Automates à contraintes semilinéaires = Automata with a semilinear constraint

Cette thèse présente une étude dans divers domaines de l'informatique théorique de modèles de calculs combinant automates finis et contraintes arithmétiques. Nous nous intéressons aux questions de décidabilité, d'expressivité et de clôture, tout en ouvrant l'étude à la complexité, la logique, l'algèbre et aux applications. Cette étude est présentée au travers de quatre articles de recherche. Le premier article, Affine Parikh Automata, poursuit l'étude de Klaedtke et Ruess des automates de Parikh et en définit des généralisations et restrictions. L'automate de Parikh est un point de départ de cette thèse; nous montrons que ce modèle de calcul est équivalent à l'automate contraint que nous définissons comme un automate qui n'accepte un mot que si le nombre de fois que chaque transition est empruntée répond à une contrainte arithmétique. Ce modèle est naturellement étendu à l'automate de Parikh affine qui effectue une opération affine sur un ensemble de registres lors du franchissement d'une transition. Nous étudions aussi l'automate de Parikh sur lettres: un automate qui n'accepte un mot que si le nombre de fois que chaque lettre y apparaît répond à une contrainte arithmétique. Le deuxième article, Bounded Parikh Automata, étudie les langages bornés des automates de Parikh. Un langage est borné s'il existe des mots w_1, w_2, ..., w_k tels que chaque mot du langage peut s'écrire w_1...w_1w_2...w_2...w_k...w_k. Ces langages sont importants dans des domaines applicatifs et présentent usuellement de bonnes propriétés théoriques. Nous montrons que dans le contexte des langages bornés, le déterminisme n'influence pas l'expressivité des automates de Parikh. Le troisième article, Unambiguous Constrained Automata, introduit les automates contraints non ambigus, c'est-à-dire pour lesquels il n'existe qu'un chemin acceptant par mot reconnu par l'automate. Nous montrons qu'il s'agit d'un modèle combinant une meilleure expressivité et de meilleures propriétés de clôture que l'automate contraint déterministe. Le problème de déterminer si le langage d'un automate contraint non ambigu est régulier est montré décidable. Le quatrième article, Algebra and Complexity Meet Contrained Automata, présente une étude des représentations algébriques qu'admettent les automates contraints et les automates de Parikh affines. Nous déduisons de ces caractérisations des résultats d'expressivité et de complexité. Nous montrons aussi que certaines hypothèses classiques en complexité computationelle sont reliées à des résultats de séparation et de non clôture dans les automates de Parikh affines. La thèse est conclue par une ouverture à un possible approfondissement, au travers d'un certain nombre de problèmes ouverts.

L’impact d’une simulation sur des dispositifs mobiles et en situation de collaboration sur la compréhension de l’effet photoélectrique au niveau collégial

