux catégories d'application dans un seul et même environnement. Nous introduisons alors les notions d'Environnement de Formation et de Scénario de Formation, qui font respectivement la distinction entre l'environnement dans lequel évoluent les apprenants au fur et à mesure des leçons, et la description formelle des activités à réaliser ainsi que des éléments pédagogiques et ludiques qui leurs sont liés.Cependant, le développement d'un tel outil représente une tâche particulièrement ardue pour les formateurs qui ne possèdent souvent pas l'expertise informatique requise. Cette observation vient en contradiction avec le fait que ces mêmes formateurs doivent être impliqués dans le processus de développement, du fait qu'ils possèdent à la fois l'expertise métier et l'expertise pédagogique liées aux activités métier à enseigner. Ainsi, l'étude de méthodes et d'environnements permettant de faciliter la création de tels outils constitue un deuxième axe de recherche de notre thèse. Suite à l’analyse un ensemble de langages textuels et graphiques, nous proposons dans un premier temps un langage dédié permettant de décrire nos Scénarios de Formation. Nous introduisons dans un second temps la représentation associée qui, à l'aide de plusieurs entités graphiques aux formes et à l'utilité bien définies, permet aux formateurs de décrire des scénarios en adéquation avec leurs compétences. Enfin, nous présentons l'environnement auteur permettant de faciliter la tâche aux formateurs grâce à diverses fonctionnalités d'automatisation et de capitalisation. L'ensemble de ces concepts forme la méthodologie globale que nous proposons dans cette thèse afin de rendre accessible la création de scénarios de formation aux formateurs.Finalement, ces différents travaux sont illustrés au travers de plusieurs applications ayant été implémentées afin de mettre en application nos contributions dans le contexte industriel du diagnostic automobile. Nous présentons et évaluons alors l'outil de formation et l'environnement auteur correspondants qui, ensemble, garantissent un processus industriel complet et plausible, depuis la création d'un scénario de formation jusqu'à son exécution. / The work carried out during this PhD thesis is related to a common issue these days: offering new training methods to adapt to the evolution of our society and to the new available technologies. Our study focuses on the necessity of training professional activities which take place in various domains (health, automotive, aeronautics, etc.), and which are becoming more and more complex. Nowadays, there are tools that are adapted to the training of activities involving interactions with objects from the real word (serious games), and there are other tools that are suitable for training activities which only involve the use of one or several business software applications (software tutorials). However, there are no fitting tools for training activities which involve both types of operation. In this manuscript, we first describe the work we performed to bring an answer to this problematic. After having studied the respective features of serious games and software tutorials, we formalize the training tool that we have designed to homogenize the use of these two application categories in a unique computer environment. We then introduce two notions. The first one is the notion of Training Environment, which stands for the environment in which trainees will progress to accomplish the different lessons being available through the tool. In a complementary manner, we define the notion of Training Scenario, which precisely is the formal description of one lesson in the Training Environment, with all its components: activities to be performed, pedagogical elements, and playful elements.However, the implementation of such a tool is a very complex task for trainers which often do not have the required computing expertise. This observation comes in contradiction with the fact that these very trainers must be involved in the development process, because they are the ones who own the professional expertise and the pedagogical expertise associated with the activities to be trained. Thus, the study of methods and environments easing the creation of such tools represent a second research axis for this thesis. After having analyzed a set of textual and graphical languages, we first propose a Domain Specific Modeling Language allowing the description of our Training Scenarios. Second, we introduce the associated representation which, thanks to several graphical entities well-defined, allows trainers to describe their own scenarios in line with their skills and expertise. Last, we present the authoring tool that allows to ease the scenario description task for trainers, thanks to various features which aim at automating the process and promoting reutilization. These concepts shape the global methodology that we propose in this manuscript to make training scenarios creation in trainers reach.Finally, these works are illustrated through the implementation of various applications which aims at putting into practice our contributions in the industrial context of automotive diagnostic. We then present and evaluate the corresponding training tool and authoring tool which together assure a complete and plausible industrial process, from the training scenario description to its execution.

