Dans cette thèse, nous étudions différentes structures de végétation issues de l’auto-organisation spatiale. Ce phénomène est visible dans des zones (semi-)arides où le potentiel d’évaporotranspiration dépasse sensiblement la moyenne des précipitations annuelles. Ce déficit hydrique freine le développement des plantes individuelles et, au niveau communautaire, stimule des comportements de « clustering » même si la topographie est isotrope. Dans ce contexte, nous adoptons une approche basée sur l’équation F-KPP non-locale permettant de formuler ces hypothèses en termes de propriétés des plantes individuelles.Une partie importante de cette thèse concerne l’étude d’un exemple de structure de végétation localisée bien connu dans la littérature, les cercles de fées. Les cercles de fées ont été découverts dans le désert de Namibie. Cependant, ces dernières années, ils ont aussi été observés en Australie. Plusieurs hypothèses ont été proposées dans la littérature. Nous proposons la compétition non-locale forte entre plantes individuelles (en utilisant un noyau de type Lorentzien) comme ingrédient principal pour expliquer la formation des cercles de fées. Le couplage non-local fort influence l’interaction entre fronts dans le régime bistable (loin de toute forme d’instabilité briseuse de symétrie). Dans le cas d’un couplage non-local faible, par exemple dans un noyau Gaussien, l’interaction entre fronts est toujours attractive. Par conséquent, les structures localisées qui résultent de l’interaction des fronts sont instables. Le couplage non-local fort peut induire la stabilisation de structures localisées que nous interprétons comme étant des cercles de fées. Notre mécanisme permet d’expliquer les principales caractéristiques des cercles de fées, comme la relation entre leur diamètre et la disponibilité des ressources. De plus, nous avons appliqué ces résultats à d’autres modèles de végétation. Nos résultats concordent avec les observations sur le terrain.Nous avons analysé la formation de « spots » de végétation dans la région Andine en Bolivie. Nous avons étudié comment un modèle standard d’interaction-redistribution génère des « spots », de longueur d’onde d'approximativement 1.36m, via une instabilité qui brise la symétrie. En considérant des paramètres réalistes, nos résultats concordent avec les observations sur le terrain.Enfin, nous avons étudié la formation de structure en forme de spirale dans un système qui couple la végétation et les herbivores dans un modèle proie-prédateur. Nous avons trouvé que le mécanisme qui induit la formation de spirales est l’excitabilité. Nos observations sur le terrain et nos résultats numériques du modèle montrent que les spirales de végétation ont une profondeur de quelques centimètres et une longueur de quelques mètres. En ce qui concerne l'échelle de temps, nos estimations donnent une période de rotation de l’ordre de 10 ans. / Option Physique du Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette thèse porte sur l'étude expérimentale des ondes non-linéaires à la surface de l'eau. Premièrement, l'étude présente les mesures spatio-temporelles des ondes non-linéaires lors du passage sur une marche immergée. Celles-ci ont permis de séparer et d'analyser les diffèrent composants jusqu'au deuxième ordre. En particulier, la contribution de la tension de surface, a été mise en évidence en mesurant la longueur du battement de la deuxième harmonique. Les résultats obtenus ont été comparés à un modèle théorique multi-modal des coefficients de transmission et de réflexion. Dans la même configuration, la construction d'un bassin fermé en ajoutant un mur réfléchissant à la fin, a permis d'observer l'excitation de modes à basse fréquence, avec une dynamique quasi-périodique intéressante. En parallèle, deux aspects expérimentaux impliqués dans les manipulations à petite échelle ont été étudiés. Premièrement, l'atténuation produite par la friction sur le fond a été mesurée et analysée pour des ondes distribuées de façon aléatoire, en montrant l'importance relative de cet effet. Deuxièmement, la dynamique de la ligne de contact joue un rôle important lorsque les ondes ont des amplitudes suffisamment petites et que les bords se trouvent suffisamment proches. Dans ce cas, nous avons constaté des différences considérables en réflexion et en courbure du front d'onde. La dernière partie porte sur les mesures expérimentales de l'absorption parfaite avec un résonateur couplé dans un guide d'onde étroit. Les modes piégés générés par un cylindre décalé dans le guide, ont été excités pour produire l'absorption. / This thesis presents an experimental investigation on the propagation of nonlinear water waves. The first part focuses on the space-time measurements of nonlinear water waves, when it passes over a submerged step. The space-time resolved measurement allows us to separate the different components at the second order, which are compared with a theoretical nonlinear multi-modal model. The important contribution of the surface tension at higher orders is verified by measuring the beating length of the second harmonic. In the same conditions, the addition of a reflecting wall at the end of the channel sets a rectangular tank with submerged step, where the excitation of low-frequency modes yields a quasi-periodic dynamics. Concurrently, a research about aspects that have to be considered in small scale experiments of surface waves has been carried out. In shallow water, the damping of water waves is highly influenced by the bottom friction. This dependence was measured for randomly distributed waves, revealing the relative contribution of this effect. Moreover, the dynamic of the contact line plays a significant role when the wave-amplitude is small and the boundaries are near, both in relation to the capillary length. We observed experimentally how the wetting of the boundaries changes the reflection and the wave-front curvature. The final part covers the measurement of perfect wave absorption by a coupled resonator in a narrow waveguide. The trapped modes generated by a cylinder shifted from the channel axis were excited to generate the absorption.

