CorpusUL Université Laval
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Interférences cognitivo-locomotrices lors d'activités représentatives de la vie quotidienne chez les personnes âgées et les personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral
No full textIntroduction : La capacité de pouvoir réaliser deux tâches de manière simultanée (double tâche ; DT) est régulièrement sollicitée dans notre quotidien. Elle nous permet, entre autres, de pouvoir marcher de manière indépendante et sécuritaire dans la communauté. Cependant, la réalisation d'une activité en DT peut provoquer une diminution de performance de l'une ou des deux tâches (coût de la DT). La grande majorité des études ayant exploré le phénomène de DT chez les personnes âgées et les personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral (AVC) a toutefois utilisé des tâches locomotrices simples et des tâches cognitives peu écologiques (ex. soustractions, Stroop test) permettant difficilement d'extrapoler ces résultats aux activités de la vie quotidienne. Ainsi, l'objectif général de cette thèse est de mieux comprendre les interférences cognitivo-locomotrices (ICL) lors de la réalisation d'activités représentatives de la vie quotidienne chez les personnes âgées et des personnes ayant subi un AVC. Méthodologie : Afin de mieux comprendre le phénomène de DT lors d'activités représentatives de la vie quotidienne, un protocole expérimental en environnement virtuel a été développé. Lors de l'évaluation des ICL, tous les participants ont été immergés dans un environnement virtuel simulant un couloir de centre commercial, à l'aide d'un casque de réalité virtuelle (RV). Les déplacements dans l'environnement virtuel ont été réalisés à l'aide d'une plateforme omnidirectionnelle. En condition de DT, les participants devaient se déplacer dans l'environnement virtuel tout en mémorisant une liste d'achats de 5 items, délivrée au début de la tâche de marche. Deux niveaux de difficulté de tâches locomotrices et cognitives ont été utilisés. La complexification de la tâche locomotrice a été faite grâce à l'ajout d'agents virtuels devant être évités et celle de la tâche cognitive par la modification de 2 items de la liste d'achats au cours de la réalisation de la tâche. Les performances locomotrices et cognitives ont été mesurées en simple tâche (ST) et en DT. Les ICL ont été quantifiées à l'aide des coûts de la DT (% de changement des performances entre la simple et la double tâche). Ce protocole a permis d'évaluer les capacités locomotrices et cognitives en DT auprès de trois populations, c'est-à-dire les jeunes adultes en santé, les adultes en santé âgés de 55 ans et plus, ainsi que les adultes ayant subi un AVC. Résultats : Malgré leur âge et l'absence de limitations fonctionnelles, les jeunes adultes ont présenté des coûts cognitifs lors de la réalisation de la DT la plus complexe. Dans la majorité des conditions de DT, les personnes âgées de 55 ans et plus ont, quant à elles, présenté des coûts locomoteurs et/ou cognitifs. Cette étude a également démontré que les coûts locomoteurs augmentent avec l'âge, ce qui n'a pas été constaté au niveau des coûts cognitifs. Chez ces deux populations en santé, les coûts de la DT ont principalement été influencés par la complexité de la tâche cognitive. Des coûts de la DT ont également été observés chez les personnes ayant subi un AVC, dans toutes les conditions de DT à l'exception de la plus simple. Cependant, les personnes ayant subi un AVC ont présenté des coûts cognitifs dans des conditions de DT durant lesquelles les personnes en santé appariées en âge n'en ont pas présenté et la magnitude des coûts cognitifs a été plus importante chez les personnes ayant subi un AVC durant la condition de DT la plus complexe. Conclusions : La réalisation d'une DT a un effet sur les performances cognitives et/ou locomotrices, et ce, même chez les personnes ne présentant pas de limitations des fonctions locomotrices et cognitives. Des différences de patrons d'interférences ou de magnitude de coûts de la DT ont été observées en fonction de l'âge, la présence d'une lésion cérébrale ou la complexité des tâches réalisées. Ces observations soulignent l'importance d'évaluer aussi bien les performances locomotrices que cognitives lors de l'évaluation des capacités de DT. La RV semble être une modalité d'évaluation prometteuse permettant de quantifier les capacités de la DT lors de tâches représentatives de la vie quotidienne.Background: The ability to perform two tasks simultaneously (i.e dual task, DT) is regularly used in our daily lives. It enables, among other things, to walk independently and safely in the community. However, walking while performing another task may deteriorate one or both tasks' performances (DT cost). Most studies exploring the DT phenomenon in older adults and stroke survivors have used simple locomotor tasks and cognitive tasks with questionable ecological validity (e.g., subtractions, Stroop test) that make it difficult to extrapolate these results to activities of everyday life, however. Thus, the general objective of this thesis is to better understand cognitive-locomotor interferences during activities representative of daily living in elderly people and persons who have sustained a stroke. Methodology: A virtual reality-based protocol was developed to assess DT abilities during activities representative of everyday life. All participants were immersed in a virtual mall corridor using a virtual reality (VR) headset. Walking movements in the virtual environment were performed using an omnidirectional platform. In the DT conditions, participants had to move forward in the virtual environment while memorizing a 5-item shopping list, delivered at the beginning of the walking task. Two levels of difficulty were proposed in both locomotor and cognitive tasks. The locomotor task was complexified by adding a virtual agent to avoid and the cognitive task was complexified by modifying 2 items of the shopping list during the task. Locomotor and cognitive performances were measured in single task (ST) and DT. Cognitive-locomotor interferences were quantified using DT costs (% change in performance between single and dual tasks; DTC). This DT assessment protocol was used in 3 populations, i.e healthy young adults, healthy adults aged 55 years and older, and adults with stroke. Results: Despite their age and the absence of functional limitations, young adults showed cognitive DTC when performing the most complex condition. In most DT conditions, individuals aged 55 years and older, on the other hand, exhibited locomotor and/or cognitive DTC. This study also showed that locomotor DTC increased with age, which was not the case for cognitive DTC. In both healthy populations, DTC were primarily influenced by the complexity of the cognitive task. DTC were also observed in stroke survivors in all but the simplest DT conditions. Individuals with a stroke exhibited cognitive DTC in certain DT conditions in which age-matched healthy individuals did not. Moreover, the magnitude of cognitive costs was greater in stroke survivors than in healthy individuals when the most complex DT condition was executed. Conclusions: Activities in DT impact cognitive and/or locomotor performance, even in individuals who do not present any limitations in locomotor or cognitive functions. Differences in interference pattern or in DTC magnitude were observed as a function of age, presence of a brain lesion and complexity of the tasks performed. These observations highlight the importance of assessing both locomotor and cognitive performances when characterizing DT abilities. VR seems to be a promising assessment approach to quantify DT abilities during activities representative of daily life
Les dimensions silencieuses de l'acceptabilité sociale en contexte autochtone
