Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La population mondiale est en train de vieillir. Le vieillissement augmente le risque des pertes de la force musculaire (FM), du diabète type II (T2D) et du déclin de la capacité fonctionnelle (CF). Indépendamment de l’âge, les personnes âgées diabétiques ont un risque accru des pertes de la FM et du déclin de la CF comparées aux non-diabétiques. La nutrition est un facteur déterminant d’un vieillissement optimal et joue un rôle primordial dans la prise en charge du diabète, minimise les pertes de FM et peut moduler le déclin de la CF. De plus, l’activité physique (AP) offre des bénéfices semblables à ceux de la nutrition. Ainsi, l’objectif principal de cette thèse est de déterminer le rôle de la qualité alimentaire (QA) dans le maintien de la CF chez les personnes âgées diabétiques vivant dans la communauté, par le biais des analyses secondaires réalisées sur la base de données de la cohorte NuAge. En vue de la réalisation de cet objectif, une caractérisation de plusieurs variables en lien avec la CF était nécessaire. Ainsi, une description globale de l’alimentation des personnes âgées diabétiques fut effectuée. Ensuite, chacun des articles présentés a testé un objectif spécifique chez ces personnes âgées diabétiques, afin de : 1) déterminer si la QA seule, ou combinée à l’AP est associée au maintien des forces musculaires (FM) ; 2) déterminer si la QA seule, ou combinée à l’AP est associée à la prévention du déclin de la CF ; et 3) examiner l’association entre la suffisance en apports énergétique et protéique et le maintien des FM et la CF. De plus, l’association entre la QA, l’AP et la performance physique (PP) a été examinée. Cette thèse de doctorat est la première à examiner le rôle de la QA dans la CF chez la population âgée diabétique. En particulier, les résultats ont montré que la population diabétique de NuAge se caractérise par une bonne alimentation globale et de bonnes habitudes alimentaires, avec des apports en macronutriments conformes aux recommandations nutritionnelles. Néanmoins, ces participants devraient augmenter leurs apports en micronutriments qui étaient inférieurs aux recommandations chez la majorité. En outre, aucune association significative n’a été observée entre la QA seule et le maintien des FM, ni le déclin de la PP et la CF. Cependant, la QA combinée à l’AP a été associée aux FM des membres supérieurs. Spécifiquement, les hommes diabétiques ayant une bonne QA combinée à une stabilité de l’AP pendant les trois ans de suivi ont subi des pertes minimes de la FM comparés aux autres. Toutefois, aucune association n’a été observée pour les FM des membres inférieurs. De plus, la QA combinée à l’AP n’était associée ni à la PP ni à la CF chez ces participants. Finalement, les analyses ont démontré que la suffisance en apports énergétiques et protéiques est associée au maintien de la CF. En effet, un apport en énergie égal ou supérieur à 30 kcal/kg poids corporel a minimisé le déclin de la CF comparativement à un apport inférieur à 30 kcal/kg chez les hommes, alors que les femmes ayant un apport protéique égal ou supérieur à 1g/kg poids corporel ont subi un déclin minime de la CF comparées à celles ayant des apports en protéines inférieurs à 1g/kg. Enfin, il a été démontré qu’un apport suffisant en protéines a minimisé les pertes de FM des membres inférieurs chez les femmes diabétiques de la cohorte NuAge. Collectivement, les résultats de cette thèse fournissent des données probantes indiquant qu’une bonne QA, des apports suffisants en énergie et en protéines et une bonne pratique de l’AP sont nécessaires afin de minimiser les pertes de la FM reliées au vieillissement et accélérées par la présence du diabète et par la suite maintenir la CF des personnes âgées diabétiques. Cependant, d’autres études seront nécessaires pour confirmer ces résultats. / The population is aging, and aging increases the risk of muscle strength (MS) loss, type II diabetes (T2D), and decline in functional capacity (FC). Independent of aging, diabetic older adults (OA) are at increased risk of MS loss and FC decline compared to their non-diabetic counterparts. Nutrition is a determinant of optimal aging, and is important in managing diabetes, and preventing, or at least slowing, the rate of development of diabetes complications; it also minimizes MS losses and finally, modulates decline in FC. In addition, physical activity (PA) offers benefits similar to those conferred by nutrition. Therefore, the main objective of this thesis is to determine the role of diet quality (DQ) in FC maintenance in community-dwelling diabetic OA in secondary analyses of the NuAge cohort database. In order to achieve this objective, characterization of several variables associated with FC was necessary. Thus, a descriptive analysis of the diet of these diabetic older adults was undertaken as our first