Nous abordons le problème de la classification d'individus à partir d'observations dites " complexes " en ce sens qu'elles ne vérifient pas certaines des hypothèses simplificatrices classiquement adoptées. Dans ce travail, les individus à classer sont supposés dépendants les uns des autres. L'approche adoptée est une approche probabiliste fondée sur une modélisation markovienne. Trois problèmes de classification sont abordés.<br />Le premier concerne la classification de données lorsque celles-ci sont de grande dimension. Pour un tel problème, nous adoptons un modèle markovien gaussien non diagonal tirant partie du fait que la plupart des observations de grande dimension vivent en réalité dans des sous-espaces propres à chacune des classes et dont les dimensions intrinsèques sont faibles. De ce fait, le nombre de paramètres libres du modèle reste raisonnable.<br />Le deuxième point abordé s'attache à relâcher l'hypothèse simplificatrice de bruit indépendant unimodal, et en particulier gaussien. Nous considérons pour cela le modèle récent de champ de Markov triplet et proposons une nouvelle famille de Markov triplet adaptée au cadre d'une classification supervisée. Nous illustrons la flexibilité et les performances de nos modèles sur une application à la reconnaissance d'images réelles de textures.<br />Enfin, nous nous intéressons au problème de la classification d'observations dites incomplètes, c'est-à-dire pour lesquelles certaines valeurs sont manquantes. Nous développons pour cela une méthode markovienne ne nécessitant pas le remplacement préalable des observations manquantes. Nous présentons une application de cette méthodologie à un problème réel de classification de gènes.

Les composés à fermions lourds, qui sont à base de terres rares comme le cérium et l'ytterbium ou d'actinides comme l'uranium, sont connus pour leurs propriétés extraordinaires à basse température. Leur physique est gouvernée par l'hybridation des électrons f avec des électrons de conduction, ce qui mène à la formation de quasi-particules avec de très grandes masses effectives. URu2Si2 occupe une place particulière dans la famille des fermions lourds. Une transition de phase du second ordre à la température T0 = 17.5 K a été observée par de nombreuses techniques expérimentales. Malgré des propositions théoriques multiples, aucun consensus n'existe concernant le paramètre d'ordre de la phase - dite à ordre caché - qui se développe sous T0. Lorsqu'on le soumet à des champs magnétiques intenses, URu2Si2 a par ailleurs un comportement unique : une cascade de trois transitions du premier ordre entre 35 et 39 T mène le système de son état paramagnétique à un état polarisé paramagnétique à fort champ. Ce travail a consisté en l'investigation systématique des propriétés magnétiques et électroniques d'échantillons monocristallins de très haute qualité d' URu2Si2 dans des champs magnétiques intenses allant jusqu'à 80 T, et des températures descendant jusqu'à 100 mK. Des expériences d'aimantation et de magnétorésistivité ont été faites en champ magnétique pulsé non destructif au Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses de Toulouse (LNCMI-T). Le diagramme de phase champ magnétique-température de URu2Si2 a été étudié la première fois sur les gammes étendues de champs magnétiques H||c allant jusqu'à 60 T et de températures allant jusqu'à 80 K. Il indique que la domaine critique [35 T-39 T] est initié par la destabilisation d'un " crossover ", dont la température caractéristique atteint 40-50 K à champ nul. Il est démontré que ce crossover, qui résulte probablement des corrélations inter-site, est aussi un précurseur de la phase à ordre caché. Une étude de la magnétorésistivité pour différentes orientations du champ magnétique dans les plans (a,a) and (a,c) a permis d'établir la dépendance en angle du diagramme de phase. Des mesures de l'aimantation du composé dopé en rhodium U(Ru0.96Rh0.04)2Si2 révèlent un diagramme de phase " simplifié ", où la phase à ordre caché a disparu et le domaine critique a été remplace par une phase intermédiaire entre 26 et 37 T. La magnetoresistivité à très basse température se révèle être fortement dépendente de la qualité des échantillons et est la signature des propriétés orbitales d'URu2Si2. Une dépendance exceptionnellement intense de la magnétorésistivité en fonction de la température