Dans le cadre du développement et de l'amélioration des procédés de décontamination d’effluents aqueux contaminés par des radioéléments émetteurs alpha, des études physico-chimiques sur la complexation des actinides (U, Pu, Am) avec des ligands organiques tels que des acides polyaminocarboxyliques linéaires (H4EDTA) et des sidérochélates (acides dihydroxamiques et desferrioxamine B) ont été effectuées. La compréhension des propriétés de coordination est une étape essentielle pour sélectionner les meilleurs agents chélatants qui se montreront efficaces dans le traitement des effluents. Les schémas de coordination des complexes d'uranium et de plutonium avec ces ligands ont été déterminés à l'aide de mesures par spectroscopie EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) effectuées au synchrotron de l'ESRF. Ces travaux ont été complétés par des études thermodynamiques réalisées en couplant des mesures potentiométriques et spectrophotométriques UV-Visible afin d'identifier la nature des complexes d'uranium(VI) et d'américium(III) formés en solution et d'évaluer leur stabilité. A l’aide des constantes d'équilibre, il est possible de simuler le digramme de spéciation dans les conditions de traitement des effluents du centre de Valduc et de définir ainsi une gamme de p[H] dans laquelle le ligand est efficace pour atteindre une décontamination « ultime ». / As part of our research endeavour aimed at developing and improving decontamination processes of wastewater containing alpha emitters, physico-chemical complexation studies of actinides (U, Pu, Am) with organic open-chain ligands such as polyaminocarboxylic acids (H4EDTA) and siderochelates (dihydroxamic acids and desferrioxamine B) have been carried out. Gaining a clear understanding of the coordination properties of the targeted actinides is an essential step towards the selection of the most appropriate chelating agents that will exhibit high uptake efficiencies. EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) measurements at the ESRF synchrotron enabled to elucidate the coordination scheme ofuranium and plutonium complexes. Solution thermodynamic investigations were intended to provide valuable information about the nature and the stability of the uranium(VI) and americium(III) complexes prevailing at a given p[H] in solution. The set of stability constants determined from potentiometric and UV-visible spectrophotometric titrations, allowed topredict the speciation of the selected actinides in presence of the aforementioned ligands and to determine the pH range required for achieving “ultimate” decontamination.

Le pazopanib est un inhibiteur de tyrosine kinase (ITK) multicible indiqué dans le traitement de cancers du rein métastatiques et de sarcomes des tissus mous métastatiques. Comme les autres ITK, il présente une forte variabilité pharmacocinétique (PK) interindividuelle et ses relations pharmacocinétiques-pharmacodynamiques (PK/PD) en font un candidat de choix pour un suivi thérapeutique pharmacologique, permettant de proposer une dose optimale adaptée à chaque patient. La pratique clinique s'oriente vers une utilisation des ITK en association avec d'autres médicaments anti-cancéreux afin de potentialiser l'activité anti-tumorale. Ainsi, les études de phase I en association prévoient des explorations PK permettant d'évaluer l'existence d'éventuelles interactions PK entre les médicament(s) associé(s). Les données PK issues de deux études de phase I impliquant le pazopanib en association soit avec le bevacizumab, soit avec le cisplatine, ont été analysées. L'analyse PK par méthodologie de PK de population a confirmé la forte variabilité PK interindividuelle du pazopanib et a permis d'identifier les différentes sources de variabilités : inter-, intraindividuelle et variabilité due à une interaction médicamenteuse. Le pazopanib est très fortement lié aux protéines plasmatiques (>99%). L'étude de ses concentrations libres permet d'avoir accès aux concentrations pharmacologiquement actives. Ainsi, une méthode de dialyse à l'équilibre couplée à un dosage par UPLC/MS-MS a été mise au point afin de déterminer la fraction libre plasmatique du pazopanib in vitro et ex vivo. Les relations PK/PD entre concentrations libres et survenue de toxicités par rapport aux concentrations totales ont été