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

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Un des enjeux de la filière bovine est la maîtrise et la prédiction de la tendreté de la viande, critère important pour les consommateurs. Inscrite dans le programme européen ProSafeBeef, ma thèse avait pour objectif de mieux prédire la tendreté par méta-analyse à partir des caractéristiques biochimiques du muscle. Pour cela, mon travail de thèse s’est appuyé sur la base de données BIF-Beef regroupant des données individuelles issues de plusieurs programmes de recherche, allant de l’animal à la viande en passant par la carcasse et le muscle. Une première méta-analyse a montré que le muscle Semitendinosus (ST) est de type plus rapide glycolytique que le Longissimus thoracis (LT) chez les mâles entiers et les femelles mais pas chez les mâles castrés. Après avoir identifié par une approche par classe de tendreté les caractéristiques musculaires associées à la tendreté, nous avons montré que ces caractéristiques sont différentes entre muscles et types d’animaux. Dans le muscle LT des taurillons, la surface moyenne des fibres musculaires est la variable qui joue le principal rôle sur la tendreté sensorielle où elle explique 2% de la variabilité des notes de tendreté. Principalement dans le muscle ST, les teneurs en collagène total et insoluble et l’activité enzymatique du métabolisme glycolytique expliquent au plus 6% chacun de la variabilité de la force de cisaillement. Malgré ces faibles parts de variabilité expliquée de la tendreté, ces conclusions validées sur un grand volume de données sont importantes pour préparer de nouveaux projets visant à compléter cette démarche en prenant en compte d’autres caractéristiques telles que des biomarqueurs génomiques. / The control of beef tenderness is essential for beef producers and retailers to deliver a consistently high quality product to consumers. Being part of the European program ProSafeBeef, my thesis aimed to predict beef tenderness by meta-analysis approaches using biochemical characteristics of muscles. To achieve this goal, we used data available in the BIF-Beef data warehouse which contains animal, carcass, muscle and meat measurements from different research programs. From available data on Longissimus thoracis (LT) and Semitendinosus (ST) muscles, we demonstrated that ST was faster and more glycolytic than LT in both entire males and females but not in steers. With a cluster analysis, we identified muscle biochemical traits associated with meat tenderness. Then, we demonstrated that no specific muscle biochemical characteristic can be a predictor of tenderness for all muscles and animal types. In LT muscle of young bulls, mean muscle fibre area explained 2% of the variability in sensory tenderness score. Mainly in ST muscle, total and insoluble collagen content and enzymatic indicators of glycolytic metabolism each explained about 6% of the variation in shear force. Although we were only able to explain a relatively small proportion of the total variance in tenderness, these results will form an important basis for the design of future experiments and the identification of new genomic markers of tenderness to be combined with muscle biochemistry in order to better predict beef quality.

AL’objectif de la thèse est le développement d’une méthode de caractérisation des crises d’épilepsie du lobe temporal à partir des EEG de surface et plus particulièrement de la zone épileptogène (ZE) à l’origine des crises. Des travaux récents ont démontré une évolution des synchronisations entre structures cérébrales permettant une caractérisation de la dynamique des crises du lobe temporal. La comparaison de différentes méthodes de mesure de relation a permis la mise en évidence des avantages du coefficient de corrélation non-linéaire dans l’étude de l’épilepsie par les EEG de surface. L’exploitation de l’évolution de ce coefficient est à la base de trois applications de traitement automatique du signal EEG : -détermination de la latéralisation de la ZE au départ d’une crise, -recherche d’une signature épileptique, -classification des crises du lobe temporal en deux groupes / The objective of this work was the development of a temporal lobe epilepsy seizures characterization methodology realized through scalp EEG analysis. Recent researches showed an evolution of the synchronizations between cerebral structures, allowing a characterization of dynamic of the seizures. The comparison, between different methods of relation measurement, proved the advantages of the non-linear correlation coefficient in the study of epileptic seizures from scalp EEGs. The characterization of the evolution of this coefficient was used as the base of the development of three signal processing applications : -determination of the side of the Epileptic Zone at the onset of a seizure -research of an epileptic pattern at the seizure onset -classification of the temporal lobe seizures into two groups.

