Analyse des signaux radars polarimétriques en bandes C et L pour le suivi de l'humidité du sol de sites forestiers

Résumé : Dans les couverts forestiers, le suivi de l’humidité du sol permet de prévenir plusieurs désastres tels que la paludification, les incendies et les inondations. Comme ce paramètre est très dynamique dans l’espace et dans le temps, son estimation à grande échelle présente un grand défi, d’où le recours à la télédétection radar. Le capteur radar à synthèse d’ouverture (RSO) est couramment utilisé grâce à sa vaste couverture et sa résolution spatiale élevée. Contrairement aux sols nus et aux zones agricoles, le suivi de l’humidité du sol en zone forestière est très peu étudié à cause de la complexité des processus de diffusion dans ce type de milieu. En effet, la forte atténuation de la contribution du sol par la végétation et la forte contribution de volume issue de la végétation réduisent énormément la sensibilité du signal radar à l’humidité du sol. Des études portées sur des couverts forestiers ont montré que le signal radar en bande C provient principalement de la couche supérieure et sature vite avec la densité de la végétation. Cependant, très peu d’études ont exploré le potentiel des paramètres polarimétriques, dérivés d’un capteur polarimétrique comme RADARSAT-2, pour suivre l’humidité du sol sur les couverts forestiers. L’effet du couvert végétal est moins important avec la bande L en raison de son importante profondeur de pénétration qui permet de mieux informer sur l’humidité du sol. L’objectif principal de ce projet est de suivre l’humidité du sol à partir de données radar entièrement polarimétriques en bandes C et L sur des sites forestiers. Les données utilisées sont celles de la campagne terrain Soil Moisture Active Passive Validation EXperiment 2012 (SMAPVEX12) tenue du 6 juin au 17 juillet 2012 au Manitoba (Canada). Quatre sites forestiers de feuillus ont été échantillonnés. L’espèce majoritaire présente est le peuplier faux-tremble. Les données utilisées incluent des mesures de l’humidité du sol, de la rugosité de surface du sol, des caractéristiques des sites forestiers (arbres, sous-bois, litières…) et des données radar entièrement polarimétriques aéroportées et satellitaires acquises respectivement, en bande L (UAVSAR) à 30˚ et 40˚ et en bande C (RADARSAT-2) entre 20˚ et 30˚. Plusieurs paramètres polarimétriques ont été dérivés des données UAVSAR et RADARSAT-2 : les coefficients de corrélation (ρHHVV, φHHVV, etc); la hauteur du socle; l’entropie (H), l’anisotropie (A) et l’angle alpha extraits de la décomposition de Cloude-Pottier; les puissances de diffusion de surface (Ps), de double bond (Pd) extraites de la décomposition de Freeman-Durden, etc. Des relations entre les données radar (coefficients de rétrodiffusion multifréquences et multipolarisations (linéaires et circulaires) et les paramètres polarimétriques) et l’humidité du sol ont été développées et analysées. Les résultats ont montré que 1) En bande L, plusieurs paramètres optimaux permettent le suivi de l’humidité du sol en zone forestière avec un coefficient de corrélation significatif (p-value < 0,05): σ[indice supérieur 0] linéaire et σ[indice supérieur 0] circulaire (le coefficient de corrélation, r, varie entre 0,60 et 0,96), Ps (r entre 0,59 et 0,84), Pd (r entre 0,6 et 0,82), ρHHHV_30˚, ρVVHV_30˚, φHHHV_30˚ and φHHVV_30˚ (r entre 0,56 et 0,81) alors qu’en bande C, ils sont réduits à φHHHV, φVVHV et φHHVV (r est autour de 0,90). 2) En bande L, les paramètres polarimétriques n’ont pas montré de valeur ajoutée par rapport aux signaux conventionnels multipolarisés d’amplitude, pour le suivi de l’humidité du sol sur les sites forestiers. En revanche, en bande C, certains paramètres polarimétriques ont montré de meilleures relations significatives avec l’humidité du sol que les signaux conventionnels multipolarisés d’amplitude.

