La conception de jeux vidéo éducatifs : une méthodologie de recherche/création

De façon générale, cette thèse identifie et définit l'ensemble des concepts théoriques et pratiques nécessaires à l'exercice de la conception de jeux vidéo éducatifs en tenant compte des aspects d'intention, d'information, d'interface et d'interactivité. Elle répond à la question suivante : comment outiller et assister efficacement un artiste ou un créateur dans la démarche complexe de la conception de jeux vidéo éducatifs? En effet, les personnes abordant la conception multimédia se sentent souvent dépourvues lorsqu'il est question de développer ou de conceptualiser ce type d'œuvre. C'est d'abord parce qu'il s'agit d'un champ d'étude relativement nouveau qui cherche encore ses codes langagiers. Ensuite, il s'agit de se référer aux niveaux de complexité générés par des projets ludiques et pédagogiques intégrant à la fois des notions de science de l'information (gestion de la connaissance, bases de données), des notions d'esthétique et de forme (arts visuels, design graphique) et des notions d'informatique (langage de programmation, vie et intelligence artificielles). Les résultats de la recherche se présentent sous la forme d'une méthodologie de recherche/création systémique appuyée par une intervention prenant la forme d'une série de quatre capsules multimédias interactives couvrant l'ensemble des résultats générés. Ces capsules s'adressent à des professionnels œuvrant tant dans le domaine de la culture, de l'éducation, de la science, des arts et des communications que dans ceux de la recherche et de l'expérimentation. Elles décrivent, illustrent et démontrent les potentialités expressives, narratives, cognitives et interactives du langage multimédia; elles présentent le champ d'intervention dans son ensemble, incluant les concepts, les théories, les méthodes et les outils nécessaires à sa compréhension, à son élaboration et à sa pratique esthétique, ludique, pédagogique et communicationnelle. De façon plus précise, une première capsule présente des notions définissant le multimédia, ses multiples applications ainsi que les différents contextes de production dans lesquels elles se déploient. Une deuxième capsule expose ensuite des notions de langage cinématographique et hypermédia qui seront utiles pour la conception multimédia. Une troisième capsule aborde des notions relatives à la pédagogie, et comment celles-ci peuvent s'appliquer à la conception de jeux vidéo éducatifs. Enfin, la dernière capsule présente un modèle de devis de conception multimédia adapté aux productions culturelles ludo-éducatives. À travers l'ensemble de ces capsules, des exemples permettront de visualiser et d'expérimenter l'ensemble des concepts répondant aux énoncés théoriques et pratiques exposés par la recherche.\ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : jeux vidéo éducatifs, design multimédia, scénarisation multimédia, conception multimédia, conception hypermédia, loisir éducatif, jeu éducatif, enseignement par le jeu, apprentissage par le jeu, interface graphique, méthodologie de conception

Le recours à des environnements numériques pour la diffusion de connaissances relatives au patrimoine bâti: une exploration du potentiel de la modélisation de systèmes typologiques

