Apprentissage machine efficace : théorie et pratique

Malgré des progrès constants en termes de capacité de calcul, mémoire et quantité de données disponibles, les algorithmes d'apprentissage machine doivent se montrer efficaces dans l'utilisation de ces ressources. La minimisation des coûts est évidemment un facteur important, mais une autre motivation est la recherche de mécanismes d'apprentissage capables de reproduire le comportement d'êtres intelligents. Cette thèse aborde le problème de l'efficacité à travers plusieurs articles traitant d'algorithmes d'apprentissage variés : ce problème est vu non seulement du point de vue de l'efficacité computationnelle (temps de calcul et mémoire utilisés), mais aussi de celui de l'efficacité statistique (nombre d'exemples requis pour accomplir une tâche donnée). Une première contribution apportée par cette thèse est la mise en lumière d'inefficacités statistiques dans des algorithmes existants. Nous montrons ainsi que les arbres de décision généralisent mal pour certains types de tâches (chapitre 3), de même que les algorithmes classiques d'apprentissage semi-supervisé à base de graphe (chapitre 5), chacun étant affecté par une forme particulière de la malédiction de la dimensionalité. Pour une certaine classe de réseaux de neurones, appelés réseaux sommes-produits, nous montrons qu'il peut être exponentiellement moins efficace de représenter certaines fonctions par des réseaux à une seule couche cachée, comparé à des réseaux profonds (chapitre 4). Nos analyses permettent de mieux comprendre certains problèmes intrinsèques liés à ces algorithmes, et d'orienter la recherche dans des directions qui pourraient permettre de les résoudre. Nous identifions également des inefficacités computationnelles dans les algorithmes d'apprentissage semi-supervisé à base de graphe (chapitre 5), et dans l'apprentissage de mélanges de Gaussiennes en présence de valeurs manquantes (chapitre 6). Dans les deux cas, nous proposons de nouveaux algorithmes capables de traiter des ensembles de données significativement plus grands. Les deux derniers chapitres traitent de l'efficacité computationnelle sous un angle différent. Dans le chapitre 7, nous analysons de manière théorique un algorithme existant pour l'apprentissage efficace dans les machines de Boltzmann restreintes (la divergence contrastive), afin de mieux comprendre les raisons qui expliquent le succès de cet algorithme. Finalement, dans le chapitre 8 nous présentons une application de l'apprentissage machine dans le domaine des jeux vidéo, pour laquelle le problème de l'efficacité computationnelle est relié à des considérations d'ingénierie logicielle et matérielle, souvent ignorées en recherche mais ô combien importantes en pratique.

Analyse épistémologique du potentiel créateur de la sélection naturelle ; entre darwinisme et postdarwinisme

Ce mémoire propose de faire l’analyse épistémologique du pouvoir créateur de la sélection naturelle. L’objectif sera de déterminer en quelle mesure il est légitime ou non de lui attribuer un tel pouvoir. Pour ce faire, il sera question de savoir si l’explication sélectionniste peut répondre à la question de l’origine des formes structurelles du vivant. Au premier chapitre, nous verrons le raisonnement qui mena Darwin à accorder un pouvoir créateur à la sélection naturelle. Nous comprendrons alors qu’un cadre exclusivement darwinien n’est peut-être pas à même de répondre au problème de la nouveauté évolutionnaire. Au deuxième chapitre, nous verrons dans une perspective darwinienne qu’il est possible de conserver l’essence de la théorie darwinienne et d’accorder à la sélection naturelle un pouvoir créateur, bien que deux des piliers darwiniens fondamentaux doivent être remis en question. Au troisième chapitre, nous verrons dans une perspective postdarwinienne que le pouvoir cumulatif de la sélection naturelle n’est peut-être pas à même d’expliquer l’adaptation sur le plan individuel, ce qui remet lourdement en question le pouvoir créateur de la sélection naturelle. Nous comprendrons alors que le débat, entre partisans d’une vision positive et partisans d’une vision négative de la sélection naturelle, dépend peut-être d’un présupposé métaphysique particulier.

