Implémentation sur FPGA de l’algorithme MUSIC sur antenne-réseau expérimentale à 10 GHz

Les techniques des directions d’arrivée (DOA) sont une voie prometteuse pour accroitre la capacité des systèmes et les services de télécommunications en permettant de mieux estimer le canal radio-mobile. Elles permettent aussi de suivre précisément des usagers cellulaires pour orienter les faisceaux d’antennes dans leur direction. S’inscrivant dans ce contexte, ce présent mémoire décrit étape par étape l’implémentation de l’algorithme de haut niveau MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) sur une plateforme FPGA afin de déterminer en temps réel l’angle d’arrivée d’une ou des sources incidentes à un réseau d’antennes. Le concept du prototypage rapide des lois de commande (RCP) avec les outils de XilinxTM System generator (XSG) et du MBDK (Model Based Design Kit) de NutaqTM est le concept de développement utilisé. Ce concept se base sur une programmation de code haut niveau à travers des modèles, pour générer automatiquement un code de bas niveau. Une attention particulière est portée sur la méthode choisie pour résoudre le problème de la décomposition en valeurs et vecteurs propres de la matrice complexe de covariance par l’algorithme de Jacobi. L’architecture mise en place implémentant cette dernière dans le FPGA (Field Programmable Gate Array) est détaillée. Par ailleurs, il est prouvé que MUSIC ne peut effectuer une estimation intéressante de la position des sources sans une calibration préalable du réseau d’antennes. Ainsi, la technique de calibration par matrice G utilisée dans ce projet est présentée, en plus de son modèle d’implémentation. Enfin, les résultats expérimentaux du système mis à l’épreuve dans un environnement réel en présence d’une source puis de deux sources fortement corrélées sont illustrés et analysés.

Caractérisation de différents mécanismes immunologiques conduisant au dommage glomérulaire chez le greffé rénal avec rejet humoral; les effets des anticorps anti-HLA sur l’expression endothéliale et les niveaux sériques de thrombomoduline chez les patients transplantés

La greffe rénale est le meilleur traitement de l’insuffisance rénale terminale. Par contre, la perte prématurée du greffon est un problème majeur chez les greffés qui est due majoritairement au rejet. La classification de Banff reconnait 2 catégories de rejets : une réaction médiée par les anticorps (ABMR) et/ou une réaction cellulaire (TCMR). L’ABMR est caractérisé par le développement de novo d’anticorps contre le donneur (DSA) en circulation et des dommages histologiques, comme la glomérulopathie du transplant. De novo, les DSA anti-HLA-II sont plus fréquemment associés à la glomérulopathie du transplant que les anti-HLA-I et sont associés à un moins bon pronostic clinique. Toutefois, le mécanisme par lequel les anti-HLA-II sont plus dommageables demeure mal connu. Mon hypothèse est que les anticorps anti-HLA sont suffisants pour perturber l’hémostase de l’endothélium glomérulaire. Plus particulièrement, nous croyons que les anticorps anti-HLA-II, diminuent l’expression de la thrombomoduline (TBM), ce qui pourrait mener aux lésions endothéliales glomérulaires associées à la glomérulopathie du transplant. Pour évaluer cette hypothèse, j’ai utilisé un modèle in vitro d’endothélium glomérulaire humain et du sérum de patients transplantés rénaux. Nous avons observé que l’expression membranaire de la TBM augmentait de manière dosedépendante en présence d‘anti-HLA-I, mais pas anti-HLA-II. Toutefois, lors de la mesure intracellulaire nous avons observé une accumulation cytosolique en réponse à une stimulation par les anti-HLA-II. De plus, nous avons observé une association significative entre la présence de DSA circulants anti-HLA-II dans les patients transplantés rénaux et un faible taux de TBM sérique. Ces résultats indiquent que la liaison des anticorps anti-HLA-I et II produit des effets différents sur l’expression endothéliale de la TBM. Les anticorps anti-HLA-II pourraient être associés à un état prothrombotique qui pourrait expliquer l’occurrence plus élevée de lésions microangiopathiques dans l’allogreffe et la moins bonne condition observée chez les patients ayant ces anticorps.