Le combustible nucléaire pressenti pour les réacteurs de quatrième génération à neutrons rapides refroidis au sodium présente différentes caractéristiques qui le différencient du combustible utilisé dans les Réacteurs à Eau Pressurisée, notamment : une structure homogène (U,Pu)O2, une géométrie annulaire et une forte teneur en PuO2. Le procédé de fabrication des pastilles de combustible comprend la réalisation d’un mélange UO2/PuO2 par cobroyage suivie d’une mise en forme par pressage. Cependant, le mélange UO2/PuO2 cobroyé n’a pas les propriétés adaptées à un remplissage reproductible des moules de presses annulaires. Il s’agit donc d’identifier une opération intermédiaire, entre le cobroyage et la mise en forme, pour faciliter le remplissage des moules. Pour orienter le choix de cette opération, une étude à effets séparés a été réalisée sur des granulés d’UO2, considérés représentatifs de la poudre broyée en première approche. Les caractéristiques physiques cibles qui ont été étudiées sont la granulométrie et la morphologie (état de surface) de la poudre. Ainsi, des mélanges de granulés de tailles différentes ont été caractérisés pour évaluer l'influence de la quantité de fines (particules inférieures à 100 μm) sur les propriétés rhéologiques. En parallèle une intercomparaison entre les cellules de cisaillement de volumes et de types différents (Cellule de Schulze et FT4) a été effectuée afin d’avoir un bon compromis entre la quantité de poudre utilisée et la qualité des résultats. Un premier objectif a été de déterminer quelle proportion de fines est acceptable. Par ailleurs, pour évaluer l’effet de l’état de surface des granulés, une opération de type sphéroïdisation a été réalisée. Elle conduit à modifier la rugosité des granulés. Il a été montré que le taux de fines et la rugosité de surface sont deux paramètres influents qui permettent de modifier les propriétés rhéologiques. Notamment dans le cadre de ces travaux, la présence de fines de moins de 100 μm ne semble pas avoir d’impact négatif sur la mise en écoulement jusqu’à une proportion proche de 10%m. Par contre d’autres propriétés telle que la perméabilité sont sensibles à la proportion de fines même en dessous de 10%m. Une opération de sphéroïdisation permet d’améliorer les propriétés de mise en écoulement de la poudre même au-delà de 10%m de fines. Ces résultats font apparaitre deux modes d’action possibles qui sont la sélection granulométrique et la sphéroïdisation, cette dernière semblant la plus adaptée pour notre application. / The nuclear fuel for the fourth generation sodium-cooled fast neutron reactors presents characteristics which differentiate it from that used in Pressurized Water Reactors: a homogeneous structure (U,Pu)O2, an annular geometry and a high content of PuO2. The manufacturing process of the fuel pellets starts with the realization of a UO2/PuO2 mixture by co-grinding followed by forming by pressing. However, the UO2/PuO2 mixture does not exhibit the suitable properties for a reproducible filling of annular press moulds. An intermediate operation, between the co-grinding and the shaping, is necessary to facilitate the filling of the moulds. To direct the choice of this operation, a separate effects study was carried out on UO2 granules, considered as representative of the crushed powder in a first approach. The investigated target physical characteristics are the powder size distribution and morphology. Therefore, mixtures of granules of various sizes were characterized to evaluate the influence of the quantity of fines (particles with a size lower than 100 μm) on the rheological properties. In parallel an intercomparison study between shear cells of different volumes and types (Schulze cell and FT4) was carried out in order to have a good compromise between the quantity of powder used and the quality of the results. A first objective was to determine the proportion of fines acceptable. Then to evaluate the effect of the surface quality of the granules, an operation of spheroidization was carried out. This resulted in modifying the granules roughness. It has been shown that both the fines ratio and the surface roughness are influential parameters that make it possible to modify the rheological properties. In particular within the framework of this study, the presence of fines with a size lower than 100 μm does not seem to have a negative impact on incipient flow up to about 10 w%. On the contrary, other properties such as permeability are sensitive to the fines amount, even below 10 w%. A spheroidization stage enables to improve incipient flow properties of the powder even above 10 w% of fines. These results lead to two possible action modes, which are the grain size selection and the spheroidization, the latter being the most adapted for our application.