No full textCette thèse propose une analyse des dimensions silencieuses de l'acceptabilité sociale en contexte autochtone, qui peuvent limiter la capacité de délibération et de négociation des communautés. Du point de vue de l'industrie, la notion de « licence sociale pour opérer » sert à légitimer les projets en mettant de l'avant des valeurs de dialogue et de consensus. Or, malgré les avancées importantes qui découlent de l'adoption de normes internationales en matière de responsabilité sociale, le respect des engagements fait parfois défaut, particulièrement dans le cas des compagnies d'exploration juniors. En effet, la précarité de ces compagnies, le fait qu'elles soient moins scrutées que leurs homologues bien établies et leur besoin d'obtenir rapidement le soutien de la population pour convaincre les investisseurs, causent une pression importante sur les communautés locales et placent ces-dernières dans une position de vulnérabilité, surtout si elles disposent de ressources limitées. Par ailleurs, le partage de bénéfices avec les communautés et le financement d'infrastructures, en palliant les lacunes de l'État, engendrent une relation de dépendance économique et contribuent à la détérioration du tissu social des communautés. Enfin, malgré la promotion du dialogue, tant par l'État que par l'industrie, les membres des communautés qui veulent participer aux négociations doivent adopter le discours corporatif, une exigence qui a pour effet d'exclure certains thèmes et individus des discussions, tels que les femmes, les jeunes et les personnes ayant un mode de vie plus traditionnel. Dans le champ des relations publiques, malgré la prolifération de modèles théoriques axés sur le dialogue, aucun d'entre eux ne permet de bien saisir les relations de pouvoir asymétriques entre les acteurs impliqués dans ces processus de façon réaliste et empirique, du point de vue des publics. Notre recherche vise à combler cette lacune, en proposant trois idéaux-types relationnels qui caractérisent les rapports entre les communautés autochtones et les compagnies minières. De façon plus précise, l'objectif général de cette thèse consiste à comprendre comment, dans le cadre des projets miniers en phase d'exploration, la capacité de négociation et de délibération des communautés autochtones est influencée par les relations de pouvoir entre les acteurs, les perceptions du projet, les émotions qu'il engendre, de même que ses impacts sur la cohésion sociale. Ces éléments sont caractérisés comme des dimensions silencieuses de l'acceptabilité sociale en contexte autochtone. Cette recherche adopte la posture épistémologique du pragmatisme critique, inspiré de la philosophie sociale de Dewey. Cette posture vise d'une part à mettre en relief les relations de pouvoir qui limitent la capacité d'expression et d'émancipation des individus, et d'autre part à restituer leur expérience vécue, afin de nourrir la réflexion critique et de soutenir leur capacité démocratique. Dans cette optique, notre perspective théorique se déploie sur trois axes. Le premier, ancré dans les approches socioculturelles en relations publiques, nous permet d'analyser les « registres silencieux » du pouvoir déployés par l'industrie minière pour assurer sa légitimité, notamment les campagnes de lobbyisme et les programmes de responsabilité sociale. Le deuxième axe nous permet de faire une analyse sociohistorique en abordant les politiques coloniales au Canada, de même que les stratégies d'adaptation, de résistance et de résilience mises en place par les Autochtones. Enfin, le troisième axe, davantage ancré en psychologie sociale et en anthropologie, porte sur les émotions, la façon dont elles sont influencées par la culture et par les bouleversements environnementaux, de même que sur leurs différentes modalités d'expression en contexte autochtone. Dans une perspective de décolonisation de la recherche, notre cadre théorique mobilise les travaux de nombreux chercheurs autochtones dans des disciplines variées telles que la psychologie, le travail social, l'anthropologie, les études autochtones, les sciences de l'environnement et la géographie culturelle. Cette thèse s'appuie sur deux études de cas, soit la communauté crie de Nemaska et le village inuit d'Aupaluk. En collaboration avec les organisations locales, les données ont été recueillies à l'aide d'entretiens semi-dirigés, d'observation participante, d'un sondage, d'un groupe de discussion et d'analyses documentaires. Une analyse typologique nous a permis d'inscrire les données recueillies dans le contexte historique, structurel et social plus large desquelles elles sont issues et d'identifier trois idéaux-types de rapports entre les compagnies minières et les communautés autochtones : l'union forcée, le bienfaiteur et la reprise de contrôle. Ces trois idéaux-types relationnels viennent combler un manque dans la littérature sur l'acceptabilité sociale et sur les approches dialogiques en relations publiques et présentent un portrait plus complexe et nuancé des rapports entre les communautés autochtones et l'industrie minière. Enfin, ces trois idéaux-types constituent des grilles d'analyse permettant de juger de la nature du consentement d'une communauté à l'égard d'un projet, une dimension centrale à l'acceptabilité sociale.This thesis proposes an analysis of the silent dimensions of social acceptability in an indigenous context, which can limit the communities' capacity for deliberation and negotiation. From an industry perspective, the notion of "social license to operate" is used to legitimize projects by promoting notions of dialogue and consensus. However, despite the significant advances that have been made through the adoption of international standards on social responsibility, compliance with commitments is sometimes lacking, particularly in the case of junior exploration companies. Indeed, the precariousness of these companies, the fact that they are less scrutinized than their well-established counterparts, and their need to quickly gain public support in order to convince investors, cause significant pressure on local communities and place them in a vulnerable position, especially if they have limited resources. Furthermore, profit sharing with communities and financing of infrastructure, by compensating for the shortcomings of the state, creates a relationship of economic dependence and contributes to the deterioration of the social fabric of communities. Finally, despite the promotion of dialogue by both government and industry, community members who want to participate in the negotiations must adopt the corporate discourse, a requirement that has the effect of excluding certain issues and individuals from the discussions, such as women, youth and people with more traditional lifestyles. In the field of public relations, despite the proliferation of dialogue-based theoretical models, none of them adequately capture the asymmetrical power relations between actors in a realistic and empirical way, from the perspective of the publics. Our research aims to fill this gap by proposing three ideal-types that illustrate the relationships between Indigenous communities and mining companies. More specifically, the overall objective of this thesis is to understand how, in the context of mining projects in the exploration phase, the negotiation and deliberation capacity of indigenous communities is influenced by the power relations between actors, the perception of the project, the emotions generated, as well as the impacts of the project on social cohesion. These elements are characterized as silent dimensions of social acceptability in an indigenous context. This research is in line with the epistemological posture of critical pragmatism, inspired by Dewey's social philosophy. This posture aims on the one hand to highlight the power relations that limit the capacity of expression and emancipation of individuals, and on the other hand to restore their lived experience, with a view to nourishing critical reflection and supporting their democratic capacity. In this perspective, our theoretical perspective is deployed on three axes. The first, rooted in socio-cultural approaches to public relations, allows us to analyze the "silent registers" of power deployed by the mining industry to ensure its legitimacy, notably lobbying campaigns and social responsibility