Le réinvestissement des acquis d’une expérience d’expatriation

L’expatriation est une stratégie organisationnelle en constante croissance et considérée comme un puissant moteur de développement du leadership. Les entreprises internationales qui l’emploient font toutefois face à de nombreux défis, dont celui de fidéliser les expatriés, qui sont nombreux à quitter dans les deux années suivant leur rapatriement. Comme solution à cette problématique, il a été proposé de faire une meilleure utilisation de l’expérience acquise à l’international. La présente étude vise donc à répondre aux questions suivantes : a) quels sont les acquis développés par les expatriés pendant leur assignation à l’étranger?, b) comment les expatriés réinvestissent-ils ces acquis au sein de leur organisation au retour de leur expérience d’expatriation?, et c) quels sont les facteurs facilitant le réinvestissement des acquis de l’expatriation? Pour ce faire, une méthode qualitative a été utilisée et des entretiens individuels en profondeur, semi-directifs, ont été effectués avec dix rapatriés francophones de quatre multinationales québécoises. L’analyse qualitative a été effectuée à l’aide d’un procédé inductif de catégories conceptualisantes permettant d’expliquer un phénomène, ici le réinvestissement des acquis de l’expérience d’expatriation, selon le point de vue des rapatriés. Premièrement, les participants affirment avoir fait des apprentissages de différents ordres. Il s’agit d’habiletés de gestion de soi, relationnelles, interculturelles, techniques, stratégiques, ainsi que des habiletés managériales. Deuxièmement, cette étude met en lumière qu’une fois de retour de leur assignation à l’international, les rapatriés utilisent, de manière consciente et volontaire, les acquis auxquels ils accordent de la valeur et déploient plusieurs comportements de réinvestissement des acquis tels que : partager des informations techniques, prévenir les problèmes potentiels et améliorer les façons de faire, représenter la compagnie à l’étranger, maintenir un réseau de contacts internationaux, agir à titre d’interprète culturel, gérer du personnel, former ou coacher d’autres expatriés, relever de nouveaux défis au sein de l’entreprise ou mettre en valeur leurs acquis dans le cadre d’un entretien d’embauche. Finalement, les rapatriés ont mis de l’avant des facteurs à la fois personnels et organisationnels qui faciliteraient, selon eux, le réinvestissement des acquis. Parmi les facteurs personnels, il y a la motivation de l’expatrié à transférer ses connaissances et à réinvestir ses acquis, la capacité à nommer et à affirmer ses besoins, le sentiment d’appartenance à l’entreprise et l’intention de rester, de même que de la patience et des attentes réalistes face au retour. Les facteurs organisationnels identifiés sont : la reconnaissance de la part du supérieur immédiat et de l’organisation, l’intérêt de la part des collègues et du supérieur immédiat, une culture organisationnelle de communication et de transparence, la présence d’une structure organisationnelle de transfert des connaissances et de gestion des talents, une diversité culturelle au sein de l’entreprise, la présence d’opportunités et de projets motivants en continuité avec le mandat à l’international et la tenue d’une rencontre-bilan avec les Ressources Humaines.

Analyse des impacts environnementaux des accords de libre-échange dans le secteur agricole : étude de cas de l’ALENA

La tendance internationale du commerce est actuellement basée sur une libéralisation et une ouverture des échanges entre les États. Pour faire suite à cette ouverture commerciale des frontières, plusieurs centaines d’accords de libre-échange sont ratifiés afin de réduire davantage les différents obstacles au commerce dans tous les secteurs. L’étude présente a pour objectif d’évaluer le libre-échange et plus particulièrement l’Accord de libre-échange nord-américain (ALENA) pour déterminer si les ententes commerciales sont de facto compatibles avec les objectifs environnementaux du développement durable, tout particulièrement dans le secteur agricole. L’analyse des théories du libre-échange démontre que la libéralisation du commerce mène généralement à la spécialisation et à un changement dans la composition des activités d’un pays. Cette hypothèse se concrétise dans le secteur agricole par une transition vers de grandes cultures d’une seule espèce, hautement mécanisées et dépendantes en intrants chimiques. Il résulte de ce changement de pratiques de multiples impacts environnementaux tels que la pollution de l’eau, de l’air et des sols, la perte de biodiversité, la propagation de ravageurs ainsi que la détérioration de la qualité du sol. Tous ces impacts environnementaux négatifs indiquent le manque de soutenabilité de ce modèle agricole. L’étude de cas de l’ALENA, un accord particulièrement intéressant à étudier vu son rôle décisif sur la scène des ententes commerciales, confirme ces résultats. Malgré les intentions louables d’intégrer un accord environnemental parallèle, les clauses établies ne sont pas suffisantes pour contrer les problématiques environnementales que la libéralisation des échanges a engendrées. En effet, un déplacement majeur de la production du Mexique vers les États-Unis a été constaté. Cela a entraîné une transition vers une production industrielle plus polluante. De multiples causes sont à la source de ce changement dans la production agricole, tel que le non-respect des clauses, l’asymétrie du pouvoir entre les membres, la privatisation et le pouvoir des lobbys, ainsi que le manque de pouvoir discrétionnaire des clauses environnementales. À partir de l’analyse de l’ALENA, des recommandations ont finalement été formulées afin d’offrir des pistes de solutions pour les prochains accords qui entreront en vigueur. D’abord, il est conseillé d’encourager la participation citoyenne dans le processus de négociation des accords. Ensuite, le processus d’évaluation des répercussions des accords pourrait être révisé pour obtenir des études plus détaillées. Il est aussi suggéré que le gouvernement porte une attention particulière à la production agricole de subsistance. Il est de plus proposé de se questionner collectivement sur la vision à long terme et sur le modèle de développement agricole désiré. Ensuite, il est suggéré d’analyser plus en profondeur la place du libre-échange particulièrement dans le secteur agricole. Finalement, il serait pertinent d’étudier des alternatives telles que l’économie écologique et le coopérativisme.