But de la recherche : déterminer la dépendance des caractéristiques des marques (perceptibilité visuelle, représentation graphique, le caractère distinctif, non-généricité etc.), sur les types généraux spécifiques de capacités intellectuelles et sur les caractéristiques conatives des consommateurs de la population générale, par application de nombreux tests. La recherche a été réalisée sur un échantillon de 206 sujets-consommateurs. Ils ont évalué la qualité des marques de commerce (déposées et refusées) pour différents types de produits et services (TM-1 test). Les sujets ont été testés avec 3 tests cognitifs et 6 tests conatifs. Méthodes quantitatives appliquées : paramètres élémentaires de la statistique descriptive ; corrélation ; analyse factorielle ; analyse de régression multivariée, analyse canonique des corrélations. Les résultats ont indiqué que les variables cognitives et conatives ont des relations statistiquement significatives avec les résultats de TM test (qualité des marques). / Aim of the research: to determine the dependence of trademarks’ characteristics (visual perceptibility, graphical representation, distinctiveness, non-genericeness etc.), on general and specific types of cognitive abilities and conative characteristics of consumers from the general population, by application of numerous tests. The research was realized on a sample of 206 subjects. They have evaluated the quality of registered and refused trademarks for products and services (TM-1 test). The subjects were also tested by 3 cognitive and 6 conative tests. Applied quantitative methods : basic descriptive statistical parameters (Mean, Standard Deviation, Coefficient of Variability); Correlation (Pearson Product-Moment Correlation and Spearman’s Rank Correlation Coefficient); Factor Analysis; Multivariate Regression Analysis in manifest and latent space; and Canonical Correlation Analysis in latent space. The results have indicated that the cognitive and conative variables have statistically significant relation with the results of the TM test (trademark quality).

Au cours de notre ère dite « Anthropocène » et caractérisée par l’urbanisation, la biodiversité est fortement contrainte. Il s’agit d’un problème important car elle est considérée comme le principal moteur du fonctionnement des écosystèmes et comme une source de services écosystémiques. Les toits verts sont un exemple de nouveaux écosystèmes au sein de l’environnement urbain. Ils constituent de nouveaux habitats et peuvent alors limiter la perte de biodiversité en ville. Ils offrent de plus d’autres services écosystémiques comme la régulation thermique, la gestion des eaux pluviales, ainsi qu’une certaine valeur esthétique. Dans cette thèse, nous mettrons notamment l’accent sur les toits verts dit "extensifs" (profondeur du substrat < 20 cm) car ils ont une gamme d'applications plus large et sont plus durables (car autonomes et nécessitant donc moins de maintenance).Dans l’Europe du Sud (région Méditerranéen), les performances des toits verts extensifs sont plutôt faibles, probablement à cause de l'effet des fortes températures et de la sécheresse estivale. On peut même s’attendre à une augmentation du niveau de stress des végétaux des toits verts à cause du changement climatique. La mise en place de systèmes d’irrigation pourrait alors aider en favorisant la croissance des plantes et leur survie. Cependant, cet aménagement est souvent perçu comme une option non soutenable car l'accès à l’eau est limité en région méditerranéenne. Au cours de la période estivale, la pénurie d’eau sera de plus encore plus grave du fait du changement climatique. Par conséquent, une augmentation du nombre de recherches menées sur ce sujet est nécessaire afin de sélectionner les espèces végétales les plus adaptées aux toits verts extensifs non irrigués. Il est également nécessaire d’adapter les éléments structurels des toits extensifs pour mieux répondre aux exigences de ces plantes. Pour les pays plus au nord, avec des climats plus froids (par exemple en climat tempéré maritime), les scénarios de changements climatiques prévoient également une augmentation des températures et des précipitations plus erratiques. Les entreprises de toits végétalisés dans ces régions bénéficieront donc également des résultats d’une telle recherche.L’objectif principal de cette thèse était d’élaborer et de tester un nouveau concept pour la réalisation de toits verts extensifs, comprenant notamment la sélection de la végétation et des éléments de structure (substrat). Le travail est basé sur l’hypothèse de « l’habitat modèle », qui énonce qu’il faut cibler les habitats naturels possédant des caractéristiques similaires aux toits verts extensifs afin de trouver des espèces végétales les plus appropriées. La biodiversité en région Méditerranéenne est très riche et il y a plusieurs habitats qui ressemblent plus au moins aux conditions des toits verts extensifs (sols calcaires et superficielles, drainage rapide, pauvreté en nutriments, fluctuations de température, vents forts). Notre hypothèse est alors qu’il serait possible de trouver des plantes possédant des potentiels pour être introduites sur des toits verts extensifs. Parce que la région Méditerranéenne est très étendue, le sud de la France a été sélectionné comme région d’études. Nous concluons que la végétation méditerranéenne peut être une source d'inspiration pour le développement et l’amélioration de la conception des toits verts extensifs, que ce soit pour le climat méditerranéen actuel ou pour d’autres climats sous l'effet futur des changements climatiques prévus. Un choix de plantes appropriées est alors essentiel, ainsi que la conception en termes de techniques d’irrigation durable, de profondeur et composition du substrat et aussi des possibilités de rétention de l’eau. De plus, il existe encore de nombreuses voies pour la réalisation de recherches supplémentaires qui contribueront à la mise en place de toits verts avec une biodiversité plus importante. / In an era of urbanization, biodiversity is under pressure more than ever. Biodiversity is considered a major driver of ecosystem functioning and the provision of ecosystem services. Green roofs, a prime example of urban novel ecosystems, offer habitats and can hence mitigate some biodiversity loss in cities. Apart from biodiversity, green roofs also offer other ecosystem services, such as thermal regulation, stormwater management, and aesthetic and amenity value. Here we focused on extensive green roofs (substrate depth < 20 cm) as these can be applied widely and are more durable (i.e. less maintenance, self-sustaining). In southern Europe (Mediterranean), the performance of (extensive) green roofs is rather low, probably due to the elevated temperatures and summer drought. One may expect that plant stress on green roofs will further increase as a result of climate change. Irrigation could help plant growth and survival. However, irrigation is often perceived as an unsustainable practice, as water is already a limiting factor in many regions and climate change will lead to an even more severe water scarcity during summer. Therefore, research is needed to select plant species suitable for Mediterranean (unirrigated) extensive green roofs, and to adapt green roof design to meet the requirements of the selected plant species. More northern countries with colder climates (e.g. temperate maritime climate) will also face higher temperatures and erratic precipitation events as a result of climate change. The green roof industries located in these regions will hence also benefit from the outcome of such research. The main goal of this thesis was to elaborate and test a new concept for extensive green roof design, comprising both plant selection and design elements. The work is based on the habitat template theory, which states that natural habitats with similar characteristics as extensive green roofs should be targeted when searching for suitable plant species. Mediterranean regions are a hotspot of biodiversity and contain many habitats that match to some extent the conditions on extensive green roofs (e.g. shallow, free draining, nutrient poor and calcareous soils, high temperature fluctuations, windy). We hence hypothesized that it would be possible to find potential plant species for use on extensive green roofs. Because of practical reasons we selected the southern part of France as study region. At the end of this thesis, we conclude that natural habitats in the Mediterranean region can definitely inspire us as a source for development and improvement of extensive green roof design, whether this is for the current Mediterranean climate itself or for other climates under predicted climate change. Appropriate vegetation choice is essential, as well as the design in terms of sustainable irrigation techniques, appropriate substrate depth and composition, and water retention possibilities. Finally suggestions for further research were made.

La méthode des caractéristiques (méthode MOC) est une méthode efficace et flexible de résolution de l’équation de transport. Cette approche a été considérablement utilisée dans les calculs en deux dimensions car elle permet de traiter des géométries complexes et elle possède un bon ratio temps/précision. Cependant, malgré les améliorations des moyens de stockage et de calcul dans le secteur informatique, un calcul direct en trois dimensions reste encore impossible.Dans ce travail, nous introduisons et analysons plusieurs modifications de la méthode MOC dans le but de réduire la quantité requise de mémoire ainsi que la charge de calcul. Ce document se penche sur l’étude d’une approximation spatiale aux ordres supérieurs pour le flux volumique. En se démarquant de la méthode classique (la méthode MOC constante par morceaux) l’augmentation des détails de la représentation du flux volumique peut permettre de réduire la taille des mailles tout en gardant une bonne précision. Les résultats numériques effectués sur des benchmarks confirment les gains en ratio temps/précision. En ce qui concerne le stockage mémoire, le nombre de trajectoires influe sur la quantité de données à stocker. De ce fait, nous explorons une méthode de traçage par traceurs locaux définis par sous domaines possédant la même géométrie. Les redondances présentes dans les coeurs des réacteurs nucléaires promettent une réduction importante de la quantité de mémoire requise. Deux méthodes de traçage ont été étudiées : la première est une méthode de traçage non-uniforme prenant en compte les discontinuités dans la maille et la deuxième est une méthode fondée sur des trajectoires périodiques et continues d’une maille à l’autre. / The method of characteristics is a flexible and efficient method solving the transport equation. It has been largely used in two dimension calculations because it enables to study complex geometries and it has a good time/precision ratio. However, despite agreat improvement in storage capacities and computing power, a direct three dimension calculation is still unreachable.In the following work, we introduce and analyze several modifications of the methodof characteristics (MOC) in order to reduce the memory usage as well as calculation burden. This document aims at studying a higher order spatial approximation for theflux. It steps away from the classical method (constant MOC) by introducing an increaseof details of the representation of the flux, which may enable to reduce the size of thegrid while keeping a good precision. Numerical results tested on benchmarks show animprovement of time/precision ratio.Regarding the memory storage, the number of trajectories has an influence on the amount of data to be stored. Hence, we study a tracking method based on local tracks defined for all subdomains having the same geometry. Redundancies happening in a reactor core suggest an important reduction of required memory. Two tracking methods have been studied, the first one being a non-uniform tracking method including subdomain discontinuities and the other being a method based on periodic and continuous trajectories for a subdomain to another.

La reconnaissance d'iris est un des systèmes biométriques les plus fiables et les plus précis. Cependant sa robustesse aux dégradations des images d'entrées est limitée. Généralement les systèmes basés sur l'iris peuvent être décomposés en quatre étapes : segmentation, normalisation, extraction de caractéristiques et comparaison. Des dégradations de la qualité des images d'entrées peuvent avoir des répercussions sur chacune de ses étapes. Elles compliquent notamment la segmentation, ce qui peut engendrer des images normalisées contenant des distorsions ou des artefacts non détectés. De plus, la quantité d'information disponible pour la comparaison peut être réduite. Dans cette thèse, nous proposons des solutions pour améliorer la robustesse des étapes d'extraction de caractéristiques et de comparaison à la dégradation des images d'entrées. Nous travaillons avec deux algorithmes pour ces deux étapes, basés sur les convolutions avec des filtres de Gabor 2D, mais des processus de comparaison différents. L'objectif de la première partie de notre travail est de contrôler la qualité et la quantité d'information sélectionnée pour la comparaison dans les images d'iris normalisées. Dans ce but nous avons défini des mesures de qualité locale et globale qui mesurent la quantité d'occlusions et la richesse de la texture dans les images d'iris. Nous utilisons ces mesures pour déterminer la position et le nombre de régions à exploiter pour l'extraction. Dans une seconde partie de ce travail, nous étudions le lien entre la qualité des images et les performances de reconnaissance des deux algorithmes de reconnaissance décrits ci-dessus. Nous montrons que le second est plus robuste aux images dégradées contenant des artefacts, des distorsions ou une texture pauvre. Enfin, nous proposons un système complet pour la reconnaissance d'iris, qui combine l'utilisation de nos mesures de qualités locale et globale pour optimiser les performances des algorithmes d'extraction de caractéristiques et de comparaison / Iris recognition has become one of the most reliable and accurate biometric systems available. However its robustness to degradations of the input images is limited. Generally iris based systems can be cut into four steps : segmentation, normalization, feature extraction and matching. Degradations of the input image quality can have repercussions on all of these steps. For instance, they make the segmentation more difficult which can result in normalized iris images that contain distortion or undetected artefacts. Moreover the amount of information available for matching can be reduced. In this thesis we propose methods to improve the robustness of the feature extraction and matching steps to degraded input images. We work with two algorithms for these two steps. They are both based on convolution with 2D Gabor filters but use different techniques for matching. The first part of our work is aimed at controlling the quality and quantity of information selected in the normalized iris images for matching. To this end we defined local and global quality metrics that measure the amount of occlusion and the richness of texture in iris images. We use these measures to determine the position and the number of regions to exploit for feature extraction and matching. In the second part, we study the link between image quality and the performance of the two recognition algoritms just described. We show that the second one is more robust to degraded images that contain artefacts, distortion or a poor iris texture. Finally, we propose a complete system for iris recognition that combines the use of our local and global quality metrics to optimize recognition performance

Hourya Sinaceur présente dans son ouvrage Corps et Modèles la théorie des caractéristiques de Kronecker comme la fin d’« un cycle d’idées sturmiennes », la situant ainsi dans une histoire de l’algébrisation du théorème de Sturm. Pourtant, cette théorie est souvent aussi présentée comme le point de départ de certains des premiers travaux de topologie de la toute fin du dix-neuvième siècle. Nous souhaitons dans cette thèse rendre compte de la façon dont ces deux histoires se rencontrent au sein de la théorie de Kronecker. Pour cela, nous disposons d’un matériel particulièrement éclairant et jusqu’alors très peu exploité : les manuscrits des cours que Kronecker a donnés à l’Université de Berlin entre 1872 et 1891 sur la Théorie des équations algébriques. Nous commencerons par présenter ces manuscrits, leur contenu et leur contexte de rédaction. Nous nous intéresserons ensuite plus précisément à la reprise du théorème de Sturm par Kronecker, et nous montrerons que la théorie des caractéristiques n’est pas seulement un prolongement algébrique de ce théorème, mais qu’elle se transforme pour fournir certains des outils analytiques que Poincaré utilisera lors de la construction de son Analysis Situs. L’exposition de la théorie des caractéristiques dans ses cours est l’occasion pour Kronecker de reprendre trois des quatre démonstrations que Gauss a données du théorème fondamental de l’algèbre, et nous montrerons comment, dans la pratique de Kronecker, la notion même de racine est interrogée / In her book Corps et Modèles, Hourya Sinaceur presented Kronecker’s theory of characteristics as the end of a “cycle of Sturmian ideas”, making it a step in history of the algebraization of Sturm’s theorem. However, this theory is often also introduced as the starting point of some of the early works of topology of the very end of the nineteenth century. In this PhD thesis, I will describe how these two stories are connected in Kronecker’s theory. To achieve this, I used material which has seldom been discussed before : the manuscripts of the courses that Kronecker gave at the University of Berlin between 1872 and 1891 on the Theory of algebraic equations. I begin with the presentation of these manuscripts, their contents and their writing contexts. I then look more closely at Kronecker’s rework of the theorem of Sturm and show that the theory of characteristics is not only an algebraic extension of this theorem but also that it is transformed in order to provide some of the analytic tools that Poincaré will use for the construction of his Analysis Situs. The exposition of the theory of characteristics in his courses is an opportunity for Kronecker to take up three of the four demonstrations from Gauss of the fundamental theorem of algebra, and I will show how, in Kronecker’s practice, the very notion of root is questioned