L’innovation pédagogique pour elle-même s’avère parfois discutable, mais elle se justifie quand les enseignants se heurtent aux difficultés d’apprentissage de leurs étudiants. En particulier, certaines notions de physique sont réputées difficiles à appréhender par les étudiants, comme c’est le cas pour l’effet photoélectrique qui n’est pas souvent compris par les étudiants au niveau collégial. Cette recherche tente de déterminer si, dans le cadre d’un cours de physique, la simulation de l’effet photoélectrique et l’utilisation des dispositifs mobiles et en situation de collaboration favorisent une évolution des conceptions des étudiants au sujet de la lumière. Nous avons ainsi procédé à l’élaboration d’un scénario d’apprentissage collaboratif intégrant une simulation de l’effet photoélectrique sur un ordinateur de poche. La conception du scénario a d’abord été influencée par notre vision socioconstructiviste de l’apprentissage. Nous avons effectué deux études préliminaires afin de compléter notre scénario d’apprentissage et valider la plateforme MobileSim et l’interface du simulateur, que nous avons utilisées dans notre expérimentation : la première avec des ordinateurs de bureau et la seconde avec des ordinateurs de poche. Nous avons fait suivre à deux groupes d’étudiants deux cours différents, l’un portant sur une approche traditionnelle d’enseignement, l’autre basé sur le scénario d’apprentissage collaboratif élaboré. Nous leur avons fait passer un test évaluant l’évolution conceptuelle sur la nature de la lumière et sur le phénomène de l’effet photoélectrique et concepts connexes, à deux reprises : la première avant que les étudiants ne s’investissent dans le cours et la seconde après la réalisation des expérimentations. Nos résultats aux prétest et post-test sont complétés par des entrevues individuelles semi-dirigées avec tous les étudiants, par des enregistrements vidéo et par des traces récupérées des fichiers logs ou sur papier. Les étudiants du groupe expérimental ont obtenu de très bons résultats au post-test par rapport à ceux du groupe contrôle. Nous avons enregistré un gain moyen d’apprentissage qualifié de niveau modéré selon Hake (1998). Les résultats des entrevues ont permis de repérer quelques difficultés conceptuelles d’apprentissage chez les étudiants. L’analyse des données recueillies des enregistrements des séquences vidéo, des questionnaires et des traces récupérées nous a permis de mieux comprendre le processus d’apprentissage collaboratif et nous a dévoilé que le nombre et la durée des interactions entre les étudiants sont fortement corrélés avec le gain d’apprentissage. Ce projet de recherche est d’abord une réussite sur le plan de la conception d’un scénario d’apprentissage relatif à un phénomène aussi complexe que l’effet photoélectrique, tout en respectant de nombreux critères (collaboration, simulation, dispositifs mobiles) qui nous paraissaient extrêmement utopiques de réunir dans une situation d’apprentissage en classe. Ce scénario pourra être adapté pour l’apprentissage d’autres notions de la physique et pourra être considéré pour la conception des environnements collaboratifs d’apprentissage mobile innovants, centrés sur les besoins des apprenants et intégrant les technologies au bon moment et pour la bonne activité.

Conflict of Interest in University Technology Transfer

Étude de cas / Case study

Building Beyond Limits : Fantastic Collisions Between Bodies and Machines in French and English Fin-de-Siècle Literature

«Construire hors limite: collisions fantastiques entre corps et machines dans la littérature fin-de-siècle française et anglaise» explore un ensemble de textes qui ont surgi à la fin du dix-neuvième siècle en réponse et en réaction à la fulgurante évolution de l’environnement scientifique et technologique, et qui considèrent la relation entre l’homme et la machine en fantasmant sur la zone grise où ils s’intersectent. Les principaux textes étudiés comprennent L’Ève future de Villiers de l’Isle-Adam, Le Surmâle d’Alfred Jarry, Trilby de George Du Maurier, Le Château des Carpathes de Jules Verne, ainsi qu’une sélection de contes dont nous pouvons qualifier de «contes à appareils», notamment «La Machine à parler» de Marcel Schwob. Utilisant la théorie des systèmes comme base méthodologique, cette dissertation cherche à réinterpréter les textes de la fin du dix-neuvième siècle qui naviguent les limites de l’humain et du mécanique et les surfaces sensibles où ils se touchent et interagissent en les réinscrivant dans un projet plus vaste de construction d’identité qui défie le temps chronologique et les échelles mathématiques. Le lien entre la théorie des systèmes et l’architecture – comme méthode d’organisation d’espace blanc en espace habitable – est exploré dans le but de comprendre la manière dont nous façonnons et interprétons le néant à l’origine de l’identité individuelle, et par association collective, en pratiquant littéralement la schématisation et la construction du corps. Des auteurs tels Villiers et Jarry imaginent la construction du corps comme une entreprise scientifique nécessairement fondée et réalisée avec les matériaux et les technologies disponibles, pour ensuite démanteler cette proposition en condamnant le corps technologique à la destruction. La construction d’une identité amplifiée par la technologie prend donc des proportions prométhéennes perpétuellement redessinées dans des actes cycliques de rasage (destruction) et d’érection (édification), et reflétées dans l’écriture palimpsestique du texte. L’intégrité du corps organique étant mis en question, le noyau même de ce que signifie l’être (dans son sens de verbe infinitif) humain pourrait bien s’avérer, si l’on considère la correspondance entre perte de voix et état pathologique dans les textes de Du Maurier, Verne et Schwob, être une structure des plus précaires, distinctement hors sens (unsound).