Multiculturalisme et respect de soi : une défense libérale du droit à un contexte de valorisation

Alors que la plupart des théories libérales ont mis l’accent sur les principes de justice, et sur une conception de la justice qui nous fait penser la société et les relations individuelles de manière de plus en plus abstraite, les réflexions sur le respect de soi nous portent plutôt vers ce qui est essentiel à la valeur et l’importance de l’identité des personnes et de leurs relations sociales. Ces réflexions nous révèlent que non seulement les principes de justice ne sont pas la seule source de respect, mais que tant les cultures et les religions que les communautés morales et les groupes compréhensifs ont des rôles fondamentaux pour le niveau de respect de soi et de respect mutuel que les individus éprouvent envers eux-mêmes et envers les autres. Si les projets de vie, les valeurs et les croyances des individus sont révélés comme fondamentaux à leur autonomie et leur vie comme individu, les réflexions sur le multiculturalisme et le pluralisme révèlent les difficultés de notre temps : comment une société peut-elle promouvoir le respect de soi des individus dans un tel contexte de diversité morale, compréhensive, religieuse, etc.? Critiquant les théories de John Rawls, Will Kymlicka, ainsi que certains arguments de philosophes tels que Bhiku Parekh et David Miller, la thèse défendue dans ce mémoire prend la position très forte qu’une société doit donner beaucoup plus de moyens aux individus pour que leur respect de soi soit favorisé. La thèse centrale est que les individus ont tous le droit à un contexte de valorisation, soit un espace politique propre à une communauté ou un groupe et qui inclut les institutions et les pouvoirs nécessaires pour que le respect de soi des membres de ces groupes puisse être favorisé. C’est seulement par un tel droit et par les revendications structurelles et institutionnelles qui s’y rapportent que les groupes culturels et religieux, ainsi que les communautés morales et les groupes compréhensifs peuvent être reconnus politiquement et qu’une théorie libérale et multiculturelle des individus et des groupes puisse concilier idéal et réalité.

Nouvelle approche en théorie des jeux comportementale

Il a été démontré en laboratoire que l’équilibre de Nash n’était pas toujours un bon indicateur du comportement humain. Différentes théories alternatives (aversion à l’inégalité, réciprocité et norme sociale) ont vu le jour pour combler les lacunes de la théorie classique, mais aucune d’elles ne permet d’expliquer la totalité des phénomènes observés en laboratoire. Après avoir identifié les lacunes de ces modèles, ce mémoire développe un modèle qui synthétise dans un tout cohérent les avancées de ceux-ci à l’aide de préférences hétérogènes. Afin d’augmenter la portée du modèle, une nouvelle notion d’équilibre, dite comportementale, est ajoutée au modèle. En appliquant le nouveau modèle à des jeux simples, nous pouvons voir comment il élargit le nombre de comportements pouvant être modélisé par la théorie des jeux.

Le développement d’une grille d’évaluation du risque d’agression physique en communauté. L’implantation de G.E.R.A.C. à l’Urgence-Psychosociale-Justice.

Rapport de stage présenté à la Faculté des arts et des sciences en vue de l’obtention du grade de maîtrise en criminologie (option intervention).

Développement d’une approche de régulation des essais cliniques dans un contexte de pays en développement : le cas du Mali