confirme que la surface de Fermi est reconstruite à T0. Des anomalies dans la magnetoresistivité à fort champ magnétique H||c suggèrent que la surface de Fermi est modifiée à l'intérieur de la phase à ordre caché. Des oscillations quantiques - effet Shubnikov-de Haas - sont observées dans la magnétorésistivité à très basse température pour une multitude d'orientations des échantillons dans le champ magnétique. Elles confirment qu'un champ magnétique H||c induit des reconstructions de la surface de Fermi dans la phase à ordre caché. Dans un champ magnétique H||a, des oscillations quantiques sont observées pour la première fois jusqu'à 80 T. Leur analyse a révélé une nouvelle branche de fréquence  avec une faible masse effective. La dépendance en angle des fréquences Shubnikov-de Haas a été étudiée dans un champ magnétique allant jusqu'à 60 T, pour des champs appliqués dans les plans (a,a) et (a,c). Ce travail expérimental indique que le couplage entre le magnétisme des électrons f et les propriétés de la surface de Fermi joue un rôle important pour la physique du système à ordre caché URu2Si2.

Cette thèse est composée de deux contributions à l'étude des bases de données : (i) la première contribution porte sur l'amélioration de la compréhension, par l'étude formelle, de la tension entre les fonctionnalités de cohérence et de confidentialité. Cette tension permet, dans certaines situations, d'utiliser les contraintes d'intégrité (cohérence) pour révéler des secrets (confidentialité) et donc réaliser des fraudes. L'étude fixe tout d'abord un cadre général de recherche en donnant une définition formelle des notions de secret, révélation et fraude. Puis, une occurrence particulière, et originale, de tension est formalisée selon une méthode inspirée des méthodes de programmation. Cette occurrence s'est avérée liée aux treillis de Galois. (ii) la deuxième contribution porte sur la spécification et l'implémentation d'une fonctionalité originale : le classement d'objets selon leur histoire. A cette fin, l'étude répond successivement aux trois questions : qu'est-ce que l'histoire d'un objet, comment exprimer des propriétés sur l'histoire des objets, et comment les vérifier efficacement ? L'expression est réalisée par des formules de logique temporelle et la méthode de vérification repose sur la traduction de ces formules en expressions régulières puis en automates d'états finis. L'implémentation réalisée utilise cette méthode de classement pour classer a posteriori des objets du langage prototypique NewtonScript.

L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) est une technique non invasive permettant l'étude de l'activité cérébrale au travers des changements hémodynamiques associés. Récemment, une technique de détection-estimation conjointe (DEC) a été développée permettant d'alterner (1) la détection de l'activité cérébrale induite par une stimulation ainsi que (2) l'estimation de la fonction de réponse hémodynamique caractérisant la dynamique vasculaire; deux problèmes qui sont généralement traités indépendamment. Cette approche considère une parcellisation a priori du cerveau en zones fonctionnellement homogènes et alterne (1) et (2) sur chacune d'entre elles séparément. De manière standard, l'analyse DEC suppose que le cerveau entier peut être activé par tous les types de stimuli (visuel, auditif, etc.). Cependant la spécialisation fonctionnelle des régions cérébrales montre que l'activité d'une région n'est due qu'à certains types de stimuli. La prise en compte de stimuli non pertinents dans l'analyse, peut dégrader les résultats. La sous-famille des types de stimuli pertinents n'étant pas la même à travers le cerveau une procédure de sélection de modèles serait très coûteuse en temps de calcul. De plus, une telle sélection a priori n'est pas toujours possible surtout dans les cas pathologiques. Ce travail de thèse propose une extension de l'approche DEC permettant la sélection automatique des conditions (types de stimuli) pertinentes selon l'activité cérébrale qu'elles suscitent, cela simultanément à l'analyse et adaptativement à travers les régions cérébrales. Des exemples d'analyses sur des jeux de données simulés et réels, illustrent la capacité de l'approche DEC parcimonieuse proposée à sélectionner les conditions pertinentes ainsi que son intérêt par rapport à l'approche DEC standard.