Transfert ultrarapide d’électron et transfert modéré d’énergie au sein d’assemblages supramoléculaires de colorants et d’un cluster de palladium

Résumé : Les transferts d’électrons photo-induits et d’énergie jouent un rôle primordial dans un grand nombre de processus photochimiques et photobiologiques, comme la respiration ou la photosynthèse. Une très grande quantité de systèmes à liaisons covalentes ont été conçus pour copier ces processus de transferts. Cependant, les progrès sont, en grande partie, limités par les difficultés rencontrées dans la synthèse de nouveaux couples de types donneurs-accepteurs. Récemment, des espèces utilisant des liaisons non-covalentes, comme les liaisons hydrogènes, les interactions [pi]-[pi], les liaisons de coordination métal-ligands ou encore les interactions électrostatiques sont le centre d’un nouvel intérêt du fait qu’ils soient plus faciles à synthétiser et à gérer pour obtenir des comportements de transferts d’électrons ou d’énergie plus flexibles et sélectifs. C’est dans cette optique que le travail de cette thèse a été mené, i.e. de concevoir des composés auto-assemblés avec des porphyrines et un cluster de palladium pour l’étude des transferts d’électrons photo-induits et d’énergie. Cette thèse se divise en quatre parties principales. Dans la première section, le chapitre 3, deux colorants porphyriniques, soit le 5-(4-carboxylphényl)-10, 15, 20-tristolyl(porphyrinato)zinc(II) (MCP, avec Na+ comme contre-ion) et 5, 15-bis(4-carboxylphényl)-15, 20-bistolyl(porphyrinato)zinc(II) (DCP, avec Na+ comme contre-ion) ont été utilisés comme donneurs d’électrons, et le [Pd3(dppm)3(CO)]2+ ([Pd32+], dppm = (Ph2P)2CH2, PF6‾ est le contre-ion) a été choisi comme accepteur d’électrons. La structure de l’assemblage [Pd32+]•••porphyrine a été élucidée par l’optimisation des géométries à l’aide de calculs DFT. La spectroscopie d’absorption transitoire (TAS) montre la vitesse de transferts d’électrons la plus rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection) jamais enregistrée pour ce type de système (porphyrine-accepteur auto-assemblés). Généralement, ces processus sont de l’ordre de l’échelle de la ps-ns. Cette vitesse est comparable aux plus rapides transferts d’électrons rapportés dans le cas de systèmes covalents de type porphyrine-accepteur rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection). Ce transfert d’électrons ultra-rapide (ket > 1.2 × 1013 s-1) se produit à l’état énergétique S1 des colorants dans une structure liée directement par des interactions ioniques, ce qui indique qu’il n’est pas nécessaire d’avoir de forts liens ou une géométrie courbée entre le donneur et l’accepteur. Dans une deuxième section, au chapitre 4, nous avons étudié en profondeur l’effet de l’utilisation de porphyrines à systèmes π-étendus sur le comportement des transferts d’électrons. Le colorant 9, 18, 27, 36-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPBP, avec Na+ comme contre-ion) a été sélectionné comme candidat, et le 5, 10, 15, 20-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)porphyrineatozinc(II) (TCPP, avec Na+ comme contre-ion) a aussi été utilisé à des fins de comparaisons. TCPBP et TCPP ont, tous deux, été utilisés comme donneurs d’électrons pour fabriquer des assemblages supramoléculaires avec le cluster [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Les calculs DFT ont été réalisés pour expliquer les structures de ces assemblages. Dans les conditions expérimentales, ces assemblages sont composés principalement d’une porphyrine avec 4 équivalents de clusters. Ces systèmes ont aussi été investigués par des mesures de quenching (perte de luminescence), par électrochimie et par d’autres techniques. Les transferts d’électrons (< 85 fs; temps inférieurs à la limite de détection) étaient aussi observés, de façon similaire aux assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les résultats nous indiquent que la modification de la structure de la porphyrine vers la tétrabenzoporphyrine ne semble pas influencer le comportement des cinétiques de transferts d’électrons (aller ou retour). Dans la troisième section, le chapitre 5, nous avons synthétisé la porphyrine hautement [pi]-conjuguée: 9, 18, 27, 36-tétra-(4-carboxyphényléthynyl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPEBP, avec Na+ comme contre-ion) par des fonctionnalisations en positions meso- et β, β-, qui présente un déplacement vers le rouge de la bande de Soret et des bandes Q. TCPEBP était utilisé comme donneur d’électrons pour fabriquer des motifs supramoléculaires avec le [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Des expériences en parallèle ont été menées en utilisant la 5, 10, 15, 20-tétra-(4-carboxyphényl)éthynylporphyrinatozinc(II) (TCPEP, avec Na+ comme contre-ion). Des calculs DFT et TDDFT ont été réalisés pour de nouveau déterminer de façon théorique les structures de ces systèmes. Les constantes d’association pour les assemblages TCPEBP•••[Pd32+]x sont les plus élevées parmi tous les assemblages entre des porphyrines et le cluster de palladium rencontrés dans la littérature. La TAS a montré, encore une fois, des processus de transferts d’électrons dans des échelles de l’ordre de 75-110 fs. Cependant, les transferts de retour d’électrons sont aussi très rapides (< 1 ps), ce qui est un obstacle potentiel pour des applications en cellules solaires à pigment photosensible (DSSCs). Dans la quatrième section, le chapitre 6, les transferts d’énergie triplets (TET) ont été étudiés pour les assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les analyses spectrales des états transitoires dans l’échelle de temps de la ns-[mu]s démontrent de façon évidente les TETs; ceux-ci présentent des transferts d’énergie lents et/ou des vitesses moyennes pour des transferts d’énergie T1-T1 (3dye*•••[Pd32+] → dye•••3[Pd32+]*) opérant à travers exclusivement le mécanisme de Förster avec des valeurs de kET autour de ~ 1 × 105 s-1 selon les mesures d’absorption transitoires à 298 K. Des forces motrices non-favorables rendent ces types de processus non-opérants ou très lents dans les états T1. L’état T1 de [Pd32+] (~8190 cm-1) a été qualitativement déterminé par DFT et par la mise en évidence de l’émission S0 ← Tn retardée à 680-700 nm provenant de l’annihilation T1-T1, ce qui fait que ce cluster peut potentiellement agir comme un donneur à partir de ses états Tn, et accepteur à partir de T1 à l’intérieur de ces assemblages. Des pertes d’intensités de types statiques pour la phosphorescence dans le proche-IR sont observées à 785 nm. Ce travail démontre une efficacité modérée des colorants à base de porphyrines pour être impliquée dans des TETs avec des fragments organométalliques, et ce, même attachées grâce à des interactions ioniques. En conclusion, les assemblages ioniques à base de porphyrines et de clusters de palladium présentent des propriétés de transferts d’électrons S1 ultra-rapides, et des transferts d’énergie T1 de vitesses modérées, ce qui est utile pour de possibles applications comme outils optoélectroniques. D’autres études, plus en profondeur, sont présentement en progrès.