objective. Then, the three articles are presented, each testing a specific objective in these diabetic OA, to: 1) determine if DQ alone, or combined with PA, is associated with MS maintenance; 2) determine if DQ alone, or combined with PA is associated with prevention of FC decline; and 3) examine the association between adequate protein and energy intakes and MS and FC maintenance. In addition, the association between DQ, PA and physical performance (PP) was studied. This doctoral thesis is the first to study the role of DQ on FC in diabetic OA. The results have demonstrated that diabetic OA in the NuAge cohort have a good diet overall and good dietary habits, and macronutrient intakes that meet nutrition recommendations. Nevertheless, these participants should increase their micronutrient intakes since the majority did not meet recommendations. Moreover, DQ alone was not associated with MS, PP or FC declines over the three year follow-up. However, DQ combined with PA showed associations with upper body MS. Specifically, good DQ combined with maintenance of PA over follow-up was associated with minimal MS losses in diabetic older men compared to others. However, no significant results were found for lower body MS in either males or females. Furthermore, DQ combined with PA was not associated with either PP or FC in these participants. Finally, our results have shown that adequate energy and protein intakes are associated with FC maintenance. In fact, diabetic older men with energy intakes of 30 kcal or greater/kg body weight experienced lesser declines in FC compared to those having inadequate energy intakes, while diabetic older women with protein intakes of 1g or more/kg body weight had minimal declines in FC compared to those with inadequate protein intakes. Finally, we have shown that adequate protein intakes minimized lower body MS losses in diabetic women in the NuAge cohort. Taken together, the results of this thesis provide evidence that good DQ, adequate energy and protein intakes and the practice of PA are all factors that can minimize MS losses related to aging and accelerated by T2D, and hence maintain FC in diabetic OA. Nevertheless, further research is needed to confirm these results.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Nous avons développé un modèle prédictif, utilisant le principe de contribution de groupes, pour prédire avec précision, le comportement des fluides pétroliers. Ce modèle baptisé PPR78 utilise l’équation d’état de Peng et Robinson et des règles de mélange de type Van der Waals avec un coefficient d’interaction binaire kij, dépendant de la température. De telles règles de mélange sont équivalentes à celles obtenues en combinant à compacité constante une fonction d’excès de type Van Laar et une équation d’état cubique.La première partie de cette étude a consisté à étendre le domaine d’application du modèle PPR78 aux systèmes contenant de l’eau, des alcènes et de l’hydrogène, en définissant six nouveaux groupes élémentaires. Une bonne précision du modèle est obtenue pour décrire les équilibres de phases de systèmes binaires impliquant ces constituants, notamment pour les systèmes présentant des diagrammes de phases de Type I et de Type II. Dans la deuxième partie l’ensemble des paramètres de groupes ont été réajustés, non seulement sur des données d’équilibres de phases mais également sur des données de grandeur de mélange. L’avantage de ce nouveau modèle E-PPR78 est qu’il permet de restituer les équilibres de phases avec une précision équivalente au modèle original et qu’il conduit à une très nette amélioration de la prédiction des enthalpies d’excès et des capacités calorifiques d’excès. / We have developed a predictive model, by means of a group contribution method, in order to predict with accuracy, the behavior of petroleum fluids. The model called PPR78 uses the Peng-Robinson equation of state and Van der Waals-type mixing rules with a temperature dependent binary interaction parameter kij. Such mixing rules are identical to those obtained by combining at constant packing fraction, a Van Laar-type excess function and a cubic equation of state.The first part of this study consisted in extending the application of the model PPR78 to systems containing water, alkenes and hydrogen, by defining six new elementary groups. The phase equilibria of binary systems involving these components are accurately described by the model, especially for the phase diagrams of Type I and Type II. In the second part, all the group parameters of the original model were re-fitted by using the phase equilibrium data, as well as the mixing property data. The advantage of this new model E-PPR78 is that it is capable to correlate the phase equilibria with an accuracy which is equivalent to the original model and it produces a very clear improvement in the prediction of excess enthalpies and excess heat capacities.