Faiseurs de féeries : mise en scène, machinerie et pratiques cinématographiques émergentes au tournant du XXe siècle

Réalisé en cotutelle avec l’Université Lumière Lyon 2

A Psychophysical Assessment of Multisensory Processing and Multiple Object Tracking in Autism Spectrum Disorders

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont actuellement caractérisés par une triade d'altérations, incluant un dysfonctionnement social, des déficits de communication et des comportements répétitifs. L'intégration simultanée de multiples sens est cruciale dans la vie quotidienne puisqu'elle permet la création d'un percept unifié. De façon similaire, l'allocation d'attention à de multiples stimuli simultanés est critique pour le traitement de l'information environnementale dynamique. Dans l'interaction quotidienne avec l'environnement, le traitement sensoriel et les fonctions attentionnelles sont des composantes de base dans le développement typique (DT). Bien qu'ils ne fassent pas partie des critères diagnostiques actuels, les difficultés dans les fonctions attentionnelles et le traitement sensoriel sont très courants parmi les personnes autistes. Pour cela, la présente thèse évalue ces fonctions dans deux études séparées. La première étude est fondée sur la prémisse que des altérations dans le traitement sensoriel de base pourraient être à l'origine des comportements sensoriels atypiques chez les TSA, tel que proposé par des théories actuelles des TSA. Nous avons conçu une tâche de discrimination de taille intermodale, afin d'investiguer l'intégrité et la trajectoire développementale de l'information visuo-tactile chez les enfants avec un TSA (N = 21, âgés de 6 à18 ans), en comparaison à des enfants à DT, appariés sur l’âge et le QI de performance. Dans une tâche à choix forcé à deux alternatives simultanées, les participants devaient émettre un jugement sur la taille de deux stimuli, basé sur des inputs unisensoriels (visuels ou tactiles) ou multisensoriels (visuo-tactiles). Des seuils différentiels ont évalué la plus petite différence à laquelle les participants ont été capables de faire la discrimination de taille. Les enfants avec un TSA ont montré une performance diminuée et pas d'effet de maturation aussi bien dans les conditions unisensorielles que multisensorielles, comparativement aux participants à DT. Notre première étude étend donc des résultats précédents d'altérations dans le traitement multisensoriel chez les TSA au domaine visuo-tactile. Dans notre deuxième étude, nous avions évalué les capacités de poursuite multiple d’objets dans l’espace (3D-Multiple Object Tracking (3D-MOT)) chez des adultes autistes (N = 15, âgés de 18 à 33 ans), comparés à des participants contrôles appariés sur l'âge et le QI, qui devaient suivre une ou trois cibles en mouvement parmi des distracteurs dans un environnement de réalité virtuelle. Les performances ont été mesurées par des seuils de vitesse, qui évaluent la plus grande vitesse à laquelle des observateurs sont capables de suivre des objets en mouvement. Les individus autistes ont montré des seuils de vitesse réduits dans l'ensemble, peu importe le nombre d'objets à suivre. Ces résultats étendent des résultats antérieurs d'altérations au niveau des mécanismes d'attention en autisme quant à l'allocation simultanée de l'attention envers des endroits multiples. Pris ensemble, les résultats de nos deux études révèlent donc des altérations chez les TSA quant au traitement simultané d'événements multiples, que ce soit dans une modalité ou à travers des modalités, ce qui peut avoir des implications importantes au niveau de la présentation clinique de cette condition.