Le Mali est devenu un milieu attractif pour les essais cliniques. Cependant, le cadre de réglementation pour leur surveillance y est très limité. Le pays manque de l’expertise, de l’infrastructure et des ressources nécessaires pour mettre en œuvre pleinement la régulation. Ceci représente un risque pour la sécurité des sujets de recherche et l’intégrité des résultats scientifiques. Il ne permet pas non plus de s’aligner sur les normes internationales en vigueur, telles que la déclaration d’Helsinki, les directives éthiques internationales du Conseil des organisations internationales des sciences médicales (CIOMS) ou les réglementations de pays industrialisés comme les États-Unis, le Canada ou l’Union Européenne. Pour améliorer la situation, la présente étude vise à comprendre les enjeux de la régulation des essais cliniques au Mali afin de suggérer des pistes de solutions et des recommandations. L’étude a été réalisée à l’aide de méthodes qualitatives, soit l’examen de documents officiels et des entrevues semi-dirigées avec les principaux acteurs impliqués dans les essais cliniques. La théorie néo-institutionnelle a servi de toile de fond à l’analyse des données. L’approche néo-institutionnelle consiste à expliquer l’influence de l’environnement sur les organisations. Selon cette approche, l’environnement s’assimile à des champs organisationnels incluant les connexions locales ou non, les liens horizontaux et verticaux, les influences culturelles et politiques ainsi que les échanges techniques. Les résultats présentés dans un premier article montrent l’existence de nombreux enjeux reflétant la carence du système de régulation au Mali. La coexistence de quatre scénarios d’approbation des essais cliniques illustre bien l’inconsistance des mécanismes. Tout comme l’absence d’inspection, l’inconsistance des mécanismes traduit également l’intervention limitée des pouvoirs publics dans la surveillance réglementaire. Ces enjeux résultent d’une double influence subie par les autorités réglementaires et les comités d’éthique. Ceux-ci sont, d’une part, influencés par l’environnement institutionnel sous pressions réglementaires, cognitives et normatives. D’autre part, les pouvoirs publics subissent l’influence des chercheurs qui opèrent comme des entrepreneurs institutionnels en occupant un rôle central dans le champ de la régulation. Dans un second article, l’étude propose une analyse détaillée des facteurs influençant la régulation des essais cliniques. Ces facteurs sont synthétisés en cinq groupes répartis entre deux sphères d’influence. L’analyse montre combien ces facteurs influencent négativement la régulation, notamment : 1) la structuration inachevée du champ de régulation due à un faible degré d’interactions, une absence de structure de coordination, d’informations mutuelles et de conscience dans la constitution des interdépendances; et 2) les positions relatives des acteurs impliqués dans la construction du champ de régulation se manifestant par une faible autorité des pouvoirs publics et l’ascendance des groupes de recherche. Enfin, dans un troisième article nous proposons quelques mécanismes qui, s’ils sont mis en œuvre, pourraient améliorer la régulation des essais cliniques au Mali. Ces mécanismes sont présentés, en référence au cadre théorique, sous trois types de vecteurs d’influence, notamment réglementaires, normatifs et cognitifs-culturels. En guise de conclusion, l’étude envoie un signal fort pour la nécessité d’une régulation appropriée des essais cliniques au Mali. Elle montre que la plupart des problèmes de fond en matière de régulation relèvent d’un besoin de restructuration du champ organisationnel et de renforcement de la position des pouvoirs publics.

Systèmes superintégrables avec spin et intégrales du mouvement d’ordre deux

Ce mémoire est une partie d’un programme de recherche qui étudie la superintégrabilité des systèmes avec spin. Plus particulièrement, nous nous intéressons à un hamiltonien avec interaction spin-orbite en trois dimensions admettant une intégrale du mouvement qui est un polynôme matriciel d’ordre deux dans l’impulsion. Puisque nous considérons un hamiltonien invariant sous rotation et sous parité, nous classifions les intégrales du mouvement selon des multiplets irréductibles de O(3). Nous calculons le commutateur entre l’hamiltonien et un opérateur général d’ordre deux dans l’impulsion scalaire, pseudoscalaire, vecteur et pseudovecteur. Nous donnons la classification complète des systèmes admettant des intégrales du mouvement scalaire et vectorielle. Nous trouvons une condition nécessaire à remplir pour le potentiel sous forme d’une équation différentielle pour les cas pseudo-scalaire et pseudo-vectoriel. Nous utilisons la réduction par symétrie pour obtenir des solutions particulières de ces équations.

L'État et la gouverne des services de santé : étude du secteur de la génétique au Québec

