Les double-tâches consistant à effectuer simultanément une tâche motrice et une tâche cognitive sont fréquemment utilisées pour étudier les relations entre la cognition et la motricité. L’interaction cognitivo-motrice se définit par une modification de performance dans l’une ou l’autre tâche lorsqu’elles sont réalisées conjointement. Un premier postulat est la présence d’une interaction lorsque la réalisation des deux tâches implique l’activation de structures cérébrales et/ou processus cognitifs similaires. D’autre part, une altération de la performance dans l’une ou l’autre tâche peut également s’expliquer par l’utilisation de l’ensemble des ressources centrales disponibles pour les deux tâches. Plusieurs études rapportent une diminution des capacités en double-tâche avec l’avancée en âgé et plus spécifiquement encore chez des patients âgés présentant un un trouble cognitif léger (MCI) Cependant, les facteurs comme la nature de la tâche cognitive ou de la tâche motrice influençant l’interaction cognitivo-motrice et permettant d’isoler l’effet du vieillissement sain ainsi que l’effet d’un trouble cognitif léger (MCI) n’ont pas encore été établis. Cette dissertation doctorale a mis en évidence que l’interaction cognitivo-motrice n’était pas systématiquement présente et dépendait des caractéristiques des tâches cognitives et motrices. Nos données ont également montré qu’une tâche de locomotion dans un escalier, considérée comme plus complexe, était plus à même de générer une interaction cognitivo-motrice. De plus, si cette dernière s’associe à une tâche cognitive de type exécutive, les performances en double-tâche sont d’autant plus diminuées chez les seniors sains comparativement à des jeunes. De la même manière, nos résultats montrent aussi qu’une double-tâche comprenant une tâche de montée ou de descente d’un escalier et une tâche cognitive sollicitant le fonctionnement exécutif permettrait de différencier les patients présentant un MCI des seniors sains.Néanmoins, les améliorations des performances cognitives observées au moyen d’une stimulation transcranienne à courant continu chez des seniors sains, indique qu’il est possible de minimiser la magnitude de l’interaction cognitivo-motrice.En conclusion, le développement de double-tâches cognitivo-motrices écologiques et fonctionnelles, requérant le fonctionnement exécutif apparait pertinent pour distinguer le vieillissement sain du pathologique et ainsi améliorer encore le dépistage des troubles cognitifs précoces chez les patients MCI. Enfin, étant donné les améliorations observées au moyen d’une stimulation transcranienne chez des seniors, cette méthode pourrait représenter un outil intéressant pour minimiser le déclin cognitif chez les patients présentant un MCI. / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’inhibition cognitive est considérée comme un élément clé dans l'ensemble des fonctions exécutives. La motivation est reconnue comme un facteur déterminant dans la modulation de l'inhibition. Cependant, plusieurs aspects neurocognitifs et neurophysiologiques de ces contributions restent encore inconnus.La tâche de Signal de Stop est employée comme modèle expérimental fiable dans l'exploration des soubassements comportementaux et neurobiologiques de l'inhibition.Dans le présent travail de thèse, j'ai procédé à l'application de plusieurs protocoles expérimentaux sur la base de la tâche de Signal de Stop, modifiés par l'introduction de diverses manipulations de motivation : soit un smiley, soit une récompense monétaire faible ou forte. Lors de la deuxième partie de mon travail, j'ai exploré la dimension de l'amorçage conscient ou inconscient de la magnitude de la récompense. Les résultats suggèrent que les processus d'inhibition sont modulés, non seulement par les magnitudes de la récompense proposée, mais aussi par l'expectative de la récompense. Ces observations s'accordent bien avec la théorie du codage prédictif du cerveau, basée sur un système de prédiction bayésienne où les ajustements comportementaux se font sur les expectatives et générés par accumulation d'informations au préalable. Une nouvelle hypothèse a été suggérée : le "kick start effect", induit par la présence d'une forte récompense initiale.Les aspects développementaux de l'inhibition et de la motivation ont été explorés par l'application d'un protocole chez un groupe d’enfants contrôle. Toutes les données EEG feront parti d'un travail post-doctoral, pour l'obtention des Potentiels Évoqués Cognitifs. / Cognitive inhibition is considered as a key element in all executive functions of the human body. Motivation is recognized as an essential factor in the modulation of inhibition, although several neurocognitive and neurophysiological aspects of these contributions remain unknown.The “Stop signal task” is used as a reliable experimental model in the exploration of behavioural and neurobiological underpinnings of inhibition. I have conducted several experimental protocols based on the Stop Signal Task, which have been modified by the introduction of various levels of reward cues, be it a smiley or a monetary reward. In the second part of my work, I have explored the priming effect of the reward instruction through two experimental protocols. These observations fit well with the brain's predictive coding theory, based on a Bayesian prediction system where behavioural adjustments are made on the expectations and generated from the base of information previously acquired. Moreover, the order of presentation of rewards comes out to be determinant on the adjustment of the inhibition strategies. These observations have suggested a new hypothesis: the "kick start effect". An immediate and salient inhibition improvement is observed when subjects were exposed to the highest reward at the beginning of the task.Furthermore, the developmental aspect of inhibition and motivation was explored by the application of a protocol applied on a group of normal children, and being compared to previous data obtained on a similar protocol applied on adults.EEG recordings obtained during my PhD work will serve to analyse Event-related Potentials, as part of a postdoctoral work.