Cette thèse par article présente une étude de cas sur le pensionnat autochtone de Saint-Marc-de-Figuery au Québec, ouvert de 1953 à 1973 pour les jeunes autochtones de l’Abitibi (Algonquins) et du Lac-Saint-Jean (Attikameks). Elle porte principalement sur trois curriculums présents au pensionnat, soit le curriculum officiel, le curriculum enseigné et le curriculum caché. Cette thèse s’inspire du paradigme de la critique transformative pour expliquer les relations de la politique colonisatrice et dominatrice au sein du système des pensionnats autochtones. Il s’agit d’une recherche qualitative fondée sur la méthode historique à partir d’une analyse de sources écrites et orales. Pour ce faire, j’ai consulté et analysé des documents (sources primaires et secondaires) disponibles et accessibles. Les résultats se divisent en trois grands points. Le premier étant ce qui a été fait pour le pensionnat en tant que curriculum officiel par le gouvernement fédéral et les Pères oblats. Le second point touche la vie au pensionnat. C’est le point le plus long, car les trois curriculums y sont abordés. Du curriculum officiel et enseigné du gouvernement québécois découlent les programmes d’études, l’horaire et les matières enseignées. Pour cette étude, seule l’histoire a été retenue avec son programme et ses manuels scolaires. Le curriculum caché décrit les aspects dissimulés et indirects comme la perte d’identité, la honte d’être un autochtone et la langue obligatoire de la majorité de la province où se trouve le pensionnat. Le troisième point traite des conséquences ainsi que des effets négatifs et positifs en dehors du pensionnat. Le curriculum caché n’a pas seulement été vécu par les pensionnaires, mais aussi par leurs familles et leur entourage. Néanmoins, il ressort des aspects positifs une implication des pensionnaires dans la communauté et pour certains la poursuite d’études postsecondaires. À la lumière des résultats, nous pouvons soutenir que le pensionnat de Saint-Marc-de-Figuery, comme institution scolaire des autorités canadiennes, fut à la fois assimilateur, acculturateur et formateur en voulant régler la problématique autochtone au pays.

Les séries temporelles d'images satellitaires sont une source d'information importante pour le suivi des changements spatio-temporels des surfaces terrestres. En outre, le nombre d’images est en augmentation constante. Pour les exploiter pleinement, des outils dédiés au traitement automatique du contenu informationnel sont développés. Néanmoins ces techniques ne satisfont pas complètement les géographes qui exploitent pourtant, de plus en plus couramment, les données extraites des images dans leurs études afin de prédire le futur. Nous proposons dans cette thèse, une méthodologie générique à base d’un modèle de Markov caché pour l’analyse et la prédiction des changements sur une séquence d’images satellitaires. Cette méthodologie présente deux modules : un module de traitement intégrant les descripteurs et les algorithmes classiquement utilisés en interprétation d'images, et un module d’apprentissage basé sur les modèles de Markov cachés. La performance de notre approche est évaluée par des essais d’interprétations des évènements spatio-temporels effectués sur plusieurs sites d’études. Les résultats obtenus permettront d’analyser et de prédire les changements issus des différentes séries temporelles d’images SPOT et LANDSAT pour l’observation des évènements spatio-temporels telle que l'expansion urbaine et la déforestation. / The time series of satellite images are an important source of information for monitoring spatiotemporal changes of land surfaces. Furthermore, the number of satellite images is increasing constantly, for taking full advantage, tools dedicated to the automatic processing of information content is developed. However these techniques do not completely satisfy the geographers who exploit more currently, the data extracted from the images in their studies to predict the future. In this research we propose a generic methodology based on a hidden Markov model for analyzing and predicting changes in a sequence of satellite images. The methodology that is proposed presents two modules : a processing module which incorporating descriptors and algorithms conventionally used in image interpretation and a learning module based on hidden Markov models. The performance of the approach is evaluated by trials of interpretation of spatiotemporal events conducted in several study sites. Results obtained allow us to analyze and to predict changes from various time series of SPOT and LANDSAT images for observation of spatiotemporal events such as urban development and deforestation.

