Ingénierie de la conception de systèmes de réalité augmentée mobile. Applications de la réalité augmentée mobile au tourisme culturel

Le système M.A.R. T.S a été conçu avec l'objectif de proposer un nouveau mode de médiation au musée. Lorsque la visite au musée se déroule sans guide conférencier, les outils de médiation classiques comme l'audio-guide ou les étiquettes montrent rapidement leurs limites en termes d'interaction humaine. Nous proposons donc de permettre au visiteur d'interagir avec un guide humain virtuel appuyé de nos paradigmes d'interaction " Sélection Documentation Reconstruction", puisant leurs principes de la réalité augmentée. L'objectif, par le biais de nos propositions, est de créer les conditions propices à un contact riche avec la collection, et de donner au visiteur les outils nécessaires pour qu'il puisse vivre une expérience d'apprentissage riche au musée. Les expérimentations que nous avons menées vont dans ce sens, montrant l'efficacité de ce nouveau mode de médiation. Qui plus est, les principes d'interactions sont suffisamment généraux pour dépasser le cadre original de la visite guidée au musée et peuvent être exploitée pour une visite guidée à l'extérieur.M.A.R.T.S system was built in order to propose a new mode of museum mediation. When the museum visit take place without a human guide, classical mediation tools such as labels or audio-guide rapidly show their limits in terms of human interaction. We therefore propose to allow visitors to interact with a virtual human guide supported by our interaction paradigms "Selection Documentation Reconstruction", which are based on augmented reality. The aim behind our proposals is to ensure favorable conditions for a rich contact with collections, and provide the visitor with necessary tools enabling him to live a worthwhile learning experience in the museum. The experiments we have conducted go in this direction, showing the effectiveness of this new mode of museum mediation. Moreover, interactions principles are sufficiently general to be applied to other cultural heritage activities such as outdoor guided tours

Adaptation par enrichissement terminologique en traduction automatique statistique fondée sur la génération et le filtrage de bi-segments virtuels

National audienceNous proposons des travaux préliminaires sur une approche permettant d'ajouter des termes bilingues à un système de Traduction Automatique Statistique (TAS) à base de segments.Ces termes sont, non seulement, inclus individuellement, mais aussi avec des contextes induits autour de ces mots. Tout d'abord nous générons ces contextes en généralisant des motifs (ou patrons) observés pour des mots de même nature syntaxique dans un corpus bilingue. Enfin, nous filtrons les contextes qui n'atteignent pas un certain seuil de confiance, à l'aide d'une méthode de sélection de bi-segments inspirée d'une approche de sélection de données, précédemment appliquée à des textes bilingues alignés

La musique électroacoustique : analyse morphologique et représentation analytique

What we mean here by the analysis of electroacoustic music is a morphological description. It consist in using various criteria to describe the different aural and musical units of the musical material once they have been separated into segments. These criteria can be classi- fied in three groups : internal (spectrum, dynamic, gait, granularity and space), referential (causality, voice, effect and emotion) and structural (formal analysis).Graphical representation has become an essential tool for the analyst and it can take the form of icons — creating strong links between the sound, its analysing criteria and graphic symbolic forms — or symbols — representing sound and its criteria with extremely accurate symbols. Moreover, representation is also an ideal material for multimedia publication : the represented analysis is associated to sounds or even other media to create a very rich didactical document.The theorical plan is completed by analyses of Spirale by Pierre Henry, « Geologie sonore » by Bernard Parmegiani and Stilleben by Kaija Saariaho.L’analyse de la musique électroacoustique est ici développée sous l’angle de la description morphologique. Celle-ci consiste, après segmentation du matériau musical, à décrire, à l’aide de critères, les différentes unités sonores et musicales. Ces critères sont classées en trois groupes : interne (spectre, dynamique, allure, grain et espace), référentiel (causalité, voix, effet et émotion) et structurel (analyse formelle).La représentation graphique est devenue un outil essentiel de l’analyste et peut être envisagée sous un angle iconique — créer des liens forts entre le son, ses critères analytiques et les formes graphiques — ou symbolique — figurer le son et ses critères par un ensemble de symboles extrêmement précis. En outre, la représentation est aussi un matériau idéal pour la publication multimédia : l’analyse représentée est associée au son, voire à d’autres médias, pour former un document didactique très riche.Le plan théorique est complété par des analyses de Spirale de Pierre Henry, « Géologie sonore » de Bernard Parmegiani et Stilleben de Kaija Saariaho

Quelle place pour les apprentissages spatiaux à l’école ? Etude expérimentale du développement des compétences spatiales des élèves âgés de 6 à 15 ans