La réussite d'un programme de lutte biologique ou intégrée est fortement liée à l'agent de lutte impliqué, à ses caractéristiques intrinsèques et à ses différentes interactions avec le milieu cible d'introduction. Une juste identification de l'ennemi naturel, une connaissance approfondie de sa biologie, son écologie, son potentiel de gestion des populations de nuisibles et même, de sa génétique sont indispensables avant son implication dans un tel programme. Ce travail de thèse s'insère dans le cadre de la problématique de limitation des risques sanitaires et environnementaux liés aux productions de fruits et légumes au niveau du bassin méditerranéen. Plus spécifiquement, il s'agit de limiter les impacts phytosanitaires et économiques de certains ravageurs s'attaquant à la tomate (Solanum lycopersicum L.), culture méditerranéenne par excellence. Depuis une vingtaine d'années, la protection biologique et intégrée a considérablement évoluée en mettant en jeu une large gamme d'agents de lutte pour une gestion satisfaisante des principales invasions parasitaires (les deux aleurodes Bemisia tabaci (Gennadius, 1889) et Trialeurodes vaporariorum (Westwood, 1856), et plus récemment le lépidoptère Tuta absoluta (Meyrick, 1917) ). Parmi les auxiliaires utilisés en région méditerranéenne, une punaise zoophytophage appartenant au genre Macrolophus (Hemiptera: Miridae) s'est imposée comme la pierre angulaire du contrôle biologique des ravageurs de la tomate. Bien que commercialisé depuis les années 90 sous le nom de Macrolophgus caliginosus, son identité spécifique porte encore à confusion. Ceci est du à la présence dans la zone d'origine (bassin méditerranéen) de deux espèces morphologiquement très proches : Macrolophus caliginosus/melanotoma et Macrolophus pygmaeus. La première partie de la thèse a permis de clarifier ce problème d'identification par une double approche morphologique et moléculaire, et de proposer une nouvelle clé d'identification de toutes les espèces paléarctiques du genre Macrolophus. La deuxième partie s'est focalisée sur des aspects de la bio-écologie de l'espèce commercialisée identifiée dans cette thèse comme M. pygmaeus. L'influence des ressources trophiques sur sa capacité de survie a été d'abord étudiée puis le caractère cannibale de cet agent de lutte a été mis en évidence. L'étroite relation entre sa phytophagie et sa zoophagie a été démontrée et enfin l'impact de la température sur sa réponse fonctionnelle a été caractérisé. Les résultats montrent l'importance de tous ces paramètres sur le potentiel de prédation de M. pygmaeus et soulignent leur contribution à la réussite ou à l'échec de son rôle dans la protection biologique intégrée de la tomate. / The success of a biological or integrated pest management control program is deeply dependant of the involved biological control agent as well as its intrinsic characteristics and its various interactions with the target introduction area. Before any implication in such a program an accurate/correct identification, a detailed knowledge of its biology, ecology, potential in pest control are necessary. This work was developed in a context of the sanitary and environmental fruits and vegetables production limitation risk problems. It consists, more specifically, in the phytosanitary and environmental impact limitations of some tomato (Solanum lycopersicum L.) pests. In the last twenty years, the biological and integrated pest management has considerably changed by involving a large scale of biological control agents for a successful control of the main parasitic invasions (the two whiteflies, Bemisia tabaci [Gennadius, 1889) and Trialeurodes vaporariorum (Westwood, 1856), more recently the moth Tuta absoluta (Meyrick, 1917)]. Among the natural enemies used on the Mediterranean region, one finds a zoophytophagous bug belonging to the Macrolophus genus (Hemiptera: Miridae. In spite of its marketing since the 1990s under the name Macrolophgus caliginosus, its specific identity still remains unclear. This is due to the presence in the origin zone (Mediterranean area) of two morphologically closed species: Macrolophus caliginosus/melanotoma and Macrolophus pygmaeus. The first part of this thesis shed light on the identification problem through a double morphological and molecular approach. It also provided a new identification key of all the Palaearctic species belonging to the genus Macrolophus. The second part focused on some bio-ecological traits of the commercialised species, identified in this work as M. pygmaeus. The influence of trophic/feeding resources on the survival capacity has been studied and a cannibalistic behaviour has been demonstrated. The close relationship between phytophagy and zoophagy was characterized; finally the impact of temperature on its functional response was described. The results showed the importance of all these parameters on M. pygmaeus predation potential and emphasized their contribution on the success or failure in tomato pest management.