L’objectif central de cette thèse est d’étudier des phases ordonnées en compétition dans des matériaux magnétiques présentant une structure cristalline tétragonale centrée.Ce travail est divisé en deux parties principales. Dans la première, nous présentons les résultats de notre étude de la compétition entre des états ordonnés antiferromagnétiques et des phases liquides de spin. Nous montrons comment ces dernières peuvent être stabilisées par la frustration géométrique et par une généralisation de la symétrie de spinau groupe SU(n). Les états antiferromagnétiques sont décrits par une théorie d’onde despin et l’analyse de liquide de spin est effectuée par une représentation fermionique des opérateurs de spin. Dans la deuxième partie, nous décrivons une théorie effective pour dércrire des expériences de diffusion Raman. Nous fournissons un aperçu de la phase d’ordre caché affichée par le composé de fermions lourds URu2Si2. / The main objective of this thesis is to investigate the competing ordered phases in the metallic heavy fermion compound URu2Si2, which displays a body-centered tetragonallattice. We first provide a study case of the competition between antiferromagnetic(AF) and spin liquid phases. The antiferromagnetic state is study with spin-wave theory. Whereas the spin liquid analysis has been carried out in an algebraic spin liquid representation.In the second part, we describe an effective theory for Raman scattering experiments at these particular phases. We provide insight about the hidden order phase displayed by the heavy fermion compound URu2Si2.

Les voiles du Sacrifice d’Iphigénie de Timanthe et du Rideau de Parrhasios problématisent le regard antique et font naître un au-delà qui stratifie la représentation. Le silence qu’ils introduisent dans l’image génère une activité « phantastique » fondatrice d’une poéticité visuelle. La Pala di San Marco adapte à un espace pictural unifié la structure du Tabernacle des Linaioli déjà empruntée au Tabernacle mosaïque. Séparant des espaces de sacralité croissante qui font écho à la lecture exégétique en vigueur au Couvent, les voiles y épaississent l’espace et le sens de l’œuvre, exigeant à chaque étape une transformation du regard. L’exégèse identifiant Marie à l’Arca Dei, le XVe siècle développe autour d’elle diverses formules tabernaculaires susceptibles d’annexer l’espace profane du spectateur. Au fond des Annonciations du Quattrocento le voile révélait le thalamus virginis, ventre métonymique de la Vierge. Cette symbolique s’effrite quand la scénographie se charge de l’évocation du Mystère. Le voile prend des accents métapicturaux ou révèle le vulgaire, la vanité, l’intime, la chair. Il les sacralise alors comme il avait sacralisé l’Arca Dei ou la figure de l’empereur. Aléatoire, il ouvre les œuvres à de surprenantes transgressions, comme l’érotisation des Virgo lactans. Les métaphores visuelles se multipliant pour évoquer ce qui pose problème à la représentation, le voile finit par prendre en charge l’image de ce qu’il cache. L’émergence du caché s’assume comme projet de l’œuvre. Contournant le précepte albertien, ce commerce avec l’invisible relie le motif à l’antique approche, ravivée par La Pléiade, d’une poésie qui n’a d’autre raison que d’en-visager l’ineffable. / Veils in Sacrifice of Iphigenia by Timanthes and Curtain by Parrhasius signify a problematisation of the Antiquity’s gaze and engender a hereafter which stratifies representation. The silence these works introduce within the image generates a phantastic activity, the founding basis of a visual poetry.Pala di San Marco adapts to a unified pictorial space the structure of Tabernacolo dei Linaioli already borrowed from the Tabernacle of Moses. Separating spaces of increased sacredness and in accordance with the exegetic reading, veils thicken the space and the meaning of the masterpiece, demanding at each stage a transformation of the viewers’ gaze.The exegesis identifying Marie to Arca Dei, the 15th century