Les techniques de programmations pour le calcul de haute performanceont adopté les modèles basés sur parallélisme de tâche qui sontcapables de s’adapter plus facilement à des superordinateurs avec desarchitectures hybrides. La performance des applications basées surtâches dépende fortement des heuristiques d'ordonnancement dynamiqueset de sa capacité à exploiter les ressources de calcul et decommunication.Malheureusement, les stratégies d'analyse de performancetraditionnelles ne sont pas convenables pour comprendre les supportsd'exécution dynamiques et les applications basées sur tâches. Cesstratégies prévoient un comportement régulier avec des phases decalcul et de communication, par contre, des applications basées surtâches ne manifestent pas de phases précises. Par ailleurs, la granularitéplus fine des applications basées sur tâches typiquement provoque descomportements stochastiques qui donnent lieu aux structuresirrégulières qui sont difficiles à analyser.Dans cette thèse, nous proposons des stratégies d'analyse deperformance qui exploitent la combinaison de la structure del'application, d'ordonnancement et des informations de laplate-forme. Nous présentons comment nos stratégies peuvent aider àcomprendre des problèmes de performance dans des applications baséesur tâches qui exécutent dans des plates-formes hybrides. Nosstratégies d'analyse de performance sont construites avec des outilsmodernes pour l'analyse de données, ce que permettre la création despanneaux de visualisation personnalisés. Ces panneaux permettent lacompréhension et l'identification de problèmes de performancesoccasionnés par de mauvaises décisions d'ordonnancement etconfiguration incorrect du support d'exécution et de laplate-forme. Grâce à combinaison de simulation et débogage nouspouvons aussi construire une représentation visuelle de l'état interneet des estimations calculées par l'ordonnancer durant l'ordonnancementd'une nouvelle tâche.Nous validons notre proposition parmi de l'analyse de tracesd'exécutions d'une factorisation de Cholesky implémenté avec lesupport d'exécution StarPU et exécutée dans une plate-forme hybride(CPU/GPU). Nos études de cas montrent comment améliorer la partitiondes tâches entre le multi-(GPU, coeur) pour s'approcher des bornesinférieures théoriques, comment améliorer le pipeline des opérationsMPI entre le multi-(noeud, coeur, GPU) pour réduire le démarrage lentedans les noeuds distribués et comment optimiser le support d'exécutionpour augmenter la bande passante MPI. Avec l'emploi des stratégies desimulation et débogage, nous fournissons un workflow pourl'examiner, en détail, les décisions d'ordonnancement. Cela permet deproposer des changements pour améliorer les mécanismes d'ordonnancementet prefetch du support d'exécution. / Programming paradigms in High-Performance Computing have been shiftingtoward task-based models that are capable of adapting readily toheterogeneous and scalable supercomputers. The performance oftask-based applications heavily depends on the runtime schedulingheuristics and on its ability to exploit computing and communicationresources.Unfortunately, the traditional performance analysis strategies areunfit to fully understand task-based runtime systems and applications:they expect a regular behavior with communication and computationphases, while task-based applications demonstrate no clearphases. Moreover, the finer granularity of task-based applicationstypically induces a stochastic behavior that leads to irregularstructures that are difficult to analyze.In this thesis, we propose performance analysis strategies thatexploit the combination of application structure, scheduler, andhardware information. We show how our strategies can help tounderstand performance issues of task-based applications running onhybrid platforms. Our performance analysis strategies are built on topof modern data analysis tools, enabling the creation of customvisualization panels that allow understanding and pinpointingperformance problems incurred by bad scheduling decisions andincorrect runtime system and platform configuration.By combining simulation and debugging we are also able to