Cette thèse porte sur l’étude d’un réseau de soins hiérarchique stochastique avec rejet où les patients sont transférés lorsque la capacité de l’hôpital d’accueil n’est pas suffisante. Les patients sont alors redirigés vers un autre hôpital, ou hors du réseau. Une application concrète sur les réseaux de périnatalité est proposée, et nous avons identifié plusieurs verrous scientifiques fondamentaux d’un point de vue stratégique et opérationnel. Dans la partie stratégique, nous nous sommes intéressés à un problème de planification de capacité dans le réseau. Nous avons développé un modèle de localisation et de dimensionnement non-linéaire qui tient compte de la nature stochastique du système. La linéarisation du modèle permet de résoudre des problèmes de taille réelle en temps raisonnable. Nous avons développé dans un second temps de nouvelles méthodologies d’approximation permettant d’évaluer la performance du réseau en termes de probabilité de rejet et de transfert entre hôpitaux. Dans la partie opérationnelle, nous avons étudié des politiques de pilotage d’admission optimales pour différentes tailles de réseaux de manière utiliser au mieux les ressources hospitalières. Finalement, nous avons construit un modèle de simulation couplant multi-agents et événements discrets permettant la validation des résultats précédents et l’évaluation de performance du système de manière réaliste. / In this thesis, by being motivated from the challenges in perinatal networks, we address design, evaluation and flow control of a stochastic healthcare network where there exist multiple levels of hospitals and different types of patients. Patients are supposed urgent; thus they can be rejected and overflow to another facility in the same network if no service capacity is available at their arrival. Rejection of patients due to the lack of service capacity is the common phenomenon in overflow networks. We approach the problem from both strategic and operational perspectives. In strategic part, we address a location & capacity planning problem for adjusting the network to better meet demographic changes. In operational part, we study the optimal patient admission control policies to increase flexibility in allocation of resources and improve the control of patient flow in the network. Finally, in order to evaluate the performance of the network, we develop new approximation methodologies that estimate the rejection probabilities in each hospital for each arriving patient group, thus the overflow probabilities among hospitals. Furthermore, an agent-based discrete-event simulation model is constructed to adequately represent our main applicationarea: Nord Hauts-de-Seine Perinatal Network. The simulation model is used to evaluate the performance of the complex network and more importantly evaluate the strength of the optimal results of our analytical models. The developed methodologies in this thesis are combined in a decision support tool, foreseen under the project “COVER”, which aims to assist health system managers to effectively plan strategic and operational decisions of a healthcare network and evaluate the performance of their decisions.