develops around her numerous forms which are epigones of the Tabernacle’s and become liable to encompass the viewer’s profane space. Deep within Annunciations of the Quattrocento, the veil revealed the thalamus virginis, metonymical belly of the Virgin Mary. This symbolism becomes eroded when the stage design evokes Mystery. The veil conveys metapictorial allusions or reveals vanity, intimacy, flesh. It « sacralizes » them as it did of Arca Dei or of the emperor. Unpredictably, all works become opened up to surprising transgressions, such as the eroticisation of Virgo lactans. Multiple visual metaphors alluding to what is problematic about representation, the veil supports the image of what it is hiding. The surfacing of the concealed becomes the artwork in itself. Skirting around Alberti’s precepts, this trade with the invisible connects the motif with the ancient concept, revived by La Pléiade, of a poetry whose motive is no other than to en-visage the ineffable.

L'apnée est une complication fréquente chez les nouveaux-nés prématurés. L'un des problèmes les plus fréquents est l'épisode d'apnée bradycardie dont la répétition influence de manière négative le développement de l'enfant. C'est pourquoi les enfants prématurés sont surveillés en continu par un système de monitoring. Depuis la mise en place de ce système, l'espérance de vie et le pronostic de vie des prématurés ont été considérablement améliorés et ainsi la mortalité réduite. En effet, les avancées technologiques en électronique, informatique et télécommunications ont conduit à l'élaboration de systèmes multivoies de monitoring néonatal de plus en plus performants. L'un des principaux signaux exploités dans ces systèmes est l'électrocardiogramme (ECG). Toutefois, même si l'analyse de l'ECG a évolué au fil des années, l'ensemble des informations qu'il fournit n'est pas encore totalement exploité dans les processus de décision, notamment en monitoring en Unité de Soins Intensifs en Néonatalogie (USIN). L'objectif principal de cette thèse est d'améliorer la prise en compte des dynamiques multi-dimensionnelles en proposant de nouvelles approches basées sur un formalisme bayésien, pour la détection précoce des apnées bradycardies chez le nouveau-né prématuré. Aussi, dans cette thèse, nous proposons deux approches bayésiennes, basées sur les caractéristiques de signaux biologiques en vue de la détection précoce de l'apnée bradycardie des nouveaux-nés prématurés. Tout d'abord avec l'approche de Markov caché, nous proposons deux extensions du Modèle de Markov Caché (MMC) classique. La première, qui s'appelle Modèle de Markov Caché Couplé (MMCC), créé une chaîne de Markov à chaque dimension de l'observation et établit un couplage entre les chaînes. La seconde, qui s'appelle Modèle Semi-Markov Caché Couplé (MSMCC), combine les caractéristiques du modèle de MSMC avec le mécanisme de couplage entre canaux. Pour les deux nouveaux modèles (MMCC et MSMCC), les algorithmes récursifs basées sur la version classique de Forward-Backward sont introduits pour résoudre les problèmes d'apprentissage et d'inférence dans le cas couplé. En plus des modèles de Markov, nous proposons deux approches passées sur les filtres de Kalman pour la détection d'apnée. La première utilise les modifications de la morphologie du complexe QRS et est inspirée du modèle générateur de McSharry, déjà utilisé en couplant avec un filtre de Kalman étendu dans le but de détecter des changements subtils de l'ECG, échantillon par échantillon. La deuxième utilise deux modèles AR (l'un pour le processus normal et l'autre pour le processus de bradycardie). Les modèles AR sont appliqués sur la série RR, alors que le filtre de Kalman suit l'évolution des paramètres du modèle AR et fournit une mesure de probabilité des deux processus concurrents. / Apnea-bradycardia episodes (breathing pauses associated with a significant fall in heart rate) are the most common disease in preterm infants. Consequences associated with apnea-bradycardia