Dans cette thèse, nous nous intéressons à la coloration circulaire des graphes planaires. Des bornes supérieures ont été données pour des graphes avec degré maximum borné, avec girth, la longueur de son plus petit cycle, bornée, avec des cycles manquants, etc. Ici nous donnerons de nouvelles bornes pour les graphes avec degré moyen maximum borné. Nous étudions également la coloration totale et la coloration (d,1)-totale de plusieurs familles infinies de graphes. Nous décrivons le nouveau concept de coloration (d,1)-totale circulaire. Enfin, nous discutons les conditions nécessaires pour qu'un graphe planaire admette une coloration acyclique par listes de taille 4. / In this thesis, we study the circular coloring of planar graphs. Upper bounds have been given for graphs with bounded maximum degree, with bounded girth, that is the length of its smallest cycle, with missing cycles, and so on. It has also been studied for graphs with bounded maximum average degree. Here we give new upper bounds for that latter case. We also study the total coloring and ($d,1$)-total labeling of a few infinite families of graphs and describe the new concept of circular ($d,1$)-total labeling of graphs. In the last part, we will discuss conditions for a planar graph to be acyclically $4$-choosable.

Nous évoluons dans un monde incertain. De ce fait, notre survie dépend de notre capacité à prendre rapidement des décisions, et ce de manière fiable et adaptative. Il est possible de mieux comprendre cette capacité en considérant la perception comme un processus d’inférence probabiliste au cours duquel les informations sensorielles sont combinées à nos attentes pour produire une interprétation plausible de notre environnement. Les théories récentes de psychiatrie computationnelle suggèrent par ailleurs que la grande variabilité des troubles psychiatriques, au rang desquelles figure la schizophrénie, pourrait résulter d’une altération de ces mêmes processifs prédictifs. L’Inférence Circulaire est l’une de ces théories. Ce cadre de pensée stipule qu’une propagation incontrôlée d’information dans la hiérarchie corticale pourrait générer des percepts ou des croyances aberrantes. Afin d’explorer le rôle joué par l’Inférence Circulaire en condition normale ou pathologique, ce travail de thèse s’est appuyé sur des tâches de prise de décision en conditions perceptives ambigües. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés au rôle joué par la circularité dans la perception bistable. Le phénomène de bistabilité survient lorsque deux interprétations se succèdent à intervalle régulier pour un même percept. Nous présentons les résultats d’une tâche conduite en population saine où nous avons manipulé les informations sensorielles et à priori utilisées par les participants lors de la visualisation d’un cube de Necker (article 1). Nous avons pu montrer un effet propre à chaque manipulation, mais également une interaction entre ces deux sources d’information, incompatible avec une intégration Bayésienne optimale. Résultat confirmé par la comparaison de divers modèles computationnels ajustés aux données, qui a pu mettre en évidence la supériorité de l’Inférence Circulaire sur les modèles Bayésiens classiques. Nous avons ensuite voulu tester un modèle fonctionnel de la bistabilité (article 2). Nous avons donc dérivé la dynamique du modèle et montré que la présence de boucles descendantes dans la hiérarchie corticale, transformait ce qui était jusque là un intégrateur imparfait du bruit sensoriel en modèle à attracteur bistable. Ce modèle ne reproduit pas seulement le phénomène de bistabilité, mais également l’ensemble de ces caractéristiques phénoménologiques. Dans un 3ème article, nous avons testé une prédiction, notamment en cas de présentation discontinue d’un stimulus bistable. Deux expériences complémentaires utilisant un paradigme de présentation intermittente du cube de Necker ont donc été conduites en population générale. Nos résultats étaient compatible avec les prédictions faites par le modèle de l’Inférence Circulaire Dynamique, suggérant que la circularité puisse être un mécanisme générique à l’origine de notre façon de voir le monde. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons étudié l’Inférence Circulaire en condition pathologique, notamment lors d’expériences psychotiques (schizophrénie, psychédéliques). Nous avons utilisé la perception bistable pour explorer les mécanismes computationnels à l’œuvre dans la schizophrénie (article 4,5). Nous avons comparé les performances de patients présentant des symptômes psychotiques à des témoins sains appariés lors d’une tâche de perception bistable. Nous avons pu montrer chez les patients une amplification des informations sensorielles combinée à une surestimation de la volatilité environnementale. Enfin nous terminons ce travail en proposant une approche transversale de l’effet des psychédéliques (article 6), sur la base des résultats précédents et de la spécificité clinique de ces expériences sensorielles cross-modales, afin de relier l’échelle macroscopique (i.e., comportement et phénoménologie), mésoscopique (i.e., les boucles inférentielles) et microscopique (i.e., les différents neurotransmetteurs impliqués aboutissant à un microcircuit canonique). / We live in an uncertain world, yet our survival depends on how quickly and accurately we can make decisions and act upon them. To address this problem, modern neuroscience reconceptualised perception as an inference process, in which the brain combines sensory inputs and prior expectations to reconstruct a plausible image of the world. In addition to that, influential theories in the emerging field of computational psychiatry suggest that various psychiatric disorders, including schizophrenia, could be the outcome of impaired predictive processing. Among those theories, the circular inference framework suggests that an unconstrained propagation of information in the cortex, underlain by an excitatory to inhibitory imbalance, can generate false percepts and beliefs, similar to those exhibited by schizophrenia patients. In the present thesis, we probed the role of circular inference from normal to pathological brain functioning, gaining insights from perceptual decision making in the presence of high ambiguity. In the first part of the thesis, we focused on the role of circularity in bistable perception in the general population. Bistability occurs when two mutually exclusive interpretations compete and switch as dominant percepts every few seconds. In a 1st article, we manipulated sensory evidence and priors in a Necker cube task, asking how the brain combines low-level and high-level information to form perceptual interpretations. We found a significant effect of each manipulation but also an interaction between the two, a finding incompatible with Bayes optimal integration. Bayesian model comparison further supported this observation, showing that a circular inference model outperformed purely Bayesian models. Having established a link between circular inference and bistable perception, we then put forward a functional theory of bistability, based on circularity (2nd article). In particular, we derived the dynamics of a dynamical circular inference model, showing that descending loops (i.e. a form of circularity resulting in aberrant amplification of the priors) transform what is normally a leaky integration of noisy evidence into a bistable attractor with two highly trusted stable states. Importantly, this model can explain both the existence and the phenomenological properties of bistable perception, making a number of testable predictions. Finally, in a 3rd article, we tested one of the model’s predictions, namely the perceptual behaviour when the stimulus is presented discontinuously. We ran two Necker cube experiments using a novel intermittent-presentation methodology, and we calculated the stabilisation curves (i.e. persistence as a function of blank durations). We found that participants’ behaviour was compatible with the model’s prediction for a system with descending loops, suggesting that circularity constitutes a general mechanism that shapes the way healthy individuals perceive the world. In the second part, we studied circular inference in pathological conditions related to psychosis. We notably focused on two varieties of the psychotic experience, namely schizophrenia-related psychosis and drug-induced psychosis. After discussing the links between behaviour, aberrant message-passing and the corresponding neural networks (4th article), we used bistable perception to probe the computational mechanisms underlying schizophrenia in a 5th article. We compared patients with prominent positive symptoms with matched healthy controls in two bistable perception tasks. Our results suggest an enhanced amplification of sensory inputs in patients, combined with an overestimation of the environmental volatility. In the last article (6th), we delineated a multiscale account of psychedelics, ultimately linking the macroscale (i.e. phenomenological considerations such as the crossmodal character of the psychedelics experience), the mesoscale (i.e. loops) and the microscale (i.e. neuromodulators and canonical microcircuits).

Cette thèse traite de la theorie de la preuve pour les logiques a points fixes, telles que le μ-calcul, lalogique lineaire a points fixes, etc. ces logiques sont souvent munies de systèmes de preuves finitairesavec des règles d’induction à la Park. Il existe néanmoins d’autres sytèmes de preuves pour leslogiques à points fixes, qui reposent sur la notion de preuve infinitaire, mais qui sont beaucoupmoins developpés dans la litterature. L’objectif de cette thèse est de pallier à cette lacune dansl’état de l’art, en developpant la théorie de la preuve infnitaire pour les logiques a points fixes,avec deux domaines d’application en vue: les langages de programmation avec types de données(co)inductifs et la vérification des systèmes réactifs.Cette thèse contient trois partie. Dans la première, on rappelle les deux principales approchespour obtenir des systèmes de preuves pour les logiques à points fixes: les systèmes finitaires avecrègle explicite d’induction et les systèmes finitaires, puis on montre comment les deux approchesse relient. Dans la deuxième partie, on argumente que les preuves infinitaires ont effectivement unréel statut preuve-theorique, en montrant que la logique lineaire additive multiplicative avec pointsfixes admet les propriétés d’élimination des coupures et de focalisation. Dans la troisième partie,on utilise nos developpements sur les preuves infinitaires pour monter de manière constructive lacomplétude du μ-calcul lineaire relativement à l’axiomatisation de Kozen. / The subject of this thesis is the proof theory of logics with fixed points, such as the μ-calculus,linear-logic with fixed points, etc. These logics are usually equipped with finitary deductive systemsthat rely on Park’s rules for induction. other proof systems for these logics exist, which relyon infinitary proofs, but they are much less developped. This thesis contributes to reduce thisdeficiency by developing the infinitary proof-theory of logics with fixed points, with two domainsof application in mind: programming languages with (co)inductive data types and verification ofreactive systems.This thesis contains three parts. In the first part, we recall the two main approaches to theproof theory for logics with fixed points: the finitary and the infinitary one, then we show theirrelationships. In the second part, we argue that infinitary proofs have a true proof-theoreticalstatus by showing that the multiplicative additive linear-logic with fixed points admits focalizationand cut-elimination. In the third part, we apply our proof-theoretical investigations to obtain aconstructive proof of completeness for the linear-time μ-calculus w.r.t. Kozen’s axiomatization.

L’imagerie RSO circulaire aéroportée permet d’obtenir de nombreuses informations sur les zones imagées et sur les cibles mobiles. Les objets peuvent être observés sous plusieurs angles, et l’illumination continue d’une même scène permet de générer plusieurs images successives de la même zone. L’objectif de cette thèse est de développer une méthode de reconstruction de trajectoire de cibles mobiles en imagerie RSO circulaire monovoie, et d’étudier les performances de la méthode proposée. Nous avons tout d’abord mesuré les coordonnées apparentes des cibles mobiles sur les images RSO et leur paramètre de défocalisation. Ceci permet d’obtenir des informations de mouvement des cibles, notamment de vitesse et d’accélération. Nous avons ensuite utilisé ces mesures pour définir un système d’équations non-linéaires permettant de faire le lien entre les trajectoires réelles des cibles mobiles et leurs trajectoires apparentes. Par une analyse mathématique et numérique de la stabilité de ce système, nous avons montré que seul un modèle de cible mobile avec une vitesse constante permet de reconstruire précisément les trajectoires des cibles mobiles, sous réserve d’une excursion angulaire suffisante. Par la suite, nous avons étudié l’influence de la résolution des images sur les performances de reconstruction des trajectoires, en calculant théoriquement les précisions de mesure et les précisions de reconstruction qui en découlent. Nous avons mis en évidence l’existence théorique d’une résolution azimutale optimale, dépendant de la radiométrie des cibles et de la validité des modèles étudiés. Finalement nous avons validé la méthode développée sur deux jeux de données réelles. / Circular SAR imagery brings a lot of information concerning the illuminated scenes and the moving targets. Objects may be seen from any angle, and the continuity of the illumination allows generating a lot of successive images from the same scene. In the scope of this thesis, we develop a moving target trajectory reconstruction methodology using circular SAR imagery, and we study the performances of this methodology. We have first measured the apparent coordinates of the moving targets on SAR images, and also the defocusing parameter of the targets. This enables us to obtain information concerning target movement, especially the velocity and the acceleration. We then used these measurements to develop a non-linear system that makes the link between the apparent trajectories of the moving targets and the real ones. We have shown, by a mathematical and numerical analysis of the robustness, that only a model of moving target with constant velocity enables us to obtain accurate trajectory reconstructions from a sufficient angular span. Then, we have studied the azimuth resolution influence on the reconstruction accuracy. In order to achieve this, we have theoretically estimated the measurement accuracy and the corresponding reconstruction accuracy. We have highlighted the existence of an optimal azimuth resolution, depending on the target radiometry and on the validity of the two target models. Finally, we have validated the method on two real data sets on X-Band acquired by SETHI and RAMSES NG, the ONERA radar systems, and confirmed the theoretical analyses of its performances.

La mésentéricine Y105 est une bactériocine de sous-classe IIa produite par Leuconostoc mesenteroides Y105. Pour comprendre le mécanisme de l'activité anti-Listeria de ce peptide et plus généralement des bactériocines de classe IIa, l'étude des relations existant entre la structure et la fonction de ce peptide a été envisagée. Dans ce but, une collection de mésentéricines Y105 modifiées au niveau d'un résidu a été produite. Afin d'obtenir ces dérivés de bactériocine, une méthode de mutagenèse aléatoire par PCR a été mise en place pour générer des séquences d'ADN, codant la bactériocine mature, modifiées sur un seul codon. Dans un deuxième temps, une méthode de production hétérologue de ces peptides mutés a été développée en utilisant d'une part un vecteur portant les gènes de structure des bactériocines, et d'autre part, un vecteur permettant l'expression de l'immunité et du transport de ces peptides. Un outil de production universelle de peptide a été élaboré. L'étude de l'impact des mutations sur l'activité antagoniste, la structure secondaire (analysée par dichroïsme circulaire en présence de trifluoroéthanol ou de micelles de lysophosphatidylcholine), la structure tridimensionnelle (prédite) et l'interaction de la mésentéricine Y105 avec des environnements mimant les membranes cibles (méthode d'extinction de la fluorescence intrinsèque du tryptophane) a été réalisée. Enfin, une analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN) a été effectuée sur la bactériocine sauvage pour déterminer sa structure tridimensionnelle. De l'ensemble de ces données, un modèle d'action est proposé pour la mésentéricine Y105, ce modèle peut être étendu aux bactériocines de structure proche.

Certaines protéines, appelées protéines amphitropiques, sont solubles en milieux aqueux et capables de se lier aux membranes pour leurs activités biologiques. Ces protéines apparaissent comme d'excellents modèles pour la compréhension des principes généraux de stabilité et de repliement des protéines membranaires intrinsèques. L'α-lactalbumine et l'apo-myoglobine ont été choisies comme modèles de protéines amphitropiques. Nous proposons une étude exhaustive des facteurs qui influencent la liaison aux membranes de ces deux protéines telles que le pH, la présence de cofacteurs, la force ionique, la charge et la courbure des membranes. Une description macroscopique des mécanismes de liaison a été entreprise par des expériences de centrifugation et de fluorescence. Enfin, la structure et la stabilité des états liés aux membranes ont été sondées par des expériences d'échanges hydrogène/deutérium (H/D).<br />L'état conformationnel de l'α-lactalbumine liée aux membranes s'est révélé très dépendant de la courbure membranaire. Nous avons identifié deux hélices amphiphiles qui sont directement impliquées dans les interactions α-lactalbumine-lipides. D'autre part, nos expériences d'échanges H/D permettent une description thermodynamique de la liaison à la membrane. Dans le cas de l'apo-myoglobine, nos résultats suggèrent un mécanisme commun d'insertion membranaire pour les protéines qui possèdent une topologie de type globine. Par ailleurs, la liaison de l'apo-myoglobine aux membranes ne semble pas nécessaire pour la fonction biologique de cette protéine. Une description des structures membranaires de l'apo-myoglobine a été entreprise par des expériences d'échanges H/D suivies par spectrométrie de masse.

Les facteurs de transcription NikR et FUR sont impliqués dans l'homéostasie des métaux. Les propriétés de métallation et de liaison à l'ADN de NikR d'E.coli (Ec) et d'H.pylori (Hp) ont été comparées. EcNikR, protéine tétramérique, lie 8 nickels par sous unité dont un nickel dans un site dit de haute affinité ayant un Kd submicromolaire. Les autres sites métalliques, de plus basse affinité, sont impliqués dans le processus l'agrégation Ni- et pH-dépendant. HpNikR, partage des propriétés de métallation avec EcNikR, dont la liaison possible de différents métaux dans son site de haute affinité (Cu(II), Ni(II), Co(II)). Les 4 sites de haute affinité de cette protéine semblent égaux 2 à 2. La métallation des premiers sites faciliterait une « fermeture de la protéine » permettant la métallation des deux derniers sites. La métallation de ces 4 sites semble suffire pour qu'HpNikR puisse lier l'ADN.<br />Cependant cette liaison serait améliorée en présence d'un métal stabilisateur dans d'autres sites. Selon les séquences opératrices, le métal et la technique employée, l‘affinité d'HpNikR métallée pour l'ADN varie. En présence d'un excès de Ni(II), HpNikR se lie à pureA et à pnixA avec un Kd de 2,5 et 1,7 nM mais se lie faiblement à pnikR et pexbB. En présence d'un excès de Ni(II) puis de Mn(II), HpNikR se lie à pnikR et à pexbB avec un Kd de 38 et 24 nM. FUR d'H.pylori (HpFUR), un métallorégulateur Fe dépendant, a aussi été caractérisé dans le but d'étudier sa co-régulation avec HpNikR de la région intergénique nikR-exbB. HpFUR est dimérique et contient au moins deux sites métalliques : un site structural et un site de régulation permettant l'activation pour la liaison à l'ADN.

Grâce aux progrès réalisés ces dernières années dans la conception de réseaux intelligents, tels que les réseaux centrés sur la personne (WBAN) ou les réseaux sans fils de proximité (WPAN), de nouveaux types d'applications émergent et utilisent des capteurs d'informations capables de relever les paramètres physiologiques, environnementaux et plus particulièrement le positionnement des personnes. Dans ce cadre, nous nous sommes attachés dans ce travail de recherche à la conception et la réalisation d'antennes en polarisation circulaire pouvant être intégrées dans des vêtements, pour les standards de géolocalisation européen Galiléo et Américain GPS. Nous avons utilisé pour ces antennes des structures métamatériaux de type conducteurs magnétiques artificiels, afin d'augmenter les performances en rayonnement et pour diminuer le couplage avec et le corps humain. Une autre voie explorée est l'utilisation d'antennes patchs qui sont de nature faible encombrement. La bande de fréquence du standard de communications par satellite Iridium étant très proche du standard de géolocalisation GPS, nous avons trouvé intéressant de développer une solution de type patch couvrant les deux bandes GPS (1,575 GHz) et Iridium (1,621 GHz). L'antenne devant être intégrée sur une boite crânienne, les niveaux de débit d'absorption spécifique et les modifications du rayonnement sous conformation de l'antenne ont également été étudiés. L'évolution de ce travail a été ensuite d'étudier le comportement de cette antenne posée sur le dessus d'un casque militaire français. Les performances en rayonnement ont été satisfaisantes et ont montré la possibilité d'une telle application.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet collaboratif FUI VEADISTA. Le but de ce projet est le développement d’une solution technologique à bas coût pour la veille à distance de personnes fragiles. Cette thèse se focalise sur la conception d’antennes lecteur et d’une étiquette RFID UHF posée sur le corps humain. Deux objectifs principaux sont visés dans ces travaux de thèse. Le premier aborde la conception d’antennes pour lecteurs RFID, le second aborde la conception d’une antenne large bande, pour une étiquette RFID, adaptée au corps humain. Les objectifs à atteindre pour l’antenne lecteur sont : un champ rayonné à polarisation circulaire, un gain élevé, faible coût de fabrication et faible épaisseur. Pour atteindre ces objectifs, une topologie d’anneau fente miniaturisé par une méthode itérative de repliement d’anneau associée à un réflecteur incluant un AMC à cellules élémentaires réduites sont employés. Le second objectif de la thèse est la conception d’une antenne large bande, pour une étiquette RFID, capable de minimiser l’influence du corps humain sans sacrifier la distance de lecture tout en restant faible coût. Un modèle électromagnétique d’avant-bras humain est utilisé comme support de conception de l’antenne tag large bande. Enfin le système RFID complet incluant, l’étiquette, l’antenne lecteur et le lecteur RFID ont fait l’objet de tests fonctionnels pour préparer les tests cliniques sur patient. / This thesis was initiated within the VEADISTA project. The main goal of this project was to develop a cost effective technological remote care system for fragile person. The main focus of this thesis is on antenna design for RFID reader and also for RFID tags in contact with human body. For the reader antenna the criteria are: a circularly polarized radiated field, high gain, cost effectiveness and small thickness. To achieve these objectives, a miniaturized slot ring topology obtained by an iterative method of ring folding associated with a reflector including a reduced unit cells AMC are used. For the tag the objective is to design a broadband antenna, by minimizing the influence of human body without affecting the reading scope. The tag is needed to also be cost effective. An electromagnetic model of human forearm is used as the broadband tag antenna design support. Ultimately, the functionality of the complete system including a tag and a reader have been tested.

La thèse explore les potentiels d’utilisation des terres de déblais comme matériau de construction et examine la pertinence d’une valorisation de cette ressource pour une construction soutenable dans le contexte français actuel avec un focus plus particulier sur la région parisienne. Elle s'articule autour d'une double question qui s’inscrit dans le cadre de la transition écologique des milieux habités : est-t-il pertinent de transformer les terres d’excavation générées par les chantiers des grands centres urbains en ressource pour l’architecture et quels potentiels offrent-elles pour la construction de la ville durable? La croissance des grandes villes entraine chaque année la production de millions de tonnes de terres de déblais qui sont issues des terrassements nécessaires à la construction de nouveaux immeubles ou extraites lors de la création d’infrastructures de transport (tunnels, gares, routes, …). À lui seul, le chantier du Grand Paris Express « devrait peser de 30 à 40 millions de tonnes » de terres d’excavation qui seront principalement acheminées par péniches en dehors de Paris pour être stockées ou enfouies dans des sites adaptés. Ce processus représente un coût financier, énergétique et écologique phénoménal et l’enfouissement d’une ressource pourtant potentiellement utilisable, d’où l’intérêt de s’interroger sur les possibilités d’utilisation de ces terres comme matériau de construction. Au commencement de cette thèse en 2015, peu de recherches et encore moins de pratiques portaient sur ce sujet. Or, dès les premières rencontres, les acteurs ont exprimés leur intérêt pour cette possible valorisation des terres de déblais comme ressource. Il était donc temps, d’une part, de faire le point sur les connaissances scientifiques concernant la matière terre, les pratiques actuelles en architecture de terre et les professionnels spécialistes de la construction en terre. D’autre part, il s’agissait de décrypter le contexte et le système des acteurs des terres d’excavation sur le territoire du Grand Paris. Enfin, la présence d’acteurs motivés sur le Grand Paris a facilité la réflexion prospective sur le potentiel d’utilisation de ces terres en architecture, y compris en ayant la possibilité d’en observer les premiers résultats concrets. / This thesis explores the potentials of using excavated earth as a building material and examines the relevance of a valorization of this resource for sustainable buildings in the actual French context with a more particular focus on the Parisian region. It is structured around a double question within the framework of the ecological transition of the inhabited environment: is it relevant to transform the excavated earth of the construction sites of major urban centers into a resource for architecture and which are the potentials for the construction of a sustainable city ?The growth of big cities is generating millions of tons of excavated earth yearly, issued from the necessary earthworks for the construction of new buildings or excavated during the creation of transport infrastructures (tunnels, railway stations, roads,…). On is own, the Grand Paris Express construction site « should generate 30 to 40 millions of tons »[1] of excavated earth that will be principally shipped by barges out of Paris to be stocked or buried in adapted sites. This process has a huge financial, energetical and ecological cost, and a potential usable resource is buried, hence the importance of the question on the possibilities of using this earth as a building material.At the beginning of this thesis in 2015, few researches and even less practices had been done on the subject. But, ever since the first meetings, the actors expressed their interest for the possible valorization of the excavated earth as a resource.On one hand, it was time to make an inventory of the scientific knowledges of the material earth, the current practices in earthen architecture and the professional earthen building specialists. On the other hand, it was necessary to decrypt the context and the system of actors around the excavated earth in the Grand Paris territory. Finally, the presence of motivated actors in the Grand Paris has facilitated the prospective reflection on the potential use of these earths in architecture including having the opportunity to observe the first concrete results.