La reconnaissance du pluralisme du système de santé, et donc des interdépendances unissant l’État aux acteurs participant à l’offre des services de santé, pose non seulement la question de la capacité de l’État à gouverner selon ses objectifs, mais aussi celle de la forme des interventions entreprises à cette fin. Cette thèse vise à comprendre comment se développe la participation de l’État à la gouverne d’un secteur de services de santé, et plus particulièrement comment ses interactions avec les acteurs impliqués dans l’offre des services affectent, au fil du temps, les possibilités d’actions étatiques sous-jacentes à la sélection d’instruments de gouverne spécifiques. Elle propose pour ce faire un modèle théorique qui s’inspire de la littérature traitant des instruments de gouverne ainsi que de la théorie de la pratique (Bourdieu). La participation de l’État à la gouverne y est conçue comme le résultat d’un processus historique évolutif, marqué alternativement par des périodes de stabilité et de changement en regard des instruments mobilisés, qui se succèdent selon l’articulation des interactions et des contextes affectant les possibilités d’action que les acteurs perçoivent avoir. Ce modèle a été appliqué dans le cadre d’une étude de cas portant sur le secteur génétique québécois (1969-2010). Cette étude a impliqué l’analyse processuelle et interprétative de données provenant de sources documentaires et d’entrevues réalisées auprès de représentants du ministère de la Santé et des Services sociaux ainsi que de médecins et chercheurs œuvrant dans le secteur de la génétique. Ces analyses font émerger quatre périodes de stabilité en regard des instruments de gouverne mobilisés, entrecoupées de périodes de transition au cours desquelles le Ministère opère une hybridation entre les instruments jusque là employés et les nouvelles modalités d’intervention envisagées. Ces résultats révèlent également que l’efficacité de ces instruments - c’est-à-dire la convergence entre les résultats attendus et produits par ceux-ci - perçue par le Ministère constitue un facteur de première importance au regard de la stabilisation et du changement des modalités de sa participation à la gouverne de ce secteur. En effet, lorsque les instruments mobilisés conduisent les médecins et chercheurs composant le secteur de la génétique à agir et interagir de manière à répondre aux attentes du Ministère, les interventions ministérielles tendent à se stabiliser autour de certains patterns de gouverne. À l’inverse, le Ministère tend à modifier ses modes d’intervention lorsque ses interactions avec ces médecins et chercheurs le conduisent à remettre en cause l’efficacité de ces patterns. On note cependant que ces changements sont étroitement liés à une évolution particulière du contexte, amenant une modification des possibilités d’action dont disposent les acteurs. Ces résultats révèlent enfin certaines conditions permettant au Ministère de rencontrer ses objectifs concernant la gouverne du secteur de la génétique. Les instruments qui impliquent fortement les médecins et chercheurs et qui s’appuient sur des expertises qu’ils considèrent légitimes semblent plus susceptibles d’amener ces derniers à agir dans le sens des objectifs ministériels. L’utilisation de tels instruments suppose néanmoins que le Ministère reconnaisse sa propre dépendance vis-à-vis de ces médecins et chercheurs.

L'exception exemplaire : une histoire de la notion de génie du XVIe au XVIIIe siècle

Cette thèse montre comment s’est constituée la figure du génie en France au cours des XVIe, XVIIe et XVIIIe siècles, en mettant en évidence les paradoxes qui lui ont permis de devenir l’une des notions fondamentales de la modernité. Cette analyse s’articule autour de trois axes principaux. D’abord, il s’agit d’interroger les circonstances de l’invention du terme « génie » dans la langue française, en insistant sur son bagage culturel gréco-latin. La notion de génie apparaît alors comme intimement liée au génie de la langue française et à son histoire. Ensuite, l’analyse s’intéresse au rôle que la notion de génie joue dans le cadre régulateur de la théorie poétique à la fin du XVIIe siècle. Le génie, qui se définit alors comme une aptitude naturelle à l’exercice d’une régularité normée du faire, n’a cependant de valeur que si cette régularité est transgressée, dépassée. Cette relation fait apparaître le paradoxe social que représente le génie, considéré à la fois comme exceptionnel et exemplaire. Ce paradoxe du génie est ensuite analysé dans le cadre du développement des théories esthétiques au XVIIIe siècle, fondées sur une expérience communautarisante du beau. Cette problématique est étudiée au regard de l’intérêt des philosophes sensualistes pour le problème que constitue le génie, en particulier quant aux mécanismes de l’invention et de la découverte. À l’issue de ce parcours, il apparaît que le génie est à la fois problématique pour les théories qui tentent de le circonscrire et unificateur pour la communauté qu’il permet d’illustrer.

Jeux d'acteurs et enchevêtrement des vecteurs d'action : sociologie qualitative et approche interdisciplinaire du processus de patrimonialisation de l’usine de Paulilles devenue «site classé»

Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), France.

L’autoréflexion de l’énonciation filmique du film Punch-Drunk Love

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Lecture et réparation psychique : le potentiel thérapeutique du dispositif littéraire.

