Allocation optimale des ressources pour les applications et services de grille de calcul

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

Modèle de confiance et ontologie probabiliste pilotés par réseaux bayésiens pour la gestion des accords de services dans l’environnement de services infonuagiques

L’infonuage est un nouveau paradigme de services informatiques disponibles à la demande qui a connu une croissance fulgurante au cours de ces dix dernières années. Le fournisseur du modèle de déploiement public des services infonuagiques décrit le service à fournir, le prix, les pénalités en cas de violation des spécifications à travers un document. Ce document s’appelle le contrat de niveau de service (SLA). La signature de ce contrat par le client et le fournisseur scelle la garantie de la qualité de service à recevoir. Ceci impose au fournisseur de gérer efficacement ses ressources afin de respecter ses engagements. Malheureusement, la violation des spécifications du SLA se révèle courante, généralement en raison de l’incertitude sur le comportement du client qui peut produire un nombre variable de requêtes vu que les ressources lui semblent illimitées. Ce comportement peut, dans un premier temps, avoir un impact direct sur la disponibilité du service. Dans un second temps, des violations à répétition risquent d'influer sur le niveau de confiance du fournisseur et sur sa réputation à respecter ses engagements. Pour faire face à ces problèmes, nous avons proposé un cadre d’applications piloté par réseau bayésien qui permet, premièrement, de classifier les fournisseurs dans un répertoire en fonction de leur niveau de confiance. Celui-ci peut être géré par une entité tierce. Un client va choisir un fournisseur dans ce répertoire avant de commencer à négocier le SLA. Deuxièmement, nous avons développé une ontologie probabiliste basée sur un réseau bayésien à entités multiples pouvant tenir compte de l’incertitude et anticiper les violations par inférence. Cette ontologie permet de faire des prédictions afin de prévenir des violations en se basant sur les données historiques comme base de connaissances. Les résultats obtenus montrent l’efficacité de l’ontologie probabiliste pour la prédiction de violation dans l’ensemble des paramètres SLA appliqués dans un environnement infonuagique.

Effect of drug utilization reviews on the quality of in-hospital prescribing: a quasi-experimental study

Affiliation: Louise Potvin: Groupe de recherche interdisciplinaire en santé, Faculté de médecine, Université de Montréal

L’agence en oncologie de l’Ontario : actifs organisationnels et professionnels à l’amélioration des soins et des services