Exploration des processus de choix des consommateurs intermittents d’aliments biologiques

La consommation d’aliments biologiques croît depuis plusieurs années. Malgré cette croissance, la majorité des consommateurs d’aliments biologiques sont des consommateurs intermittents : leur consommation alimentaire n’est pas uniquement composée d’aliments biologiques, mais en comprend une part variable. Bien que majoritaires, ces consommateurs ont été l’objet de très peu de recherches, et demeurent mal connus. Cette étude exploratoire s’intéresse aux raisons qui conduisent ces consommateurs à opter ou non pour la version biologique d’un aliment. À partir de 24 entretiens individuels semi-dirigés, une restitution du processus de choix des répondants est proposée. Les résultats montrent que la décision d’opter pour le biologique est directement liée à un problème identifié avec l’offre non biologique, problème qui change selon le type d’aliment considéré et entre en contradiction avec les valeurs du répondant. L’option biologique est évaluée en fonction de la gravité du problème perçue par le répondant et de la capacité de l’option biologique à y répondre. Pour un même répondant, le caractère biologique d’un aliment est ainsi d’une importance variable pour différents aliments. Les stratégies mises en place en cas d’indisponibilité de l’option biologique sont également variables, allant de l’abstention complète de l’aliment à la consommation de la version non biologique, sous certaines conditions. Cette étude montre la grande diversité des raisons qui mènent les consommateurs à opter pour le biologique. Elle souligne également la nécessité de prendre en compte l’offre non biologique pour comprendre les consommateurs intermittents d’aliments biologiques.

Genomics to elucidate the molecular basis of calcific aortic valve disease

Le rétrécissement valvulaire aortique (RVA) est causé par une calcification et une fibrose progressive de la valve aortique. Le risque de développer la maladie augmente avec l’âge. À cause de l’augmentation de l’espérance de vie, le RVA est devenu un problème de santé publique. Le RVA est fatal en absence de traitement médical. Actuellement, la chirurgie est le seul traitement pour le stade sévère de la maladie, mais près de 50% des individus avec RVA n’y sont pas éligibles, principalement due à la présence de comorbidités. Plusieurs processus biologiques ont été associés à la maladie, mais les voies moléculaires spécifiques et les gènes impliqués dans le développement et la progression du RVA ne sont pas connus. Il est donc urgent de découvrir les gènes de susceptibilité pour le RVA afin d’identifier les personnes à risque ainsi que les biomarqueurs et les cibles thérapeutiques pouvant mener au développement de médicaments pour inverser ou limiter la progression de la maladie. L’objectif de cette thèse de doctorat était d’identifier la base moléculaire du RVA. Des approches modernes en génomique, incluant l’étude de gènes candidats et le criblage génomique par association (GWAS), ont été réalisées à l’aide de collections d’ADN provenant d’un grand nombre de patients bien caractérisés pour le RVA. Des études complémentaires en transciptomique ont comparé le profil d’expression global des gènes entre des valves calcifiées et non-calcifiées à l’aide de biopuces à ADN et de séquençage de l’ARN. Une première étude a identifié des variations dans le gène NOTCH1 et suggère pour la première fois la présence d’un polymorphisme commun dans ce gène conférant une susceptibilité au RVA. La deuxième étude a combiné par méta-analyse deux GWAS de patients provenant de la ville de Québec et Paris (France) aux données transcriptomiques. Cette étude de génomique intégrative a confirmé le rôle de RUNX2 dans le RVA et a permis l’identification d’un nouveau gène de susceptibilité, CACNA1C. Les troisième et quatrième études sur l’expression des gènes ont permis de mieux comprendre les bases moléculaires de la calcification des valves aortiques bicuspides et ainsi d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le RVA. Les données générées par ce projet sont la base de futures découvertes importantes qui permettront d’améliorer les options de traitement et la qualité de vie des patients atteints du RVA.