How do children and adolescents grap a space? What are the parameters that make a situation more complex than others? What are the strategies employed to reproduce an itinerary or navigate in a particular space? This thesis aims to provide answers to these questions. Located halfway between Educational Science and Cognitive Psychology, this thesis is made up of three parts.The first part focuses on the analysis of the prescribed curriculum (Core Skills, study programmes). This analysis reports internal and external inconsistencies and gaps. If space can be discussed in many disciplines (mathematics and geography, for example), the implementation of specific activities relates almost exclusively to pre-primary and primary education and the importance of space knowledge acquisition for secondary education decreases over the years until becoming insignificant, despite a limited mastery by learners, especially in geometry.The second part of the thesis focuses on the analysis of curriculum through external evaluations, such as national external evaluations (without certification) and the Programme for International Student Assessment (as PISA). In this part, we question what is actually acquired by learners during primary and secondary education. The analysis identifies the hardest-won spatial mechanisms by learners (visualization in space, for example). This will allows questioning the knowledge that is actually assessed through these assessments (disciplinary knowledge versus spatial knowledge) and highlight the lack of importance granted to space knowledge in the external evaluations in French-speaking Community of Belgium.The third part of the thesis continues the analysis through a series of experiments conducted in a developmental perspective, and that are based on wealthier situations (3D environments, real or virtual, for example). Spatial cognitive mechanisms allowing children and adolescents to grasp a space are studied depending on the curriculum requirements, external assessments and observations in school contexts. The main results allow to identifying the parameters of spatial navigation tasks that increase its complexity. The specific interest about identifying cognitive strategies involved in complex tasks in space navigation highlights the impact of the environment structure on spatial strategies. If they have an intrinsic interest to understand the fundamental mechanisms mobilized in exercises requiring the implementation of spatial skills in young people aged 6 to 15 years, these results also inform curriculum developers and teachers about some important steps to mobilize in the school contexts.Comment les enfants et les adolescents appréhendent-ils un espace ? Quels sont les paramètres qui rendent des situations plus complexes que d'autres ? Quelles sont les stratégies mises en oeuvre pour reproduire un itinéraire ou naviguer dans un espace particulier ? Cette thèse a pour objectif de fournir des éléments de réponse à ces questions. Située à mi-chemin entre les Sciences de l'Education et la Psychologie cognitive, celle-ci comporte trois volets. Le premier volet de la thèse porte sur l'analyse d'une partie du curriculum prescrit (Socles de compétences et programmes d'études). Cette analyse permet de rendre compte d'incohérences tant internes qu'externes et de lacunes au niveau du curriculum belge francophone, qu'il s'agisse de savoirs, savoir-faire ou de compétences relatifs à l'espace et son appréhension. Si l'espace est présent dans de nombreuses disciplines (mathématiques et géographie, par exemple), la mise en oeuvre d'activités spécifiques ne concerne de manière quasi-exclusive que l'enseignement maternel et fondamental et la place laissée à l'acquisition de connaissances spatiales durant l'enseignement secondaire s'amenuise au fur et à mesure des années jusqu'à devenir insignifiante, malgré une maîtrise parfois limitée par les élèves, notamment en géométrie. Le deuxième volet de la thèse porte sur l'analyse du curriculum maitrisé, au travers d'évaluations externes, comme les évaluations externes non certificatives (EENC) et les tests du Programme international pour le suivi des acquis des élèves, baptisé PISA. Ce volet permet de s'interroger sur ce qui est réellement acquis par les élèves durant l'enseignement fondamental et l'enseignement secondaire. L'analyse identifie les compétences et mécanismes spatiaux les plus difficilement acquis par les élèves (décentration, visualisation dans l'espace) et conduit à s'interroger sur les connaissances qui sont réellement évaluées par le biais de ces évaluations (connaissances disciplinaires versus connaissances spatiales) ainsi que sur le peu d'importance accordée aux connaissances spatiales dans les évaluations externes en Fédération Wallonie-Bruxelles. Toutes ces analyses ne reposent cependant que sur des informations acquises à travers d'épreuves « papier-crayon ». Le troisième volet de la thèse poursuit l'analyse à travers une série d'expérimentations menées dans une perspective développementale, sur la base de situations plus riches (environnements 3D, réels ou virtuels, par exemple). Partant des prescriptions des programmes d'études, des enseignements tirés des évaluations externes et d'observations réalisées en contexte scolaire, les mécanismes cognitifs spatiaux qui permettent aux enfants et adolescents d'appréhender un espace déterminé de façon à s'en constituer des représentations adéquates et efficaces pour réaliser des tâches de navigation sont alors étudiés. Les principaux résultats obtenus permettent d'identifier les paramètres des tâches de navigation spatiale qui accroissent la complexité de celle-ci, aussi bien en termes de tâches à réaliser qu'en termes d'environnements dans lesquels ces tâches doivent être réalisées. L'intérêt spécifique porté à l'identification de stratégies cognitives impliquées dans la réalisation de tâches complexes en navigation spatiale met aussi en évidence l'impact de la structuration de l'environnement sur les stratégies spatiales elles-mêmes. S'ils présentent un intérêt intrinsèque pour la compréhension des mécanismes fondamentaux mobilisés dans des exercices requérant la mise en oeuvre d'habiletés spatiales chez les jeunes de 6 à 15 ans, ces résultats permettent aussi d'éclairer les concepteurs de programmes scolaires et les enseignants quant à certaines démarches importantes à mobiliser dans le contexte scolaire

Assistance de l’enseignement de la conception architecturale par la modélisation de savoir-faire des référents

Dans une époque de changements des moyens de représentation et communication en architecture, cette recherche porte sur l’enseignement de la conception architecturale et plus spécifiquement sur l’apport que l’informatique pourrait avoir dans ce processus. En nous basant sur une méthodologie qualitative, exploratoire et participative, nous y procédons par enchainement de questions, celle de départ étant la suivante: Comment l’enseignement de la conception architecturale pourrait tirer avantage des moyens numériques? Notre objectif est de proposer des méthodes et des outils d’apprentissage aux étudiants en architecture pour enrichir leurs démarches de conception grâce à l’ordinateur. Après une revue de la littérature dans le domaine, et un approfondissement de l’étude sur le rôle des référents architecturaux et sur la conception intégrée, nous avons procédé à une observation exploratoire du travail des étudiants en atelier d’architecture. Ces premières étapes de la recherche ont permis de dégager des discordances entre les positions théoriques et la pratique en l’atelier, pour concrétiser ultérieurement la question de recherche. Dans le but de discerner des méthodes efficaces et innovatrices pour répondre aux discordances identifiées, nous avons engagé une étude de la littérature sur les théories cognitives par rapport aux connaissances, l’apprentissage et la conception. Certaines stratégies ont pu être définies, notamment la nécessité de représentation multimodale des référents architecturaux, l’importance de représenter le processus et non seulement le résultat, ainsi que l’avantage d’inciter les étudiants à travailler dans leur ‘zone proximale’ de développement. Suite à ces recherches, une méthode d’enseignement complémentaire a été définie. Elle propose aux étudiants des explorations de l’objet en conception basées sur la manipulation des savoir-faire architecturaux. Cette méthode a été opérationnalisée d’un point de vue pédagogique ainsi que didactique et mise à l’épreuve auprès des étudiants en atelier. Un prototype de librairie de référents architecturaux interactifs (LibReArchI) a été créé dans ce but. Elle a été conçue en tant qu’environnement de conception et espace de partage de savoir-faire entre étudiants et enseignants. Les principaux résultats de cette recherche démontrent le rôle positif de la méthode proposée pour le transfert des savoir-faire architecturaux lors de l’apprentissage en atelier. Son potentiel d’assister la conception intégrée et de stimuler l’émergence d’idées a été constaté. Au niveau théorique, un modèle d’un cycle du processus de design avec le numérique a été esquissé. En conclusion, des avenues de développements futurs de cette recherche sont proposées.Conducted in a period of transition in the representation and communication strategies in architecture, the present research focuses on architectural design teaching and especially on the contributions of digital means to this process. Based on a qualitative methodology, including participative and exploratory approaches, this research evolved around a progression of questions, the first one being “How could architectural design teaching take advantage of digital technologies?” Our objective was to define computer-assisted teaching methods and digital devices that could enrich the students’ design methods. A starting point of the research was a comprehensive literature review of the domain, including in-depth studies of the role of architectural referents in the design learning process, as well as of the integrated design approaches. The findings from these theoretical studies were then confronted with evidence from observations of the students’ design processes when working on a small architectural task. This revealed some discrepancies between the theoretical positions and the teaching practices in the digital architectural studio. The research question was precised in consequence, in order to address them. Specifically, the present research proposes efficient and innovative methods for resolving the discrepancies between theory and teaching practice, based on cognitive aspects of the underlying processes. Focusing on theories of knowledge, learning and design process, we were able to identify some pertinent cognitive strategies for attaining the objectives of this research, namely the necessity for multimodal representation of referents, the importance of representing the process and not only the result, as well as the advantage of motivating the students to work in their ‘zone of proximal development’. As a result of these studies, a complementary design teaching method was defined. It incites the students to perform design explorations based on manipulations of architectural know-how during the conceptual phase of the project. Pedagogic and didactic strategies for the implementation of this method were developed. A prototype of a library of interactive architectural referents (LibReArchI) was created in order to enrich the students’ ‘design space’ and to serve as shared resource between students and tutors. The main results from this research show a positive role of the proposed design teaching method for architectural know-how learning in the digital studio. It was found that this method has the potential to assist some integrated design strategies and to stimulate the generation of ideas. At the theoretical level, we propose a model of one cycle of the conceptual process when performed with digital means. In conclusion, some limitations of the research are mentioned and perspectives for its future development are drawn