Cette thèse s’intéresse à l’amélioration des soins et des services de santé et touche aux relations entre 3 grands thèmes de l’analyse des organisations de santé : la gouvernance, le changement et les pratiques professionnelles. En nous appuyant sur l’analyse organisationnelle contemporaine, nous visons à mieux comprendre l’interface entre l’organisation et les pratiques cliniques. D’une part, nous souhaitons mieux comprendre comment l’organisation structure et potentialise les pratiques des acteurs. D’autre part, dans une perspective d’acteurs stratégiques, nous souhaitons mieux comprendre le rôle des pratiques des professionnels dans l’actualisation de leur profession et dans la transformation et l’évolution des organisations. Notre étude se fonde sur l’hypothèse qu’une synergie accrue entre l’organisation et les pratiques des professionnels favorisent l’amélioration de la qualité des soins et des services de santé. En 2004, le gouvernement ontarien entreprend une importante réforme des soins et services dans le domaine du cancer et revoit les rôles et mandats du Cancer Care Ontario, l’organisation responsable du développement des orientations stratégiques et du financement des services en cancer dans la province. Cette réforme appelle de nombreux changements organisationnels et cliniques et vise à améliorer la qualité des soins et des services dans le domaine de l’oncologie. C’est dans le cadre de cette réforme que nous avons analysé l’implantation d’un système de soins et de services pour améliorer la performance et la qualité et analysé le rôle des pratiques professionnelles, spécifiquement les pratiques infirmières, dans la transformation de ce système. La stratégie de recherche utilisée correspond à l’étude approfondie d’un cas correspondant à l’agence de soins et de services en oncologie en Ontario, le Cancer Care Ontario, et des pratiques professionnelles infirmières évoluant dans ce modèle. Le choix délibéré de ce cas repose sur les modalités organisationnelles spécifiques à l’Ontario en termes de soins en oncologie. La collecte de données repose sur 3 sources principales : les entrevues semi-structurées (n=25), l’analyse d’une abondante documentation et les observations non participatives. La thèse s’articule autour de trois articles. Le premier article vise à définir le concept de gouvernance clinique. Nous présentons l’origine du concept et définissons ses principales composantes. Concept aux frontières floues, la gouvernance clinique est axée sur le développement d’initiatives cliniques et organisationnelles visant à améliorer la qualité des soins de santé et la sécurité des patients. L’analyse de la littérature scientifique démontre la prédominance d’une vision statique de la gouvernance clinique et d’un contrôle accentué des pratiques professionnelles dans l’atteinte de l’efficience et de l’excellence dans les soins et les services. Notre article offre une conception plus dynamique de la gouvernance clinique qui tient compte de la synergie entre le contexte organisationnel et les pratiques des professionnels et soulève les enjeux reliés à son implantation. Le second article s’intéresse à l’ensemble des leviers mobilisés pour institutionnaliser les principes d’amélioration continue de la qualité dans les systèmes de santé. Nous avons analysé le rôle et la portée des leviers dans l’évolution du système de soins en oncologie en Ontario et dans la transformation des pratiques cliniques. Nos données empiriques révèlent 3 phases et de nombreuses étapes dans la transformation du système. Les acteurs en position d’autorité ont mobilisé un ensemble de leviers pour introduire des changements. Notre étude révèle que la transformation du Cancer Care Ontario est le reflet d’un changement radical de type évolutif où chacune des phases est une période charnière dans la transformation du système et l’implantation d’initiatives de qualité. Le troisième article pose un regard sur un levier spécifique de transformation, celui de la communauté de pratique, afin de mieux comprendre le rôle joué par les pratiques professionnelles dans la transformation de l’organisation des soins et ultimement dans le positionnement stratégique de la profession infirmière. Nous avons analysé les pratiques infirmières au sein de la communauté de pratique (CDP) des infirmières en pratique avancée en oncologie. En nous appuyant sur la théorie de la stratégie en tant que pratique sociale, nos résultats indiquent que l’investissement de la profession dans des domaines stratégiques augmente les capacités des infirmières à transformer leurs pratiques et à transformer l’organisation. Nos résultats soulignent le rôle déterminant du contexte dans le développement de capacités stratégiques chez les professionnels. Enfin, nos résultats révèlent 3 stratégies émergentes des pratiques des infirmières : une stratégie de développement de la pratique infirmière en oncologie, une stratégie d’institutionnalisation des politiques de la CDP dans le système en oncologie et une stratégie de positionnement de la profession infirmière. Les résultats de notre étude démontrent que l’amélioration de la qualité des soins et des services de santé est située. L’implantation de transformations dans l’ensemble d’un système, tel que celui du cancer en Ontario, est tributaire d’une part, des capacités d’action des acteurs en position d’autorité qui mobilisent un ensemble de leviers pour introduire des changements et d’autre part, de la capacité des acteurs à la base de l’organisation à s’approprier les leviers pour développer un projet professionnel, améliorer leurs pratiques professionnelles et transformer le système de soins.

Measuring and evaluating quality of care in referral maternities in Mali and Senegal in the context of overlapping interventions