Cette thèse porte principalement sur la caractérisation électrique et la modélisation physique d'éléments mémoires émergents de type OxRRAM (Oxide Resistive Random Access Memory) intégrant soit un oxyde de nickel, soit un oxyde de hafnium. Une fois la maturité technologique atteinte, ce concept de mémoire est susceptible de remplacer la technologie Flash qui fait encore figure de référence. Les principaux avantages de la technologie OxRRAM reposent sur une très bonne compatibilité avec les filières CMOS, un faible nombre d'étapes de fabrication, une grande densité d'intégration et des performances attractives en termes de fonctionnement. Le premier objectif de ce travail concerne le diélectrique employé dans les cellules. Il s'agit d'apporter des éléments factuels permettant d'orienter un choix technologique sur la méthode d'élaboration de l'oxyde de nickel (oxydation thermique ou pulvérisation cathodique réactive) puis d'évaluer les performances de cellules à base d'oyxde de hafnium. Le second objectif est d'approfondir la compréhension des mécanismes physiques responsables du changement de résistance des dispositifs mémoire par une approche de modélisation physique des phénomènes opérant lors des phases d'écriture et d'effacement, sujet encore largement débattu dans la communauté scientifique. Le troisième objectif de cette thèse est d'évaluer, par le biais de caractérisations électriques, les phénomènes parasites intervenant dans les éléments mémoires de type 1R (élément résistif sans dispositif d'adressage) et, en particulier, la décharge capacitive apparaissant lors de leur programmation (opérations d'écriture). / This work is focused on the electrical characterization and physical modeling of emerging OxRRAM memories (Oxide Resistive Random Access Memory) integrating nickel or hafnium oxide. After reaching maturity, this memory concept is likely to replace the Flash technology which is still a standard in the CMOS industry. The main advantages of resistive memories technology is their good compatibility with CMOS processes, a small number of manufacturing steps, a high integration density and their attractive performances in terms of memory operation. The first objective of this thesis is to provide enough informations allowing to orientate the elaboration process of the active nickel oxide layer (thermal oxidation, reactive sputtering) then to compare the performances of the fabricated cells with devices featuring a hafnium oxide layer. The second objective is to understand the physical mechanisms responsible of the device resistance change. A physical model is proposed allowing to apprehend SET and RESET phenomenon in memory devices, subject which is still widely debated in the scientific community. The third objective of this thesis is to evaluate electrical parasitic phenomenon observed in 1R-type memory elements (resistive element without addressing device), in particular the parasitic capacitance appearing during cell programming (writing operation).

Cette thèse est composée de 3 essais. Le 1er essai traite de la problématique du risque de pertes extrêmes dans le secteur bancaire dans un contexte du problème d'agence entre les actionnaires et les top managers des banques. Pour pouvoir inciter les banques à ne pas prendre le risque de pertes extrêmes, il est proposé d'appliquer la régulation des fonds propres sous forme d'une politique de recapitalisations obligatoires, dont les paramètres sont choisis pour inciter les actionnaires à rémunérer leurs managers de la manière à les détourner des stratégies au risque de pertes extrêmes.Le 2ème essai développe le design de la supervision bancaire qui vise à éliminer le problème d'aléa moral au sein d'une banque, tout en assurant un coût minimum de supervisions. Les banques, dont la situation financière commence à se dégrader, doivent être soumises à des audits aléatoires. Les banques, dont la valeur de l'actif s'est dégradée considérablement, doivent être mises sous tutelle pour un redressement financier. Les auditeurs externes peuvent être impliqués dans le processus de supervision, mais ne doivent pas complètement remplacer les régulateurs. Le 3ème essai étudie comment la capacité d'emprunt de l'entreprise non-financière affecte sa politique d'investissement en présence des coûts d'émission de la dette. Il est montré que les entreprises, dont la capacité d'emprunt est moyenne, ont intérêt à réaliser un investissement plus important par rapport aux entreprises dont la capacité d'emprunt est relativement faible/forte. Cela est entièrement dû à l'effet des coûts fixes d'émission de la dette, qui émerge dans le contexte dynamique d'investissement. / This dissertation consists of 3 self-contained theoretical essays.Essay 1 brings into focus the problem of "manufacturing" tail risk in the banking sector. This work shows that, in order to prevent banks from engaging in tail risk, bank capital regulation should account for the internal agency problem between bank shareholders and bank top managers. It is proposed to design bank capital requirements in the form of incentive-based recapitalization mechanism which would induce bank shareholders to shape executive compensation in such a way as to prevent top managers from engaging in tail-risk.Essay 2 deals with the problem of moral hazard in bank asset management. It proposes the concept of incentive-based bank supervision aimed at preventing moral hazard at a minimum cost to the regulator. It is shown that the intensity of supervision efforts should be gradually adjusted to the bank's financial health: banks in the mild form of distress should be subject to random audits, whereas deeply distressed banks should be placed under temporary regulatory control. To prevent double moral hazard, external auditors involved in supervision should be offered the optimal incentive contract.Essay 3 examines the impact of credit rationing (debt capacity) on corporate investment in the setting with costly debt financing. It is shown that, when credit constraints are binding, the firms with intermediate levels of debt capacity will establish larger investment projects than the firms with relatively low or high debt capacity. This non-monotonicity of investment on debt capacity arises due to the effect of the lump-sum debt issuance costs in the dynamic context of investment.