programs. The second axis allows us to make a socio-historical analysis by addressing colonial policies in Canada, as well as the strategies of adaptation, resistance and resilience put in place by Indigenous peoples. Finally, the third axis, more rooted in social psychology and anthropology, deals with emotions, how they are influenced by culture and environmental upheavals, as well as their different modes of expression in an indigenous context. From the perspective of decolonizing research, our theoretical framework mobilizes the work of many Indigenous scholars in a variety of disciplines such as psychology, social work, anthropology, Native studies, environmental sciences and cultural geography. This thesis consists of two case studies, the Cree community of Nemaska and the Inuit village of Aupaluk. In collaboration with local organizations, data was collected through semi-structured interviews, participant observation, a survey, a focus group and document analysis. A typological analysis allowed us to situate the data collected within the broader historical, structural and social context from which it emerged and to identify three ideal-types of relationships between mining companies and indigenous communities: forced union, benefactor and control shift. These three relational ideal-types fill a gap in the literature on social acceptability and dialogical approaches to public relations and present a more complex and nuanced picture of the relationships between indigenous communities and the mining industry. Finally, these three ideal-types provide analytical grids for judging the nature of a community's consent to a project, a central dimension of social acceptability
Time-dependent routing : models, algorithms, and the value of information
No full textLe problème de tournées de véhicules (Vehicle routing problem - VRP), introduit il y a plus de 60 ans, demeure au cœur des systèmes de transport. Après des décennies de développement, le VRP, par son ensemble très riche de variantes, représente l'un des problèmes les plus étudiés dans la littérature. Pourtant, en raison du manque de données, deux hypothèses importantes font que le VRP ne s'adapte pas efficacement au trafic et à la congestion, deux éléments importants pour modéliser de façon réelle des problèmes pratiques. Une première hypothèse considère que la vitesse de déplacement est constante dans le temps. La seconde, considère que chaque paire de nœuds (clients) n'est reliée que par un arc, ignorant le réseau routier implicite (sous-jacent). La congestion de la circulation est l'un des plus grands défis des systèmes de transport. Ces systèmes étant directement affectés par la congestion, l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement doit s'adapter à ce facteur, ce qui n'est pas simple. La croissance continue du fret au cours des dernières années aggrave encore la situation et une attention renouvelée à la mobilité, à l'environnement et à la logistique urbaine a mis en lumière ces questions. Récemment, les avancées technologiques en communication et en acquisition de données en temps réel ont permis de collecter plusieurs informations sur les véhicules telles que leur localisation, leur accélération, leur vitesse, leur décélération, etc. Ainsi, nous pouvons remettre en question la façon dont nous définissons, modélisons et résolvons les problèmes de transport. Ceci nous permet de surmonter les deux hypothèses mentionnées en intégrant non seulement les informations relatives à la congestion, mais aussi en considérant l'ensemble du réseau routier. Dans cette thèse nous considérons l'ensemble du réseau routier sous-jacent, ce qui signifie que nous avons les nœuds clients mais également tous les nœuds intermédiaires qui constituent ce réseau. Ensuite, nous modélisons le temps de trajet de chaque route individuellement au cours de la journée. En divisant une journée en petits intervalles, jusqu'à une précision de l'ordre de la seconde, nous prenons en considération des informations précises sur le trafic. Il en résulte un nouveau problème appelé le problème de tournées de véhicules à plus court chemin avec dépendance du temps (Time-dependant shortest path vehicle routing problem - TD-SPVRP), dans lequel nous combinons le problème du plus court chemin avec dépendance du temps et le VRP avec dépendance du temps, créant ainsi un problème plus général et très complexe. Le TD-SPVRP est plus proche des conditions réelles et il constitue le sujet du chapitre 2 où nous le formulons comme un modèle de programmation linéaire en nombres entiers mixtes et concevons une heuristique rapide et efficace pour le résoudre. Nous testons le modèle ainsi que l'heuristique sur des instances générées à partir de données réelles de circulation sur le réseau routier de la ville de Québec, Canada. Les résultats montrent que l'heuristique fournit des solutions de haute qualité avec un écart moyen de 5,66% par rapport aux bornes inférieures déterminées par le modèle. Cependant, le modèle mathématique ne parvient pas à trouver aucune solution pour les instances de données réelles. Pour pouvoir résoudre ce problème complexe, une grande attention a été portée à la performance de l'implantation des algorithmes proposés afin d'améliorer leur rapidité en termes de temps d'exécution. Le problème reste très compliqué, surtout lorsque nous considérons une grande partie du réseau routier sous-jacent avec des données de trafic très précises. Pour cela, nous avons utilisé différentes techniques pour optimiser l'effort de calcul afin de résoudre le problème en évaluant l'impact engendré sur la précision tout en évitant la perte de précieuses informations. Nous avons développé deux types d'agrégation de données couvrant deux niveaux d'information différents. Premièrement, nous avons manipulé la structure du réseau en réduisant sa taille, et deuxièmement en contrôlant le niveau d'agrégation temporel pour générer les données de trafic et pour déterminer la vitesse d'un véhicule à tout moment. Pour la structure du réseau, nous avons utilisé différentes techniques de réduction de graphe pour en réduire la taille. Nous avons étudié la valeur et le compromis de l'information spatiale. Les solutions générées en utilisant le graphe réduit sont analysées dans le Chapitre 3 pour évaluer la qualité et la perte d'information dû à la réduction. Cette analyse démontre également que la transformation classique du TD-SPVRP en un problème de tournées dépendant du temps (Time-dependant VRP - TD-VRP) équivalent résulte en un graphe plus grand qui nécessite un temps de traitement important ce qui a un impact sur la qualité de la solution. Notre développement montre que la résolution du TD-SPVRP nécessite en moyenne 1445 secondes tandis que la résolution du TD-VRP associé nécessite 41 181 secondes. Garder un haut niveau de précision et réussir à réduire la taille du graphe est possible. En particulier, deux procédures de réduction ont été développées, la réduction des nœuds et la réduction des arcs parallèles. Les deux techniques réduisent la taille du graphe. La réduction des nœuds conduit à une amélioration de 1,11%, la réduction des arcs parallèles donne un écart de 2,57% signifiant la présence d'une distorsion dans le graphe réduit. En ce qui concerne les informations sur le trafic, nous avons analysé les compromis entre une grande quantité de données très précises et un plus petit volume de données agrégées avec une perte potentielle d'information. Ceci est fait en analysant la précision des données agrégées sous différents modèles de détermination des temps de parcours. Ces approches sont présentées dans le Chapitre 4. Au niveau de la prévision des temps de parcours, il est important que chaque segment routier ait des observations de vitesse pour chaque intervalle de temps considéré, ce que nous appelons le niveau de couverture du réseau. Notre analyse indique qu'une couverture complète du réseau routier à tout moment de la journée est nécessaire pour atteindre un niveau de précision élevé. Le recours à une agrégation élevée (de grands intervalles de temps) permet de réduire la