Dans cette thèse, nous décrivons les résultats d’un projet de recherche visant à mesurer et évaluer la qualité des soins obstétricaux des hôpitaux de référence au Mali et au Sénégal. Dans ces pays, la mortalité maternelle hospitalière est élevée et est liée en partie à la pratique médicale inadéquate. Cette recherche a été réalisée dans le cadre de l’étude QUARITE, un essai randomisé en grappe évaluant l’efficacité du programme GESTA International visant à réduire la mortalité maternelle hospitalière. GESTA a été mis en œuvre entre 2008 et 2010 et consistait en la formation des professionnels de santé et en la revue des cas de décès maternels. En parallèle de QUARITE, les programmes de prévention de la transmission du VIH de la mère à l’enfant (PTME) ont été mis à l’échelle à travers les pays. Ces derniers ayant également la capacité d’augmenter la qualité des soins obstétricaux, nous avons donc évalué les effets des deux programmes (GESTA et PTME) sur la qualité des soins. Dans un premier temps, à l’aide d’une recension des écrits nous avons évalué la capacité d’un audit clinique basé sur des critères à mesurer la qualité des soins obstétricaux. Cet audit vérifiait si l’offre des soins avait respecté les critères cliniques définissant la meilleure prise en charge selon l’évidence scientifique et l’avis des experts. Nous avons démontré que cet outil est largement utilisé dans les pays à faibles et moyens revenus, malgré le peu d’évidence sur sa validité (article 1). Dans un deuxième temps, nous avons développé un audit clinique basé sur des critères qui s’applique au contexte ouest-africain et qui a été approuvé par des experts-obstétriciens nationaux et internationaux. À partir des dossiers obstétricaux, les actes médicaux posés pendant le travail et l’accouchement ont été évalués à l‘aide de cet instrument. La qualité des soins a été estimée sous forme de pourcentage de critères atteints. Appliqué dans différents contextes et par différents auditeurs, nous avons démontré que notre instrument est fiable et valide (article 3). Néanmoins, l’expérience de l’audit nous a amenés à nous questionner sur le mauvais remplissage des dossiers médicaux et ses conséquences sur la qualité des soins (article 2). Dans un troisième temps, l’outil a été appliqué à large échelle pour évaluer les effets de l’intervention GESTA (article 4). Nous avons mené une révision de plus de 800 dossiers obstétricaux dans 32 hôpitaux de référence (16 bénéficiaires de l’intervention et 16 non-bénéficiaires). Grâce à cet audit clinique, nous avons démontré que le programme GESTA contribue à l’amélioration de la qualité des soins, spécifiquement l’examen clinique lors de l’admission et le suivi après l’accouchement. Dernièrement, nous avons utilisé cet instrument afin d’évaluer les effets des programmes de PTME sur la qualité des soins obstétricaux (article 5). Notre travail a documenté que seulement certaines composantes du programme de PTME améliorent la qualité des soins telles que la formation des professionnels et les services complémentaires en nutrition. En conclusion, cette recherche a identifié plusieurs pistes d’intervention pour améliorer la qualité des soins obstétricaux en Afrique de l’Ouest.

The influence of primary care clinic characteristics on the quality of care for depression in patients with different comorbidity profiles

Dans les services de première ligne, la majorité des personnes atteintes de dépression souffrent également d’autres maladies chroniques comorbides. Offrir des soins de haute qualité à ces patients représente un défi important pour les intervenants en première ligne ainsi que pour le système de santé. Il y a des raisons de croire que les contextes organisationnels dans lesquels les intervenants pratiquent ont une influence importante sur les soins. Cependant, peu d’études ont examiné directement la façon dont les caractéristiques des cliniques facilitent ou entravent les soins offerts aux patients atteints de dépression et de différents types de maladies chroniques comorbides. L’objectif général de ce projet de recherche était donc de mieux comprendre comment différentes caractéristiques des cliniques de première ligne influencent la qualité des soins pour la dépression chez des patients ayant différents profils de comorbidité. La thèse comporte deux études. Tout d'abord, nous avons effectué une revue systématique examinant les relations entre la comorbidité physique chronique et la qualité des soins pour la dépression dans les services de première ligne afin de clarifier la nature de ces relations et d’identifier les facteurs qui pourraient influer sur ces relations. Ensuite, nous avons effectué une étude aux méthodes mixtes ayant deux volets : (a) un volet quantitatif examinant les relations entre la qualité des soins pour la dépression, les profils de comorbidité des patients, et les caractéristiques des cliniques de première ligne par le biais d’analyses de régression multiniveaux de données issues de deux enquêtes, et (b) un volet qualitatif basé sur une étude de cas explorant les perceptions des professionnels des services de première ligne sur les facteurs organisationnels pouvant influencer la qualité des soins offerts aux patients souffrant de dépression et d’autres maladies chroniques comorbides. Les résultats de ces études ont montré que, bien que la qualité des soins de la dépression en soins primaires soit sous-optimale, certains sous-groupes de patients dépressifs sont plus à risque que d’autres de recevoir des soins pour la dépression inadéquats, notamment des patients ayant uniquement des comorbidités chroniques physiques. Cependant, plusieurs caractéristiques des cliniques de première ligne semblent faciliter l’offre de soins de qualité aux patients atteints de dépression et de maladies chroniques comorbides : les normes et les valeurs liées au travail d'équipe et le soutien mutuel, l'accès au soutien des professionnels ayant une expertise en santé mentale, l’utilisation des algorithmes de traitement et d’autres outils d’aide à la décision pour la dépression, et l’absence d’obstacles liés aux modèles de rémunération inadéquats. Une des façons dont ces caractéristiques favorisent la qualité est en facilitant la circulation des connaissances dans les cliniques de première ligne. Nos résultats suggèrent que des interventions organisationnelles ciblées sont nécessaires pour améliorer la qualité des soins pour la dépression que reçoivent les patients ayant des maladies chroniques comorbides. Ces interventions peuvent viser différents domaines organisationnels (ex : caractéristiques structurelles/stratégiques, sociales, technologies et épistémiques) mais doivent aussi prendre en compte comment les éléments de chaque domaine interagissent et comment ils pourraient influencer les soins pour des patients ayant des profils de comorbidité différents.