Réalisé en cotutelle internationale avec l'Université de Toulouse II-Le Mirail

La citoyenneté chez les musulmans du Québec : analyse qualitative d'entrevues avec des personnes influentes

Ce mémoire de maîtrise s’intéresse au sujet de la citoyenneté telle que vue par treize personnalités musulmanes influentes du Québec. Ces personnes sont largement impliquées dans différentes sphères des affaires publiques, telles que religieuse, politique, communautaire, académique et économique. L’objectif de l’étude qualitative de ces entrevues de type ouvert est de comprendre comment ces personnes perçoivent leur citoyenneté et les expériences personnelles sociales qui influencent leurs visions respectives à partir de la sémantique de leur articulation de la relation de la foi musulmane avec la notion de citoyenneté. Le contenu de ces entrevues a été soumis à une analyse de discours et nous en avons ressorti « une théorie de la citoyenneté chez les musulmans du Québec » basée sur des définitions différentes de la citoyenneté : une citoyenneté qui est « à part entière » en contradiction avec une autre de « seconde zone » ou de « seconde classe », toutes les deux définies par un ensemble de droits et de devoirs. Cette logique de définition de la citoyenneté se justifie par un cumul d’identités durant la trajectoire personnelle de chacun en faisant intervenir ses priorités et ses préoccupations courantes tout en trouvant sa source d’inspiration dans l’islam. La nationalité canadienne/québécoise se complète par l’islam comme mode de vie au sein de cette définition de la citoyenneté, selon cette même logique, à l’intérieur d’une idéologie nationaliste canadienne.

Évaluation du processus : analyse de l’évaluabilité et de la mise en œuvre d’une stratégie d’amélioration de la couverture vaccinale au Burkina Faso.

La vaccination qui est le sujet sur lequel porte cette recherche est une des questions de santé publique les plus importantes; elle fait néanmoins l’objet de nombreuses controverses. Dans le contexte de cette thèse, c’est plutôt l’accès à la vaccination qui est mis en question. La présente recherche vise à analyser une stratégie d’amélioration de la couverture vaccinale à l’aide d’une évaluation de processus extensive en trois étapes faisant suite à une documentation approfondie du contexte. En effet, la recherche analyse les perceptions et les facteurs d’influence de la couverture vaccinale avant l’intervention, les assises conceptuelles et théoriques de cette intervention, l’implantation et la réception de l’intervention et enfin les résultats et les mécanismes mis en œuvre pour les atteindre. Les résultats indiquent que la vaccination s’insère dans l’ensemble des stratégies locales de protection fondées sur des notions endogènes du risque. Ces éléments culturels associés à des facteurs socioéconomiques et aux rapports entre parents et services de santé concourent à expliquer un niveau relativement bas de couverture vaccinale complète de 50% avant l’intervention. L’analyse exploratoire de l’intervention indique que celle-ci intègre une théorie initiale implicite et une philosophie. L’intervention finale était évaluable; cependant, la validation de sa théorie a été compromise par des écarts dans l’implantation. L’approche descriptive montre des taux de réalisation d’activités assez élevés, une atteinte de plus de 95% des cibles et un niveau de réception acceptable, ce qui indique que l’intervention est une stratégie réalisable mais à améliorer. La couverture vaccinale après l’intervention est de 87%; elle est influencée positivement par les niveaux de connaissance élevés des parents et le fait pour les enfants d’être nés dans un centre de santé, et négativement par l’éloignement par rapport au site de vaccination. L’atteinte des résultats suit la procédure principale d’amélioration du niveau de connaissance des parents. Celle-ci est basée sur un mécanisme latent qui est la perception des « opportunités » que fournit la vaccination pour prévenir divers risques sanitaires, sociaux et économiques. Cependant, des approches complémentaires tentent de maximiser les effets de l’intervention en utilisant les pouvoirs conférés aux relais communautaires féminins et la coercition sociale. Cette recherche contribue à éclairer la relation entre l’évaluation du processus et l’analyse de l’évaluabilité, à conceptualiser et opérationnaliser autrement les notions de doses d’intervention administrées et de doses reçues. Sur le plan de la pratique, la recherche contribue à proposer l’amélioration des profils de personnel pour les activités de vaccination et la vulgarisation de la stratégie. Des propositions sont faites pour l’amélioration de l’intervention et l’information des institutions de financement des interventions.

La stratégie sénégalaise du faire faire et la construction du sens de la gouvernance de l’éducation non formelle

Traduction du titre en anglais: Making sense of governance in non-formal education : A critical analysis of the Senegalese faire faire strategy