étudiées / Pazopanib is a multitarget tyrosine kinase inhibitor (TKI) approved for the treatment of advanced renal cell carcinoma and metastatic soft tissue sarcoma. Like most TKI, pazopanib exhibits a large inter-individual pharmacokinetic (PK) variability, with a 1:8 plasmatic exposure variation factor between individuals. Pharmacokinetic/Pharmacodynamic (PK/PD) relationships suggest that therapeutic drug monitoring would be useful for individualized dosing of this drug. In current clinical practice, TKI are often combined with other anticancer drugs in order to optimise anti-tumour activity. However, therapeutic combinations can potentially lead to drug interactions. Therefore, PK investigations are needed in order to evaluate any PK interaction between each compound. PK data from two different phase I studies evaluating pazopanib in combination either with a cytotoxic, cisplatin, or with another targeted therapy, bevacizumab, were analysed. PK analysis of both studies using a population PK approach, confirmed the high inter-individual PK variability of pazopanib and allowed us to quantify different sources of variability: inter-, intra- patient variability and variability due to drug-drug interactions. Pazopanib is very highly bound to plasma proteins (>99%). Unbound drug concentrations in plasma are thought to be a more reliable indicator of the therapeutic target. Therefore equilibrium dialysis method coupled with UPLC/MS-MS assay has been optimized for the determination of plasma unbound fraction of pazopanib in vitro and ex vivo. PK/PD relationships between unbound plasma concentrations and toxicity in comparison with total plasma concentrations were studied for pazopanib.

Cette thèse porte sur l'identification et l'estimation des ruptures structurelles pouvant affecter des données économiques et financières à mémoire longue. Notre étude s'est limitée dans les trois premiers chapitres au cadre univarié où nous avons modélisé la dépendance de long terme et les changements structurels simultanément et séparément au niveau de la moyenne ainsi que la volatilité. Dans un premier temps nous n'avons tenu compte que des sauts instantanés d'état ensuite nous nous sommes intéressés à la possibilité d'avoir des changements graduels et lisses au cours du temps grâce à des modèles nonlinéaires plus complexes. Par ailleurs, des expériences de simulation ont été menées dans le but d'offrir une analyse comparative des méthodes utilisées et d'attester de la robustesse des tests sous certaines conditions telle que la présence de la mémoire longue dans la série. Ce travail s'est achevé sur une extension aux modèles multivariés.Ces modèles permettent de rendre compte des mécanismes de propagation d'une variation d'une série sur l'autre et d'identifier les liens entre les variables ainsi que la nature des ces liens. Les interactions entre les différentes variables financières ont été analysées tant à court terme qu'à long terme. Bien que le concept du changement structurel n'a pas été abordé dans ce dernier chapitre, nous avons pris en compte l'effet d'asymétrie et de mémoire longue dans la modélisation de la volatilité. / This dissertation deals with the detection and the estimation of structural changes in long memory economic and financial time series. Within the rest three chapters we focused on the univariate case to model both the long range dependence and structural changes in the mean and the volatility of the examined series. In the beginning we just take into account abrupt regime switches but after we use more developed nonlinear models in order to capture the smooth time variations of the dynamics. Otherwise we analyse the efficiency of various techniques permitting to select the number of breaks and we assess the robustness of the used tests in a long memory environment via simulations. Last, this thesis was completed by an extension to multivariate models. These models allow us to detect the impact of some series on the others and identify the relationships among them. The interdependencies between the financial variables were studied and analysed both in the short and the long range. While structural changes were not considered in the last chapter, our multivariate model takes into account asymmetry effects and the long memory behaviour in the volatility.