Analyse du transfert des connaissances au laboratoire de Recherche et de développement d’activités de loisir en Techniques d’intervention en loisir

Le transfert des connaissances est une préoccupation constante pour les enseignants et les enseignantes. Pourtant, rares sont les études qui observent un transfert dans un cadre scolaire. Que se passe-t-il alors avec les connaissances des étudiants et des étudiantes s’ils ne les transfèrent pas? Ce projet de recherche vise dans un premier temps à explorer ce concept plutôt complexe qu’est le transfert des connaissances et dans un deuxième temps, à analyser si les étudiants et les étudiantes en Techniques d’intervention en loisir font du transfert lorsqu’ils sont placés devant un problème complexe à résoudre. Porté par le désir de comprendre ce qu’est le transfert des connaissances et de l’observer, ce projet a privilégié une approche qualitative descriptive. En ce sens, les quarante huit étudiantes et étudiants inscrits au cours de Recherche et développement d’activités de loisir ont été invités à participer à ce projet en tenant un journal de bord structuré dans lequel toutes les connaissances qu’ils ont utilisées ont été notées. Par la suite, des entrevues ciblées ont permis d’explorer en profondeur les propos de huit étudiantes et étudiants sélectionnés afin de comprendre leur processus cognitif. C’est ainsi qu’un portrait de l’utilisation des connaissances a pu être tracé. Au terme de ce projet de recherche, les résultats démontrent que pour assurer le transfert des connaissances, il faut que de concert, les étudiants et les étudiantes, le personnel enseignant ainsi que les gestionnaires y accordent une plus grande importance. Tout d’abord, pour comprendre ses fondements et pour le planifier au quotidien. Le transfert des connaissances n’est pas une étape finale d’un processus d’apprentissage, il est présent tout au long de celui-ci. Le transfert requiert du temps. Aussi, pour favoriser le transfert des connaissances, les étudiants doivent être placés dans des situations de résolution de problèmes complexes dans lesquelles ils sont encouragés à recontextualiser leurs connaissances.

