The MUSE Machine -- an Architecture for Structured Data Flow Computation

Computers employing some degree of data flow organisation are now well established as providing a possible vehicle for concurrent computation. Although data-driven computation frees the architecture from the constraints of the single program counter, processor and global memory, inherent in the classic von Neumann computer, there can still be problems with the unconstrained generation of fresh result tokens if a pure data flow approach is adopted. The advantages of allowing serial processing for those parts of a program which are inherently serial, and of permitting a demand-driven, as well as data-driven, mode of operation are identified and described. The MUSE machine described here is a structured architecture supporting both serial and parallel processing which allows the abstract structure of a program to be mapped onto the machine in a logical way.

Calculating an Exceptional Machine

In previous work we showed how to verify a compiler for a small language with exceptions. In this article we show how to calculate, as opposed to verify, an abstract machine for this language. The key step is the use of Reynold's defunctionalization, an old program transformation technique that has recently been rejuvenated by the work of Danvy et al.

Machine for visual inspection

The project was made during the Erasmus+ Program in Instituto Superior de Engenharia do Porto, Portugal. I had a pleasure to do this in Gislotica Mechanical Solution, Lda. This document presents a process of design a vertical inspection station for truck tires. The first part contains an introduction. There are information about Gislotica Company and also first analysis of problem. In next part is presented way to figured out the task and described all issues connected with designed machine. In last part were made some conclusions about problems and results. There is a place not only for sum up design process but also my develop during the project. I repeatedly pointed out which issues were new for me. A lot of times I focus on myself and gained experience and information about design process.

Tire inspection spreading machine

The aim of the project was to design in Solidworks and improve an existing Tire inspection machine. The project was developed in Gislotica - Mechanical Solutions, guided by ing. Rui Manuel Fazenda Silva who is a professor in ISEP. The designed device relates to the inspection of automobile tires for holes and weak places caused by punctures and usage. Such inspection includes careful examination of the inside surface of the tire which is difficult because of its cylindrical shape, stiff and resistant nature of the material out of which the tire is made. The whole idea is to provide a machine by which the walls of the tire may be spread and hold apart, presenting the inner surface for the worker to control. The device must also perform rotational and vertical movement of the tire. It is meant to provide inspection in hich there is no need for the controller to use force. It makes his work easier and more efficient.

Modélisation et analyse d'une machine à absorption/compression hybride fonctionnant à partir de rejets thermiques basse température

Les applications de réfrigération sont aujourd’hui majoritairement réalisées par des machines à compression alimentées en électricité. Animées à partir d’une source chaude, l’utilisation de machines à absorption permet d’utiliser très peu d’électricité comparée à une machine à compression et d’utiliser des réfrigérants écologiques. Le faible coefficient de performance et le coût élevé de ces machines est compensé par l’utilisation de rejets thermiques industriels destinés à être rejeté dans l’environnement et donc considérés comme gratuits. Le but de cette étude est de modéliser une machine à absorption hybride, utilisant le couple de fluide eau et ammoniac, en y ajoutant un compresseur ou booster dans la zone haute pression du circuit et d’évaluer ses performances. Cette modification crée une pression intermédiaire au désorbeur permettant de diminuer la température des rejets thermiques exploitables. Une température de rejets réutilisable de 50°C, contre 80°C actuellement, ouvrirait alors la voie à de nouvelles sources communes d’énergie. Le logiciel ASPEN Plus de simulation des procédés a été choisi afin de modéliser en régime permanent le système. Le modèle est en partie validé par l’étude expérimentale d’une machine à absorption commerciale de 10kW pour des applications de climatisation. Cette machine est située au Laboratoire des Technologies de l’Énergie d’Hydro-Québec. Ensuite, une étude de design permet de montrer, à puissance de réfrigération constante, les impacts bénéfiques de la technologie hybride sur le rendement exergétique, mais également sur la taille globale des échangeurs nécessaires. La technologie hybride est alors analysée économiquement face à une machine à absorption chauffée au gaz pour montrer sa rentabilité.

L’agir professionnel des enseignants dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage au primaire : analyse d’un cas dans une perspective historico-culturelle