Un fichier intitulé Charbonneau_Nathalie_2008_AnimationAnnexeT accompagne la thèse. Il contient une séquence animée démontrant le type de parcours pouvant être effectué au sein des environnements numériques développés. Il s'agit d'un fichier .wmv qui a été compressé.Dans le cadre de la présente recherche, notre intérêt porte sur les possibilités d'avoir recours à l’outil informatique afin de contribuer au développement des habiletés cognitives du concepteur architectural. Plus précisément, il s'agit de permettre à ce dernier d'enrichir sa base de connaissances relatives au patrimoine bâti. Si ce sujet a retenu notre attention, c’est qu’il nous apparaît essentiel d’explorer de nouvelles possibilités de mettre à contribution des moyens informatiques pour véhiculer les valeurs intellectuelles rattachées au patrimoine, et d’œuvrer ainsi à un renouvellement des modes de formalisation et de diffusion de ces connaissances. Nous nous intéressons, d’une part, à la démarche de construction des savoirs qui amène l’historien de l’architecture à déployer un raisonnement en vue de proposer, et de diffuser, l'interprétation qu'il fait d'une réalité bâtie. Nous portons notre attention, de façon spécifique, sur l'une des stratégies auxquelles a recours le chercheur en patrimoine en vue de développer des savoirs nouveaux, soit la démarche typologique. Nous nous proposons de contribuer au développement d’un vecteur de diffusion qui soit suffisamment ‘flexible’ pour être adaptable à la mouvance de la connaissance, de manière à prévenir une certaine cristallisation des savoirs. Notre intérêt porte, d’autre part, sur le processus de reconstruction de la connaissance par l'apprenant, ici le concepteur architectural. Il s’agit de mettre à la disposition de l’individu des outils lui permettant d’appréhender la connaissance développée par l’historien. Dans cette optique, nous étudions les possibilités d’élaborer des outils heuristiques axés sur l’action du sujet cogitant. En somme, nous cherchons à évaluer et à comprendre dans quelle mesure et de quelles façons l’informatique pourrait contribuer à ce que le processus d’élaboration de la connaissance, entrepris par l’historien de l’architecture, et le processus d’appréhension de ladite connaissance par l’apprenant, s’opèrent tous deux de façon dynamique et itérative. Dans le cadre d'une telle réflexion, nous posons l’hypothèse selon laquelle la complémentarité pouvant être développée entre un modèle symbolique et un système génératif serait susceptible de bonifier les modalités par lesquelles le chercheur en patrimoine entre en communication avec le concepteur architectural. Afin de confronter notre hypothèse au réel, nous procédons à des expérimentations; il s’agit d’études de cas portant sur des typologies proposant respectivement l'organisation d'un corpus de charpentes de toitures construites entre les XIe et XIXe siècles, et d'un corpus de roses gothiques datant des XIIe et XIIIe siècles. Nous procédons à l'élaboration d'environnements numériques évolutifs, aptes à véhiculer l’interprétation proposée par le chercheur en patrimoine. La pertinence de ces environnements, tant au sein de la démarche de l’historien que de celle de l’apprenant, est évaluée par le biais de méthodes qualitatives. Suite à cette démarche exploratoire, nous proposons un modèle théorique établissant un lien envisageable entre histoire de l'architecture, cognition et informatique. Par nos expérimentations, et la théorisation qui en a résulté, nous cherchons à mettre en lumière la potentialité de la synergie pouvant prendre place entre l'historien de l'architecture et le développeur informatique. Au terme de ce parcours, qui nous a conduits de la problématique à l'hypothèse pour nous mener ensuite en terrain d'expérimentations, nous replaçons la présente étude dans un contexte plus large et traçons de nouvelles pistes de recherche. Celles-ci mettent en relief l'importance, pour le concepteur architectural, d’étoffer sa base de connaissances relatives au bâti ancien, par le biais d’un processus itératif, de même que l’intérêt d’exploiter lesdits savoirs, de façon consciente et articulée. Il nous apparaît que les tenants et les aboutissants de notre recherche sont susceptibles d’intéresser toute personne œuvrant dans le domaine de