A Summary of the American Bar Association’s (ABA) Jurisdiction in Cyberspace Project: “Achieving Legal and Business Order in Cyberspace: A Report on Global Jurisdiction Issues Created by the Internet”

"Suite à plus de deux années de recherches, le projet de l’American Bar Association (ABA) concernant la juridiction du cyberespace, « Achieving Legal and Business Order in Cyberspace: A Report on Global Jurisdiction Issues Created by the Internet », a été publié dans l’édition du mois d’août 2000 de la revue juridique The Business Lawyer. Ce rapport poursuivait deux objectifs distincts : Tout d’abord, effectuer une analyse globale des complexités potentielles entourant les conflits juridictionnels découlant du commerce en ligne. Ensuite, élaborer une liste exhaustive des solutions pouvant être utilisées pour résoudre de tels conflits. Le présent article se veut un résumé concis et accessible des trois grandes sections du « Cyberspace Jurisdiction Report » : (1) les solutions proposées aux problèmes juridictionnels découlant des conflits résultant du commerce électronique ; (2) afin d’appuyer les solutions proposées : l’utilisation d’exemples d’occasions où la technologie a déjà, par le passé, causé la métamorphose de certains paradigmes juridictionnels; et (3) afin d’appuyer les solutions proposées : l’utilisation d’un contexte doctrinal."

RSS et la publication simultanée sur Internet

"La publication simultanée est un paradigme nouveau de diffusion dans Internet. Au lieu de privilégier l'aspect visuel d'une page, la famille de technologies RSS permet de communiquer la structure d'un site, en vue d'une navigation plus systématique et rapide. À l'instar du foisonnement qui caractérisait la bulle Internet du tournant du millénaire, plusieurs saveurs de cette technologie furent développées en parallèle par différents groupes. L'acronyme RSS reflète cette compétition et désigne, successivement, Rich Site Summary (RSS 0.91); RDF Site Summary (RSS 0.9 and 1.0) ainsi que Really Simple Syndication (RSS 2.0). Par ailleurs, Atom 1.0 représente un format RSS entériné par les organes de standardisation d'Internet. Sont présentés les mécanismes de publication et de compilation de fils RSS."

Le passé eugénique canadien et ses leçons au regard des nouvelles technologies génétiques

L'eugénisme fascine. L'eugénisme fait peur. D'ailleurs, le spectre de cette idéologie, lié à un passé riche en histoire, revient en force et suscite des craintes de dérives quant à l'avancement des connaissances scientifiques et de leurs applications principalement dans le débat sur le diagnostic préimplantatoire. Alors que nous nous intéressons à son encadrement normatif, une approche historique permet de guider le législateur afin de ne pas répéter des erreurs passées et de mieux en comprendre les enjeux. Or, une loi eugénique a déjà existé au Canada en matière de stérilisation des personnes mentalement handicapées. À la lumière de celle-ci et de son histoire, l'auteur s'interroge sur les leçons que nous pouvons appliquer au diagnostic préimplantatoire, une technologie génétique permettant de sélectionner un enfant créé in vitro en fonction de son profil génétique.

Les tribunaux à l'ère numérique : création du marché canadien du dépôt électronique

Partout dans le monde, des tribunaux empruntent l’autoroute de l’information et choisissent le dépôt électronique comme moyen de faire évoluer les systèmes judiciaires. Certains tribunaux canadiens ont rallié le mouvement, mais la plupart se contentent pour l’instant d’observer, risquant de se voir claquer au nez la porte du cybermonde. Les obstacles invoqués sont divers et vont du manque d’argent et de ressources techniques à l’absence d’une masse critique de dépôts justifiant l’investissement initial nécessaire pour faire entrer le tribunal au XXIe siècle. La Cour fédérale, la Cour suprême et quelques partenaires du secteur privé étudient un modèle de nature à éliminer certains de ces obstacles, qui permettrait de numériser l’information qui circule entre les parties à un litige, leurs avocats et les tribunaux, grâce à la technologie sécurisée de l’Internet, fondée sur le Web. Le présent rapport expose la perspective des praticiens et énonce les avantages, les difficultés et les risques associés au modèle.

