Les Systèmes d'Information Géographique (SIG) gèrent des informations complexes localisées dans un espace géographique. Durant la dernière décennie, ces systèmes ont vu l'émergence d'une part des SIG en trois dimensions et plus particulièrement des modèles numériques de terrain (MNT) et d'autre part de l'intégration de données temporelles. Les travaux de recherche en informatique présentés dans ce manuscrit s'attaquent à ces deux thématiques et sont appliqués au domaine maritime. En termes de MNT, ces recherches ont essentiellement porté sur l'intégration de MNT terrestre et maritime. Une méthode de fusion générant un MNT continu a été définie. Elle est basée sur l'appariement d'éléments caractéristiques linéaires (crêtes, talwegs, lignes de rupture de pente). Elle emploie des distances linéaires discrètes introduites par Fréchet. Ces distances fournissent des vecteurs d'appariement autorisant la fusion de MNT à l'aide d'une technique de déformation élastique. En ce qui concerne les SIG spatio-temporels, ces travaux concernent les déplacements d'objets mobiles et plus particulièrement les navires. Dans le cadre de la navigation maritime, les SIG ont une place prépondérante via les aides à la navigation, les systèmes de surveillance du trafic et les simulateurs de formation. Dans ce cadre, un nouveau modèle de représentation des déplacements, la vue relative, a été formalisé. Ce formalisme s'appuie sur la perception humaine de l'espace spatio-temporel et des objets mobiles. Cette représentation est complémentaire de la représentation absolue. Les déplacements relatifs vis-à-vis d'un objet référent sont ainsi plus facilement analysables. Les évolutions des distances et des vitesses relatives sont mieux perçues. Parallèlement, une simulation des activités de navires à l'aide de systèmes multi-agents a été conçue. Les déplacements simultanés d'un grand nombre de navires dans un environnement maritime sont ainsi simulés. Elle prend en compte les différentes activités concurrentes des objets mobiles et les contraintes géographiques. Qui plus est, elle intègre des raisonnements à base de patrons pour reproduire les raisonnements humains. Finalement, à partir des bases de données historiques des positions d'objets mobiles dans un environnement ouvert, des techniques d'extractions des trajectoires et de fouille de données spatio-temporelles ont été réalisées. Elles permettent pour chaque itinéraire et chaque type d'objets de définir des routes types spatio-temporelles et de détecter à la volée des comportements inhabituels. Ces travaux, bien qu'appliqués au domaine maritime, sont génériques. Les méthodes de fusion de MNT peuvent être appliquées à tous types de MNT ayant des zones de recouvrement. De même, les travaux de modélisation, d'analyses et de simulation sur les objets mobiles sont adaptables à tous les déplacements d'objets mobiles dans des espaces ouverts.

Les systèmes Matériels/Logiciels deviennent indispensables dans tous les aspects de la vie quotidienne. La présence croissante de ces systèmes dans les différents produits et services incite à trouver des méthodes pour les développer efficacement. Mais une conception efficace de ces systèmes est limitée par plusieurs facteurs, certains d'entre eux sont: la complexité croissante des applications, une augmentation de la densité d'intégration, la nature hétérogène des produits et services, la diminution de temps d’accès au marché. Une modélisation transactionnelle (TLM) est considérée comme un paradigme prometteur permettant de gérer la complexité de conception et fournissant des moyens d’exploration et de validation d'alternatives de conception à des niveaux d’abstraction élevés. Cette recherche propose une méthodologie d’expression de temps dans TLM basée sur une analyse de contraintes temporelles. Nous proposons d'utiliser une combinaison de deux paradigmes de développement pour accélérer la conception: le TLM d'une part et une méthodologie d’expression de temps entre différentes transactions d’autre part. Cette synergie nous permet de combiner dans un seul environnement des méthodes de simulation performantes et des méthodes analytiques formelles. Nous avons proposé un nouvel algorithme de vérification temporelle basé sur la procédure de linéarisation des contraintes de type min/max et une technique d'optimisation afin d'améliorer l'efficacité de l'algorithme. Nous avons complété la description mathématique de tous les types de contraintes présentées dans la littérature. Nous avons développé des méthodes d'exploration et raffinement de système de communication qui nous a permis d'utiliser les algorithmes de vérification temporelle à différents niveaux TLM. Comme il existe plusieurs définitions du TLM, dans le cadre de notre recherche, nous avons défini une méthodologie de spécification et simulation pour des systèmes Matériel/Logiciel basée sur le paradigme de TLM. Dans cette méthodologie plusieurs concepts de modélisation peuvent être considérés