taille du problème et d'obtenir une meilleure couverture des données, mais au prix d'une perte d'information. Les modèles analysés, LTM (link travel mode) et FSM (flow speed model), partagent les mêmes performances lorsqu'on utilise un grand intervalle de temps (120, 300 et 600 secondes), donc un niveau d'agrégation plus élevé, avec un écart moyen absolu de 5,5% par rapport aux temps de parcours observés. Cependant, avec une courte période (1, 10, 30 et 60 secondes), FSM fonctionne mieux que LTM. Pour un intervalle d'une seconde, FSM donne un écart absolu moyen de 6,70%, tandis que LTM fournit un écart de 11,17%. Ce chapitre détermine ainsi sous quelles conditions les modèles d'estimation de temps de parcours fonctionnent bien et procurent des estimations fidèles des temps de parcours réalisés. Cette thèse est structurée de la manière suivante. À la suite d'une introduction générale dans laquelle nous présentons le cadre conceptuel de la thèse et son organisation, le Chapitre 1 présente une revue de la littérature pour les deux problèmes fondamentaux étudiés, le problème de plus court chemin (Shortest path problem - SPP) et le VRP et leurs variantes développées au cours des années. Le Chapitre 2 introduit une nouvelle variante du VRP, le TD-SPVRP. Le Chapitre 3 présente les différentes techniques développées pour réduire la taille du réseau en manipulant les informations spatiales du réseau routier. L'impact de ces réductions est évalué et analysé sur des instances réelles en utilisant plusieurs heuristiques. Le Chapitre 4 traite l'impact de l'agrégation des données temporelle et des modèles d'évaluation des temps de parcours. Le dernier chapitre constitue une conclusion et ouvre des perspectives de recherche relatives à nos travaux.The vehicle routing problem (VRP), introduced more than 60 years ago, is at the core of transportation systems. With decades of development, the VRP is one of the most studied problems in the literature, with a very rich set of variants. Yet, primarily due to the lack of data, two critical assumptions make the VRP fail to adapt effectively to traffic and congestion. The first assumption considers that the travel speed is constant over time ; the second, that each pair of customers is connected by an arc, ignoring the underlying street network. Traffic congestion is one of the biggest challenges in transportation systems. As traffic directly affects transportation activities, the whole supply chain needs to adjust to this factor. The continuous growth of freight in recent years worsens the situation, and a renewed focus on mobility, environment, and city logistics has shed light on these issues. Recently, advances in communications and real-time data acquisition technologies have made it possible to collect vehicle data such as their location, acceleration, driving speed, deceleration, etc. With the availability of this data, one can question the way we define, model, and solve transportation problems. This allows us to overcome the two issues indicated before and integrate congestion information and the whole underlying street network. We start by considering the whole underlying street network, which means we have customer nodes and intermediate nodes that constitute the street network. Then, we model the travel time of each street during the day. By dividing the day into small intervals, up to a precision of a second, we consider precise traffic information. This results in a new problem called the time-dependent shortest path vehicle routing problem (TD-SPVRP), in which we combine the time-dependent shortest path problem (TD-SPP) and the time-dependent VRP (TD-VRP), creating a more general and very challenging problem. The TD-SPVRP is closer to what can be found in real-world conditions, and it constitutes the topic of Chapter 2, where we formulate it as a mixed-integer linear programming model and design a fast and efficient heuristic algorithm to solve this problem. We test it on instances generated from actual traffic data from the road network in Québec City, Canada. Results show that the heuristic provides high-quality solutions with an average gap of only 5.66%, while the mathematical model fails to find a solution for any real instance. To solve the challenging problem, we emphasize the importance of a high-performance implementation to improve the speed and the execution time of the algorithms. Still, the problem is huge especially when we work on a large area of the underlying street network alongside very precise traffic data. To this end, we use different techniques to optimize the computational effort to solve the problem while assessing the impact on the precision to avoid the loss of valuable information. Two types of data aggregation are developed, covering two different levels of information. First, we manipulated the structure of the network by reducing its size, and second by controlling the time aggregation level to generate the traffic data, thus the data used to determine the speed of a vehicle at any time. For the network structure, we used different reduction techniques of the road graph to reduce its size. We studied the value and the trade-off of spatial information. Solutions generated using the reduced graph are analyzed in Chapter 3 to evaluate the quality and the loss of information from the reduction. We show that the transformation of the TD-SPVRP into an equivalent TD-VRP results in a large graph that requires significant preprocessing time, which impacts the solution quality. Our development shows that solving the TD-SPVRP is about 40 times faster than solving the related TD-VRP. Keeping a high level of precision and successfully reducing the size of the graph is possible. In particular, we develop two reduction procedures, node reduction and parallel arc reduction. Both techniques reduce the size of the graph, with different results. While the node reduction leads to improved reduction in the gap of 1.11%, the parallel arc reduction gives a gap of 2.57% indicating a distortion in the reduced graph. We analyzed the compromises regarding the traffic information, between a massive amount of very precise data or a smaller volume of aggregated data with some potential information loss. This is done while analyzing the precision of the aggregated data under different travel time models, and these developments appear in Chapter 4. Our analysis indicates that a full coverage of the street network at any time of the day is required to achieve a high level of coverage. Using high aggregation will result in a smaller problem with better data coverage but at the cost of a loss of information. We analyzed two travel time estimation models, the link travel model (LTM) and the flow speed model (FSM). They both shared the same performance when working with large intervals of time (120, 300, and 600 seconds), thus a higher level of aggregation, with an absolute average gap of 5.5% to the observed route travel time. With short periods (1, 10, 30, and 60 seconds), FSM performs better than LTM. For 1 second interval, FSM gives an average absolute gap of 6.70%, while LTM provides a gap of 11.17%. This thesis is structured as follows. After a general introduction in which we present the conceptual framework of the thesis and its organization, Chapter 1 presents the literature review for the two main problems of our development, the shortest path problem (SPP) and the VRP, and their time-dependent variants developed over the years. Chapter 2 introduces a new VRP variant, the TD-SPVRP. Chapter 3 presents the different techniques developed to reduce the size of the network by manipulating spatial information of the road network. The impact of these reductions is evaluated and analyzed on real data instances using multiple heuristics. Chapter 4 covers the impact of time aggregation data and travel time models when computing travel times on the precision of their estimations against observed travel times. The conclusion follows in the last chapter and presents some research perspectives for our works
Les neurosciences en droit pénal, une preuve surestimée?