build a visualrepresentation of the internal state and the estimations computed bythe scheduler when scheduling a new task.We validate our proposal by analyzing traces from a Choleskydecomposition implemented with the StarPU task-based runtime systemand running on hybrid (CPU/GPU) platforms. Our case studies show howto enhance the task partitioning among the multi-(GPU, core) to getcloser to theoretical lower bounds, how to improve MPI pipelining inmulti-(node, core, GPU) to reduce the slow start in distributed nodesand how to upgrade the runtime system to increase MPI bandwidth. Byemploying simulation and debugging strategies, we also provide aworkflow to investigate, in depth, assumptions concerning the schedulerdecisions. This allows us to suggest changes to improve the runtimesystem scheduling and prefetch mechanisms.

Des travaux récents ont montré que les relations entre le fonctionnement cognitif et sensori-moteur étaient de plus en fortes au cours du vieillissement, suggérant que des mécanismes communs seraient responsables du déclin avec l’âge des performances cognitives et sensori-motrices. Des variations quantitatives telles que la diminution avec l’âge de la vitesse de traitement ont été proposées comme cause commune pour expliquer le ralentissement cognitif et sensori-moteur. Toutefois, nous ignorons toujours comment ces variations quantitatives pourraient influencer les variations qualitatives au cours du vieillissement. L’objectif de cette thèse était de décrire les variations stratégiques liées à l’âge dans le domaine sensori-moteur d’une part, et de déterminer si les variations stratégiques observées dans le domaine cognitif pouvaient être communes aux variations stratégiques dans le domaine sensori-moteur, d’autre part. Nos données répliquent les principaux résultats observés dans les domaines cognitifs concernant les différences liées à l’âge dans les différentes variations stratégiques ainsi que les phénomènes associés à des variations telles que les effets de difficulté séquentielle, suggérant l’implication de ressources communes telles que les fonctions exécutives. Nos données montrent également une amplification de ces variations stratégiques au cours du vieillissement pathologique et suggèrent une amélioration de l’exécution stratégique après un entraînement. Les résultats présentés dans cette thèse permettent une meilleure compréhension des mécanismes cognitifs sous-jacents au comportement sensori-moteur des adultes jeunes et âgés durant la tâche de Fitts. / Recent studies have demonstrated that the relationship between cognitive and sensori-motor functioning is becoming stronger during aging, suggesting that common mechanisms could be responsible for age-related decline in cognitive and sensori-motor performance. Quantitative variations in aging, such as decreased information processing speed have been proposed as a common cause to explain cognitive and sensori-motor slowing. However, we do not know how these quantitative variations can influence the qualitative changes during aging. The main objective of this thesis was to describe age-related strategic changes in the sensori-motor domain and furthermore to determine whether these strategic changes in the sensori-motor domain share similar strategic variations with cognitive domain. To achieve this objective, a total of five studies were conducted where both young and older adults performed the Fitts' task. Our data replicated previous findings relative to those observed in the cognitive domain. On the one hand, age-related differences in strategy repertoire, strategy distribution and strategy execution were found. On the other hand, phenomenon associated with these variations, such as strategy sequential difficulty effects were also observed, suggesting involvement of common resources (i.e., executive functions). Additionally, we showed an amplification of these strategic variations in pathological aging and an improvement in strategic execution after training. These results provide a better understanding of the underlying cognitive mechanisms in young and older adults’ sensori-motor behavior during the Fitts’ task.

La perception visuelle est un élément déterminant pour interagir avec notre environnement. Lors des activités physiques et sportives, la prise d'informations visuelles permet notamment à un athlète d'extraire et de sélectionner les indices visuels nécessaires pour anticiper le mouvement adverse. L'analyse de cette prise d'informations visuelles a fait l'objet de nombreuses recherches dans le domaine sportif, cependant toutes les méthodes employées semblent limitées sur le plan fonctionnel ou matériel. Ce travail a pour objectif l'évaluation et la mise en oeuvre d'une nouvelle méthodologie d'analyse de la prise d'informations visuelles fondée sur l'utilisation des environnements virtuels. Cette méthodologie est appliquée à l'activité du gardien de but de handball en situation de duel. Dans un premier temps, nous comparons les performances des gardiens de but face à notre méthodologie avec ceux obtenus face à une séquence filmée afin de démontrer l'intérêt des environnements virtuels dans ce domaine. Puis, nous abordons la mise en place de notre méthodologie en nous focalisant sur l'influence du niveau de détail et de la représentation graphique de l'action de tir sur la performance du gardien de but de handball. Enfin, nous utilisons notre méthodologie pour étudier la prise d'informations visuelles du gardien de but de handball. Plus précisément, nous estimons l'importance relative des informations visuelles issues de la trajectoire du ballon et du mouvement de tir

Les consignes sont des aides informationnelles à la réalisation d'une tâche. Les problèmes liés à leur efficacité s'amplifient, ils interrogent l'ergonomie. La recherche en ergonomie présentée dans cette thèse propose de mettre en évidence quelques éléments pour comprendre comment les consignes apportent une aide. Pour ce faire, elle se focalise sur des tâches pour lesquelles on suppose que la fonction d'aide est importante : des tâches rares, dans des situations de travail comportant des risques.<br />Après avoir proposé une définition des consignes, quelques éléments qui rendent compte de la diversité des consignes sont relevés. Leurs spécificités en situation de travail sont examinées plus en détail. On retient qu'elles sont des aides obligatoires. La définition des consignes et leur caractéristique d'obligation amènent à s'intéresser à la notion de "tâche".<br />A partir d'une revue de la littérature, on distingue la tâche prescrite et les représentations mentales de la tâche qui, pour leur part, sont une composante de l'activité de l'agent. Ces représentations interviendraient dans l'utilisation des consignes. Deux composantes des représentations de la tâche sont définies. D'une part, les "règles comprises" recouvrent ce que l'agent comprend de la tâche prescrite et d'autre part, les "règles autoprescrites" sont les règles dont l'agent ne peut pas affirmer l'hétéronomie.<br />Une revue des travaux qui portent sur les activités mentales assistées par les consignes, met en évidence les rôles combinés de la consigne, du contexte et des représentations initiales de la tâche. Ces représentations initiales interviendraient dans la compréhension des consignes par un processus de comparaison. Le modèle de la situation, élaboré par construction issue de la perception de la consigne et par contextualisation, serait comparé aux représentations initiales de la tâche pour donner lieu à une nouvelle représentation de celle-ci. En ce qui concerne les situations de travail pour lesquelles les agents sont formés, on peut supposer que le rôle des représentations initiales de la tâche ne peut être négligé dès lors que l'on s'intéresse à décrire comment les consignes aident les agents. Par ailleurs, les travaux sur l'utilisation des consignes soulignent des problèmes de non-consultation des consignes et en identifient quelques facteurs.<br />A partir de ces constats et d'études ergonomiques menées dans une société ferroviaire (SNCF), la problématique de la recherche se construit autour de deux axes. Dans le premier axe, il s'agit de mieux comprendre comment les agents se représentent les tâches, d'approcher les écarts entre ces représentations et les tâches prescrites, d'identifier d'éventuels facteurs (en relation aux caractéristiques des agents et des tâches) d'apparition de ces écarts. Le second axe vise à compléter les recherches sur les constats de sous-utilisation et à identifier les rôles des consignes dans le processus de comparaison du modèle de la situation issu de la consigne, avec les représentations initiales de la tâche.<br />Un double recueil de données a été effectué auprès de 22 agents de sécurité du domaine ferroviaire : des conducteurs de trains et des aiguilleurs. Pour chaque agent, de manière individuelle, trois phases de recueil se sont succédées : un entretien pour identifier les représentations initiales de l'agent à propos de plusieurs situations d'incident, une série d'observations sur simulateurs avec consultation libre des consignes et enfin des entretiens post-simulation.<br />Concernant les représentations de la tâche, les résultats montrent que les agents connaissent assez bien les tâches prescrites des situations d'incident sélectionnées, mais qu'ils ont également des représentations erronées de ces tâches. Le nombre de règles comprises varie en fonction des situations d'incident et non en fonction de l'expérience des agents. Ce résultat suggère qu'en matière de tâche rare ni l'ancienneté des agents, ni la fréquence de rencontre de la situation ne détermine les connaissances sur le prescrit. Le nombre de règles autoprescrites varie, quant à lui, en fonction des agents, certains agents s'autorisant plus que d'autres des écarts au prescrit. Par ailleurs, on relève que ces écarts "selon l'agent" ne correspondent pas toujours à des écarts réels avec le prescrit. Les justifications qu'apportent les agents à leurs autoprescriptions complètent les travaux existants sur le sujet. Elles introduisent des aspects métacognitifs et des cas d'autoprescriptions pour augmenter le respect d'autres règles comprises.<br />Les résultats confirment une importante sous-utilisation des consignes. Ils montrent que les consignes ne sont parfois pas utilisées alors que les agents ont des besoins informationnels et affirment vouloir respecter le prescrit. Des éléments métacognitifs de surconfiance sont évoqués par les conducteurs pour justifier leurs sous-utilisations massives des consignes.<br />Les effets des consignes sur le processus de comparaison sont examinés pour les quelques cas où les agents ont des représentations initiales erronées de la tâche prescrite et consultent les consignes. Ces cas montrent que les agents appliquent majoritairement les règles prescrites par les consignes sans prendre nécessairement conscience des effets des consignes sur les transformations de leurs représentations des tâches. Ces résultats sont mis en perspective dans la discussion avec d'une part, le rôle de la mise en forme des consignes dans la profondeur du traitement de l'information et d'autre part, le rôle des consignes dans la prise de conscience de la situation.

Les systèmes de gestion de workflow font maintenant partie de l'environnement classique des grandes organisations. Ces systèmes sont cependant aujourd'hui considérés comme trop rigides et de nombreux travaux ont pour but d'introduire de la flexibilité dans la modélisation et l'exécution de leurs procédés. Dans cette problématique, la prise en compte de la flexibilité organisationnelle est une étape importante. C'est à cette dernière que nous allons nous intéresser à travers un mécanisme particulier : la délégation de tâches. En effet, la délégation est un mécanisme qui permet d'obtenir une certaine flexibilité organisationnelle dans un système de gestion de workflow. Elle permet également d'assurer une forme de délégation des autorisations dans un système de contrôle d'accès. Dans ce contexte, une délégation sécurisée de tâches implique la présence d'un ensemble d'évènements de délégation et de règles définissant les possibles délégations d'autorisation ainsi que les moyens de contrôler les politiques associées. Dans ce mémoire, nous définissons une approche sécurisée pour la délégation dynamique de tâches dans les systèmes de gestion de workflow. Pour ce faire, nous identifions les évènements spécifiques du modèle de tâches correspondant à la délégation qui entrainent des changements dynamiques de la politique d'autorisation. Puis, nous montrons comment notre approche permet de contrôler dynamiquement les autorisations liées à la délégation et comment elle peut être intégrée dans les systèmes de contrôle d'accès existants. Afin de contrôler le comportement de délégation et de spécifier ses politiques d'autorisation, nous recueillons les événements pertinents qui définissent le chemin d'exécution des tâches ainsi que les politiques générées pour la délégation. Finalement, nous proposons une technique qui automatise les politiques de délégation et qui permet d'accroître la conformité des changements dus à la délégation dans la politique d'autorisation existante.

Ce travail porte sur le test automatique de systèmes interactifs. L'approche proposée est basée sur des techniques de test de systèmes réactifs synchrones. Le comportement de systèmes synchrones, qui est constitué de cycles commençant par la lecture d'une entrée et finissant par l'émission d'une sortie, est sous certaines conditions, similaire à celui de systèmes interactifs. En particulier, nous étudions l'utilisation de Lutess, un environnement de test synchrone, pour valider les systèmes interactifs. <br />Nous montrons l'intérêt d'utiliser les techniques de test proposées par Lutess afin de générer des scénarios intéressants et nous illustrons leur utilisation sur une étude de cas (une application de réalité virtuelle mobile). <br />Nous avons également étudié la génération de données de test à partir d'arbres de tâches, qui peuvent être enrichis d'une spécification de profils opérationnels. <br />L'adaptation des techniques de test synchrone à la validation d'applications interactives multimodales est également étudiée, notamment en prenant en compte certaines propriétés concernant la multimodalité.

Les travaux présentés dans cette thèse concernent le phénomène de compensation mnésique.<br />Ce phénomène réfère à la réduction, voire l'annulation, d'une difficulté de mémorisation via<br />l'utilisation d'aides de mémoire. Nos investigations ont permis de préciser la nature des processus<br />cognitifs impliqués dans la compensation mnésique, en utilisant des expérimentations et<br />des simulations informatiques. Cette double approche a reposé principalement sur le modèle<br />de compensation de Bäckman et Dixon, le cadre de la mémoire défini par les niveaux de traitement<br />et le modèle formel Minerva 2. Concernant les phénomènes compensatoires, les résultats<br />obtenus mettent en avant la place centrale de l'adéquation entre les caractéristiques du sujet<br />et celles de la tâche et soulignent le rôle crucial des interactions entre les aides de mémoire,<br />afin de pallier la difficulté. L'ensemble des expérimentations et des simulations effectuées nous<br />a permis de proposer un modèle de compensation mnésique dans le cadre des niveaux de traitement.<br />Pour finir, les perspectives de notre travail sont positionnées dans le domaine de la<br />remédiation cognitive et des assistants informatiques à la mémorisation.

Cette thèse a pour objectif général de proposer une approche renouvelée de l'exploitation méthodologique de la chanson en classe de langue. Elle propose d'abord une définition théorique du genre de discours "chanson" (et notamment son ancrage dans la complexité du rapport création / production / diffusion / réception qui le définit). Cette démarche définitoire conduit à considérer un hypergenre (la chanson), décliné en trois genres de discours (la chanson interprétée version studio, la chanson représentée version en concert, la chanson illustrée version clip vidéo), chacun ayant ses spécificités génériques. Elle étudie ensuite l'inscription de ce genre dans la problématique méthodologique, en particulier telle qu'elle est présentée dans le CECRL. A la lumière d'une lecture critique des nombreuses contributions publiées depuis une quarantaine d'années et de témoignages d'enseignants, elle envisage quels objectifs l'enseignement/apprentissage peut viser par l'utilisation de chansons, quelles compétences cette exploitation peut permettre d'acquérir (la compétence générique s'avérant centrale) et comment l'exploitation de la chanson peut répondre aux enjeux induits par la notion de "tâche" et celle de "séquence didactique". Elle présente enfin des options méthodologiques concrètes, articulées selon différentes cohérences séquentielles, dont celles basées sur la tâche ou définies par la pédagogie du projet. / The general purpose of the thesis is to offer a renewed approach in the method of using songs in a language course. At first, the thesis gives a genral definition of the genre "song" (in particular its link with the complex chain creation / production / broadcast / reception which defines it). This defintion attempt leads up to the notion of a hyper genre (song), comprising three sub genres (studio recorded song, live song, illustrated song in a video clip), each one having its own generic specificity. The work then deals with the way this genre can be inscribed in the methodological questioning, in particular as it is presented in the CECRL.Through a critical reading of the numerous contributions published during the last forty years, the thesis presents which objectives the teaching/learning process can aim at through songs, which competences this pedagogy through songs allows to gain (as the generic competence appears to be central) and how it can constitute a means to tackles the specificities involved by the notions of "task" and "didactical sequence". Lastly, the thesis presents actual methodological options, in relation to the different sequence organisations, among which those based or defined by the pedagogy of project.