Gestion adaptative des ressources dans les réseaux maillés sans fil à multiples-radios multiples-canaux

Depuis quelques années, la recherche dans le domaine des réseaux maillés sans fil ("Wireless Mesh Network (WMN)" en anglais) suscite un grand intérêt auprès de la communauté des chercheurs en télécommunications. Ceci est dû aux nombreux avantages que la technologie WMN offre, telles que l'installation facile et peu coûteuse, la connectivité fiable et l'interopérabilité flexible avec d'autres réseaux existants (réseaux Wi-Fi, réseaux WiMax, réseaux cellulaires, réseaux de capteurs, etc.). Cependant, plusieurs problèmes restent encore à résoudre comme le passage à l'échelle, la sécurité, la qualité de service (QdS), la gestion des ressources, etc. Ces problèmes persistent pour les WMNs, d'autant plus que le nombre des utilisateurs va en se multipliant. Il faut donc penser à améliorer les protocoles existants ou à en concevoir de nouveaux. L'objectif de notre recherche est de résoudre certaines des limitations rencontrées à l'heure actuelle dans les WMNs et d'améliorer la QdS des applications multimédia temps-réel (par exemple, la voix). Le travail de recherche de cette thèse sera divisé essentiellement en trois principaux volets: le contrôle d‟admission du trafic, la différentiation du trafic et la réaffectation adaptative des canaux lors de la présence du trafic en relève ("handoff" en anglais). Dans le premier volet, nous proposons un mécanisme distribué de contrôle d'admission se basant sur le concept des cliques (une clique correspond à un sous-ensemble de liens logiques qui interfèrent les uns avec les autres) dans un réseau à multiples-sauts, multiples-radios et multiples-canaux, appelé RCAC. Nous proposons en particulier un modèle analytique qui calcule le ratio approprié d'admission du trafic et qui garantit une probabilité de perte de paquets dans le réseau n'excédant pas un seuil prédéfini. Le mécanisme RCAC permet d‟assurer la QdS requise pour les flux entrants, sans dégrader la QdS des flux existants. Il permet aussi d‟assurer la QdS en termes de longueur du délai de bout en bout pour les divers flux. Le deuxième volet traite de la différentiation de services dans le protocole IEEE 802.11s afin de permettre une meilleure QdS, notamment pour les applications avec des contraintes temporelles (par exemple, voix, visioconférence). À cet égard, nous proposons un mécanisme d'ajustement de tranches de temps ("time-slots"), selon la classe de service, ED-MDA (Enhanced Differentiated-Mesh Deterministic Access), combiné à un algorithme efficace de contrôle d'admission EAC (Efficient Admission Control), afin de permettre une utilisation élevée et efficace des ressources. Le mécanisme EAC prend en compte le trafic en relève et lui attribue une priorité supérieure par rapport au nouveau trafic pour minimiser les interruptions de communications en cours. Dans le troisième volet, nous nous intéressons à minimiser le surcoût et le délai de re-routage des utilisateurs mobiles et/ou des applications multimédia en réaffectant les canaux dans les WMNs à Multiples-Radios (MR-WMNs). En premier lieu, nous proposons un modèle d'optimisation qui maximise le débit, améliore l'équité entre utilisateurs et minimise le surcoût dû à la relève des appels. Ce modèle a été résolu par le logiciel CPLEX pour un nombre limité de noeuds. En second lieu, nous élaborons des heuristiques/méta-heuristiques centralisées pour permettre de résoudre ce modèle pour des réseaux de taille réelle. Finalement, nous proposons un algorithme pour réaffecter en temps-réel et de façon prudente les canaux aux interfaces. Cet algorithme a pour objectif de minimiser le surcoût et le délai du re-routage spécialement du trafic dynamique généré par les appels en relève. Ensuite, ce mécanisme est amélioré en prenant en compte l‟équilibrage de la charge entre cliques.