No full textL'enthousiasme éprouvé pour les neurosciences appliquées au droit (le « neurolaw ») se situe dans le prolongement de l'alliance séculaire entre sciences et droit, en promettant d'apporter aux tribunaux un éclairage inédit sur certains aspects jusqu'alors inexplorés du fonctionnement de notre cerveau. Compte tenu de l'importance des enjeux qui se décident quotidiennement devant les tribunaux criminels, il serait intéressant de s'interroger sur les apports possibles des neurosciences au droit criminel canadien. Notre revue de jurisprudence principalement canadienne et de littérature tant juridique que neuroscientifique a permis de démontrer que ces apports peuvent se situer à deux niveaux : dans la détermination des faits entre les parties, d'une part et, d'autre part, dans l'émergence de nouvelles normes constitutionnelles sculptant les contours de notre droit criminel moderne. Dans la détermination des faits entre les parties au litige (inter partes), les moyens de preuve neuroscientifiques n'emportent pas, pour le moment, une valeur probante plus grande que d'autres expertises, de nature psychiatrique ou psychosociale, en l'absence de corroboration - qu'elle émane d'autres expertises, des antécédents médicaux voire de témoignages profanes. Selon que la question en litige a trait plus étroitement à l'état de santé mentale des parties, les neurosciences sont d'une pertinence et utilité accrues. Lorsque la question à trancher implique plus que la détermination de la santé mentale des parties (p.ex. détermination de la peine), les conséquences sociales et personnelles des résultats neuroscientifiques sont davantage scrutées à la loupe au regard des critères juridiques applicables (p.ex. sécurité du public, réhabilitation). Tout compte fait, relativement à la détermination des faits inter partes, les neurosciences ont moins révolutionné le droit qu'elles se sont laissées subsumées par ce dernier. D'autre part, de récentes avancées neuroscientifiques ont bel et bien été interpellées par les tribunaux, de concours avec d'autres expertises sociales, dans la révision erga omnes de certaines normes constitutionnelles relatives à l'objet du droit criminel moderne. Nous avons identifié à cet égard trois axes de contrôle judiciaire que sont l'infliction de peines cruelles et inusitées aux délinquants adolescents, la capacité de consentement et la décriminalisation de la possession de certaines substances psychoactives. La prédiction des risques de récidive à l'aide de certains marqueurs neurologiques commence également à être plus sérieusement étudiée.Our shared enthusiasm for neurosciences as applied to law ("neurolaw") stems from an age-old alliance between law and science. It promises to shed light on aspects hitherto unexplored about our neuronal functioning and brain structures. Given the importance of the issues at stake that have to be decided on a daily basis by criminal courts across Canada, it begs the question as to the possible contributions of neurosciences to Canadian criminal law. Our review of predominantly Canadian caselaw and of both legal and neuroscientific literature has made it possible to determine that these contributions are to be found at two levels: in the determination of the facts between the parties, on the one hand, and in the emergence of new constitutional norms sculpting the contours of our modern criminal law. In determining the facts between the parties to the dispute (inter partes), neuroscientific evidence does not carry a greater probative value than other expertises, of a psychiatric or psychosocial nature, in the absence of corroboration from other expertises, the accused's psychiatric history or even lay witnesses. Depending on whether the issue in dspute relates more closely to the mental state of the parties, neuroscience is of increased relevance and usefulness. When the issue to be decided involves more than the determination of mental states (e.g. sentencing), the social and personal consequences of neuroscientific results are more closely scrutinized against the applicable legal criteria (e.g. public safety, rehabilitation). All in all, when it comes to determining relevant facts inter partes, neurosciences have up until now less revolutionized our law than being subsumed by it. On the other hand, recent neuroscientific advances have indeed been called upon by the courts - together with other expertises - in the erga omnes constitutional reshaping of the purpose of our modern criminal law. In this regard we identified three main areas of judicial control, namely, the infliction of cruel and unusual punishment on adolescent offenders, the capacity of consenting, and decriminalization of psychoactive substances. The prediction of offenders' recidivism from neurological markers is also beginning to be more seriously studied
Développement d'algorithmes dynamiques et stochastiques pour le problème de transport de patients dans les hôpitaux
No full textCe mémoire traite un problème de transport de personnes dans un contexte hospitalier, connu sous le nom du problème de brancardier. L'objectif est de construire des itinéraires qui répondent aux demandes de transports émergentes entre les différents services d'un grand centre hospitalier en temps réel, en minimisant le temps total de retard pondéré. Ce problème est traité comme un problème de cueillettes et de livraisons multitrajets qui considère des fenêtres de temps souples, une flotte hétérogène de véhicules et des contraintes liées à la capacité. Les requêtes de transport de patients sont imprévisibles et dynamiques. Elles sont révélées lorsqu'un patient nécessite un service de transport pour des raisons médicales. Ce travail présente trois approches de résolution du problème de transport de patients, à noter une première approche statique, une deuxième dynamique et une troisième stochastique. De plus, une stratégie d'attente et deux stratégies de relocalisation de véhicules ont été développées. Les approches sont évaluées sur des données réelles d'un grand hôpital, le Policlinico Sant'Orsola-Malpighi de la mairie de Bologne en Italie.The following study presents the problem of transportation of patients in the medical field. Demand in this context is unpredictable and revealed dynamically. The objective is to develop an algorithm capable of constructing efficient and effective routes in real time while minimizing the total weighted lateness. This problem is considered as a multitrip pickup and delivery problem with soft time windows, heterogeneous fleet, and capacity constraints. This work presents a detailed description of the discussed problem and proposes three approaches to solve it: a static approach, a dynamic approach and a stochastic one. Moreover, it presents a waiting and two relocalisation strategies. These approaches have all been tested and evaluated using real data collected from the medical campus of Policlinico Sant'Orsola-Malpighi of the town Hall of Bologne in Italy