L’estimation du Nombre Minimum d’Individus (NMI) constitue une étape essentielle de l’étude des ensembles osseux, à la fois en contexte funéraire et médico-légal. En anthropologie funéraire, cette estimation va permettre d’affiner les profils paléodémographiques mais aussi de proposer de meilleures hypothèses quant à la gestion et l’utilisation de l’espace funéraire, tandis qu’en anthropologie médico-légale, elle revêt un intérêt majeur en vue de l’identification des victimes et des implications judiciaires qui en résultent.Les méthodes actuellement connues permettant d’estimer le NMI possèdent certaines limites dépendantes de la subjectivité des critères utilisés. Considérant ces limites, nous proposons une nouvelle méthode mise en place via une approche biométrique basée sur le principe de l’allométrie. A partir d’une sélection de 136 mesures ostéométriques, nous avons calculé les paramètres de 18360 équations de régressions linéaires permettant d’obtenir la prédiction d’une mesure biométrique à partir d’une autre ainsi que les bornes de l’intervalle de prédiction individuelle à 99% associé.Nous avons élaboré un outil informatique de tests itératifs permettant d’obtenir, à partir de l’exclusion très hautement probable d’appartenance des os à un même individu, une estimation du NMI.Les résultats du NMI par exclusions obtenus dans diverses applications montrent que ce NMI se révèle être particulièrement performant dans de nombreux cas.Au final, nous proposons une nouvelle méthode, objective et fiable, d’estimation du Nombre Minimum d’Individus - le NMI par exclusions - pouvant être utilisée aussi bien en contexte funéraire que dans un cadre médico-légal. / Estimation of the Minimum Number of Individuals (MNI) constitutes an essential stage of the study of commingled remains, both in physical and forensic anthropology. In physical anthropology, this estimation allow to improve paleodemographic profiles but also to propose better hypotheses as for the management and the use of the funeral space, whereas in forensic anthropology, it takes a major interest in identification procedures of victims and in the judicial involvement which result from it.Nowadays used methods estimating the MNI possess certain limits dependent on the subjectivity of the used criteria. Considering these limits, we propose a new method organized through a biometric approach based on the allometric principle. From a selection of 136 osteometric measures, we calculated the parameters of 18360 equations of linear regressions allowing us to obtain the prediction of a biometric measure from another one as well as the borders of the interval of individual prediction at 99 %.We elaborated a computer tool of iterative tests allowing to obtain, from the very highly likely exclusion from membership of bones in the same individual, an estimation of the MNI.The results of the MNI by exclusions obtained in different applications show that this NMI is particularly successful in numerous cases.In the final, we propose a new method, objective and reliable, of estimation of the Minimum Number of Individuals - the MNI by exclusions - useful as well in archaeological and forensic context.

Les amplificateurs de puissance sont au centre des systèmes actuels de télécommunications. Leur linéarité (pour préserver la qualité des données transmises) et leur rendement énergétique (pour faire des économies d’énergie) sont très importants et constituent les préoccupations majeures des concepteurs. Cependant, ce sont des composants analogiques intrinsèquement non-linéaires et leur utilisation avec des signaux à enveloppes non-constantes génèrent des distorsions à savoir des remontées spectrales hors-bandes et une dégradation du taux d’erreurs. Les signaux OFDM à la base de nombreux standards comme le Wifi, le Wi-Max, la télévision numérique, le LTE, etc. ont de fortes variations de puissance encore appelées PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) qui aggravent ces problèmes de non-linéarité de l’amplificateur et réduit son rendement. Le traitement conjoint des non-linéarités et l’amélioration du rendement de l’amplificateur est l’objectif de cette thèse.Pour cela, l’accent est mis sur une approche conjointe de la linéarisation et de la réduction du PAPR. Ces deux méthodes jusqu’à présent abordées séparément dans la littérature sont en fait complémentaires et interdépendantes. Cela a été prouvé grâce à une étude analytique que nous avons menée. Grâce à l’approche conjointe, on peut simplement les associer, on parle dans ce cas d’approche non-collaborative ou leur permettre en plus d’échanger des informations et de s’adapter l’une par rapport à l’autre et/ou vice versa. Ce dernier cas est l’approche collaborative. Nous avons ensuite proposé des algorithmes d’approche conjointe collaborative basés sur les techniques d’ajout de signal. La réduction du PAPR et la prédistorsion (choisie comme méthode de linéarisation) sont fusionnées sous une seule formulation d’ajout de signal. Un signal additionnel conjoint est alors généré pour à la fois compenser les non-linéarités de l’amplificateur de puissance et réduire la dynamique du signal à amplifier. / Power amplifiers are key components of current telecommunications systems. Their linearity (to preserve the quality of the data) and efficiency (for power savings) are the primary concerns of designers. However, they are non-linear analog components in nature that cause spectral leakage, warping and clustering of the constellation. The overall consequences of this are out-of-band interferences and Bit Error Rate (BER) degradation at the receiver.OFDM’s modulation used in many standards such as Wi-Fi, WiMAX, digital TV, LTE, etc. generates temporal signals with high power fluctuations also termed as Peak-to-average Power Ratio (PAPR). High PAPRs aggravate the non-linearity problem of the amplifier and reduce its efficiency. The objective of this thesis is to jointly increase the linearity and the efficiency of the power amplifier.For this, we focus on a joint approach of linearization and PAPR reduction. These two methods so far discussed separately in the literature are complementary and interdependent. This has been proven through an analytical study that we conducted. Through the joint approach, the two methods can be simply associated; in this case we speak of non-collaborative approach, or allowed to exchange some information in order to adapt each other. This latter case is collaborative approach. Then, we proposed algorithms of collaborative approach based on adding signal techniques. PAPR reduction and predistortion (chosen as linearization’s method) are merged into one global adding signal formulation. A joint additional signal is then generated to compensate at the same time the non-linearities introduced by the power amplifier and reduce the dynamic range of the signal to be amplified.