séparément. Basée sur l'utilisation des technologies modernes de génie logiciel telles que XML, XSLT, XSD, la programmation orientée objet et plusieurs autres fournies par l’environnement .Net, la méthodologie proposée présente une approche qui rend possible une réutilisation des modèles intermédiaires afin de faire face à la contrainte de temps d’accès au marché. Elle fournit une approche générale dans la modélisation du système qui sépare les différents aspects de conception tels que des modèles de calculs utilisés pour décrire le système à des niveaux d’abstraction multiples. En conséquence, dans le modèle du système nous pouvons clairement identifier la fonctionnalité du système sans les détails reliés aux plateformes de développement et ceci mènera à améliorer la "portabilité" du modèle d'application. / Hardware/Software (Hw/Sw) systems are likely to become essential in all aspects of everyday life. The increasing penetration of Hw/Sw systems in products and services creates a necessity of their efficient development. However, the productive design of these systems is limited by several factors, some of them being the increasing complexity of applications, the increasing degree of integration, the heterogeneous nature of products and services as well as the shrinking of the time-to-market delay. Transaction Level Modeling (TLM) paradigm is considered as one of the most promising simulation paradigms to break down the design complexity by allowing the exploration and validation of design alternatives at high levels of abstraction. This research proposes a timing expression methodology in TLM based on temporal constraints analysis. We propose to use a combination of two paradigms to accelerate the design process: TLM on one hand and a methodology to express timing between different transactions on the other hand. Using a timing specification model and underlining timing constraints verification algorithms can decrease the time needed for verification by simulation. Combining in one framework the simulation and analytical design exploration methods can improve the analytical power of design verification and validation. We have proposed a new timing verification algorithm based on the linearization procedure and an optimization technique to improve its efficiency. We have completed the mathematical representation of all constraint types discussed in the literature creating in this way a unified timing specification methodology that can be used in the expression of a wider class of applications than previously presented ones. We have developed the methods for communication structure exploration and refinement that permitted us to apply the timing verification algorithms in system exploration at different TLM levels. As there are many definitions of TLM and many development environments proposing TLM in their design cycle with several pro and contra, in the context of our research we define a hardware/software (Hw/Sw) specification and simulation methodology which supports TLM in such a way that several modeling concepts can be seen separately. Relying on the use of modern software engineering technologies such as XML, XSLT, XSD, object oriented programming and others supported by the .Net Framework, an approach that makes an intermediate design model reuse possible in order to cope with time-to-market constraint is presented. The proposed TLM design methodology provides a general approach in system modeling that separates various application modeling aspects from system specification: computational models, used in application modeling, supported by the language used for the functional specification and provided by simulator. As a result, in the system model we can clearly identify system functionality without details related to the development platform thereby leading to a better “portability” of the application model.

Aujourd'hui, les applications automobiles sont devenues de plus en plus complexes avec des ressources limitées et plus de contraintes de temps et de safety. La vérification temporelle est effectuée très tard aujourd'hui au cours du processus de développement automobile (après l'implémentation et au cours de la phase d'intégration). Pour apporter des solutions aux problèmes du développement logiciel automobile, plusieurs approches de développement dirigé par les modèles ont été définit. Ces approches donnent des langages, des concepts et des méthodologies pour la description de l'architecture des systèmes automobiles. Cependant, ces approches ne donnent aucun guide méthodologique pour intégrer l'analyse temporelle (notamment l'analyse d'ordonnancement) tout au long du processus de développement. Ce travail de thèse propose de développer une méthodologie décrivant un processus d'analyse temporelle dirigé par les modèles. Cette méthodologie décrit les différentes phases du processus de développement dirigé par les modèles et comment l'analyse temporelle est effectuée durant chaque phase.