Élaboration de stratégies pour l’enseignement de la pensée critique dans les cours de philosophie au collégial

Les enseignantes et les enseignants du collégial accordent beaucoup de valeur au développement intellectuel de leurs élèves. La pensée critique représente l'idéal d'une pensée accomplie et son développement est un des buts de la formation générale au cégepl. Les professeurs de philosophie savent d'expérience que leur discipline se déploie souvent selon un mode conceptuel abstrait, étrange pour plusieurs élèves, novices dans la vie intellectuelle. En philosophie, la pensée critique est reconnue pour sa capacité à développer une réflexion rationnelle en profondeur et à structurer les concepts nécessaires à l'élaboration d'une pensée autonome. Les enseignantes et les enseignants de philosophie du collégial savent bien que les élèves qui pratiquent ou qui développent la pensée critique peuvent acquérir une formation philosophique de base, intéressante et pertinente. Mais, qu'arrive-t-il à ceux et celles qui ne la possèdent pas ? Notre position est qu'avec une perspective pédagogique, l'ensemble des élèves peut parvenir à développer des habiletés de pensée critique qui leur permettent d'accéder à une réflexion de haut niveau. Afin de poser le problème de recherche, nous avons débuté par l'examen de plusieurs difficultés liées à l'enseignement de la pensée critique. Ce qui frappe d'abord, c'est l'ampleur d'un problème conceptuel; la pensée critique est un terme générique attrayant, mais inconsistant et qui se révèle ambigu à l'usage. Ensuite, il faut reconnaître la présence d'un problème pédagogique : pour enseigner la pensée critique, les professeurs de philosophie ont besoin de ressources et d'une pratique pédagogique propre à la discipline. Après l'examen de quelques manuels utilisés dans les cours de philosophie au collégial, nous avons noté que leur orientation n'est pas dirigée vers le développement de la pensée critique. On peut alors se demander ce que peuvent faire les professeurs pour développer la pensée critique des élèves lorsque celle-ci s'avère insuffisante. Un relevé sommaire de la documentation nous a permis de découvrir que l'enseignement de la pensée critique pouvait être fondé sur plusieurs modèles théoriques. Nous en avons examiné quatre qui vont soutenir le choix du cadre de référence de notre recherche : 1) une sensibilité à la métacognition, 2) un enseignement par infusion, 3) une enculturation à la pensée critique, et 4) une épistémologie développementale. Nous mentionnons ensuite les problèmes concernant l'évaluation de la pensée critique : pour certains auteurs, les instruments d'évaluation ne sont pas assez sensibles pour rendre compte de changements graduels et subtils à l'intérieur d'une session. Malgré cette difficulté, on trouve tout de même dans les écrits plusieurs stratégies d'enseignement qui pourraient avoir des effets sur le développement de la pensée critique des élèves. Un bref inventaire de ces stratégies nous conduit à choisir l'approche de Bean (2001) comme cadre de référence et comme modèle pour l'enseignement de la pensée critique. Dans son ouvrage, Engaging ideas: The professor's guide to integrating writing, critical thinking, and active learning in the classroom, Bean (2001) intègre l'enseignement de la pensée critique à l'appropriation d'un contenu disciplinaire. L'auteur distingue quatre phases de développement de la pensée critique, inspirées de Kolb : l'expérience concrète, l'observation réflexive, l'abstraction conceptuelle et l'expérimentation active. Il présente pour chacune des phases des activités d'écriture qui pourraient être transférables ou applicables au niveau collégial. Ce choix nous amène à formuler notre objectif de recherche : produire un répertoire de stratégies pédagogiques pour l'enseignement de la pensée critique dans les cours de philosophie au collégial sur le modèle proposé par Bean (2001). Ainsi, l'approche de la recherche développement nous sert bien à atteindre cet objectif. Selon cette approche, nous avons conçu un répertoire de stratégies pédagogiques à l'intention des professeurs de philosophie, en nous inspirant des activités d'écriture proposées par Bean (2001). Ce répertoire a ensuite été soumis à quatre professeurs de philosophie pour validation. Ces experts avaient la tâche d'évaluer le matériel pédagogique et de soumettre des avis pour l'améliorer. La version validée du répertoire constitue le document que nous soumettons pour supporter les professeurs qui ont à coeur de développer la pensée critique dans les cours de philosophie au collégial. Cette recherche devrait contribuer à mieux comprendre la problématique du développement de la pensée critique, à envisager des perspectives pour l'enseigner et à saisir les enjeux pour son enseignement dans les cours de philosophie. Ces avenues devraient intéresser particulièrement la communauté collégiale.

Transport coopératif d'un objet par deux robots humanoïdes dans un environnement encombré