episodes involve a compromise in oxygenation and tissue perfusion, a poor neuromotor prognosis at childhood and a predisposing factor to sudden-death syndrome in preterm newborns. It is therefore important that these episodes are recognized (early detected or predicted if possible), to start an appropriate treatment and to prevent the associated risks. In this thesis, we propose two Bayesian Network (BN) approaches (Markovian and Switching Kalman Filter) for the early detection of apnea bradycardia events on preterm infants, using different features extracted from electrocardiographic (ECG) recordings. Concerning the Markovian approach, we propose new frameworks for two generalizations of the classical Hidden Markov Model (HMM). The first framework, Coupled Hidden Markov Model (CHMM), is accomplished by assigning a Markov chain (channel) to each dimension of observation and establishing a coupling among channels. The second framework, Coupled Hidden semi Markov Model (CHMM), combines the characteristics of Hidden semi Markov Model (HSMM) with the above-mentioned coupling concept. For each framework, we present appropriate recursions in order to use modified Forward-Backward (FB) algorithms to solve the learning and inference problems. The proposed learning algorithm is based on Maximum Likelihood (ML) criteria. Moreover, we propose two new switching Kalman Filter (SKF) based algorithms, called wave-based and R-based, to present an index for bradycardia detection from ECG. The wave-based algorithm is established based on McSarry's dynamical model for ECG beat generation which is used in an Extended Kalman filter algorithm in order to detect subtle changes in ECG sample by sample. We also propose a new SKF algorithm to model normal beats and those with bradycardia by two different AR processes.

Cette thèse par article présente une étude de cas sur le pensionnat autochtone de Saint-Marc-de-Figuery au Québec, ouvert de 1953 à 1973 pour les jeunes autochtones de l’Abitibi (Algonquins) et du Lac-Saint-Jean (Attikameks). Elle porte principalement sur trois curriculums présents au pensionnat, soit le curriculum officiel, le curriculum enseigné et le curriculum caché. Cette thèse s’inspire du paradigme de la critique transformative pour expliquer les relations de la politique colonisatrice et dominatrice au sein du système des pensionnats autochtones. Il s’agit d’une recherche qualitative fondée sur la méthode historique à partir d’une analyse de sources écrites et orales. Pour ce faire, j’ai consulté et analysé des documents (sources primaires et secondaires) disponibles et accessibles. Les résultats se divisent en trois grands points. Le premier étant ce qui a été fait pour le pensionnat en tant que curriculum officiel par le gouvernement fédéral et les Pères oblats. Le second point touche la vie au pensionnat. C’est le point le plus long, car les trois curriculums y sont abordés. Du curriculum officiel et enseigné du gouvernement québécois découlent les programmes d’études, l’horaire et les matières enseignées. Pour cette étude, seule l’histoire a été retenue avec son programme et ses manuels scolaires. Le curriculum caché décrit les aspects dissimulés et indirects comme la perte d’identité, la honte d’être un autochtone et la langue obligatoire de la majorité de la province où se trouve le pensionnat. Le troisième point traite des conséquences ainsi que des effets négatifs et positifs en dehors du pensionnat. Le curriculum caché n’a pas seulement été vécu par les pensionnaires, mais aussi par leurs familles et leur entourage. Néanmoins, il ressort des aspects positifs une implication des pensionnaires dans la communauté et pour certains la poursuite d’études postsecondaires. À la lumière des résultats, nous pouvons soutenir que le pensionnat de Saint-Marc-de-Figuery, comme institution scolaire des autorités canadiennes, fut à la fois assimilateur, acculturateur et formateur en voulant régler la problématique autochtone au pays.