Cette thèse porte sur l’agir professionnel d’enseignants dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage, notamment à travers les gestes professionnels qu’ils peuvent mobiliser pour aider les élèves à les surmonter. L’originalité de cette étude réside dans sa capacité à documenter, à l’appui d’assises conceptuelles pertinentes, le “paradigme manquant” (Roiné, 2014) dans les analyses actuelles sur les difficultés d’apprentissage, tout en se démarquant des approches dites pathologisantes. En d’autres termes, elle s’efforce de déplacer le centre de gravité de l’interprétation des difficultés d’apprentissage vers la sphère pédagogique et didactique tout en œuvrant à la définition d’un agir spécifique dans le cadre de la classe. Au sein de cette approche, qui se veut psychopédagogique (Benoît, 2005), les difficultés d’apprentissage sont considérées comme normales et inhérentes à l’apprentissage, ce qui met l’agir enseignant au centre des solutions à envisager. En cherchant à documenter la manière dont ce type de difficultés peut être pris en compte dans le cadre même de la classe, nous avons défini la notion de difficultés “ordinaires” d’apprentissage et mobilisé le concept d’agir professionnel (Jorro, 2004, 2006a ; Jorro et Crocé-Spinelli, 2010). Ce dernier s’articule autour de quatre gestes professionnels (les gestes langagiers, les gestes de mise en scène des savoirs, les gestes éthiques et les gestes d’ajustement dans la situation). Nous avons inscrit notre démarche dans le cadre de la théorie historique-culturelle proposée par Vygotski (1997, 2016) dans la mesure où le concept de zone de développement le plus proche contient en soi, à notre sens, la notion de difficulté, d’une part, et d’accompagnement (agir) de la part de l’enseignant, d’autre part. À l’instar d’autres travaux portant sur l’agir professionnel d’enseignants, la présente recherche, portant sur une étude de cas (Savoie-Zajc, 2011), permet de poser quelques hypothèses signifiantes quant à l’impact des gestes professionnels mobilisés par un enseignant pour intervenir auprès d’élèves éprouvant des difficultés “ordinaires” d’apprentissage en contexte de classe. Cette étude tend à montrer aux acteurs de l’éducation que l’agir enseignant peut détenir tout le potentiel nécessaire au développement d’une approche psychopédagogique visant à intervenir dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage, sans qu’il soit systématiquement nécessaire d’externaliser leur prise en charge ou de recourir aux professionnels du soin (Morel, 2014).

Dimensions du processus d’apprentissage professionnel des directeurs d’école débutants au travers d’une analyse de l’activité dans une situation d’animation de réunion d’équipe

En référence au champ théorique de la didactique professionnelle et de la clinique de l'activité, cette étude a permis d’analyser l'activité de 3 directeurs d'école débutants lors de réunions d'équipe. L'analyse des entretiens fait apparaître l’influence des interrelations sur l'activité des sujets et leur impact sur l'apprentissage professionnel.

Combined Machine Learning Techniques for Decision Making Support in Medicine

Computational intelligent support for decision making is becoming increasingly popular and essential among medical professionals. Also, with the modern medical devices being capable to communicate with ICT, created models can easily find practical translation into software. Machine learning solutions for medicine range from the robust but opaque paradigms of support vector machines and neural networks to the also performant, yet more comprehensible, decision trees and rule-based models. So how can such different techniques be combined such that the professional obtains the whole spectrum of their particular advantages? The presented approaches have been conceived for various medical problems, while permanently bearing in mind the balance between good accuracy and understandable interpretation of the decision in order to truly establish a trustworthy ‘artificial’ second opinion for the medical expert.

Un modèle pour les algorithmes avec retour sur trace dans les tuteurs par traçage de modèles

La présente thèse décrit des travaux de recherches effectués sur des systèmes tutoriels intelligents (STI) et plus précisément sur les tuteurs par traçage de modèle (MTT). Les travaux de recherche présentés ici s’intéressent à la conception de MTT pour des domaines dans lesquels les étudiants peuvent résoudre la tâche qui leur est assignée de plusieurs façons. Ces domaines comportent parfois des algorithmes avec retour sur trace lorsque l’étudiant ne sait pas forcément quelles sont les alternatives qui feront progresser correctement l’état de la tâche.Cette thèse présente dans un premier temps un système de représentation de connaissances pour les algorithmes avec retour sur trace qui rend les connaissances de cet algorithme exploitables par des agents logiciels. Elle présente dans un second temps un ensemble de processus qui exploitent ces connaissances dans le cadre de MTT pour assurer automatiquement le suivi de l’étudiant et ainsi que la production d’interventions pédagogiques. En premier, ces interventions consistent à fournir à l'étudiant de l’aide pour la prochaine étape qui explique quelles sont les possibilités dont dispose l'étudiant et comment déterminer laquelle est la meilleure. En deuxième, elles fournissent à l'étudiant des rétroactions stratégiques qui lui confirment que son action est valide tout en l’informant de l’existence d’une meilleure alternative le cas échéant. Enfin, elles fournissent à l'étudiant des rétroactions négatives qui lui apprennent dans quelles situations les actions invalides qu’il vient d’effectuer s’appliquent.Une expérimentation a été réalisée avec des étudiants de biologie de l’Université de Sherbrooke pour évaluer les effets de ces interventions sur les choix des étudiants au cours de la résolution de la tâche. Les résultats de cette expérience montrent que les étudiants bénéficiant de ces interventions effectuent plus souvent des choix optimaux, et démontrent ainsi une plus grande maîtrise du domaine.