l'histoire de l'architecture (qu’il s’agisse de la recherche ou de l’enseignement) ainsi que tout concepteur architectural soucieux de mieux connaître, comprendre et apprécier le patrimoine qui lui a été légué.Within the framework of this research project, we explore the possibilities of making use of information technologies to enhance the architectural designer's cognitive abilities. More precisely, we examine the possibilities of enabling the designer to become more knowledgeable about architectural heritage. We took an interest in this topic because it appears essential to explore new ways of conveying the intellectual values connected with the built heritage. In this regard, we hope to contribute towards the renewal of methods of the formalization and dissemination of the knowledge inherent in buildings and artefacts of historical interest. On the one hand, we take an interest in the knowledge construction process that induces the architectural historian to unfold a reasoning so as to organize his/her interpretation of a built environment. We study one of the strategies employed by the historian in tackling the problem of establishing connections between artefacts of a single family; that is, when proceeding to elaborate a typology. We intend to contribute to the development of a vehicle for knowledge that is sufficiently flexible to be adaptable to iterative changes in the interpretation provided by the historian, so as to prevent the eventual crystallization of the conclusions drawn from his/her study of the built environment. We also turn our attention to the knowledge reconstruction process undertaken by the learner, in this case the architectural designer. We aim to place at the designer’s disposal tools that enable him/her to apprehend the knowledge developed by the historian. In this regard, we explore the possibilities of implementing heuristic tools based on the learner’s action. In short, we strive to evaluate and understand to what extent and in which ways information technologies could make a difference in the knowledge construction process undertaken by the architectural historian, and in the knowledge reconstruction process undertaken by the learner. In what way could these processes take place in a dynamic and iterative way? Within the framework of this reflection on the possible uses of information technologies, we formulate the following hypothesis: we argue that the eventual complementarity likely to develop between a conceptual model and a generative system would enhance the methods by which the researcher, working on built heritage, could convey his/her message to the architectural designer. To assess the validity of our theory, we conduct a set of experiments. Our approach is exemplified by two case studies dealing with the works of historians who established typologies of roof frames constructed in the north of France and in Belgium between the 11th and 19th centuries, and of 12th and 13th century gothic rose windows crafted in the Île-de-France. We then proceed to the implementation of interactive digital environments. The usefulness of these environments, as much within the historian’s thought process as within the learner’s, is evaluated via qualitative methods. Based on the conclusions drawn from these case studies, we propose a theoretical model that establishes a connexion between architectural history, cognition and information technologies. In undertaking these experiments and the subsequent theorizing, we aim to shed new light on the synergy likely to take place between the architectural historian and the computer scientist. At the conclusion of this process, which brought us from the terms of reference to the hypothesis and experiments, we place the present study in a larger context and open up new avenues of investigation that highlight the importance, for the architectural designer, of being knowledgeable about the built heritage and of making use of this knowledge in a conscious and articulated way. The details of this research project are likely to be of interest to any person working in the broad field of architectural history, as well as architectural designers concerned with obtaining a better knowledge, understanding and appreciation of the heritage handed down from his/her predecessors