Le support de VoIP dans les réseaux maillés sans fil WiMAX en utilisant une approche de contrôle et d'assistance au niveau MAC

Les réseaux maillés sans fil (RMSF), grâce à leurs caractéristiques avantageuses, sont considérés comme une solution efficace pour le support des services de voix, vidéo et de données dans les réseaux de prochaine génération. Le standard IEEE 802.16-d a spécifié pour les RMSF, à travers son mode maillé, deux mécanismes de planifications de transmission de données; à savoir la planification centralisée et la planification distribuée. Dans ce travail, on a évalué le support de la qualité de service (QdS) du standard en se focalisant sur la planification distribuée. Les problèmes du système dans le support du trafic de voix ont été identifiés. Pour résoudre ces problèmes, on a proposé un protocole pour le support de VoIP (AVSP) en tant qu’extension au standard original pour permettre le support de QdS au VoIP. Nos résultats préliminaires de simulation montrent qu’AVSP offre une bonne amélioration au support de VoIP.

Gestion des ressources dans les réseaux cellulaires sans fil

L’émergence de nouvelles applications et de nouveaux services (tels que les applications multimédias, la voix-sur-IP, la télévision-sur-IP, la vidéo-sur-demande, etc.) et le besoin croissant de mobilité des utilisateurs entrainent une demande de bande passante de plus en plus croissante et une difficulté dans sa gestion dans les réseaux cellulaires sans fil (WCNs), causant une dégradation de la qualité de service. Ainsi, dans cette thèse, nous nous intéressons à la gestion des ressources, plus précisément à la bande passante, dans les WCNs. Dans une première partie de la thèse, nous nous concentrons sur la prédiction de la mobilité des utilisateurs des WCNs. Dans ce contexte, nous proposons un modèle de prédiction de la mobilité, relativement précis qui permet de prédire la destination finale ou intermédiaire et, par la suite, les chemins des utilisateurs mobiles vers leur destination prédite. Ce modèle se base sur : (a) les habitudes de l’utilisateur en terme de déplacements (filtrées selon le type de jour et le moment de la journée) ; (b) le déplacement courant de l’utilisateur ; (c) la connaissance de l’utilisateur ; (d) la direction vers une destination estimée ; et (e) la structure spatiale de la zone de déplacement. Les résultats de simulation montrent que ce modèle donne une précision largement meilleure aux approches existantes. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous intéressons au contrôle d’admission et à la gestion de la bande passante dans les WCNs. En effet, nous proposons une approche de gestion de la bande passante comprenant : (1) une approche d’estimation du temps de transfert intercellulaire prenant en compte la densité de la zone de déplacement en terme d’utilisateurs, les caractéristiques de mobilité des utilisateurs et les feux tricolores ; (2) une approche d’estimation de la bande passante disponible à l’avance dans les cellules prenant en compte les exigences en bande passante et la durée de vie des sessions en cours ; et (3) une approche de réservation passive de bande passante dans les cellules qui seront visitées pour les sessions en cours et de contrôle d’admission des demandes de nouvelles sessions prenant en compte la mobilité des utilisateurs et le comportement des cellules. Les résultats de simulation indiquent que cette approche réduit largement les ruptures abruptes de sessions en cours, offre un taux de refus de nouvelles demandes de connexion acceptable et un taux élevé d’utilisation de la bande passante. Dans la troisième partie de la thèse, nous nous penchons sur la principale limite de la première et deuxième parties de la thèse, à savoir l’évolutivité (selon le nombre d’utilisateurs) et proposons une plateforme qui intègre des modèles de prédiction de mobilité avec des modèles de prédiction de la bande passante disponible. En effet, dans les deux parties précédentes de la thèse, les prédictions de la mobilité sont effectuées pour chaque utilisateur. Ainsi, pour rendre notre proposition de plateforme évolutive, nous proposons des modèles de prédiction de mobilité par groupe d’utilisateurs en nous basant sur : (a) les profils des utilisateurs (c’est-à-dire leur préférence en termes de caractéristiques de route) ; (b) l’état du trafic routier et le comportement des utilisateurs ; et (c) la structure spatiale de la zone de déplacement. Les résultats de simulation montrent que la plateforme proposée améliore la performance du réseau comparée aux plateformes existantes qui proposent des modèles de prédiction de la mobilité par groupe d’utilisateurs pour la réservation de bande passante.