La seconde génération d'appareils vidéo et la Loi sur le droit d'auteur

En 1999 est apparue une nouvelle génération d’appareils vidéo basés sur une technologie numérique et offrant au grand public d’innombrables fonctionnalités jusqu’à présent inimaginables selon la technologie traditionnelle des magnétoscopes. En permettant, entre autres, d’éliminer les messages publicitaires et de transmettre l’enregistrement d’une émission à un tiers via les réseaux établis par les diverses entreprises développant cette technologie, ces appareils viennent bonifier l’expérience télévisuelle des consommateurs. Cependant, ces nouvelles fonctionnalités soulèvent également de nouvelles inquiétudes pour les détenteurs de droits d’auteurs. Afin d’évaluer la validité de ces inquiétudes, l’auteur trace un portrait global des problématiques juridiques pouvant émerger suite à l’apparition d’appareils vidéo numériques en sol canadien. Pour ce faire, il fait un exposé des raisons pour lesquelles la technologie employée pourrait contrevenir à certaines dispositions de la Loi sur le droit d’auteur en s’attardant à une analyse des dispositions pertinentes de cette loi et aux possibles répercussion que celles-ci pourraient avoir sur cette nouvelle génération d’appareils vidéo.

Code source et sources codifiées : pour une cyberjustice québécoise ouverte et accessible

Dans cet article issu d’une conférence prononcée dans le cadre du Colloque Leg@l.IT (www.legalit.ca), l’auteur offre un rapide survol des fonctionnalités offertes par les systèmes de dépôt électronique de la Cour fédérale et de la Cour canadienne de l’impôt afin de dégager les avantages et inconvénients de chacune des technologies proposées. Cet exercice s’inscrit dans une réflexion plus large sur les conséquences de la migration progressive de certaines juridictions vers le dépôt électronique. Si cette tentative de moderniser le processus judiciaire se veut bénéfique, il demeure qu’un changement technologique d’une telle importance n’est pas sans risques et sans incidences sur les us et coutumes de l’appareil judiciaire. L’auteur se questionne ainsi sur la pratique adoptée par certains tribunaux judiciaires de développer en silo des solutions d’informatisation du processus de gestion des dossiers de la Cour. L’absence de compatibilité des systèmes et le repli vers des modèles propriétaires sont causes de soucis. Qui plus est, en confiant le développement de ces systèmes à des firmes qui en conservent la propriété du code source, ils contribuent à une certaine privatisation du processus rendant la mise en réseau de l’appareil judiciaire d’autant plus difficile. Or, dans la mesure où les systèmes de différents tribunaux seront appelés à communiquer et échanger des données, l’adoption de solutions technologiques compatibles et ouvertes est de mise. Une autre problématique réside dans l’apparente incapacité du législateur de suivre l’évolution vers la  virtualisation du processus judiciaire. Le changement technologique impose, dans certains cas, un changement conceptuel difficilement compatible avec la législation applicable. Ce constat implique la nécessité d’un questionnement plus profond sur la pertinence d’adapter le droit à la technologie ou encore la technologie au droit afin d’assurer une coexistence cohérente et effective de ces deux univers.

Les aspects juridiques des systèmes d’information

Internet est devenu au fil des années un outil de communication exceptionnel. Or lorsqu’on évoque le cyberespace, on pense généralement à un « no man’s land » juridique, un espace sans lois. Est-ce vraiment le cas? Le pouvoir étatique est-il mis de côté? L’auteur affirme que le droit, loin d’être totalement écarté, doit maintenant composer avec d’autres formes de régulation. En prenant l’exemple d’Internet, l’auteur en vient à présenter l’évolution de la régulation d’un tel système, allant de l’autorégulation à la co-régulation, c’est-à-dire « une coopération entre la société civile et les pouvoirs publics ». Il souligne par ailleurs que, de par l’aspect « international » de l’Internet, les institutions supranationales prennent une importance de plus en plus en grande puisque c’est elles qui viendront compenser la portée limitée de l’intervention des États-nations. On prend l’exemple de l’Union européenne et du développement des « régionalismes ». Mais bien qu’il ne soit plus à même de régir et de réguler à lui seul un système comme Internet, il reste que le droit étatique est essentiel. À travers le développement de concepts, la création de dialogues et de consensus, il est en mesure de défendre des droits que la technologie pourrait venir compromettre en exigeant que le développement technologique se fasse en conformité avec les législations traditionnelles.