Conception d’un guide pour accompagner la ou le spécialiste de contenu en contexte de formation manquante en RAC au collégial

Cet essai porte sur la conception d’un guide pour accompagner la ou le spécialiste de contenu dans un contexte de formation manquante dans le cadre de la reconnaissance des acquis et des compétences (RAC) au collégial. L’étape de la formation manquante, décrite dans le Cadre général-Cadre technique (Gouvernement du Québec, 2005) et qui permet de définir la RAC au secondaire et au collégial, consiste à fournir à la personne candidate les ressources nécessaires qui l’aideront à mobiliser les éléments d’une compétence requis, afin de répondre aux évaluations à des fins de diplomation dans un programme de formation donné. Les données recensées par le ministère responsable l’éducation et de l’enseignement supérieur indiquent qu’à la fin du processus d’évaluation en RAC, le recours à la formation manquante fait partie des services de plus en plus utilisés. Toutefois, pour offrir le service de RAC, les collèges doivent recruter du personnel qualifié qui évaluera les personnes candidates conformément aux compétences du programme dans lequel ces personnes sont inscrites. Un référentiel de compétences récemment mis en place décrit les compétences souhaitées du spécialiste de contenu dont une concerne l’accompagnement auprès de la personne candidate (Groupe de travail CERAC, 2014). Le chercheur s’est inspiré de ce référentiel de compétences pour questionner les ressources à la disposition du spécialiste de contenu pour l’aider dans sa tâche à l’étape de la formation manquante. C’est en l’absence de matériel spécifique à cet effet que le problème de recherche s’est imposé justifiant la question suivante : Comment résoudre le manque d’outils pour accompagner la ou le spécialiste de contenu qui intervient en RAC au collégial dans un contexte de formation manquante? Or, l’accompagnement requiert un minimum de connaissances, d’habiletés et de compétences chez la ou le spécialiste de contenu. Cette question de recherche amène à considérer trois concepts déjà explorés par des chercheures et chercheurs pour constituer notre cadre de référence et qui ont éclairé notre problématique. Il s’agit des concepts de compétence, d’andragogie et d’accompagnement qui ont mené à la détermination de l’objectif spécifique de recherche : Concevoir un guide pour soutenir la ou le spécialiste de contenu à accompagner efficacement la personne candidate à l’étape de la formation manquante en RAC au collégial. L’approche méthodologique qualitative utilisée pour atteindre l’objectif de recherche tient compte des étapes de production de matériel pédagogique du devis de Paillé (2007) soit la planification, l’élaboration et la validation d’un matériel pédagogique. Pour que ce nouveau matériel soit reconnu pertinent par la ou le spécialiste de contenu, l’étape de validation s’est effectuée auprès d’un groupe de spécialistes de contenu, ayant une expérience professionnelle variée et provenant de domaines disciplinaires différents. Le chercheur a utilisé trois modalités de collecte de données, soit le questionnaire électronique, le groupe d’entretien et le journal de bord. Les résultats de la recherche ont démontré que les spécialistes de contenu ayant participé à la validation du guide considèrent que la structure organisationnelle du matériel pédagogique et sa forme sont efficaces, pertinentes et utiles. L’utilité, la clarté et la quantité d’informations ainsi que le découpage et le développement des idées sont notamment très appréciés. D’ailleurs, les spécialistes de contenu ayant validé le guide affirment unanimement qu’il répond à un besoin de ressources pour accompagner la personne candidate à l’étape de la formation manquante.

Application de stratégies visant à favoriser l’intégration de connaissances par des élèves de Techniques administratives ayant ou percevant avoir des difficultés relatives à des fonctions cognitives spécifiques