Le moyen sérieux et l’appréciation manifeste sont des notions bien connues des processualistes qui suscitent toujours la défiance et la circonspection. Elles connaissent pourtant un succès législatif spectaculaire et interviennent dans l’application d’un grand nombre de textes dont l’importance pratique et juridique n’est plus à démontrer. Encore considérées comme la clé la plus insaisissable des dispositifs dans lesquelles elles sont intégrées, ces notions appellent une étude synthétique. Faisant le lien entre des analyses doctrinales éparses qui ne s’intéressent à ces notions qu’au sein d’une procédure identifiée, la thèse tente d’en dégager une définition généralement et globalement opérante. Un examen attentif de la jurisprudence conduit à rejeter la définition classique fondée sur l’évidence et à lui substituer une définition fondée sur le concept plus large de certitude.La réflexion glisse alors imperceptiblement vers la théorie du droit et se tourne vers la question de la vérité en droit. Une connaissance objective des règles de droit est-elle possible ?A la recherche d’une définition succède naturellement une recherche des fonctions des notions. Véritables facteurs de rationalisation du droit processuel, elles y occupent une place essentielle. En dégageant les fonctions pratiques et juridiques des notions, la thèse est amenée à sortir des hypothèses consacrées et à rechercher si les conditions du recours à ces notions ne sont pas déjà réunies dans des dispositifs où il n’y est pourtant pas expressément fait référence. Elle quitte même le terrain du droit positif pour interroger la rationalité des mécanismes dont la mise en œuvre dépend des notions étudiées / An increasing number of statutes relies on the concepts of serious argument and obvious evaluation for their application. Yet no satisfying definition of these concepts has still been found. For if it is usually assumed that these concepts depend on the obviousness of the Law and of the disputed facts, a careful examination of the case law shows well enough that this view is false : one often judges an evaluation obvious only after having demonstrated its truth through a complex argumentation and a long reasoning.Thus, the thesis argues that the concepts refer not to the obviousness of the Law and the disputed events but to the certainty of these. Here the Law refers to a question of jurisprudence : is the case easy or hard ? This new definition leads to the discussion of skepticism regarding the Law. Once a definition that fits the case law has been built, it is necessary to identify the reasons, both legal and pratical, for the use of the concepts in procedural law.From this it becomes possible to a build critical look on the statutes that use the concepts of serious argument and obvious evaluation for their application : is this use justified or should the statutes be changed ? It will also be possible to consider that the appplication of statutes that do not refer to these concepts actually depends on them, or at least should depend on them

La pratique du jeu vidéo amène-t-elle à des apprentissages officiellement attendus à l’école ? Pour répondre à cette question, nous avons interrogé le lien entre les connaissances et les compétences développées par la pratique du jeu vidéo et celles attendues dans le socle commun de connaissances et de compétences de l’Education Nationale en France. En utilisant une méthode d’analyse inspirée des travaux de l’anthropologue de la communication E.T. Hall, nous avons pu mettre en évidence la potentielle existence de relations entre ce socle et la pratique du jeu vidéo. Afin de vérifier ces liens, nous avons mis en place une démarche expérimentale auprès d’élèves en école primaire que nous avons fait jouer à un jeu sérieux. Ces élèves ont été soumis à une évaluation avant de jouer au jeu, immédiatement après et sept jours plus tard. Nos analyses confirment qu’un lien existe entre la pratique du jeu sérieux et le socle commun de connaissances et de compétences mais aussi et surtout que cette pratique du jeu sérieux amène à des apprentissages officiellement attendus à l’école. Par ailleurs, nous montrons que les élèves de Zone d’Education Prioritaire sont ceux qui progressent le plus suite à la pratique du jeu sérieux. Nous constatons également que les élèves ayant de bons résultats à l’école restent finalement les meilleurs, que ce soit dans nos évaluations ou dans la pratique du jeu sérieux. On relève également l’importance de différentes variables dans le développement des apprentissages chez les élèves. Par exemple, leurs habitudes de pratique des jeux vidéo à la maison influencent positivement ou négativement leurs apprentissages. D’un point de vue technique, ces apprentissages semblent être facilités dès lors que le jeu vidéo aborde les informations à transmettre selon le triptyque « forme, fond et manipulation ». Il est également mis en évidence la rétention de certains apprentissages à plus long terme. / Does playing video games result in learning that is officially expected at school? To answer this question, we examined the link between knowledge and skills developed by playing video games and those expected in the common core of knowledge and skills from the “Education Nationale” in France. By using an analysis method inspired by the work of the anthropologist E.T. Hall, we were able to highlight potential relations between the common core of knowledge and skills and video games. In order to check these links, we implemented an experimental approach with pupils in primary school who were asked to play a serious video game. The pupils were submitted to an evaluation before the game session, right after playing and one week later. Our analyses confirm that a link exists between the serious game and the common core of knowledge and skills, but above all that playing the game results in learning officially expected at school. Interestingly, we found that pupils from disadvantaged areas are the ones experiencing the best progression after playing. We also noticed that children having good marks in school are as well the ones having good performance in the evaluation and in the video game. Furthermore, we could demonstrate the importance of various variables in the learning process. For example, pupils' video games habits positively or negatively influence their learning capacity. From a technical perspective, learning seems to be facilitated when the video game covers the information to be transmitted according to the triptych "form, substance and manipulation." Finally, we could identify the existence of long-term learning in some cases.