Vers une vision systémique du processus de l'explication : récit d'une recherche sur l'intégration de la pédagogie, de l'ingénierie et de la modélisation

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

DE LA MODELISATION A L'EXPLOITATION DES DOCUMENTS A STRUCTURES MULTIPLES

With the recent development of new information and communication technologies, the paper documents are transformed to digital documents. Furthermore, it considers that the document is no longer seen as a whole, or as a monolithic bloc, but as organized entities. Exploiting these documents amount to identify and locate these entities. These entities are connected by relationships to give a "form" to document. Several types of relationships may occur, so that several "forms" of a document emerge. These different materializations of the same document are related to different uses of the same document and are essential for optimal management and shared of holdings. The work presented in this thesis aims to address the challenges of representing different materializations of a document through its representation of entities and their relationships. If those materializations are translated through structures, the issues are related to the representation of multistructured documents. Our work focuses mainly on the modeling, integration and exploitation of multistructured documents: (1) Proposal of multistructured document model. This model incorporates two levels of description: a specific level to describe each document through entities that compose and a generic level to identify document kinds through the grouping of similar structures. (2) Proposal of techniques for extracting structure (implicit or explicit) of a document (the specific level) and classification of this structure with respect to common structures (the generic level). The classification algorithm proposed includes a calculation of distance called "structural" (comparison of trees and graphs). This classification is associated with a process of verification of the "cohesion" of classes and possible reorganization of disrupted classes. (3) Proposal of document exploitation technical from their structures and their contents: (a) a document search that can reproduce documentary granules through criteria based on research of structures and / or content, (b) a multidimensional analysis that is to analyze and visualize the documentary information across multiple dimensions (of structures and / or content). In order to validate our proposals, we have developed a tool for integration and analysis of multistructured documents, called MDOCREP (Multistructured Document Repository). This tool provides on the one hand, the extraction and classification of document structures, and on the other hand, the querying and the multidimensional analysis of documents from their different structures.Avec l'évolution des nouvelles technologies de l'information et de la communication, les documents papier ont laissé la place aux documents numériques. On considère de plus que le document n'est plus vu comme un tout, ni comme un bloc monolithique, mais comme un ensemble organisé d'entités. Exploiter ces documents revient à identifier et retrouver ces entités. Ces dernières sont reliées par des relations permettant de donner une « forme » au document. Plusieurs types de relations peuvent apparaître, de sorte à ce que plusieurs « formes » d'un même document émergent. Ces différentes matérialisations d'un même document sont liées à des usages différents d'un même document et sont primordiales pour une gestion optimale et partagée des fonds documentaires. Les travaux présentés dans cette thèse visent à faire face aux défis de représentation des différentes matérialisations d'un document au travers de la représentation de ses entités et de leurs relations. Si ces matérialisations sont traduites par des structures, les enjeux concernent la représentation des documents à structures multiples. Nos travaux portent essentiellement sur la modélisation, l'intégration et l'exploitation des documents à structures multiples : (1) Proposition d'un modèle de documents multistructurés. Ce modèle intègre deux niveaux de description : un niveau spécifique permettant de décrire chaque document au travers des entités qui le composent et un niveau générique permettant de définir des typologies de documents au travers du regroupement de structures similaires. (2) Proposition des techniques d'extraction de structure (implicite ou explicite) d'un document (niveau spécifique) et de classification de cette structure par rapport à des structures communes (niveau générique). L'algorithme de classification proposé intègre un calcul d'une distance dite « structurelle » (comparaison d'arbres et de graphes). Cette démarche de classification est associée à une démarche de vérification de la « cohésion » des classes et de réorganisation éventuelle des classes perturbées. (3) Proposition de techniques d'exploitation des documents à partir de leurs structures et de leur contenu : (a) une recherche de documents qui permet de restituer des granules documentaires selon des critères de recherches basés sur la ou les structures et/ou le contenu ; (b) une analyse multidimensionnelle qui consiste à analyser et visualiser les informations documentaires selon plusieurs dimensions (de structures et/ou de contenu). Pour valider nos propositions, nous avons développé un outil d'aide à l'intégration et à l'analyse de documents à structures multiples, intitulé MDOCREP (Multistructured DOCument REPository). Cet outil assure d'une part, l'extraction et la classification des structures de documents, et d'autre part, l'interrogation et la restitution multidimensionnelle des documents à partir de leurs différentes structures

Actes de la conférence " Aux frontières de l'urbain. Petites villes du monde : émergence, croissance, rôle économique et social, intégration territoriale, gouvernance " <br> Conference Proceedings "At the Frontiers of Urban Space. Small towns of the world: emergence, growth, economic and social role, territorial integration, governance"