Nous nous demandons dans ce travail de quelle manière "quand" modifie l'interprétation qui serait faite d'une séquence de propositions P. Q ou Q. P lorsqu'il préfixe P. Après avoir souligné les problèmes que cette question soulevé dans plusieurs études fondatrices en sémantique temporelle, nous apportons des arguments pour défendre la théorie, admise par plusieurs auteurs, selon laquelle "quand P" est un adverbial de localisation temporelle. Nous montrons que les propriétés discursives de P, souvent traitée dans la littérature comme une proposition présupposée, s'expliquent par cette seule contrainte : "quand" impose de traiter cette proposition comme la description d'un repère temporel utilisé dans l'interprétation de Q. Nous montrons en outre que la théorie selon laquelle "quand P" désigne un repère temporel permet de rendre compte des contraintes qui pèsent sur les relations chronologiques pouvant s'établir entre les événements eP et eQ des deux propositions. En particulier, nous avançons que l'inférence d'une relation de succession immédiate entre eP et eQ reflète l'une des relations qui peuvent s'établir entre le référent d'un adverbial de localisation et l'événement qu'il localise : le référent de l'adverbial sert de borne initiale à l'intervalle d'occurrence de l'événement. Enfin, nous étudions la manière dont la description d'éventualité et le marqueur temporel accueillis par P contribuent à la sémantique de l'adverbial "quand P". Nous précisons les propriétés quantificationnelles et temporelles conférées au référent de "quand P" par les différents temps du français et expliquons par ces propriétés les contraintes de cooccurrence qui pèsent sur l'emploi des temps dans P et Q. / In this work, we adress the following question: how does "quand" change the interpretation that may be made of a sequence of clauses P. Q or Q. P when it prefixes P? After highlighting the problems that this matter raises in several pioneering studies in temporal semantics, we provide arguments to defend the theory E accepted by several authors E that quand P is a temporal locating adverbial. We show that the discourse properties of P, which is often treated in the literature as a presupposed proposition, is explained by the following single constraint: "quand" demands to treat this clause as the description of a time mark to be used in the interpretation of Q. We further show that the theory that "quand P" designates a time mark accounts for the constraints on the temporal relations that can be established between eP and eQ, the events of both clauses. In particular, we argue that the inference that eQ immediately follows eP reflects one of the relations that can be established between the referent of a temporal locating adverbial and the event it locates: the referent of the adverbial provides an initial bound to the interval of occurrence of the event. Finally, we study how the event description and the tense of P contribute to the semantics of the adverbial "quand P". We specify the quantificational and temporal properties imparted to the referent of quand P by the different tenses of French and explain these properties by co-occurrence constraints that impact the use of tenses in P and Q.

Cette recherche visait à clarifier les mécanismes de bas niveau impliqués dans la détection de la modulation de fréquence (FM). Les sons naturels véhiculent des modulations d’amplitude et de fréquence saillantes essentielles à la communication. L’analyse des réponses de neurones auditifs du noyau cochléaire montre que les propriétés spectro-temporelles des stimuli de FM de basse cadence sont représentées par deux mécanismes distincts basés sur le verrouillage en phase à l’enveloppe temporelle (ENV) et à la structure temporelle fine (TFS). La contribution relative de chaque mécanisme s’avère très dépendante des paramètres de stimulation (fréquence porteuse, cadence de modulation et profondeur de modulation) mais aussi du type de neurones, chacun étant spécialisé pour un type de représentation ou l'autre. L’existence de ces deux mécanismes de codage neuronal a été confirmée chez les auditeurs humains en utilisant deux paradigmes psychophysiques. Les résultats de ces études démontrent également que le mécanisme de codage de TFS est efficace dans des conditions d'écoute défavorables (e.g. en présence de modulations interférentes). Cependant, le mécanisme de codage de TFS est susceptible de se dégrader avec l'âge et plus encore avec la perte auditive, alors que le mécanisme de codage d’ENV semble relativement épargné. Deux modèles computationnels ont été développés afin d’expliquer les contributions des indices d’ENV et de TFS dans le système auditif normal et malentendant. / This research aimed at clarifying the low-level mechanisms involved in frequency-modulation (FM) detection. Natural sounds convey salient amplitude- and frequency-modulation patterns crucial for communication. Results from single auditory neurons in the cochlear nucleus show that the spectro-temporal properties of low-rate FM stimuli are accurately represented by two distinct mechanisms based on neural phase-locking to temporal envelope (ENV) and temporal fine structure (TFS) cues. The relative contribution of each mechanism was found to be highly dependent on stimulus parameters (carrier frequency, modulation rate and modulation depth) and also on the type of neuron, with clear specializations for one type of representation or the other. The validity of those two neural encoding mechanisms was confirmed for human listeners using two psychophysical paradigms. Results from those studies also demonstrate that the TFS coding mechanism is efficient in adverse listening conditions, like in the presence of interfering modulations. However, the TFS coding mechanism is prone to decline with age and even more with hearing loss, while the ENV coding mechanism seems relatively spared. Two computational models were developed to fully explain the contributions of ENV and TFS cues in the normal and impaired auditory system.