Les ressources humaines jouent un rôle crucial dans les systèmes de production. D’une part, elles doivent être polyvalentes et flexibles pour pouvoir effectuer des tâches variées. D’autre part, elles doivent être affectées aux différentes machines du système de façon qu’elles puissent satisfaire  les performances industrielles. Toutefois, il est souvent difficile de prendre des décisions concernant le nombre, les compétences et les stratégies d’affectation des opérateurs, en particulier dans les systèmes où la demande est aléatoire, changeante et fluctuante et lorsqu’il y a plusieurs objectifs à optimiser. Dans ce contexte, la présente thèse vise en premier lieu à déterminer comment affecter les opérateurs aux machines. En second lieu, elle vise à définir le nombre d’opérateurs et les compétences requises afin de réduire les durées de fabrication et le coût de la main d’œuvre. Deux heuristiques sont proposées pour affecter les opérateurs de façon dynamique, et en ligne, à chaque fois ils deviennent disponibles. Le choix de la machine se fait en se basant sur une analyse multicritère de l’état actuel du système avec la méthode TOPSIS pour la première heuristique et avec une méthode de restriction basée sur des seuils numériques pour la deuxième. Les critères utilisés ont été choisis à l'aide d’un jeu sérieux (simulation interactive visuelle dédiée) en utilisant le logiciel ARENA. Pour optimiser les poids de ces critères et les seuils numériques et afin d’adapter les heuristiques proposées, nous avons utilisé l’optimisation basée sur la simulation, qui intègre la dimension à la fois aléatoire et fluctuante de la demande. Les résultats des comparaisons avec les stratégies d’affectation les plus utilisées dans la littérature ont montré l’intérêt et la pertinence de nos heuristiques. Pour optimiser le nombre d’opérateurs et leurs compétences, nous avons proposé une approche basée sur la simulation et sur un algorithme évolutionnaire multi objectif (NSGAII). Nous suggérons d’accepter une certaine redondance aux niveaux des compétences afin de réduire l’impact de l’absentéisme des opérateurs sur la performance du système. Pour prendre en compte le comportement changeant et fluctuant des systèmes de production, nous avons intégré dans l’approche d’optimisation l’heuristique d’affectation la plus performante sur les heuristiques proposées. Un modèle de simulation d’un système de type Job-shop a été utilisé pour illustrer notre approche. Les résultats obtenus sur l’ensemble des solutions non dominées ont montré la pertinence de l’approche proposée. / Human resources play a crucial role in production systems. On one hand, they have to be multi-skilled and flexible to carry out various tasks. On the other hand, they must be assigned to the different machines in the system so as to satisfy industrial performances. However, it is often difficult to make decisions about the number, skills and workers assignment strategies, particularly when systems are characterized by random, changing and fluctuating demand and when there are multiple objectives to be optimized. In this context, the present thesis aims first to determine how to assign workers to machines. Second, it aims to define the number of workers and the required skills in order to reduce production times and manpower costs. Two heuristics are then proposed to assign workers dynamically, on line, each time they become idle. The choice of the machine is based on a multi criteria analysis of the current state of the system using TOPSIS method for the first heuristic and a restriction method based on numerical thresholds for the second one. The criteria used are chosen through a serious game (a dedicated Visual Interactive Simulation) implemented using ARENA software. In order to optimize the weights of these criteria and the numerical thresholds and to adapt the proposed heuristics, we used a simulation optimization, which integrates both of the random and fluctuating dimensions of the demand. The results of comparisons with the most used assignment strategies in the literature have shown the interest and relevance of our heuristics. In order to optimize the number of workers and their skills, we proposed an approach based on simulation and an evolutionary multi-objective algorithm (NSGAII). We suggest accepting some redundancy on skills so as to reduce the impact of worker absenteeism on system performance. In order to take into account the changing and fluctuating behavior of production systems, we have integrated in our optimization approach the most efficient assignment heuristic among the proposed ones. A simulation model of a job shop system has been used to illustrate our approach. The results obtained on all non-dominated solutions showed the relevance of the proposed approach.