Tunable distributed sensing performance in Ca-based nanoparticle-doped optical fibers
No full textRayleigh scattering enhanced nanoparticle-doped optical fibers is a technology very promising for distributed sensing applications, however, it remains largely unexplored. This work demonstrates for the first time the possibility of tuning Rayleigh scattering and optical losses in Ca-based nanoparticle-doped silica optical fibers by controlling the kinetics of the re-nucleation process that nanoparticles undergo during fiber drawing by controlling preform feed, drawing speed and temperature. A 3D study by SEM, FIB-SEM and optical backscatter reflectometry (OBR) reveals an early-time kinetics at 1870 °C, with tunable Rayleigh scattering enhancement 43.2–47.4 dB, regarding a long-haul single mode fiber, SMF-28, and associated sensing lengths of 3–5.5 m. At 2065 °C, kinetics is slower and nanoparticle dissolution is favored. Consequently, enhanced scattering values of 24.9–26.9 dB/m and sensing lengths of 135–250 m are attained. Finally, thermal stability above 500 °C and tunable distributed temperature sensitivity are proved, from 18.6 pm/°C to 23.9 pm/°C, ∼1.9–2.4 times larger than in a SMF-28. These results show the promising future of Rayleigh scattering enhanced nanoparticle-doped optical fibers for distributed sensing
Portrait du bien-être au travail en maison de soins palliatifs
No full textLe stress en soins palliatifs est documenté par de nombreux auteurs à ce jour. Il est ainsi relié à de nombreux aspects eu égard à la nature du travail et à la structure de l'organisation dans laquelle évolue le personnel soignant et accompagnant. Les milieux spécifiques dédiés aux soins palliatifs sont par ailleurs reconnus comme un élément protecteur de la santé psychologique par rapport aux autres milieux. Cependant, les études autour des maisons de soins palliatifs sont peu nombreuses. Ainsi, ce mémoire s'intéresse à la réalité des intervenants en maison de soins palliatifs, aux aspects protecteurs et aux aspects présentant un défi pour la santé psychologique. Pour ce faire, nous avons mené une étude qualitative auprès du personnel employé en utilisant trois cadres théoriques intégrés (le modèle job demands-resources, la nomenclature des risques psychosociaux du Collège d'expertise sur le suivi des risques psychosociaux au travail ainsi que le modèle de résilience en soins palliatifs de fin de vie de Back, et al. (2016)). Au total, 20 employés ont été rencontrés. Les résultats de l'étude montrent un équilibre entre les facteurs de risque et de protection de la santé psychologique. L'intensité du travail, les conflits de rôles, la communication et la conciliation vie professionnelle-vie privée comme des demandes constituent des risques pour la santé psychologique. Parallèlement, la capacité d'apprentissage, l'autonomie procédurale, le soutien offert, le collectif de travail, le travail d'équipe, la communication et le sens du travail participent à titre de leviers favorables pour la santé psychologique. Il semble par ailleurs que certains aspects structurels puissent jouer parallèlement en tant que déterminants de l'environnement psychosocial. Ces résultats permettent ainsi de regarder les aspects sur lesquels mettre l'accent pour prévenir la santé psychologique au travail tout en reconnaissant les aspects protecteurs d'une maison de soins palliatifs pour la santé
Relation entre la pratique sportive de haut niveau, la perception de la douleur et l'empathie
No full textLa douleur est une expérience sensorielle et émotionnelle souvent décrite par les termes intensité et désagrément. Plusieurs personnes, dont les athlètes, sont surexposées à la douleur, en vivant celle-ci ou en la percevant répétitivement chez autrui. La perception de la douleur et l'empathie seraient influencées par cette surexposition. Le premier objectif du mémoire était de mesurer la relation entre la surexposition à la douleur et la perception de sa propre douleur. Il était attendu que les athlètes percevraient la douleur comme moins désagréable, mais aussi intense que les non-athlètes. Le second objectif était de déterminer le lien entre la surexposition et l'évaluation de la douleur des autres. Il était attendu que les athlètes sous-estimeraient l'intensité et le désagrément. Le troisième objectif était de déterminer le lien entre la surexposition à la douleur et l'empathie. L'hypothèse était que les athlètes rapporteraient moins d'empathie pour la douleur. Trente athlètes et trente non-athlètes devaient imaginer la douleur ressentie dans diverses situations à partir d'images de main, évaluer la douleur des avatars et évaluer leur empathie pour des avatars exprimant de la douleur. Ils ont rempli des questionnaires sur l'activité physique, l'empathie et la douleur. Les résultats sont les suivants : 1) Les athlètes ont rapporté les mêmes niveaux d'intensité et de désagrément que les non-athlètes dans l'évaluation de leur douleur et de celle d'autrui; 2) ils ont rapporté moins d'empathie pour la douleur, bien que leur empathie générale soit similaire à celle des non-athlètes; 3) la surexposition à la douleur déterminée par le nombre de blessures est associée négativement à l'évaluation de sa douleur et à l'empathie des athlètes. Les expériences de douleur à soi et celles d'autrui semblent reliées et pourraient être influencées par le contexte sportif. Ces résultats soulignent l'importance de s'attarder au vécu des athlètes afin de favoriser leur empathie.Pain is a sensory and emotional experience often described in terms of intensity and unpleasantness. Many people, including athletes, are overexposed to pain by experiencing it or perceiving it in others repeatedly. The perception of pain and empathy can be influenced by this overexposure. The first objective of the thesis was to measure the association between overexposure and the perception of one's own pain. It was expected that athletes would perceive pain as intensely as would non-athletes but that they would find it less unpleasant. The second objective was to determine the connection between overexposure and the pain ratings of others. It was expected that athletes would underestimate pain intensity and unpleasantness expressed by