Analyse des effets d’une stratégie d’apprentissage coopératif sur la compréhension de la grammaire anglaise par des étudiantes et des étudiants au collégial

Cette recherche a pour but d’analyser les effets de l’approche socioconstructiviste sur la compréhension de la grammaire anglaise par des étudiantes et des étudiants au niveau collégial, à Shawinigan, dans la province de Québec. L’enseignant-chercheur au coeur de cette recherche tentera d’analyser sa propre pratique professionnelle à l’aide d’une autoscopie et aussi à l’aide de questionnaires d’appréciation acheminés aux étudiantes et aux étudiants d’un groupe cible en anglais de base. L’idée de faire ce type de recherche s’est formée lorsque l’enseignant-chercheur a remarqué que les résultats obtenus suite à la passation d’examens de grammaire étaient souvent inférieurs à 60 %, peu importe l’enseignant donnant le cours. L’enseignant voulait donc tenter de comprendre si l’approche utilisée lors de l’enseignant de la grammaire a une influence sur la compréhension des étudiantes et étudiants et si oui, ce qu’il pourrait faire pour améliorer sa pratique. Cette recherche porte donc un regard critique et réflexif sur la pratique professionnelle de l’enseignant-chercheur, en tentant de surcroit de faire preuve de la plus grande objectivité possible, afin que les résultats d’analyse soient justes et véridiques. Cette recherche, bien que menée dans un milieu collégial, n’est pas restreinte à ce type de milieu et est tout à fait transférable dans des milieux primaires, secondaires et universitaires.

Insertion professionnelle en soins infirmiers: une communauté d’apprentissage de l’enseignement en stage

Depuis quelques années, le Collège Montmorency a dû augmenter rapidement son nombre d’enseignantes et d’enseignants en soins infirmiers afin de répondre à la demande provenant des milieux hospitaliers. Devenir enseignante ou enseignant en soins infirmiers exige un transfert de compétences entre deux professions ainsi que le développement de compétences liées à l’enseignement. L’insertion professionnelle est difficile en raison du premier contact avec l’enseignement. En effet, la supervision de stage en milieu clinique est majoritairement offerte aux novices dès leur arrivée, étant donné que ce sont ces tâches en enseignement qui restent à combler. Ils fréquentent donc souvent plusieurs milieux cliniques différents dans une même session avec des étudiantes et des étudiants de différents niveaux, tout en ayant peu ou pas de temps pour se préparer. Le sentiment de survie que les novices éprouvent durant le début de leur carrière est constant. Plusieurs novices se découragent après avoir vécu des situations problématiques et délaissent l’enseignement. La question de recherche alors se pose : une communauté d’apprentissage ayant pour thème l’enseignement en stage, peut-elle favoriser l’insertion professionnelle des enseignantes et des enseignants novices en soins infirmiers? Un cadre théorique a conduit au choix d’un modèle d’insertion professionnelle, puis à la conception d’une communauté d’apprentissage, en tenant compte des compétences à développer en tant qu’enseignante ou enseignant en soins infirmiers en milieu de stage. Une recherche-intervention qualitative a été menée avec un échantillonnage de six novices en soins infirmiers afin de faire ressortir les effets perçus de la mise en oeuvre de cette approche sur l’insertion professionnelle des participantes et des participants. La méthodologie de recherche a utilisé la théorisation enracinée et l’analyse de contenu pour traiter les données et d’atteindre les objectifs de la recherche. Enfin, les résultats de cette recherche sont présentés, discutés en tenant compte des limites et des biais, puis suivis des retombées de cet essai ainsi que des suggestions de recherche future.

Combination of Evolutionary Algorithms with Experimental Design, Traditional Optimization and Machine Learning

Evolutionary algorithms alone cannot solve optimization problems very efficiently since there are many random (not very rational) decisions in these algorithms. Combination of evolutionary algorithms and other techniques have been proven to be an efficient optimization methodology. In this talk, I will explain the basic ideas of our three algorithms along this line (1): Orthogonal genetic algorithm which treats crossover/mutation as an experimental design problem, (2) Multiobjective evolutionary algorithm based on decomposition (MOEA/D) which uses decomposition techniques from traditional mathematical programming in multiobjective optimization evolutionary algorithm, and (3) Regular model based multiobjective estimation of distribution algorithms (RM-MEDA) which uses the regular property and machine learning methods for improving multiobjective evolutionary algorithms.

Catalogue illustré des images d’un set d'apprentissage réalisé à l'aide de l’outil FlowCAM – ZooPhytoImage utilisé dans le cadre du REPHY. Images issues de numérisations de phytoplancton au grossissement 4X, d'échantillons d'eau, pour le set d’apprentissage global Manche-Atlantique

). L’ordre de présentation des classes intégrées au set correspond à l’ordre d’apparition de ces classes dans l’outil ZooPhytoImage, qui correspond à l’ordre des classes dans l’arborescence des répertoires contenant les vignettes.