Il y a présentement de la demande dans plusieurs milieux cherchant à utiliser des robots afin d'accomplir des tâches complexes, par exemple l'industrie de la construction désire des travailleurs pouvant travailler 24/7 ou encore effectuer des operation de sauvetage dans des zones compromises et dangereuses pour l'humain. Dans ces situations, il devient très important de pouvoir transporter des charges dans des environnements encombrés. Bien que ces dernières années il y a eu quelques études destinées à la navigation de robots dans ce type d'environnements, seulement quelques-unes d'entre elles ont abordé le problème de robots pouvant naviguer en déplaçant un objet volumineux ou lourd. Ceci est particulièrement utile pour transporter des charges ayant de poids et de formes variables, sans avoir à modifier physiquement le robot. Un robot humanoïde est une des plateformes disponibles afin d'effectuer efficacement ce type de transport. Celui-ci a, entre autres, l'avantage d'avoir des bras et ils peuvent donc les utiliser afin de manipuler précisément les objets à transporter. Dans ce mémoire de maîtrise, deux différentes techniques sont présentées. Dans la première partie, nous présentons un système inspiré par l'utilisation répandue de chariots de fortune par les humains. Celle-ci répond au problème d'un robot humanoïde naviguant dans un environnement encombré tout en déplaçant une charge lourde qui se trouve sur un chariot de fortune. Nous présentons un système de navigation complet, de la construction incrémentale d'une carte de l'environnement et du calcul des trajectoires sans collision à la commande pour exécuter ces trajectoires. Les principaux points présentés sont : 1) le contrôle de tout le corps permettant au robot humanoïde d'utiliser ses mains et ses bras pour contrôler les mouvements du système à chariot (par exemple, lors de virages serrés) ; 2) une approche sans capteur pour automatiquement sélectionner le jeu approprié de primitives en fonction du poids de la charge ; 3) un algorithme de planification de mouvement qui génère une trajectoire sans collisions en utilisant le jeu de primitive approprié et la carte construite de l'environnement ; 4) une technique de filtrage efficace permettant d'ignorer le chariot et le poids situés dans le champ de vue du robot tout en améliorant les performances générales des algorithmes de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) défini ; et 5) un processus continu et cohérent d'odométrie formés en fusionnant les informations visuelles et celles de l'odométrie du robot. Finalement, nous présentons des expériences menées sur un robot Nao, équipé d'un capteur RGB-D monté sur sa tête, poussant un chariot avec différentes masses. Nos expériences montrent que la charge utile peut être significativement augmentée sans changer physiquement le robot, et donc qu'il est possible d'augmenter la capacité du robot humanoïde dans des situations réelles. Dans la seconde partie, nous abordons le problème de faire naviguer deux robots humanoïdes dans un environnement encombré tout en transportant un très grand objet qui ne peut tout simplement pas être déplacé par un seul robot. Dans cette partie, plusieurs algorithmes et concepts présentés dans la partie précédente sont réutilisés et modifiés afin de convenir à un système comportant deux robot humanoides. Entre autres, nous avons un algorithme de planification de mouvement multi-robots utilisant un espace d'états à faible dimension afin de trouver une trajectoire sans obstacle en utilisant la carte construite de l'environnement, ainsi qu'un contrôle en temps réel efficace de tout le corps pour contrôler les mouvements du système robot-objet-robot en boucle fermée. Aussi, plusieurs systèmes ont été ajoutés, tels que la synchronisation utilisant le décalage relatif des robots, la projection des robots sur la base de leur position des mains ainsi que l'erreur de rétroaction visuelle calculée à partir de la caméra frontale du robot. Encore une fois, nous présentons des expériences faites sur des robots Nao équipés de capteurs RGB-D montés sur leurs têtes, se déplaçant avec un objet tout en contournant d'obstacles. Nos expériences montrent qu'un objet de taille non négligeable peut être transporté sans changer physiquement le robot.

Détermination des niches écologiques du phytoplancton à partir de données in situ du lac Montjoie

Le rôle central du phytoplancton à la base de la chaîne trophique aquatique motive une compréhension étayée des facteurs pouvant faire varier les populations et la composition des populations de phytoplancton. Cette compréhension est d'autant plus importante dans le contexte actuel, puisque nous savons que l'humain influence le climat et les milieux aquatiques par sa présence et ses activités. Nous tentons donc, dans notre étude, de déterminer les variables environnementales importantes qui dictent les changements de taille et de composition de la communauté de phytoplancton à l'échelle d'un lac et d'en déduire les niches réalisées des différentes espèces du lac. L'utilisation d'une station mobile de manière verticale dans le lac Montjoie (Saint-Denis-de-Brompton) a permis de collecter des données in situ à haute fréquence et résolution temporelle caractérisant la colonne d'eau. Combinée à ces mesures, une banque de données sur l'abondance de différentes catégories de phytoplancton a été créée à l'aide d'un cytomètre en flux imageur (IFCB) et d'un programme de reconnaissance d'images qui lui est associé. En combinant ces données nous avons déterminé que la température moyenne au-dessus de la thermocline et que la profondeur limite de chlorophylle (2 écarts-types sous le maximum de chlorophylle) étaient les 2 variables (parmi les variables mesurées) les plus appropriées pour déterminer les niches réalisées de nos catégories de phytoplancton. À l'aide de ces 2 variables, nous avons pu déterminer les niches réalisées d'une trentaine de catégories présentes dans notre lac. Les niches ont été déterminées à la fois sur les données d'abondance et sur les données de taux de croissance nette à l'aide de deux méthodes différentes, soit l'analyse canonique des correspondances (CCA) et la maximisation de l'entropie d'information (MaxEnt). Ce sont finalement les niches déterminées avec les taux de croissance nette qui sont les plus pertinentes. Les deux méthodes ont donné des résultats semblables, mais c'est MaxEnt qui est la plus versatile pour l'ajout de nouvelles variables explicatives et c'est donc celle-ci que nous privilégierons dans le futur.

Modèle analytique de pénétration de particules dans la peau par injection biolistique

L'objectif principal de ce projet était de comprendre et d'identifier les paramètres et conditions influençant la pénétration de microparticules dans la peau afin d'améliorer l'efficacité de l'injecteur sans-aiguille. De toute évidence, les modèles présents dans la littérature ne conviennent pas pour décrire, de façon analytique, les phénomènes qui se produisent lorsque les microparticules pénètrent dans la peau ni même lorsqu'un projectile sphérique est projeté dans un gel. Pour atteindre l'objectif du projet, il a d'abord été nécessaire d'avoir une vue d'ensemble de ce qu'est l'injection sans aiguille et de son fonctionnement ainsi que de connaître les particularités de la peau. Ensuite, l'étude des différents modèles présents dans la littérature, pour l'injection sans aiguille, mais aussi dans le domaine de la balistique a apporté des pistes de réflexion afin de développer le modèle analytique. Face aux imprécisions des paramètres reliés aux microparticules ainsi qu'à la peau et face à l'absence d'outils pour raffiner les paramètres, le modèle a été développé avec un système macroscopique. Ainsi, des projectiles macroscopiques ont été tirés dans des gels transparents afin de visualiser les phénomènes qui se produisent et de suivre la position du projectile dans le gel en temps réel. Ces données ont ensuite été utilisées afin d'établir un système de forces pouvant décrire correctement les forces appliquées sur le projectile et prédire la profondeur maximale atteinte par celui-ci. Des tests d'indentation quasi-statiques et dynamiques ont aussi été effectués sur les gels afin de caractériser leurs propriétés mécaniques et viscoélastiques et d'approfondir la compréhension de leur mécanisme de rupture. Les trois contributions significatives de cette thèse sont le développement d'un modèle analytique de pénétration de projectiles dans des gels, une méthode de caractérisation de la viscosité et de la contrainte ultime à la rupture à de hauts taux de déformation ainsi que l'estimation de la vitesse limite pour qu'un projectile pénètre le gel en fonction des paramètres intrinsèques du projectile et du gel. En ce qui a trait à la peau, le modèle prédit correctement la profondeur finale atteinte par les microparticules ayant un diamètre plus grand ou égal à celui des cellules (pénétration extracellulaire), mais n'est pas valide pour les microparticules ayant un diamètre plus petit que la cellule, car le mécanisme de pénétration est différent (pénétration intracellulaire).

L’infirmière en GMF : vers une meilleure connaissance des activités réalisées auprès des personnes atteintes de maladies chroniques

Résumé : Contexte : Depuis la création des Groupes de médecine de famille (GMF), les infirmières peuvent assurer le suivi des personnes atteintes de maladies chroniques (MC). Il existe des écarts entre la littérature et la pratique. Un constat provincial permettra une compréhension des enjeux d’optimisation de la pratique infirmière auprès de cette clientèle grandissante. Objectifs : 1) décrire les activités de l’infirmière en GMF auprès des personnes atteintes de MC; 2) décrire les éléments contextuels déterminants de ces activités; 3) dresser un portrait provincial des activités des infirmières de GMF auprès des personnes atteintes de MC. Méthode : Un devis mixte séquentiel exploratoire en trois volets a été effectué. Volet 1 : Une étude de cas multiple a été réalisée auprès de dix infirmières de GMF. Cinq sources de données ont été utilisées : 1) observation des rencontres infirmière-patient (n=10); 2) entrevues individuelles avec chaque infirmière (n=10); 3) entrevues individuelles avec chaque patient (n=10); 4) audit des notes infirmières au dossier des patients participant (n=10) et; 5) documents administratifs décrivant la pratique des infirmières à l’intérieur des GMF. L’analyse qualitative a permis de générer une liste d’activités et de décrire les éléments contextuels qui déterminent les activités. Volet 2 : Un questionnaire électronique a été créé à l’aide de la liste d’activités produite lors du Volet 1 et de la recension des écrits. Il a été validé et prétesté. Volet 3 : Une enquête provinciale a été réalisée auprès de 322 infirmières de GMF. Des analyses descriptives telles que des fréquences, moyennes, étendues et écarts types ont été effectuées. Résultats : Volet 1 : les activités des infirmières de GMF auprès des personnes atteintes de MC sont regroupées en cinq domaines. Des éléments liés à l’organisation, aux infirmières et aux personnes atteintes de MC peuvent influencer les activités. Volet 3 : 266 infirmières ont complété le questionnaire. Les résultats démontrent que leurs activités se situent principalement dans les domaines de la Promotion de la santé et de l’Évaluation globale de la condition de la personne. Les activités en lien avec la Collaboration infirmière-médecin et l’Organisation de l’offre de services sont réalisées de façon occasionnelle. Conclusion : Cette étude a permis une description en profondeur des activités des infirmières de GMF auprès des personnes atteintes de MC. Il s’agissait d’un jalon important en vue d’optimiser les interventions liées à la prise en charge des MC en soins de première ligne.