others. The third objective was to determine the link between overexposure to pain and empathy. The hypothesis was that athletes would report less empathy for other people in pain. Thirty athletes and thirty non-athletes were asked to imagine the pain experienced in various situations based on hand images, rate the pain expressed by avatars, and rate their empathy for avatars expressing pain. They also completed questionnaires on physical activity, empathy and pain. The results are as follows: 1) Athletes reported as much intensity and unpleasantness as non-athletes in assessing their own and others' pain; 2) athletes reported less empathy for others' pain, although their overall empathy (trait) was similar to that of non-athletes; 3) overexposure to pain determined from the number of injuries, is negatively associated with the assessment of one's own pain and empathy but only in athletes. Thus, experiences of self and other's pain appear to be related and may be influenced by the sport context. These results highlight the importance of documenting on the pain experience of athletes to promote empathy in sports
Network-based approaches for case-control studies diagnostic/investigations
No full textLe présent document offre un survol de différentes méthodes employant une approche réseau afin d'identifier des anomalies au sein de réseaux cérébraux associés à un diagnostic dans le cadre d'études cas-témoins. Le cadre opérationnel employé compare les réseaux cérébraux d'individus portant un certain diagnostic associé à une condition du cerveau (cas) avec les réseaux cérébraux d'individus en "santé" (témoins). Chaque patient est représenté par un seul réseau cérébral. Les méthodes réseaux discutées peuvent opérer sur certaines propriétés observables dans les réseaux cérébraux. Le choix des propriétés à investiguer devrait être guidé par des hypothèses et des connaissances actuelles des moyens de communications dans le cerveau. À cet effet, une revue de quelques mesures possibles, et les raisons pour lesquelles celles-ci pourraient être pertinentes dans un contexte de réseaux cérébraux est donnée. Quatre méthodes seront présentées, soit le Permutation Network Framework (PNF), ANOVA, le contrast-subgraph et le Network-based statistic (NBS). Par ailleurs, une extension au NBS, appelée NBS-SNI (NBS-simultaneous node investigation) est proposée. Des résultats employant NBS et NBS-SNI appliqués à des données fonctionnelle associées à des études cas-témoins (ABIDE I (autisme), ADHD200 (trouble du déficit de l'attention et hyperactivité), une étude sur la schizophrénie et d'autres) seront présentés. En outre, les différences identifiées avec ces méthodes seront également employé avec NBS-predict afin de réaliser des prédictions (diagnostics) sur des réseaux cérébraux individuels. Entre autres, des performances de prédiction de 70% et 66% ont été obtenues sur l'entièreté des données provenant de ABIDE I et de l'étude ADHD200, respectivement. Les résultats obtenus sur les données ABIDE I ont été analysés plus en profondeur et comparés à ceux d'autres études. Les attributs employés contribuant le plus aux prédictions se révèlent sous forme de sous-réseaux plus fortement/faiblement connectés chez les individus atteints par la condition. Certaines caractéristiques retrouvées dans ces sous-réseaux semblent être cohérentes avec des résultats rapportés précédemment obtenus sur les mêmes données, ou portant sur le spectre l'autisme en général. Finalement, quelques opinions à propos de l'utilisation d'un formalisme réseaux en neuroscience sont offertes, ainsi que des directions et modifications possibles pour l'extension NBS-SNI dans le futur.This document offers an overview of different methods employing a network-based approach to identify abnormalities in brain networks associated with a certain diagnostic in typical case-control studies. In these methods, networks associated to patients with a condition are compared against healthy control brain networks. Every patient is represented by a single brain network. The methods discussed operate on some property observed on these brain networks. The choice of a property to measure should be meaningful and related to the (thought to be) means of communication in the brain. A review of a few of these possible measurable properties such as centrality measures is included. Four known methods will be presented, namely, a Permutation Network Framework (PNF), the one-way ANOVA, contrast-subgraph and the Network-based statistic (NBS). In addition, a modification/extension to the NBS called the NBS-SNI (NBS-Simultaneous Node Investigation) will be proposed. Some results obtained using the NBS and the novel NBS-SNI methods on various functional datasets associated to case-control studies (such as ADHD200 (attention deficit hyperactivity disorder), ABIDE I (autism), a schizophrenia study and others) will be presented. Moreover, the differences identified between the two groups of brain networks (condition and control) will also be used to make predictions/diagnosis of individuals using NBS-predict (a prediction extension of NBS). For example, prediction accuracies of 70% and 66% were obtained on the complete ABIDE I and ADHD200 datasets, respectively. Also, the results obtained on the complete ABIDE I dataset were further investigated and compared with other work. The features, which manifest in the condition group as hyperconnected or hypoconnected subnetworks that contributed the most to the prediction performance yielded by NBS-predict were extracted. Some characteristics of these subnetworks seemed to be coherent with previously reported findings on the same dataset/condition. Finally, considerations about using network neuroscience in the context of case-control studies are given, along with future outlooks for the proposed NBS-SNI method
Caractérisation de gènes/biomarqueurs dans la carcinogénèse mammaire