Les ancrages hélicoïdaux, largement utilisés pour résister à des efforts de traction pour une variété d’applications comme les pylônes électriques, les pipelines, les structures offshore, etc., sont soumis à des chargements cycliques qui influent sur la performance d’encrage et peuvent induire une rupture par fatigue. Cependant, l’influence des sollicitations cycliques sur le comportement d’encrage hélicoïdal est mal connue. Une évaluation approfondie de l’effet des charges cycliques sur la réponse effort – déplacement des ancrages avec une seule hélice dans les sols sableux est présentée, incluant un diagramme d’interaction pour aider à évaluer l’impact des différentes conditions de chargement cyclique. La partie expérimentale de cette thèse comprend des essais en centrifugeuse géotechnique et des essais de chargement in situ. Les essais en centrifugeuse ont été effectués sur des modèles réduits d’encrages hélicoïdaux dans du sable à l’IFSTTAR (Nantes, France). Les essais de chargement in situ ont été réalisés sur des ancrages hélicoïdaux installés dans le sol tropical résiduel du site expérimental de l’Université de Sao Paulo (Sao Carlos, Brésil). De plus la modélisation numérique a été utilisée pour prédire les réponses pré et post cycliques des ancrages d’une hélice testée en centrifugeuse. Les principales conclusions de cette recherche sont : (a) le comportement d’un ancrage hélicoïdal est régi par la capacité portante de l’hélice, et aucune perte de capacité portante d’hélice n’a été observée pour la gamme de charges cycliques testée, (b) la dégradation de la résistance par frottement latéral sur le fut a été remarquée principalement pendant les 100 premiers cycles, lorsque l’accumulation des déplacements permanents est plus importante, (c) un diagramme d’interaction montrant les différentes conditions de stabilité cyclique est proposé à partir des résultats des données expérimentales, (d) des valeurs modifiées du facteur de capacité portante (Nq) sont proposées pour l’estimation de la capacité et post-cyclique des ancrages avec une hélice dans du sable, (e) l’effet de l’installation de l’ancrage doit être pris en compte dans le modèle numérique afin d’obtenir des prédictions fiables de la performance de l’ancrage hélicoïdal. / Helical anchors, used widely to resist uplift loading for a variety of applications, including in transmission towers, pipelines, offshore structures, etc., are subjected to environmental cyclic loads that influence the anchor performance and may induce fatigue failure. However, the influence of cyclic loading on helical anchor behaviour is unknown. A comprehensive evaluation of the effect of cyclic loading on the load-displacement response of single-helix anchors in sandy soils is presented here, including an interaction diagram to help designers evaluate the impact of different conditions in cyclic loadings. The experimental work of this thesis includes geotechnical centrifuge modelling and field load tests. The centrifuge model tests were carried out with reduced scale models of helical anchors in sand, at IFSTTAR (Nantes, France). The field load tests were performed on hekical anchors installed in a tropical residual soil of the Experimental Site of the University of Sao Paulo (Sao Carlos, Brazil). In addition, numerical modelling was used to predict the pre- and post-cyclic responses of the single-helix anchors tested in a centrifuge. The main findings of this research are : (a) helical anchor behaviour is governed by helix bearing resistance and no loss of helix bearing capacity was observed in the range of cyclic loadings tested, (b) the degardation of shaft resistance was noticed mainly during the first 100 cycles, when the accumulation of permanent displacements is more significant, (c) an interaction diagramshowing the different conditions of cyclic stability is proposed from the results of the experimental data, (d) modified values of the bearing capacity factor in tension (Nq) are suggested for the estimation of post-cyclic uplift capacity of single-helix anchors in sand, (e) the installation effect of the anchor should be taken into account in the numerical model in order to obtain reliable predictions of the helical anchor performance.

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