Évaluation de l’état des dalles en béton armé enterrées

Dans le souci d’améliorer le réseau de distribution de l'énergie électrique, tout en maintenant l'intégrité de certains sites urbains protégés, plusieurs municipalités du Québec ont choisi d’enfouir leurs fils électriques. Ce type d’installation requiert des chambres de raccordement souterraines afin de réaliser l’entretien du réseau et le câblage. Ces chambres sont typiquement placées à tous les 300 mètres du réseau et sont généralement recouvertes d’épaisseurs de remblai allant de 0,6 m à 1m. L’un des principaux problèmes affectant l’état structural de ces chambres est la dégradation du béton de la surface externe de celles-ci. Dans certains cas, la dégradation peut atteindre une portion non négligeable de l’épaisseur de la dalle, jusqu’à en causer l’effondrement. En plus de présenter un danger pour la population, ces effondrements entraînent des coûts d’entretien élevés pour les propriétaires d’ouvrages. En outre, ces chambres sont difficiles à inspecter par l’intérieur. Cette problématique est d’autant plus importante étant donné la grande quantité de chambres de raccordement souterraines construites par le passé. Dans ce contexte, Hydro-Québec a lancé un programme de recherche visant à faire l'évaluation par des techniques de contrôle non destructif de l’état du béton du toit des chambres de raccordement souterraines. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette étude. Le but de notre projet est d'évaluer les capacités de la technique du Géoradar à détecter l’endommagement du béton et, si possible, déterminer l’étendue en profondeur des dégradations dans le béton de ces dalles en béton armé enterrées. Ce mémoire de maîtrise présente la méthode proposée pour atteindre cet objectif. Des simulations numériques ont été réalisées, dans un premier temps, pour établir les limites de l'application Géoradar dans le cadre de notre problématique. Les résultats obtenus ont ensuite été confrontés à des essais réalisés sur des dalles réelles enterrées. Les travaux ont permis de montrer sans équivoque qu'avec le Géoradar, il est possible de déceler la dégradation au niveau des dalles enterrées, lorsque celles-ci se situaient à une profondeur maximale de 75 cm sous un sol de type sableux. Mais, il est encore difficile de pouvoir estimer l’étendue en profondeur de la dégradation, sans connaître l'état initial des dalles.

Étude du comportement d'une section d'essais de chaussée de BAC avec des armatures en PRFV

Au Québec, l’épandage des sels de déglaçage pendant l’entretien hivernal des routes est l’une des causes de la corrosion des armatures en acier dans les ouvrages routiers en béton armé. La corrosion de l’acier crée des tensions internes dans le béton, ce qui entraine l’éclatement du béton qui enrobe l’armature d’acier. La durée de vie des infrastructures routières est par conséquent réduite et les coûts d’entretien sont augmentés. Le présent projet de recherche est né d’une collaboration entre le ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des Transports (MTMDET) et l’Université de Sherbrooke. Il vise à étudier l’utilisation des barres en polymères renforcés de fibres de verre (PRFV), non sujettes à la corrosion dans les dalles en béton armé continu (BAC). Dans cette étude, une section de chaussée de 300 mètres de long a été instrumentée pendant la reconstruction de l’autoroute 40 Ouest à Montréal, pour caractériser le comportement à court et à long terme des dalles en BAC avec des armatures en PRFV. Les résultats expérimentaux montrent que les conditions climatiques affectent considérablement le comportement à la fissuration des dalles en BAC de PRFV et d’acier. Une analyse par éléments finis d’une section de la chaussée a été également réalisée avec le logiciel Abaqus en vue d’étudier l’influence de plusieurs paramètres tels que le taux d’armature longitudinale, les propriétés des barres de PRFV et leur profondeur, l’épaisseur de la dalle, le coefficient de dilatation thermique du béton et l’espacement des armatures transversales sur le comportement de la dalle en BAC de PRFV. Le modèle par éléments finis a été validé avec les résultats expérimentaux obtenus en chantier. Les résultats numériques montrent que le coefficient de dilatation thermique du béton, le taux d’armature longitudinale, les propriétés des barres de PRFV et leur positionnement dans la dalle, l’épaisseur de la dalle constituent les paramètres qui influencent le plus le comportement des dalles en BAC. Pour le dimensionnement des dalles en BAC de PRFV, des taux d’armature ainsi que des propriétés de barres de PRFV ont été proposés en tenant compte des résultats expérimentaux ainsi que de l’analyse par éléments finis.