This dissertation aims to develop an ethical system that can properly frame such questions as the morality of large-scale efforts to transform inanimate parts of nature, for example, proposals to terraform Mars. Such an ethics diverges from traditional approaches to ethics because it expands the class of entities regarded as morally considerable to include inanimate entities. I approach the task by building on the environmental ethical theory of Paul W. Taylor, as developed in his 1986 book Respect for Nature: A Theory of Environmental Ethics. I discuss various criticisms of Taylor and propose two extensions to his theory: an expansion of the scope of moral considerability to include all concrete material objects and the introduction of the concept of variable moral significance (the notion that all entities have inherent worth but some have more than others). Using Taylor’s modified and extended theory as a foundation, I develop something I call universal ethics. This is an ethical framework whose key elements are a fundamental ethical attitude of respect for the world and a principle of minimal harm. Universal ethics regards all concrete material entities, whether living or not, and whether natural or artefactual, as inherently valuable, and therefore as entitled to the respect of moral agents. I offer a defence of this ethical framework and discuss a number of practical applications, including criticism of proposals for the terraforming of Mars. I conclude that terraforming Mars or any other celestial body at this point in our history would be morally wrong. I also suggest that universal ethics provides an ethical foundation for efforts to protect Antarctica, and that it has implications for our relations to other inanimate parts of our world, including artefacts.

This dissertation aims to develop an ethical system that can properly frame such questions as the morality of large-scale efforts to transform inanimate parts of nature, for example, proposals to terraform Mars. Such an ethics diverges from traditional approaches to ethics because it expands the class of entities regarded as morally considerable to include inanimate entities. I approach the task by building on the environmental ethical theory of Paul W. Taylor, as developed in his 1986 book Respect for Nature: A Theory of Environmental Ethics. I discuss various criticisms of Taylor and propose two extensions to his theory: an expansion of the scope of moral considerability to include all concrete material objects and the introduction of the concept of variable moral significance (the notion that all entities have inherent worth but some have more than others). Using Taylor’s modified and extended theory as a foundation, I develop something I call universal ethics. This is an ethical framework whose key elements are a fundamental ethical attitude of respect for the world and a principle of minimal harm. Universal ethics regards all concrete material entities, whether living or not, and whether natural or artefactual, as inherently valuable, and therefore as entitled to the respect of moral agents. I offer a defence of this ethical framework and discuss a number of practical applications, including criticism of proposals for the terraforming of Mars. I conclude that terraforming Mars or any other celestial body at this point in our history would be morally wrong. I also suggest that universal ethics provides an ethical foundation for efforts to protect Antarctica, and that it has implications for our relations to other inanimate parts of our world, including artefacts.

L'analyse du mouvement humain s'appuie généralement sur des techniques de suivi de marqueurs cutanés pour reconstruire la cinématique articulaire. Cependant, ces techniques d'acquisition présentent d'importantes limites dont les " artefacts de tissus mous " (i.e., le mouvement relatif entre les marqueurs cutanés et le squelette sous-jacent). La méthode d'optimisation multi-segmentaire viseà compenser ces artefacts en imposant aux trajectoires de marqueurs les degrés de liberté d'un modèle cinématique prédéfini. Les liaisons mécaniques modélisant classiquement les articulations empêchent toutefois une estimation satisfaisante de la cinématique articulaire. Cette thèse aborde des perspectives d'amélioration de la méthode d'optimisation multi-segmentaire pour l'estimation de la cinématique articulaire du membre inférieur,à travers différentes approches : (1) la reconstruction de la cinématique par suivi de la vitesse angulaire, de l'accélération et de l'orientation de centrales inertiellesà la place du suivi de marqueurs, (2) l'introduction d'un modèle articulaire élastique basé sur la matrice de raideur du genou, permettant une estimation physiologique de la cinématique articulaire et (3) l'introduction d'un modèle des artefacts de tissus mous " cinématique-dépendant ", visantà évaluer et compenser les artefacts de tissus mous simultanément avec l'estimation la cinématique articulaire. Ce travail a démontré la polyvalence de la méthode d'optimisation multi-segmentaire. Les résultats obtenus laissent espérer une amélioration significative de cette méthode qui devient de plus en plus utilisée en biomécanique, en particulier pour la modélisation musculo-squelettique / Human movement analysis generally relies on skin markers monitoring techniques to reconstruct the joint kinematics. However, these acquisition techniques have important limitations including the "soft tissue artefacts" (i.e., the relative movement between the skin markers and the underlying bones). The multi-body optimization method aims to compensate for these artefacts by imposing the degrees of freedom from a predefined kinematic model to markers trajectories. The mechanical linkages typically used for modeling the joints however prevent a satisfactory estimate of the joint kinematics. This thesis addresses the prospects of improvement of the multi-body optimization method for the estimation of joint kinematics of the lower limb through different approaches: (1) the reconstruction of the kinematics by monitoring the angular velocity, the acceleration and the orientation of magneto-inertial measurement units instead of tracking markers, (2) the introduction of an elastic joint model based on the knee stiffness matrix, enabling a physiological estimation of joint kinematics and (3) the introduction of a "kinematic-dependent" soft tissue artefact model to assess and compensate for soft tissue artefact concurrently with estimating the joint kinematics. This work demonstrated the versatility of the multi-body optimization method. The results give hope for significant improvement in this method which is becoming increasingly used in biomechanics, especially for musculoskeletal modeling

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Les technologies CMOS représentent aujourd’hui plus de 90% du marché des capteurs d’images : elles permettent d’intégrer des systèmes intelligents dans une seule puce (SoC = System-On-Chip) et ouvrent la voie à l’intégration d’algorithmes de plus en plus complexes dans les dernières générations de capteurs. Des techniques telles que la reconstruction grande dynamique nécessitent d’acquérir plusieurs images avec un même capteur et de les recombiner. Ces nouvelles contraintes nécessitent d’augmenter drastiquement le débit d’images pour des capteurs de tailles conséquentes (Jusqu'à 30 Mpixels), ainsi que d’augmenter la résolution du convertisseur analogique numérique (jusqu’à 14 bits). Cela crée une demande forte en techniques de conversion analogique-numérique. Ces techniques doivent obéir en même temps aux contraintes de performance notamment la vitesse, la résolution, le faible bruit, la faible consommation et l'intégrabilité mais aussi aux contraintes de qualité d'image impactées directement par la chaine de conversion analogique-numérique en plus de la technologie du pixel. D'ici découle une double problématique pour le sujet:- Etudier et déterminer les limites atteignables en termes de performance sur les différents axes précités.- Gestion du fonctionnement massivement parallèle lié à la structure inhérente des capteurs d'image en vue d'avoir une qualité d'image irréprochable. / CMOS technologies represent nowadays more than 90% of image sensors market given their features namely the possibility of integrating entire intelligent systems on the same chip (SoC = System-On-Chip). Thereby, allowing the implementation of more and more complex algorithms in the new generations of image sensors.New techniques have emerged like high dynamic range reconstruction which requires the acquisition of several images to build up one, thus multiplying the frame rate.These new constraints require a drastic increase of image rate for sensors ofconsiderable size (Up to 30 Mpix and more). At the same time, the ADCresolution has to be increased to be able to extract more details (until 14 bits).With all these demanding specifications, analog-to-digital conversion capabilities have to be boosted as far as possible.These capabilities can be distinguished into two main research axes representing the pillars of the PhD work, namely:+ The study of the reachable limits in terms of performance: Speed, Resolution,Low Noise, Low power consumption and small design pitch.+ The management of the highly parallel operation linked to the structure of animage sensor. Solutions have to be found so as to avoid image artefacts andpreserve the image quality.

Les systèmes d'identification de personnes basés sur le visage deviennent de plus en plus répandus et trouvent des applications très variées, en particulier dans le domaine de la vidéosurveillance. Or, dans ce contexte, les performances des algorithmes de reconnaissance faciale dépendent largement des conditions d'acquisition des images, en particulier lorsque la pose varie mais également parce que les méthodes d'acquisition elles mêmes peuvent introduire des artéfacts. On parle principalement ici de maladresse de mise au point pouvant entraîner du flou sur l'image ou bien d'erreurs liées à la compression et faisant apparaître des effets de blocs. Le travail réalisé au cours de la thèse porte donc sur la reconnaissance de visages à partir d'images acquises à l'aide de caméras de vidéosurveillance, présentant des artéfacts de flou ou de bloc ou bien des visages avec des poses variables. Nous proposons dans un premier temps une nouvelle approche permettant d'améliorer de façon significative la reconnaissance des visages avec un niveau de flou élevé ou présentant de forts effets de bloc. La méthode, à l'aide de métriques spécifiques, permet d'évaluer la qualité de l'image d'entrée et d'adapter en conséquence la base d'apprentissage des algorithmes de reconnaissance. Dans un second temps, nous nous sommes focalisés sur l'estimation de la pose du visage. En effet, il est généralement très difficile de reconnaître un visage lorsque celui-ci n'est pas de face et la plupart des algorithmes d'identification de visages considérés comme peu sensibles à ce paramètre nécessitent de connaître la pose pour atteindre un taux de reconnaissance intéressant en un temps relativement court. Nous avons donc développé une méthode d'estimation de la pose en nous basant sur des méthodes de reconnaissance récentes afin d'obtenir une estimation rapide et suffisante de ce paramètre. / The person identification systems based on face recognition are becoming increasingly widespread and are being used in very diverse applications, particularly in the field of video surveillance. In this context, the performance of the facial recognition algorithms largely depends on the image acquisition context, especially because the pose can vary, but also because the acquisition methods themselves can introduce artifacts. The main issues are focus imprecision, which can lead to blurred images, or the errors related to compression, which can introduce the block artifact. The work done during the thesis focuses on facial recognition in images taken by video surveillance cameras, in cases where the images contain blur or block artifacts or show various poses. First, we are proposing a new approach that allows to significantly improve facial recognition in images with high blur levels or with strong block artifacts. The method, which makes use of specific noreference metrics, starts with the evaluation of the quality level of the input image and then adapts the training database of the recognition algorithms accordingly. Second, we have focused on the facial pose estimation. Normally, it is very difficult to recognize a face in an image taken from another viewpoint than the frontal one and the majority of facial identification algorithms which are robust to pose variation need to know the pose in order to achieve a satisfying recognition rate in a relatively short time. We have therefore developed a fast and satisfying pose estimation method based on recent recognition techniques.

Our understanding of microbial evolution is largely dependent on available genomic data of diverse organisms. Yet, genome-sequencing efforts have mostly ignored the diverse uncultivable majority in favor of cultivable and sociologically relevant organisms. In this thesis, I have applied and developed cultivation independent methods to explore microbial diversity and obtain genomic data in an unbiased manner. The obtained genomes were then used to study the evolution of mitochondria, Rickettsiales and Haloarchaea. Metagenomic binning of oceanic samples recovered draft genomes for thirteen novel Alphaproteobacteria-related lineages. Phylogenomics analyses utilizing the improved taxon sample suggested that mitochondria are not related to Rickettsiales but rather evolved from a proteobacterial lineage closely related to all sampled alphaproteobacteria. Single-cell genomics and metagenomics of lake and oceanic samples, respectively, identified previously unobserved Rickettsiales-related lineages. They branched early relative to characterized Rickettsiales and encoded flagellar genes, a feature once thought absent in this order. Flagella are most likely an ancestral feature, and were independently lost during Rickettsiales diversification. In addition, preliminary analyses suggest that ATP/ADP translocase, the marker for energy parasitism, was acquired after the acquisition of type IV secretion systems during the emergence of the Rickettsiales. Further exploration of the oceanic samples yielded the first draft genomes of Marine Group IV archaea, the closest known relatives of the Haloarchaea. The halophilic and generally aerobic Haloarchaea are thought to have evolved from an anaerobic methanogenic ancestor. The MG-IV genomes allowed us to study this enigmatic evolutionary transition. Preliminary ancestral reconstruction analyses suggest a gradual loss of methanogenesis and adaptation to an aerobic lifestyle, respectively. The thesis further presents a new amplicon sequencing method that captures near full-length 16S and 23S rRNA genes of environmental prokaryotes. The method exploits PacBio's long read technology and the frequent proximity of these genes in prokaryotic genomes. Compared to traditional partial 16S amplicon sequencing, our method classifies environmental lineages that are distantly related to reference taxa more confidently. In conclusion, this thesis provides new insights into the origins of mitochondria, Rickettsiales and Haloarchaea and illustrates the power of cultivation independent methods with respect to the study of microbial evolution.

L'objectif principal de ce travail de thèse a été de développer des méthodologies d'analyse de surface fiables pour caractériser divers nouveaux matériaux intégrés dans des structures de très faibles dimensions caractéristiques des développements actuels de la microélectronique. Un intérêt particulier a été porté sur l'utilisation combinée de plusieurs techniques complémentaires. Une première étude a porté sur les artefacts de caractérisation de couches isolantes (dioxyde de silicium et dioxyde de silicium dopé au fluor – FTEOS) situées entre les niveaux de métallisation des puces. Une étude systématique des effets de la dose électronique liée à une analyse AES a été réalisée en utilisant la complémentarité des techniques AES/XPS. Les résultats ont révélé des changements chimiques en extrême surface (sous-oxydes) dépendant de la nature du matériau. La seconde étude a porté sur la mise en oeuvre d'une méthodologie analytique pour la caractérisation de la couche de passivation formée sur les flancs de gravure après deux gravures plasma successives sur des structures de très faibles dimensions (lignes de 300 nm et tranchées de 200 nm). Cette méthodologie a été basée sur l'utilisation de l'effet de charge différentiel, observé lors d‘analyses simultanées de deux matériaux de propriétés électriques différentes, ainsi que sur la complémentarité des caractérisations par XPS et ToF-SIMS y compris des analyses XPS résolues en angles (AR-XPS). La composition chimique de l'extrême surface de la couche de passivation a ainsi pu être déterminée sur des parois verticales. La surface de cette couche a révélé être composée principalement par de l'oxygène ayant réagi avec le silicium pour former des sous-oxydes de silicium de différentes stoechiométries / The main goal of this thesis was to develop reliable surface analysis methods to characterize various new materials used in very small size structures typical of current developments in microelectronics applications. A particular interest has been taken in combining several complementary techniques. The first study was focused on potential artifacts when characterizing insulating layers (silicon dioxide and fluorine doped silicon dioxide – FTEOS) which are used between metal layers in chips. A comprehensive study of the electron dose effects in AES was performed using complementary AES and XPS techniques. The results revealed chemical changes in the outermost surface (suboxides) that depend on the nature of the material. The second study was focused on the development of an analytical methodology to characterize the passivation layer on the etch sidewalls after two successive plasma etching processes applied onto very small size structures (300 nm lines and 200 nm trenches). This methodology was based on the use of the differential charging effect that takes place when analyzing simultaneously two materials exhibiting different electrical properties and on the complementarity of ToF-SIMS and XPS characterizations including angular resolved XPS (AR-XPS). The chemical composition of the outermost surface of the sidewall passivation layer could then be determined. The surface of that layer was found to be consisting mostly from oxygen than reacted with silicon to form silicon suboxides with various stoichiometries

Le présent travail consiste en une étude exhaustive du mobilier métallique des deux quartiers artisanaux du vicus gallo-romain de Bliesbruck (Moselle). Ce mobilier a été mis au jour lors des différentes campagnes de fouilles qui se sont déroulées sur le site durant les quarante dernières années. Le corpus obtenu englobe 450 kg de métaux (fer, alliage cuivreux, métaux blancs, or) qui se répartissent entre 4 200 objets et 22 000 clous. Grâce à un travail d'identification de chaque objet et de détermination de sa fonction, associé à un comptage typologique des clous, il a été à la fois possible de reconstituer les assemblages de mobilier et de confronter les données en fonction de différents critères comme la nature du métal, la provenance (quartier et parcelle), la chronologie ou encore la nature des unités stratigraphiques. L'abondance des données et leur diversité permet d'appréhender ce corpus à diverses échelles géographiques et de façon thématique. Il apparaît dans un premier temps que chacune des vingt-six parcelles étudiées possède sa propre histoire de même qu'un faciès de mobilier métallique spécifique. En le prenant en compte et en raisonnant en terme de présence/absence, la caractérisation des espaces est alors rendue possible (artisanats, zone de circulation, etc). Cette démarche est facilitée par la visualisation des données à l'aide d'un Système d'Information Géographique (SIG). Dans un second temps, l'approche thématique du corpus en fonction de domaines usuels (économie, effets personnels, transports, etc.) permet d'une part de dégager les tendances générales communes aux deux quartiers et d'autre part de mettre en exergue d'éventuelles spécificités de la zone étudiée face à d'autres sites. Dans cette démarche de mise en perspective de sites, la présente étude se propose donc d'être un maillon dans la connaissance du mobilier métallique gallo-romain de l'Est de la France. / This work is an exhaustive study of the metal artefacts of the two craft-quarters of the roman vicus Bliesbruck (Moselle). These artefacts come from the diggings which take place in Bliesbruck since forty years. The corpus contains 450 kg of metals (iron, copper, white metals and gold). The artefacts are separated into 4 200 objects and 22 000 nails. Thanks to the object's identification, the knowledge of their function and the count of nails, it is possible on the one hand to reconstitute the object's assembling and on the other hand to confront the data with various points of view : kind of metal, found-place (quarter and plot of land), chronology, kind of stratigraphic unit. With the abundance and diversity of data the corpus can be studied with different geographical scales and themes. It appears first that each plot of land has his own history and a specific assembling of metal artefacts. If this specification is taken into consideration and the presence or absence of artefacts too, it's possible to characterize each place (craft, street, etc.). This kind of reflection is easier thanks to the utilisation of a Geographical Information-system (GIS). Than, the thematic approach depending on domains (economy, personal effects, transportation, etc.) can show on the one hand the general tendencies of the both quarters and on the other hand the specificities of Bliesbruck as opposed to other sites. To confront archaeological sites, this work would like to be a piece of the knowledge of metal artefacts coming from East France. / Diese Arbeit ist ein vollständiges Studium der Metallfunde aus den zwei Handwerkervierteln von Bliesbruck (Moselle, Frankreich). Diese Funde stammen aus vierzigjahrelangen Ausgrabungen. Das Korpus besteht aus 450 Kg Metall (Eisen, Kupferlegierungen, weisse Metalle, Gold) wovon 4 200 Objekte und 22 000 Nägel. Eine Objekt- und Funktionsidentifizierung und eine typologische Nägelzahl haben es ermöglicht, die Objektverbindungen wieder zusammenzusetzen und die Daten nach verschiedenen Kriterien einander gegenüberzustellen : Metall, Lage (Viertel und Grundstück), Chronologie und Befundnummertyp. Diese Datenüberfülle und -verschiedenheit ermöglichen das Korpus nach vielartigen geographischen Maβstäben und Themen zu studieren. Es kann also zuerst vorgestellt werden, dass jedes Grundstück seine eigene Geschichte hat und auch dabei seine eigene Metallfundeverbindung. Wenn diese spezielle Verbindung berücksichtigt wird und die Objektanwesenheit oder -abwesenheit klargestellt wird, ist es möglich die Räume oder Gebäude zu karakterisieren (Handwerk, Strasse, usw.). Diese Phase wurde durch die Benutzung eines geographischen Informationssystem (GIS) erleichtert. Die thematische Studie des Betätingungsfelds (Ökonomie, Schmuck, Transports, usw.) kann dann einerseits die gemeinsamen Punkte der zwei Vierteln und andererseits die Besonderheiten des Ortes Bliesbruck bestimmen. Durch diese Methode, die die archäologische Stätten vergleicht, möchte diese Arbeit ein Glied in der Kette der Wissenschaft über die gallo-römischen Metallfunde aus Ostfrankreich sein.

This study presents research about the virtual experience room, more specific theKarantänfestivalen Unplugged. The purpose of this study is to analyse how the virtualexperience room Karantänfestivalen Unplugged is built and also how committed consumersare during a virtual event. This will be answered by three research questions. The researchquestions affect inclusion of consumers at a distance, important factors from the physicalexperience room and also how consumers judge the virtual experience room in terms ofcomments.The research questions will be answered with help from the model The Virtual ExperienceRoom that is created by the authors of this study. The model is based on the two models TheExperience Room Model and The Four Realms of An Experience. Also the important factorsregarding the experience room from Mossberg and Bitner. The study is written from aqualitative approach where the collection of the data has been done through a case study. Thecase study was made from the virtual experience room Karantänfestivalen Unplugged througha document and video study. The documents and the video was analysed from a contentanalysis with help from the model that was mentioned above.The result shows that Karantänfestivalen Unplugged includes its consumers in a way that itmakes it possible for them to participate more spontaneously than if it was a physical event.And also that the consumers are able to ask questions to the artists and employees of theevent. The main factors in a virtual experience room are considered to be customerengagement, technology, object language and intangible artefacts, which is presented in themodel The Virtual Experience Room. Finally, it can be considered that consumers of a virtualevent will express their opinions through writing in a comment that they will publish on aplatform where the event is being observed.The study is written in Swedish. / I denna studie presenteras forskning kring det virtuella upplevelserummet Karantänfestivalen Unplugged. Syftet med studien är att analysera hur det virtuella upplevelserummet Karantänfestivalen Unplugged är uppbyggt samt hur engagerade konsumenter är under ett virtuellt evenemang. Detta besvaras genom tre forskningsfrågor. Forskningsfrågorna berörinkludering av konsumenter på distans, viktiga faktorer som kan appliceras från det fysiska upplevelserummet samt hur konsumenter bedömer det virtuella upplevelserummet i form av kommentarer. Forskningsfrågorna besvaras med hjälp av den egenskapade modellen Det Virtuella Upplevelserummet som baseras på modellerna The Experience Room Model och The Four Realms of An Experience, samt Mossberg och Bitners viktiga faktorer i ett upplevelserum. Studien är skriven utifrån en kvalitativ infallsvinkel där insamlingen av data har gjorts genomen fallstudie. Fallstudien gjordes på det virtuella upplevelserummet Karantänfestivalen Unplugged genom en dokument- och videostudie. Dokumenten och videon analyserades utifrån en innehållsanalys med hjälp av modellen som tidigare nämnts. Resultatet visar att Karantänfestivalen Unplugged inkluderar konsumenterna genom att spontant deltagande kan ske på ett annat sätt än vid fysiska evenemang samt att konsumenterna får ställa frågor till artisterna och personalen. Huvudfaktorerna i ett virtuellt upplevelserum anses vara kundengagemang, teknologi, object language och ogripbara artefakter, vilket visas i modellen Det Virtuella Upplevelserummet. Slutligen kan det konstateras att konsumenter av ett virtuellt evenemang uttrycker sina åsikter genom att skrivadet i en kommentar som de sedan publicerar på den plattform där de följer sändningen.