Sous la Direction de François Moriconi-Ebrard, Catherine Chatel et Julien Bordagi Éditeur : UMR ESPACE - Avignon, Case 19, 74 rue Louis Pasteur, 84029 Avignon Cedex Collection : Actes Avignon - ISBN : 978‐2‐9105‐4509‐1Publication collective. La conférence internationale " Aux frontières de l'urbain " s'est déroulée à l'Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse du 22 au 24 janvier 2014. Elle a été organisée à l'initiative d'un groupe de chercheurs de l'UMR 7300 ESPACE spécialistes de la ville et des dynamiques d'urbanisation dans le monde. Travaillant à partir de la base de données mondiale e-Geopolis décrivant l'évolution de la population des agglomérations urbaines à l'époque contemporaine et développWhen we speak of cities, the attention of researchers, the media, and institutions is traditionally focused on large metropoles. Yet in reality, half the urban population of the world lives in hundreds of small and medium-sized cities (Moriconi-Ebrard, 1994). These agglomerations play a key role in urban growth. They have heterogeneous dynamics and profiles that diverge from what is observed in metro cities. Therefore, studies of the base of the urban hierarchy enrich and deepen the urban concept as a whole. Defining these agglomerations also requires the testing of categories of space which go beyond a simple, and increasingly problematic, urban-rural dichotomy. What criteria should define the threshold between these spaces? Can we speak of an "in-between" territory? In terms of process, small cities highlight the different stages of urban growth: genesis, development, mutation, and regression. In the context of fieldwork, researchers' observations are faced with the arbitrary official definition of urban areas, which differ from one country to the next. This contributes to the fuzziness of objective boundaries between "small towns" and villages. The change of the status of small agglomerations can lead to modifications in fiscal, environmental and urban rules. Access to urban status is a major issue for the development of a locality and territory (Giraut, 2005). What is the impact of urban policies on such towns? Is it enough to proclaim that a locality is "urban"? Are there specific governance issues that come with the small and medium town? Are these issues at the basis of original proposals concerning country planning? In a global marketplace, where agglomeration economies are prioritized, metro cities seem to be the only competitive spaces. In reality however, small towns are often spaces of innovation capable of taking their own place in wider global networks (Bairoch, 1984). What are the major assets of such towns compared with larger metro cities? How do they face the major spatial issues of a society: mobility, land access and competition, exploitation of local resources, procurement, and environmental protection? These issues are dependent on forms of spatial organisation, which are themselves the result of intense processes of concentration and dispersion. Do clusters, urban corridors and dispersed settlements represent specific organisational types of such intermediary, "in-between" spaces?Lorsqu'on évoque " la " ville, l'attention des médias, des chercheurs et des institutions se concentre traditionnellement sur quelques métropoles mondiales. Or, en réalité, la moitié de la population urbaine de la planète vit dans des villes petites et moyennes qui se comptent en milliers (Moriconi-Ebrard, 1994). Ces agglomérations ont un rôle moteur dans la croissance, tandis qu'elles présentent des profils et des dynamiques hétérogènes qui s'écartent de ce que l'on observe dans les métropoles (Denis, 2012). Dès lors leur étude vient enrichir et approfondir le concept d'urbain. Chercher à définir ces villes, c'est aussi éprouver les catégories d'espace et aller au-delà d'une simple dichotomie urbain/rural de plus en plus remise en cause. Quels critères permettraient de définir un seuil entre ces espaces ? Peut-on parler de territoire de l'entre-deux ? En termes de processus, les petites villes questionnent ainsi les différentes étapes de la croissance urbaine : genèse, développement, mutation, régression. Sur le terrain, l'observation est confrontée à l'arbitraire des définitions officielles de l'urbain qui diffèrent d'un pays à l'autre, contribuant à renforcer le flou des limites objectives entre " petite ville " et " village ". Le changement de statut des villes peut entrainer un changement de la fiscalité, de règles environnementales et d'urbanisme : l'accès au statut urbain constitue ainsi un enjeu majeur pour le développement d'une localité et du territoire (Giraut, 2005). Quel est l'impact des politiques publiques urbaines sur ces villes ? Suffit-il de déclarer une localité " urbaine " pour qu'elle le soit ? Les petites et moyennes villes posent-elles des problèmes de gouvernance particuliers ou bien sont-elles à l'origine de propositions originales en matière d'aménagement du territoire ? Dans un marché globalisé où les économies d'agglomération sont mises en avant, les métropoles semblent constituer les seuls espaces compétitifs. Or, les petites villes ont souvent été des lieux d'innovation capables de s'insérer directement dans des réseaux mondiaux (Bairoch, 1984). Quels sont leurs atouts face aux grandes mégapoles ? Comment se positionnement-elles face aux enjeux territoriaux majeurs de nos sociétés : mobilité, accès à la terre, compétition foncière, exploitation des ressources locales, approvisionnement, protection de l'environnement. Ces enjeux dépendant clairement des formes d'organisation spatiale qui sont le résultat de processus de concentration plus ou moins intenses : clusters, corridors urbains, semis dispersés représentent-ils des types d'organisations spécifiques à ces villes de l'entre-deux