Comment la crainte de sous-protection engendrera la catastrophe de la surprotection:examen constitutionnel du Digital Millenium Copyright Act

Chaque apparition d’une nouvelle technologie remet inévitablement en cause le cadre législatif établi pour protéger les droits de propriété. Cependant, avec la numérisation de l’information et l’avènement d’Internet, il est de plus en plus facile de reproduire et de distribuer librement des œuvres protégées. Toutefois, depuis le 20 décembre 1996, l’Organisation Mondiale de la Propriété Intellectuelle (OMPI) a adopté deux traités ayant pour objectif principal d’adapter le cadre juridique du droit d’auteur aux nouvelles technologies. C’est pour se conformer à ces traités que l’administration Clinton a adopté le Digital Millenium Copyright Act (DMCA) en 1998. Cet article examine d’abord les dimensions constitutionnelle du Copyright américain, et plus spécifiquement certaines limites qui viennent tempérer les prérogatives exclusives des titulaires de droits, notamment le domaine public et les usages équitables possibles d’ une œuvre. Sont ensuite examinés le DMCA et sa conformité aux principes énoncés à la clause constitutionnelle, source du pouvoir législatif du Congrès américain en matière de Copyright. De plus, comme le DMCA interdit non seulement le contournement de technologies protégeant une œuvre en format numérique, mais également la fabrication et la diffusion de technologies permettant d’arriver à cette fin, cet article analyse les répercussions de cette loi sur la liberté d’expression.

Piratage, musique et internet : la solution se trouve-t-elle dans le modèle américain ?

L’échange de fichiers musicaux par Internet permet de faire très exactement ce que toute loi sur le droit d’auteur cherche à interdire : priver de leurs droits les compositeurs, interprètes et agents de distribution des œuvres musicales. Pour l’industrie du disque, le défi est à la fois d’ordre juridique et d’ordre technique. Les lois actuelles sur le droit d’auteur suffiront-elles d’une part à protéger ses intérêts, et dans le cas où les tribunaux acquiesceraient à ses nombreuses demandes, lui faudra-t-il d’autre part tenter de mettre un frein aux progrès technologiques grâce auxquels les internautes peuvent télécharger massivement et en toute impunité leurs pièces musicales préférées? La jurisprudence américaine montre bien que dans les cas où on a cherché aux États-Unis à se servir de la loi sur le droit d’auteur pour bloquer l’utilisation d’une technologie innovatrice, les tribunaux, pour des motifs politiques et juridiques, n’ont fait preuve d’aucune sympathie pour les titulaires de droits d’auteur. En fait, lorsque les tribunaux ont cherché à trop restreindre l’utilisation d’un nouveau mode de dissémination des œuvres, le Congrès est intervenu pour rétablir l’équilibre entre les intérêts des créateurs et ceux des utilisateurs de cette technologie. Au Canada, le droit protège très bien les compositeurs et les interprètes, mais beaucoup moins bien les compagnies de disques. En ce moment, la loi canadienne sur le droit d’auteur accorde à ces dernières un droit d’auteur limité sur leurs produits. Elles peuvent multiplier les exemplaires d’un disque, et le « reproduire sur un support matériel quelconque ». C’est ici que naissent les difficultés : les compagnies productrices de disques n’ont pas un droit clairement identifié à l’égard d’une « représentation » de l’œuvre musicale ou d’une « exécution publique » ou d’une « transmission au public par télécommunication ». Le Parlement canadien aura des choix importants à faire.