No full textLe cancer du sein (CS) est le cancer le plus courant chez les femmes et la deuxième cause de décès par cancer chez les Canadiennes. Selon la Société canadienne du cancer (2020), le CS constitue 25% des nouveaux cas de cancer et 13% des décès associés au cancer. En moyenne, par jour, 75 Canadiennes recevront un diagnostic de CS. Il s'agit d'une maladie hétérogène qui diffère selon les patients (hétérogénéité intertumorale) et également au sein d'une même patiente (hétérogénéité intratumorale). Cette hétérogénéité est caractérisée par différents sous-types histopathologiques, sous-types moléculaires, altérations génétiques, grades, stades, pronostic et statuts métastatiques. Par conséquent, cibler le CS par différentes stratégies thérapeutiques montre des résultats différents chez chaque patiente. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), la meilleure façon de lutter contre le CS est la détection précoce. Cependant, les efforts de détection et de traitement précoces conduisent parfois à un traitement excessif. Au contraire, si elle n'est pas diagnostiquée ou si elle n'est pas traitée, la tumeur peut évoluer vers un CS invasif. De plus, lorsque la tumeur progresse, l'hétérogénéité intratumorale peut conduire à un échec du traitement. Les étapes de la progression du CS sont : l'hyperplasie canalaire atypique (HCA), le carcinome canalaire in situ (CCIS) et le carcinome canalaire invasif (CCI). Il est difficile de différencier le CCIS de bas grade d'une lésion HCA et de prédire quelle HCA ou CCIS pourrait évoluer vers un CCI. De plus, la forme la plus agressive du CCI est le CS triple négatif (TNBC), qui n'exprime pas le récepteur hormonal des œstrogènes et de la progestérone, et pour lesquels la surexpression du récepteur pour les facteurs de croissance épidermiques humains 2 (HER2) n'est pas présente. Par conséquent, ce sous-type de CS ne peut pas être traité avec un traitement hormonal ou encore un traitement ciblant HER2. En outre, les TNBC montrent une très grande hétérogénéité inter et intratumorale résultant en l'absence de toute thérapie efficace pour ce sous-type. Cela nécessite donc l'identification de signatures génétiques uniques distinguant différents sous-types de progression du CS. Par conséquent, j'ai émis l'hypothèse que chaque étape de la progression du CS pourrait avoir une signature génique qui pourrait les TNBC des autres sous-types du CS. Pour identifier ces signatures géniques, j'ai procédé à différentes approches : 1. J'ai effectué une analyse du transcriptome humain des différents stades de progression du CS, à savoir HCA, CCIS et CCI en les comparant au sein normal. 2. J'ai identifié 8 gènes, différenciant HCA, CCIS et CCI d'un sein normal. Le plus intéressant était la carboxypeptidase B1 (CPB1), qui pourrait différencier le DCIS du HCA et du CCI. 3. J'ai analysé les données d'apprentissage automatique (machine learning), produites par nos collaborateurs, qui ont été réalisées sur un jeu de données du CS, à partir de l'Atlas du génome du cancer (TCGA), afin d'identifier des gènes qui pourraient différencier les TNBC des non-TNBC. 4. J'ai par la suite identifié 2 gènes : TBC1 Domain Family Member 9 (TBC1D9) et Milk Fat Globule-EGF Factor 8 Protein (MFGE8) différenciant les TNBC des non-TNBC. Cette analyse a permis de mettre en évidence TBC1D9 comme suppresseur de tumeur et MFGE8 comme gène oncogène. Ensuite, j'ai évalué l'efficacité de TBC1D9 dans la différenciation des TNBC et des non-TNBC dans des échantillons de tissus de CS de notre cohorte et étudié son rôle au niveau du CS. Conclusions : Nous avons identifié une signature génique pour les différentes étapes de la progression du CS, ce qui pourrait aider les cliniciens à mettre en place un ordre de priorité pour les interventions immédiates. Une analyse plus approfondie de ces gènes permettrait de développer de potentielles stratégies thérapeutiques pour chaque étape de la progression du CS.Breast cancer (BC) is the most common cancer in women and is the second leading cause of cancer-associated deaths in Canadian women. According to the Canadian Cancer Society (2020), BC constitutes 25% of new cancer cases and 13% of cancer-associated deaths. On average, 75 Canadian women will be diagnosed with BC every day. It is a heterogeneous disease that differs among different patients (intertumor heterogeneity) and also within the same patient (intratumor heterogeneity). The difference comprises different histopathological subtypes, molecular subtypes, genetic alterations, grades, stages, prognosis, and metastatic status. Therefore, targeting BC by different therapeutic options shows different outcomes in each patient. According to the World Health Organization (WHO), the best way to deal with BC is early detection. However, efforts to detect and treat early sometimes lead to over-treatment. On the contrary, if undiagnosed or left untreated, the tumor might progress to invasive BC. Furthermore, when the tumor progresses the intratumor heterogeneity leads to treatment failures. BC usually progresses through atypical ductal hyperplasia (ADH), ductal carcinoma in situ (DCIS), and invasive ductal carcinoma (IDC). It is difficult to differentiate a low-grade DCIS from an ADH lesion and to predict which ADH or DCIS will progress to IDC. Additionally, the most aggressive form of IDC is triple-negative BC (TNBC), which does not express the hormonal receptor estrogen and progesterone and lacks the over-expression of human epidermal growth factor receptor 2 (HER2). Therefore, this group of BCs cannot be treated with hormonal therapy or the targeted therapy for HER2. Besides, TNBC shows a very high inter and intratumor heterogeneity resulting in the lack of any effective therapy for this subgroup. This calls for the identification of unique gene signatures distinguishing different subtypes of BC progression. Therefore, I hypothesized that each stage of BC progression might have a gene signature that could differentiate them from others. To identify these gene signatures, I carried upon with different approaches: 1. I performed a human transcriptome array (HTA) analysis of different stages of BC progression namely ADH, DCIS, and IDC comparing them to normal breast. 2. I identified 8 genes, differentiating ADH, DCIS, and IDC from a normal breast. Most interesting was carboxypeptidase B1 (CPB1), which could differentiate DCIS from ADH and IDC. 3. I analyzed the machine learning analysis performed by our collaborators on the BC dataset from the cancer genome atlas program (TCGA) dataset to identify genes that could differentiate TNBC from non-TNBC BC. 4. Furthermore, I identified 2 genes: TBC1 Domain Family Member 9 (TBC1D9) and Milk Fat Globule-EGF Factor 8 Protein (MFGE8) differentiating TNBC from non-TNBC. Further investigation highlighted TBC1D9 as a tumor suppressor and MFGE8 as an oncogenic gene. Next, I evaluated the efficacy of TBC1D9 in differentiating TNBC from non-TNBC in BC tissue samples from our cohort and investigated its role in BC. Conclusions: We identified a gene signature for different stages of BC progression, which could aid clinicians to make a priority-based decision for immediate intervention. Further analysis of these genes could reveal a potential therapeutic option for each stage of BC progression