L'objet de cette thèse est l'étude d'un système différentielle non linéaire issu d'un modèle stellaire. Après réduction et changements d'inconnues et variables, on se ramène à un second membre analytique en chacune des variables du problème ainsi qu'en des fonctions bien choisies. Nous montrons ensuite que les solutions peuvent s'écrire dans un espace de séries absolument convergentes. Ce théorème d'existence servira alors de brique élémentaire à une méthode de réduction de type Fuchsienne. L'objectif étant d'obtenir un développement sous forme de série faisant apparaître de manière explicite les différentes constantes arbitraires inhérentes à ce type d'équations. / The object of this thesis is the study of a non linear differential equation stemming from a stellar model. After reduction and unknowns changes and variables, we achieve to an analytic second member in each of the problem variables and well chosen functions. Then we show that the solutions can be described in a space of absolute convergent series. This theorem of existence will be used as an elementary brick to a nearby method of Fuchsian reduction. The objective was to obtain a development which elicits arbitrary various constants inherent to this type of equations.

La plupart des systèmes non linéaires loin de l'équilibre sont sensibles aux fluctuations internes. Dans ce travail, les effets stochastiques dans des modèles génériques de réaction-diffusion sont étudiés à deux échelles différentes. Dans l'approche mésoscopique, l'évolution du système est gouvernée par une équation maîtresse résolue par des simulations de Monte Carlo cinétique. A l'échelle microscopique, des simulations de dynamique des particules sont réalisées. Ces approches stochastiques sont comparées à des équations macroscopiques, déterministes de réaction-diffusion. Dans l'introduction, les différentes échelles, les concepts concernant les systèmes non linéaires et les méthodes numériques utilisées sont présentés. La première partie du chapitre consacré aux résultats est dédiée à l'étude de la perturbation de la distribution des vitesses des particules induite par la réaction pour un système bistable et la propagation d'un front d'onde. Une équation maîtresse incluant cette perturbation est écrite et comparée à des simulations de la dynamique microscopique. La seconde partie concerne la formation de structures dans les systèmes réaction-diffusion dans le contexte de la biologie du développement. Une méthode pour simuler des structures de Turing à l'échelle microscopique est développée à partir de l'algorithme DSMC (direct simulation Monte Carlo). Ensuite, des expériences consistant à perturber la formation de la colonne vertébrale sont expliquées dans le cadre du mécanisme de Turing. Enfin, un modèle de réaction-diffusion associé à un mécanisme différent, connu sous le nom de "Clock and wavefront", est proposé pour rendre compte de la segmentation. / Many nonlinear systems under non-equilibrium conditions are highly sensitive to internal fluctuations. In this dissertation, stochastic effects in some generic reaction-diffusion models are studied using two approaches of different precision. In the mesoscopic approach, evolution of the system is governed by the master equation, which can be solved numerically or used to set up kinetic Monte Carlo simulations. On the microscopic level, particle computer simulations are used. These two stochastic approaches are compared with deterministic, macroscopic reaction-diffusion equations.In the Introduction, key information about the different approaches is presented, together with basics of nonlinear systems and a presentation of numerical algorithms used.The first part of the Results chapter is devoted to studies on reaction-induced perturbation of particle velocity distributions in models of bistability and wave front propagation. A master equation including this perturbation is presented and compared with microscopic simulations.The second part of the Results deals with pattern formation in reaction-diffusion systems in the context of developmental biology. A method for simulating Turing patternsat the microscopic level using the direct simulation Monte Carlo algorithm is developed. Then, experiments consisting of perturbing segmentation of vertebrate embryo’s bodyaxis are explained using the Turing mechanism. Finally, a different possible mechanism of body axis segmentation, the “clock and wavefront” model, is formulated as a reaction-diffusion model.

Prédiction théorique des structures localisées à une et à deux dimensions dans des cavité passives soumis à une injection optique. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished