Les techniques émergentes de l’ingénierie dirigée par les modèles et de la programmation générative ont permis la création de plusieurs générateurs (générateurs de code et compilateurs). Ceux-ci sont souvent utilisés afin de faciliter le développement logiciel et automatiser le processus de génération de code à partir des spécifications abstraites. De plus, les générateurs modernes comme les compilateurs C, sont devenus hautement configurables, offrant de nombreuses options de configuration à l'utilisateur de manière à personnaliser facilement le code généré pour la plateforme matérielle cible. Par conséquent, la qualité logicielle est devenue fortement corrélée aux paramètres de configuration ainsi qu'au générateur lui-même. Dans ce contexte, il est devenu indispensable de vérifier le bon comportement des générateurs. Cette thèse établit trois contributions principales : Contribution I: détection automatique des inconsistances dans les familles de générateurs de code : Dans cette contribution, nous abordons le problème de l'oracle dans le domaine du test non-fonctionnel des générateurs de code. La disponibilité de multiples générateurs de code avec des fonctionnalités comparables (c.-à-d. familles de générateurs de code) nous permet d'appliquer l'idée du test métamorphique en définissant des oracles de test de haut-niveau (c.-à-d. relation métamorphique) pour détecter des inconsistances. Une inconsistance est détectée lorsque le code généré présente un comportement inattendu par rapport à toutes les implémentations équivalentes de la même famille. Nous évaluons notre approche en analysant la performance de Haxe, un langage de programmation de haut niveau impliquant un ensemble de générateurs de code multi-plateformes. Les résultats expérimentaux montrent que notre approche est capable de détecter plusieurs inconsistances qui révèlent des problèmes réels dans cette famille de générateurs de code. Contribution II: une approche pour l'auto-configuration des compilateurs. Le grand nombre d'options de compilation des compilateurs nécessite une méthode efficace pour explorer l'espace d’optimisation. Ainsi, nous appliquons, dans cette contribution, une méta-heuristique appelée Novelty Search pour l'exploration de cet espace de recherche. Cette approche aide les utilisateurs à paramétrer automatiquement les compilateurs pour une architecture matérielle cible et pour une métrique non-fonctionnelle spécifique tel que la performance et l'utilisation des ressources. Nous évaluons l'efficacité de notre approche en vérifiant les optimisations fournies par le compilateur GCC. Nos résultats expérimentaux montrent que notre approche permet d'auto-configurer les compilateurs en fonction des besoins de l'utilisateur et de construire des optimisations qui surpassent les niveaux d'optimisation standard. Nous démontrons également que notre approche peut être utilisée pour construire automatiquement des niveaux d'optimisation qui représentent des compromis optimaux entre plusieurs propriétés non-fonctionnelles telles que le temps d'exécution et la consommation des ressources. Contribution III: Un environnement d'exécution léger pour le test et la surveillance de la consommation des ressources des logiciels. Enfin, nous proposons une infrastructure basée sur les micro-services pour assurer le déploiement et la surveillance de la consommation des ressources des différentes variantes du code généré. Cette contribution traite le problème de l'hétérogénéité des plateformes logicielles et matérielles. Nous décrivons une approche qui automatise le processus de génération, compilation, et exécution du code dans le but de faciliter le test et l'auto-configuration des générateurs. Cet environnement isolé repose sur des conteneurs système, comme plateformes d'exécution, pour une surveillance et analyse fine des propriétés liées à l'utilisation des ressources (CPU et mémoire). / Generative software development has paved the way for the creation of multiple generators (code generators and compilers) that serve as a basis for automatically producing code to a broad range of software and hardware platforms. With full automatic code generation, users are able to rapidly synthesize software artifacts for various software platforms. In addition, they can easily customize the generated code for the target hardware platform since modern generators (i.e., C compilers) become highly configurable, offering numerous configuration options that the user can apply. Consequently, the quality of generated software becomes highly correlated to the configuration settings as well as to the generator itself. In this context, it is crucial to verify the correct behavior of generators. Numerous approaches have been proposed to verify the functional outcome of generated code but few of them evaluate the non-functional properties of automatically generated code, namely the performance and resource usage properties. This thesis addresses three problems : (1) Non-functional testing of generators: We benefit from the existence of multiple code generators with comparable functionality (i.e., code generator families) to automatically test the generated code. We leverage the metamorphic testing approach to detect non-functional inconsistencies in code generator families by defining metamorphic relations as test oracles. We define the metamorphic relation as a comparison between the variations of performance and resource usage of code, generated from the same code generator family. We evaluate our approach by analyzing the performance of HAXE, a popular code generator family. Experimental results show that our approach is able to automatically detect several inconsistencies that reveal real issues in this family of code generators. (2) Generators auto-tuning: We exploit the recent advances in search-based software engineering in order to provide an effective approach to tune generators (i.e., through optimizations) according to user's non-functional requirements (i.e., performance and resource usage). We also demonstrate that our approach can be used to automatically construct optimization levels that represent optimal trade-offs between multiple non-functional properties such as execution time and resource usage requirements. We evaluate our approach by verifying the optimizations performed by the GCC compiler. Our experimental results show that our approach is able to auto-tune compilers and construct optimizations that yield to better performance results than standard optimization levels. (3) Handling the diversity of software and hardware platforms in software testing: Running tests and evaluating the resource usage in heterogeneous environments is tedious. To handle this problem, we benefit from the recent advances in lightweight system virtualization, in particular container-based virtualization, in order to offer effective support for automatically deploying, executing, and monitoring code in heterogeneous environment, and collect non-functional metrics (e.g., memory and CPU consumptions). This testing infrastructure serves as a basis for evaluating the experiments conducted in the two first contributions.

Dans les essais randomisés conduits en oncologie médicale, l'effet des traitements est le plus souvent évalué sur plusieurs critères de jugement, dont un ou plusieurs critères de type temps jusqu'à événement. Une analyse globale de l'effet d'un traitement intègre les résultats observés sur l'ensemble des critères de jugement pertinent. Un des objectifs de notre travail était de réaliser une revue systématique de la littérature évaluant les méthodes de recueil, d'analyse et de rapport des événements indésirables et des critères de jugement rapportés par les patients dans les essais de phase III en oncologie médicale. Cette revue a mis en évidence une grande hétérogénéité des méthodes utilisées. De plus les rapports des essais omettaient souvent certaines informations indispensables pour évaluer la validité des résultats rapportés en toxicité ou sur les critères de jugement rapportés par les patients. Un autre objectif de cette thèse était de développer une extension de la méthode des comparaisons par paire généralisées permettant d'évaluer de façon non biaisée la propension au succès en présence de censure lorsqu'un des critères de jugement est de type temps jusqu'à événement. Cette thèse avait également pour objectif de montrer comment les comparaisons par paire pouvaient être utilisées afin d'évaluer la balance bénéfice-risque de traitements innovants dans les essais randomisés. De la même façon, la propension globale au succès permet d'évaluer le bénéfice thérapeutique global lorsqu'un effet positif est attendu sur plusieurs critères de jugement / In medical oncology randomized trials, treatment effect is usually assessed on several endpoints, including one or more time-to-event endpoints. An overall analysis of the treatment effect may include the outcomes observed on all the relevant endpoints. A systematic review of medical oncology phase III trials was conducted. We extracted the methods used to record, analyze and report adverse events and patient-reported outcomes. Our findings show that some methodological aspects of adverse events or patient-reported outcomes collection and analysis were poorly reported. Even when reported, the methods used were highly heterogeneous. Another objective was to develop an extension of the generalized pairwise comparison procedure for time-to-event variables. The extended procedure provides an unbiased estimation of the chance of a better outcome even in presence of highly censored observations. Then, we show how the chance of an overall better outcome can be used to assess the benefit-risk balance of treatment in randomized trials. When a benefit is expected on more than one endpoint, the chance of an overall better outcome assesses the overall therapeutic benefit. The test of the null hypothesis is more powerful than the test based on one single endpoint

La vanille, utilisée en alimentation et parfumerie, est une orchidée originaire d’Amérique centrale et maintenant cultivée dans l’océan indien (Vanilla planifolia, 97% de la production mondiale) et dans l’océan pacifique (Vanilla tahitensis, 3% de la production mondiale, essentiellement en Polynésie française).J’ai montré que Vanilla tahitensis était aussi sensible que Vanilla planifolia à la fusariose et représentait la maladie principale de la vanille en Polynésie française comme dans le reste des zones de production des vanilles aromatiques. J’ai participé à démontrer qu’il s’agissait d’une nouvelle espèce de Fusarium oxysporum « f. sp. radicis-vanillae » car elle ne s’attaque qu’au cortex racinaire et ne pénètre que peu dans les tissus vasculaires. J’ai suivi pendant 4 ans l’évolution qualitative et quantitative des dégâts dus à 6 pathogènes et ravageurs dans 51 plantations à Raiatea, principalement des ombrières. J’ai ainsi montré que, contrairement aux autres pathologies et ravageurs, la fusariose connaissait un développement presqu’exponentiel ces 3 dernières années, comme c’est également le cas sur Vanilla planifolia dans le reste du monde. Ayant, par ailleurs, conduit un travail d’enquête auprès des producteurs, j’ai indiqué (l’analyse statistique et la modélisation afférente ne sont pas terminées) que le soin apporté aux lianes par les producteurs était essentiel au bon contrôle de la fusariose. / Vanilla species, used for aroma and flagrances, are orchidaceae originated from central America. They are now mostly cultivated in the Indian ocean (Vanilla planifolia, 97%, mainly in Madagascar, Indonesia, India and smaller islands from the Indian ocean) and in the Pacific ocean (Vanilla tahitensis, 3%, mainly French Polynesia).I have shown that Vanilla tahitensis was as susceptible as Vanilla planifolia towards fusarium root rot. It does represent the major losses on Vanilla tahitensis in Raiatea like reported for all the other areas of vanilla production worldly. I have participated to show that this fungus was delimited to root cortex maceration and did not invade vascular tissues, reason for which we use a new name for this pathogen : Fusarium oxysporum f sp radicis-vanillae.I have followed the etiological and epidemiological characteristics of this disease and of 5 other pathogens and insects on 51 Vanilla plantations, mainly shade-houses, during 4 years, for each vine in cohort analysis manner. I have shown, among this 6 biological causes of loss, fusarium root rot was the only one to present an exponential trajectory within the last 3 years, while the other causes remain stable or display a year increase because of climatic reasons. I did interview all the producers owning these plantations and analyze statistically the answers to the very numerous questions. The statistical and modelling analysis is not yet finished. Nevertheless, I can already claim that regular vine cleaning is absolutely necessary to maintain the vanilla plantations healthy, something which, unfortunately is not a rule for everyone.

Notre thèse s’insère dans le cadre du projet ANR Micro « Matériaux Innovants Composites pour la Réparation d'Ouvrages : Approche fiabiliste du dimensionnement pour leur requalification et la prédiction de leur durabilité » L'objectif principal de la thèse est d’appréhender le problème de la durabilité par une approche expérimentale phénoménologique multi-échelle et de proposer des modèles de durée de vie au sens probabiliste. Le matériel d’étude est un carbone/époxy bidirectionnel non équilibré en masse (70% /30%) réticulé à l’ambiante et mis en œuvre par moulage au contact. Six vieillissements hygrothermiques obtenus par croisement entre les températures (20°C, 40°C et 60°C) et les humidités (50%, 75% et immersion) à diverses échéances ont été réalisés au cours de l’étude. Après identification des divers indicateurs, nous avons réalisé des analyses physico-chimiques (absorption-désorption, DSC, TMA, Infrarouge, DMA et Tomographie) ainsi qu’un suivi des caractéristiques mécaniques (traction, cisaillement interlaminaire, pull-out et double cisaillement) afin de définir les différents mécanismes de dégradation des propriétés mécaniques et physicochimiques des matrices polymères, des interfaces fibres–matrice, des joints de colle à l’interface composite-structure renforcée au cours du vieillissement pour le système classique Carbone/Epoxy. Ces indicateurs ont été analysés statistiquement afin de valider plus rigoureusement les tendances qui ont été observées. Le suivi des indicateurs mécaniques de performance par le vieillissement accéléré a été réalisé puis comparé à 1 an de vieillissement naturel. L’antagonisme des différents mécanismes de dégradations a été mis en évidence dans le cas de traction simple et du cisaillement interlaminaire. Il ressort que la plastification est le mécanisme qui affecte le plus les performances des composites carbone/époxy. Pour les températures élevées, il semble que la post-réticulation en densifiant le réseau a amélioré les cohésions interfaciales, ce qui a inhibé l’impact de la dégradation thermique sur les performances mécaniques. En comparant avec le vieillissement naturel, on a pu remarquer que le vieillissement en milieu aqueux était plus dégradant de façon générale et accélérait convenablement la dégradation en milieu naturel. En particulier, les tendances observées ne suivent pas des évolutions qui permettent d’apprécier trivialement la chute de performance par des modèles de prédiction. La qualité de l’adhérence composite/béton a été évaluée par des tests d’arrachement. Les fortes disparités entre les résultats rendent les interprétations délicates. Mais il a été mis en évidence que la post-réticulation semblent améliorer la cohésion tandis que la plastification est très néfaste pour la stabilité du joint de colle accélérant de façon excessive la dégradation en comparaison avec le vieillissement naturel. Cette instabilité a également été prouvée par les tests de double cisaillement où le délaminage était observé dès les premières échéances de vieillissement. La dernière partie du travail a consisté à proposer un traitement statistique des données pour valider tout d’abord les tendances observées expérimentalement, apporter plus d’informations et discuter sur le choix des modèles de prédiction. Bien que très apprécié par la communauté, l’utilisation des modèles physiques n’est pas systématique car elle suppose des performances dégénératives, ce qui en pratique n’est pas le cas. Une approche physique a été proposée sur la base de données épurée afin de respecter les conditions d’écriture du modèle. Le modèle choisi pour prédire la résistance ultime en traction est conservateur mais a le mérite d’être utilisable pour des études de fiabilité. L’enrichissement bayésien pourra être utilisé pour démontrer l’avantage qu’il peut conférer dans les études de fiabilité / Our thesis is part of this MICRO project "Innovative Composite Materials for the Repair of Structures: Reliability approach of the dimensioning for their requalification and the prediction of their durability". Final objective of the thesis is to understand the problem of sustainability through a multi-scale phenomenological experimental approach and to propose probabilistic life-time models. So, we defined the methodology of our study, as well as the methods, materials and analysis techniques. The study material is a non-equilibrium (70% / 30%) unbalanced bidirectional carbon / epoxy that is crosslinked at room temperature and made by hand layup process. Six hygrothermal aging obtained by crossing between temperatures (20°C, 40°C and 60°C) and humidities (50%, 75% and immersion) at various times were carried out during the study. After identifying the various indicators, we carried out physicochemical analyzes (absorption-desorption, DSC, TMA, Infrared, DMA and Tomography) as well as a follow-up of the mechanical characteristics (tensile, interlaminar shear, pull-out and double shear). These indicators were analyzed statistically to more rigorously validate the trends that were observed. The monitoring of mechanical performance indicators by accelerated aging was carried out and then compared to 1 year of natural aging. The antagonism of the various mechanisms of damage has been demonstrated in the case of simple traction and interlaminar shear. It appears that plasticization is the mechanism that most affects the performance of carbon / epoxy composites. For high temperatures, it appears that post-cure by densifying the network has improved interfacial cohesion, which has inhibited the impact of thermal degradation on mechanical performance. Comparing with natural aging, it was noted that aging in an aqueous condition was more generally degrading and aqueous conditions accelerated well the degradation in a natural environment. In particular, the trends observed do not follow evolutions that permit to write simplified prediction models. The quality of the composite / concrete adhesion was evaluated by pull-out tests. The strong disparities between the results make the analysis delicate. But it has been shown that the post-cure seems to improve the cohesion whereas the plasticization is very harmful for the stability of the bonded joints accelerating excessively the degradation in comparison to the natural aging. This instability has also been proven by the double shear tests where the delamination was observed from the first maturities of aging. The anchor length is reduced and a time-sensitive model has been proposed for the selected aging condition (60°C-immersion). On the other hand, this plasticization softens the failure due to the increased deformability of the joint. In this environmental condition, the monitoring of the elastic limit stress seems to be a relevant indicator for the monitoring of the durability because it simulates the natural aging with reasonable differences. The last part of our work consisted in the proposal of a statistical treatment of the data in order to validate firstly the trends observed experimentally, to bring more information and to discuss on the choice of the models of prediction. Although, physical model is very appreciated by the community, it is not systematically applicable. Indeed, it assumes degenerative performance, which in practice is not the case. A physical approach has been proposed on the refined database in order to respect the writing conditions of the model (degenerative trends). The model chosen to predict the ultimate tensile strength is conservative but applicable for reliability studies. Bayesian enrichment can be used to demonstrate the advantage it can confer in reliability studies

Les différentes étapes et processus de la fabrication additive (FA) induisent des erreurs de sources multiples et complexes qui soulèvent des problèmes majeurs au niveau de la qualité géométrique du produit fabriqué. Par conséquent, une modélisation effective des écarts géométriques est essentielle pour la FA. Le paradigme Skin Model Shapes (SMS) offre un cadre intégral pour la modélisation des écarts géométriques des produits manufacturés et constitue ainsi une solution efficace pour la modélisation des écarts géométriques en FA.Dans cette thèse, compte tenu de la spécificité de fabrication par couche en FA, un nouveau cadre de modélisation à base de SMS est proposé pour caractériser les écarts géométriques en FA en combinant une approche dans le plan et une approche hors plan. La modélisation des écarts dans le plan vise à capturer la variabilité de la forme 2D de chaque couche. Une méthode de transformation des formes est proposée et qui consiste à représenter les effets de variations sous la forme de transformations affines appliquées à la forme nominale. Un modèle paramétrique des écarts est alors établi dans un système de coordonnées polaires, quelle que soit la complexité de la forme. Ce modèle est par la suite enrichi par un apprentissage statistique permettant la collecte simultanée de données des écarts de formes multiples et l'amélioration des performances de la méthode.La modélisation des écarts hors plan est réalisée par la déformation de la couche dans la direction de fabrication. La modélisation des écarts hors plan est effectuée à l'aide d'une méthode orientée données. Sur la base des données des écarts obtenues à partir de simulations par éléments finis, deux méthodes d'analyse modale: la transformée en cosinus discrète (DCT) et l'analyse statistique des formes (SSA) sont exploitées. De plus, les effets des paramètres des pièces et des procédés sur les modes identifiés sont caractérisés par le biais d'un modèle à base de processus Gaussien.Les méthodes présentées sont finalement utilisées pour obtenir des SMSs haute-fidélité pour la fabrication additive en déformant les contours de la couche nominale avec les écarts prédits et en reconstruisant le modèle de surface non idéale complet à partir de ces contours déformés. Une toolbox est développée dans l'environnement MATLAB pour démontrer l'efficacité des méthodes proposées. / The intricate error sources within different stages of the Additive Manufacturing (AM) process have brought about major issues regarding the dimensional and geometrical accuracy of the manufactured product. Therefore, effective modeling of the geometric deviations is critical for AM. The Skin Model Shapes (SMS) paradigm offers a comprehensive framework aiming at addressing the deviation modeling problem at different stages of product lifecycle, and is thus a promising solution for deviation modeling in AM. In this thesis, considering the layer-wise characteristic of AM, a new SMS framework is proposed which characterizes the deviations in AM with in-plane and out-of-plane perspectives. The modeling of in-plane deviation aims at capturing the variability of the 2D shape of each layer. A shape transformation perspective is proposed which maps the variational effects of deviation sources into affine transformations of the nominal shape. With this assumption, a parametric deviation model is established based on the Polar Coordinate System which manages to capture deviation patterns regardless of the shape complexity. This model is further enhanced with a statistical learning capability to simultaneously learn from deviation data of multiple shapes and improve the performance on all shapes.Out-of-plane deviation is defined as the deformation of layer in the build direction. A layer-level investigation of out-of-plane deviation is conducted with a data-driven method. Based on the deviation data collected from a number of Finite Element simulations, two modal analysis methods, Discrete Cosine Transform (DCT) and Statistical Shape Analysis (SSA), are adopted to identify the most significant deviation modes in the layer-wise data. The effect of part and process parameters on the identified modes is further characterized with a Gaussian Process (GP) model. The discussed methods are finally used to obtain high-fidelity SMSs of AM products by deforming the nominal layer contours with predicted deviations and rebuilding the complete non-ideal surface model from the deformed contours. A toolbox is developed in the MATLAB environment to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

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Depuis au moins 500 ans, au sud du bassin du lac Tchad, la région des monts Mandara représente la rencontre géographique et culturelle entre deux mondes aux modes de pensée opposés : les populations des montagnes, égalitaires et non-islamisées, et celles des plaines environnantes, vivant sous le contrôle hiérarchique d’États islamiques, tels que Bornou et Wandala. Cette thèse s’inscrit dans une longue tradition de recherches archéologiques et ethnologiques entreprises depuis une quarantaine d’années dans cette région du monde afin de documenter le rapport ambigu qui existe entre ces deux systèmes sociopolitiques, au passé et au présent. Entre 1993 et 2012, les équipes d’archéologues du Projet Maya Wandala (PMW) et du Projet DGB (Diygyd- bay) ont mis sur pied l’une des plus grosses bases de données céramiques uniformisées de la région. Suivant une approche holistique, diachronique et régionale de la question des contacts culturels en zone frontalière, cette étude porte sur le décor céramique de 150 000 tessons issus de ce corpus. Provenant de huit sites clés du Nord-Cameroun et du Nord-Nigéria, ces petits objets racontent plus de 3000 ans d’histoire de cette région, du Néolithique jusqu’à la fin de l’Âge du Fer Final. Les méthodes d’analyses statistiques de classement (cluster analysis) par nuées dynamiques (k-moyennes) et d’agrégation Ward ont été mises à profit afin d’explorer les similarités et les différences de ces collections, à travers le temps et l’espace. Par la comparaison de mes résultats avec les données archéologiques, ethnologiques et historiques de notre région d’étude, une histoire chronologique de chacun des sites est proposée. Sur le site DGB-1/-2, plus important témoin à ce jour de l’occupation préhistorique des montagnes, les lieux de vie quotidienne, cooking area par exemple, se distinguent de ceux qui servent à l’aménagement physique, entre autres les remblais, malgré la similitude des décors céramique qu’on y retrouve. L’identification de quatre groupes aux décors céramiques particuliers met en exergue les différences qui apparaissent entre les populations des plaines et des montagnes, ainsi qu’entre les populations des plaines associées à l’élite étatique de Wandala, et les autres. Dans le contexte de la mise en place des premiers États centralisateurs dans la région, nous voyons donc comment ce phénomène historique d’importance a eu des répercussions non seulement sur l’occupation et la perception du paysage, mais également sur l’identité céramique. / For the last 500 years at least, in the southern area of Lake Tchad, the Mandara Mountains region represents the geographical and cultural meeting point of two contrasting ways of thinking: the egalitarian and non-Muslim populations of the mountains; and the populations of the surrounding plains—dominated by the hierarchical authority of Islamic states, including Bornou and Wandala states. This thesis is the continuation of a long tradition of archaeological and ethnological research completed during the last 40 years in this region. Its aim is to document the ambiguous relationship that exists between these two socio-political systems, in the past and the present. Between 1993 and 2012, teams of archaeologists working on both the Projet Maya Wandala (PMW) and the Projet DGB (Diy-gyd-bay) established one of the largest ceramic databases in the region. Following a holistic, diachronic and regional approach regarding the issue of cultural contacts in the border area, the present thesis focuses on the analysis on ceramic decoration from this dataset. These potsherds (n=150,000), originating from eight key archaeological sites located in Northern Cameroon and Northern Nigeria, tell the story of the region spanning more than 3000 years, dating from the Neolithic to the end of the Late Iron Age (LIA). Methods of statistical analysis, such as cluster analysis by dynamic clustering (K-Means) and Ward aggregation, have been used in order to explore both similarities and differences present in these collections, through time and space. After a comparison of my results with the archaeological, ethnological and historical data of the study area, a chronology of these sites is proposed based on the ceramic data. On the DGB- 1/-2 site, the most important evidence of prehistoric occupation of the mountains, the domestic spaces, such as the cooking area, are differentiated from those used for redeposited materials, despite the similarity of ceramic decorations found there. The identification of four groups of distinct ceramic decorations underlines the differences that arise between the lowland populations and those from the mountains, as well as between the lowland populations associated with the Wandala elite, and other groups. In the context of the emergence of the first centralised states in this region, we can see how this important historical phenomenon had consequences, not only on occupation and the use of the landscape, but also on ceramic identity.

Variabilité spatiale multiéchelle du zooplancton dans un lagoon récifal côtier - L'identification des changements dans les patrons écologiques selon l'échelle spatiale et la compréhension des processus qui génèrent ces changements sont d'une importance considérable en océanographie. Dans ce contexte, comprendre comment une communauté biologique répond à l'hétérogénéité environnementale requiert la connaissance des processus impliqués et l'échelle spatiale à laquelle ils opèrent. Les relations spatiales entre la variabilité du zooplancton et l'hétérogénéité environnementale sont encore imprécises dans les écosystèmes tropicaux côtiers. L'objectif de ce travail de thèse a donc été de déterminer les échelles de dépendance spatiale des patrons du zooplancton associé à un lagon récifal côtier et des processus environnementaux sous-jacents. Dans ce contexte, les intérêts de cette recherche ont été de quantifier les patrons de la variabilité du zooplancton dans l'espace, de comprendre comment ces patrons changent avec l'échelle spatiale et de déterminer les processus physiques et biologiques responsables de ces patrons spatiaux. L'échantillonnage, effectué le long d'un transect de la côte vers le large dans le lagon du Grand-Cul-de-Sac Marin (Guadeloupe), a concerné deux classes de taille du zooplancton (190–600 µm et > 600 µm) pour lesquelles la biomasse et l'abondance ont été estimées. L'analyse multiéchelle a été utilisée pour caractériser les patrons du zooplancton aux différentes échelles spatiales (de l'échelle de l'habitat à celle du lagon tout entier) et pour identifier les processus responsables de ces structures spatiales. Cette étude a montré que la variabilité du zooplancton est un phénomène multiéchelle dont l'amplitude et la dépendance spatiale dépendent de la taille des organismes, de leur motilité et de la variable-réponse considérée (biomasse ou abondance). La biomasse et l'abondance du zooplancton varient en réponse à la distribution spatiale du phytoplancton, au comportement du zooplancton, à l'hétérogénéité de l'habitat, à l'hydrodynamique et aux évènements météorologiques. La nature et les effets de ces processus sont dépendants de l'échelle spatiale. Ce travail a montré comment le changement d'échelle spatiale met en évidence différents niveaux d'organisation de la communauté zooplanctonique en réponse à l'hétérogénéité environnementale.

Les signaux électroencéphalographiques enregistrés chez les patients épileptiques reflètent, en dehors des périodes correspondant aux crises d'épilepsie, des signaux transitoires appelés "activités épileptiformes" (AE). L'analyse des AE peut contribuer à l'étude des épilepsies partielles pharmaco-résistantes. Une méthode de caractérisation de la dynamique spatio-temporelle des AE dans des signaux EEG de profondeur est présentée dans ce document. La méthode est constituée de quatre étapes:<br /><br />1. Détection des AE monovoie. La méthode de détection, qui repose sur une approche heuristique, utilise un banc de filtres en ondelettes pour réhausser la composante pointue des AE (généralement appelée "spike" dans la littérature). La valeur moyenne des statistiques obtenues en sortie de chaque filtre est ensuite analysée avec un algorithme de Page-Hinkley dans le but de détecter des changements abrupts correspondant aux spikes.<br /><br />2. Fusion des AE. Cette procédure recherche des co-occurrences entre AE monovoie à l'aide d'une fenêtre glissante puis forme des AE multivoies.<br /><br />3. Extraction des sous-ensembles de voies fréquement et significativement activées lors des AE multivoies (appelés "ensembles d'activation").<br /><br />4. Evaluation de l'éxistence d'un ordre d'activation temporel reproductible (éventuellement partiel) au sein de chaque ensemble d'activation.<br /><br />Les méthodes proposées dans chacune des étapes ont tout d'abord été évaluées à l'aide de signaux simulés (étape 1) ou à l'aide de models Markoviens (étapes 2-4). Les résultats montrent que la méthode complète est robuste aux effets des fausses-alarmes. Cette méthode a ensuite été appliquée à des signaux enregistrés chez 8 patients (chacun contenant plusieurs centaines d'AE). Les résultats indiquent une grande reproductibilité des distributions spatio-temporelles des AE et ont permis l'identification de réseaux anatomo-fonctionnels spécifiques.