La planification temporelle constitue conceptuellement une partie du raisonnement temporelle et il appartient au domaine de recherche de l'intelligence artificielle. La planification temporelle peut être considérée comme une extension de la planification classique par les aspects temporels de l'action. La planification temporelle est généralement complété par des préférences ou des types différents decontraintes imposées à l'exécution des actiones. Il existe de nombreuses approches à ce problème. D'une part, il existe différents paradigmes pour la planification temporelle, par example: la planification par un recherche d'une solution optimale dans des graphes de planification (STRIPS), la planification via la satisfiabilité ou la planification pardes processus de Markov. Ces approches sont mutuellement incompatibles. D'autre part, la planification temporelle exige une sujet-spécification – comme il est défini d'une manière méthodologique. Selon cette situation, cette thèse vise à proposer une analyse approfondi de la planification avec des contraintes floues qui contient quelques remèdes à ces difficultés. À savoir, deux approches à la représentation et la modélisation de ces questions sont mises.Dans la première (chapitre 2, chapitre 3) - les relations floues d'Allen en tant que contraintes temporelles floues sont représentés par des normes de convolutions dans un espace de Banach des fonctions intégrables de Lebesgue. Cela nous permet de nous immergerles relations d'Allen dans les contextes computationnels de la planification temporelle (basée sur STRIPS et sur la procedure de Davis-Putnam) et d'élucider leur nature quantitative. Cette approche est développée dans un contexte des problèmes par systèmes multi-agents comme un sujet de cette approche. Dans les chapitres 4 et 5 les contraintes temporelles floues avec flou – introduit par préférences - sont représentées en termes logiques de la logique préférentielle de Halpern-Shoham. Cela nous permet d'adopter ces resultats dans une construction du contrôleur du plan. Cette approche est développée dans un contexte du problème du voyageur de commerce. Enfin, une tentative de réconcilier ces deux lignes de représentation des contraintes temporelles floues a été proposée dans le dernier chapitre. / Temporal planning forms conceptually a part of temporal reasoning and it belongs to research area of Artificial Intelligence and it may be seen as an extension of classical planning by temporal aspects of acting. Temporal planing is usually complemented by considering preferences or different types of temporal constraints imposed on execution of actions. There exist many approaches to this issue. One one hand, there are different paradigms to temporal planning, such as: planning via search in graphs (STRIPS), planning via satisfiability or planning in terms of Markov processes. These approaches are mutually incompatible. In addition, temporal planning requires a subject-specification as it is rather defined in a methodological way. On the other hand, temporal constraints are represented and modeled in different ways dependently on their quantitative or qualitative nature. In particular, Allen’s relations between temporal intervals – an important class of temporal constraints – do not have any quantitative aspects and cannot be considered in computational contexts. According to this situation, this PhD-thesis is aimed at the proposing a depth-analysis of temporal planning with fuzzy constraints which contains some remedies on these difficulties. Namely, two approaches to the representation and modeling of these issues are put forward. In the first one (chapter 2, chapter 3) – fuzzy Allen’s relations as fuzzy temporal constraints are represented by norms of convolutions in a Banach space of Lebesgue integrable functions. It allows us immerse Allen’s relations in the computational contexts of temporal planning (based on STRIPS and on DavisPutnam procedure) and to elucidate their quantitative nature. This approach is developed in a context of Multi-Agent Problem as a subject basis of this approach. In the second one (chapter 4, chapter 5) – fuzzy temporal constrains with fuzziness introduced by preferences are represented in a logical terms of Preferential Halpern-Shoham Logic. It allows us to adopt these result in a construction of the plan controller. This approach is developed in a context of Temporal Traveling Salesman Problem as a subject basis of this approach. Finally, an attempt to reconcile these two lines of representation of fuzzy temporal constraints was also proposed.

La Modélisation spatio-temporelle permet la prédiction d’une variable régionalisée à des sites non observés du domaine d’étude, basée sur l’observation de cette variable en quelques sites du domaine à différents temps t donnés. Dans cette thèse, l’approche que nous avons proposé consiste à coupler des modèles numériques et statistiques. En effet en privilégiant l’approche bayésienne nous avons combiné les différentes sources d’information : l’information spatiale apportée par les observations, l’information temporelle apportée par la boîte noire ainsi que l’information a priori connue du phénomène. Ce qui permet une meilleure prédiction et une bonne quantification de l’incertitude sur la prédiction. Nous avons aussi proposé un nouveau critère d’optimalité de plans d’expérience incorporant d’une part le contrôle de l’incertitude en chaque point du domaine et d’autre part la valeur espérée du phénomène. / Spatio-temporal modeling allows to make the prediction of a regionalized variable at unobserved points of a given field, based on the observations of this variable at some points of field at different times. In this thesis, we proposed a approach which combine numerical and statistical models. Indeed by using the Bayesian methods we combined the different sources of information : spatial information provided by the observations, temporal information provided by the black-box and the prior information on the phenomenon of interest. This approach allowed us to have a good prediction of the variable of interest and a good quantification of incertitude on this prediction. We also proposed a new method to construct experimental design by establishing a optimality criterion based on the uncertainty and the expected value of the phenomenon.

Les habiletés rythmiques varient considérablement d’un individu à l’autre. Cependant, notre compréhension du lien entre ces variations au niveau comportemental et les marqueurs électrophysiologiques qui les sous-tendent est incertaine. L’objectif du travail actuel était d’examiner la signature cérébrale (EEG) des différences individuelles des habiletés rythmiques impliquant la prédiction temporelle (i.e., perceptuelles, sensorimotrices). Les participants (n=43) ont effectué deux tâches provenant de la Battery for the Assessment of Auditory Sensorimotor and Rhythmic abilities (BAASTA, Dalla Bella et al., 2017). De plus, l’activité cérébrale de ces participants a été enregistrée lors d’une tâche de prédiction temporelle. Cette tâche utilisant le paradigme du stimulus discordant (i.e., oddball paradigm) consistait en la présentation de sons purs standards (i.e., non pertinents) et discordants (i.e., pertinents) sur des séquences isochrones ou non-isochrones (i.e., régulières ou non). Les résultats ont montré des différences individuelles dans les habiletés rhythmiques se reflétant au niveau des composantes ERP. Chez tous les participants, des meilleures habiletés sensorimotrices ont été associées à de plus petites amplitudes de la P50 lors de la présentation de sons standards, suggérant une inhibition accrue des stimuli non pertinents. Aussi, l’amplitude de la composante N100 pourrait servir de marqueur de la capacité de traitement de la discordance des stimuli. Effectivement, les individus ayant de bonnes habiletés de traitement du rythme, présente des amplitudes moins négatives de la N100 pour les sons discordants présentés régulièrement, suggérant une discrimination accrue des sons discordants. Ainsi, ces résultats ajoutent à notre compréhension des processus sous-jacents aux différences individuelles dans les habiletés rhythmiques. / It is known that rhythmic abilities vary widely in the general population. However, our understanding of the link between these variations at the behavioral level and their underlying brain electrophysiological patterns is uncertain. The aim of the present work was to investigate the electrophysiological correlates of individual differences in rhythmic abilities (i.e., perceptual, sensorimotor). Participants (n=43) performed two tasks of rhythmic abilities (beat alignment test and paced tapping) from the Battery for the Assessment of Auditory Sensorimotor and Rhythmic abilities (BAASTA, Dalla Bella et al., 2017). Moreover, the brain activity (EEG) of these participants was recorded while they performed a temporal predictability task. This task consisted in an oddball paradigm where standard (i.e., irrelevant tones) and deviant (i.e., relevant tones) sinusoidal tones were presented in isochronous (i.e., regular) and temporally random (i.e., irregular) sequences. Results indicated that individual differences in rhythmic abilities are reflected in electrophysiological markers of temporal predictability. Across all participants, improved sensorimotor abilities were associated with smaller amplitudes of the P50 auditory evoked potential to standard tones, suggesting increased inhibition of irrelevant stimuli. Moreover, the amplitude of the N100 component serve as a potential marker of the ability to process stimuli deviance. Indeed, individuals with good rhythm abilities have less negative amplitudes of N100 for deviant tones presented in the isochronous sequence, suggesting enhanced discrimination of deviant tones. Altogether, these findings add to our understanding of the processes underlying individual differences in rhythmic abilities.

Selon les codes de construction canadiens, dans les bâtiments susceptibles d'être soumis à des efforts sismiques, un système de reprise des forces sismiques (SRFS) doit être défini et il doit être en mesure de reprendre la totalité des efforts latéraux infligés par les tremblements de terre. Cette hypothèse permet de dimensionner le SRFS sécuritairement, mais soulève également une difficulté : déterminer les efforts sismiques dans les éléments n'en faisant pas partie, c'est-à-dire les éléments du système de reprise des charges de gravité (SRCG). Cette difficulté a même été mise en évidence lors de récents séismes à travers le monde. En effet, plusieurs bâtiments munis d'un SRFS bien défini se sont effondrés ou ont dû être démolis sans que le SRFS n'ait atteint sa pleine capacité. C'est plutôt parce que le SRCG n'a pas été en mesure de subir les déplacements latéraux. Selon les codes de construction canadiens en vigueur (CNBC 2010 et CSA A23.3-14), les efforts dans les éléments ne faisant pas partie du SRFS doivent être déterminés par analyse non linéaire ou par une méthode simplifiée si certains critères sont respectés. Ce mémoire de maîtrise présente une nouvelle méthode pour calculer les efforts dans les éléments ne faisant pas partie du SRFS basée sur l'analyse dynamique linéaire. Cette nouvelle méthode est basée sur l'hypothèse que si, dans le modèle d'éléments finis d'un bâtiment, la rigidité des éléments qui ne font pas partie du SRFS est réduite par un facteur assez élevé, les déplacements du modèle complet seront égaux à ceux du SRFS et les efforts peuvent être déterminés en les majorant par le facteur de réduction de la rigidité. La nouvelle méthode est démontrée par le calcul de la réponse sismique de bâtiments de 12 étages en béton armé symétrique et asymétrique. Aussi, ces résultats sont comparés à ceux obtenus à partir de l'application de la méthode d'analyse simplifié proposé dans la norme canadienne calcul des structures en béton (CSA A23.3-14, art. 21.11.2.2). Afin d'avoir des valeurs de comparaison cohérentes, des analyses non linéaires dans le temps sont également effectuées. Les résultats montrent que la nouvelle méthode peut prédire adéquatement le cisaillement et le moment de flexion en requérant moins de temps de modélisation que la méthode simplifiée de la norme A23.3-14. Par conséquent, cette nouvelle méthode est un bon substitut à l'analyse non linéaire pour prédire les forces sismiques dans les éléments ne sont pas considérés partie du SRFS.

Dans un contexte de tertiarisation croissante de la société, nous questionnons l'impact des services organisés en réseau sur les rapports sociaux. Pour cela, il s'agit de comprendre les influences réciproques de la production de service sur les modalités d'organisation spatio-temporelle des Français. Une série d'entretiens individuels interroge les modalités d'organisation des activités sociales du quotidien. Elle permet d'établir une typologie de stratégies d'organisations spatio-temporelles (routine, optimisation, conciliation, spontanéité, escamotage). En miroir, est interrogée la façon dont les niveaux hiérarchiques du Réseau postal (directions nationales, départementales et bureaux de poste) se figurent le client, en prenant en compte les différentes opérations de cadrages (éthiques, cognitifs, opératoires) qui déterminent l'action. Finalement nous montrons l'influence du réseau de la Poste sur l'organisation sociale d'individus de plus en plus rationnels, individuels et mobiles