Le nombre d'élèves du collégial ayant présenté un diagnostic de trouble d'apprentissage ou de déficit d'attention (avec ou sans hyperactivité) aux autorités de leur institution scolaire s'est accru de façon considérable au cours de la dernière décennie. Comme seules les personnes souhaitant bénéficier de mesures particulières d'encadrement dans leur cégep doivent déclarer ces diagnostics, il est possible de croire qu'un nombre plus grand d'élèves que celui suggéré par les statistiques disponibles ait soit un trouble d'apprentissage ou un déficit d'attention. Le problème qui est à l'origine de cette recherche est composé de deux éléments. D'une part, il est possible qu'un trouble d'apprentissage soit le résultat du dysfonctionnement de plus d'une fonction cognitive et il est également possible que plusieurs troubles d'apprentissage coexistent. Cette complexité invite à agir, dans un contexte d'enseignement, sur des fonctions cognitives précises, plutôt que sur des troubles d'apprentissage en particulier. D'autre part, le cours Initiation à la comptabilité offert au collège Édouard-Montpetit présente un faible taux de réussite, le niveau d'intégration de certaines connaissances de ce cours est insuffisant pour plusieurs élèves et des désavantages découlent du fait qu'il n'est plus offert en laboratoire informatique depuis 2009. L'objectif général de cette recherche est de favoriser l'intégration des connaissances relatives à l'équation comptable de base et à la production des états financiers de l'entreprise commerciale par des élèves de Techniques administratives ayant ou percevant avoir des difficultés de traitement de l'information et de mémoire, d'attention, de lecture/écriture ou des fonctions exécutives à l'aide de matériel pédagogique mis en ligne. Une recension des écrits a permis, dans un premier temps, d'identifier les processus cognitifs sollicités dans l'apprentissage des différents types de connaissances dont le niveau d'intégration de plusieurs élèves est insuffisant, de même que de cerner le rôle et l'interdépendance des fonctions cognitives à l'étude. Ensuite, des moyens qui permettent de compenser des faiblesses relatives au traitement de l'information, aux processus mnésiques et attentionnels, de même qu'au niveau de certaines habiletés langagières et des fonctions exécutives ont été circonscrits. Une stratégie visant à favoriser les apprentissages d'élèves ayant, notamment, des troubles d'apprentissage a par la suite été identifiée, de même que les caractéristiques attendues d'une plateforme informatique afin qu'elle soit aidante pour des élèves ayant des difficultés cognitives. Les composantes du cadre conceptuel ont été intégrées au matériel pédagogique développé et mis en ligne. Ensuite, le matériel a fait l'objet d'une expérimentation et d'une évaluation auprès de trois catégories de participantes et de participants. Une posture épistémologique interprétative a été privilégiée pour cette recherche développement. Une approche mixte à prédominance qualitative a été utilisée. Ainsi, les outils de collecte de données qui ont été choisis visaient à comprendre le regard que posaient ces trois catégories de participantes et de participants à l'étude sur le matériel pédagogique développé et mis en ligne, plutôt que de mesurer une possible généralisation des résultats obtenus. Les catégories de personnes qui ont expérimenté et évalué le matériel sont formées de deux groupes d'élèves inscrits au cours Initiation à la comptabilité à la session d'automne 2010, de trois des cinq élèves de Techniques administratives ayant présenté un diagnostic de trouble d'apprentissage ou de déficit d'attention auprès des autorités du collège et d'une experte en services adaptés. L'analyse et l'interprétation des résultats a permis de constater que pour chacune des catégories de participantes et de participants à l'étude, le matériel pédagogique atteignait l'objectif général visé. Ainsi, une perception de légère amélioration de chacune des connaissances établies dans l'objectif général de recherche a été notée. De plus, les principales composantes du cadre conceptuel semblent atteindre leurs visées respectives. Cependant, plusieurs façons d'améliorer le matériel pédagogique ont été relevées par les personnes qui l'ont évalué. Parmi celles-ci, nous retrouvons le développement de plus d'autoévaluations, l'amélioration du nombre et de la précision des consignes d'utilisation du matériel, l'affinement des tables des matières et des points de repère visuels, de même que l'accroissement du nombre de sens sollicités lors de l'utilisation du matériel pédagogique. Une piste de recherche future pourrait être d'améliorer ce matériel pédagogique mis en ligne en y intégrant les suggestions formulées par les participantes et les participants à la présente étude, de même qu'en ajoutant au cadre conceptuel de nouvelles connaissances relatives aux neurosciences. Ensuite, il serait possible de procéder à une nouvelle expérimentation, s'échelonnant sur une plus grande période de temps, afin d'établir si les résultats obtenus peuvent être transférés à d'autres contextes d'apprentissage.

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.