L’objectif principal de cette thèse est de souligner que le compromis biais-variance n’est pas toujours vrai (p. ex. dans les réseaux neuronaux). Nous plaidons pour que ce manque d’universalité soit reconnu dans les manuels scolaires et enseigné dans les cours d’introduction qui couvrent le compromis. Nous passons d’abord en revue l’historique du compromis entre les biais et les variances, sa prévalence dans les manuels scolaires et certaines des principales affirmations faites au sujet du compromis entre les biais et les variances. Au moyen d’expériences et d’analyses approfondies, nous montrons qu’il n’y a pas de compromis entre la variance et le biais dans les réseaux de neurones lorsque la largeur du réseau augmente. Nos conclusions semblent contredire les affirmations de l’oeuvre historique de Geman et al. (1992). Motivés par cette contradiction, nous revisitons les mesures expérimentales dans Geman et al. (1992). Nous discutons du fait qu’il n’y a jamais eu de preuves solides d’un compromis dans les réseaux neuronaux lorsque le nombre de paramètres variait. Nous observons un phénomène similaire au-delà de l’apprentissage supervisé, avec un ensemble d’expériences d’apprentissage de renforcement profond. Nous soutenons que les révisions des manuels et des cours magistraux ont pour but de transmettre cette compréhension moderne nuancée de l’arbitrage entre les biais et les variances. / The main goal of this thesis is to point out that the bias-variance tradeoff is not always true (e.g. in neural networks). We advocate for this lack of universality to be acknowledged in textbooks and taught in introductory courses that cover the tradeoff. We first review the history of the bias-variance tradeoff, its prevalence in textbooks, and some of the main claims made about the bias-variance tradeoff. Through extensive experiments and analysis, we show a lack of a bias-variance tradeoff in neural networks when increasing network width. Our findings seem to contradict the claims of the landmark work by Geman et al. (1992). Motivated by this contradiction, we revisit the experimental measurements in Geman et al. (1992). We discuss that there was never strong evidence for a tradeoff in neural networks when varying the number of parameters. We observe a similar phenomenon beyond supervised learning, with a set of deep reinforcement learning experiments. We argue that textbook and lecture revisions are in order to convey this nuanced modern understanding of the bias-variance tradeoff.

Les réseaux orientés contenus (CCN) ont été créés afin d'optimiser les ressources réseau et assurer une plus grande sécurité. Le design et l'implémentation de cette architecture est encore à ces débuts. Ce travail de thèse présente des propositions pour la gestion de trafic dans les réseaux du future.Il est nécessaire d'ajouter des mécanismes de contrôle concernant le partage de la bande passante entre flots. Le contrôle de trafic est nécessaire pour assurer un temps de latence faible pour les flux de streaming vidéo ou audio, et pour partager équitablement la bande passante entre flux élastiques. Nous proposons un mécanisme d'Interest Discard pour les réseaux CCN afin d?optimiser l'utilisation de la bande passante. Les CCN favorisant l'utilisation de plusieurs sources pour télécharger un contenu, nous étudions les performances des Multipaths/ Multisources; on remarque alors que leurs performances dépendent des performances de caches.Dans la deuxième partie de cette thèse, nous évaluons les performances de caches en utilisant une approximation simple et précise pour les caches LRU. Les performances des caches dépendent fortement de la popularité des objets et de la taille des catalogues. Ainsi, Nous avons évalué les performances des caches en utilisant des popularités et des catalogues représentant les données réelles échangées sur Internet. Aussi, nous avons observé que les tailles de caches doivent être très grandes pour assurer une réduction significative de la bande passante; ce qui pourrait être contraignant pour l'implémentation des caches dans les routeurs.Nous pensons que la distribution des caches devrait répondre à un compromis bande passante/mémoire; la distribution adoptée devrait réaliser un coût minimum. Pour ce faire, nous évaluons les différences de coût entre architectures. / Content Centric Network (CCN) architecture has been designed to optimize network resources and ensure greater security. The design and the implementation of this architecture are only in its beginning. This work has made some proposals in traffic management related to the internet of the future.We argue that it is necessary to supplement CCN with mechanisms enabling controlled sharing of network bandwidth by competitive flows. Traffic control is necessary to ensure low latency for conversational and streaming flows, and to realize satisfactory bandwidth sharing between elastic flows. These objectives can be realized using "per-flow bandwidth sharing". As the bandwidth sharing algorithms in the IP architecture are not completely satisfactory, we proposed the Interest Discard as a new technique for CCN. We tested some of the mechanisms using CCNx prototype software and simulations. In evaluating the performance of multi-paths we noted the role of cache performance in the choice of selected paths.In the second part, we evaluate the performance of caches using a simple approximation for LRU cache performance that proves highly accurate. As caches performance heavily depends on populations and catalogs sizes, we evaluate their performance using popularity and catalogs representing the current Internet exchanges. Considering alpha values, we observe that the cache size should be very large, which can be restrictive for caches implementation in routers.We believe that the distribution of caches on an architecture creates an excessive bandwidth consumption. Then, it is important to determine a tradeoff bandwidth/memory to determine how we should size caches and where we should place them, this amounts to evaluate differences, in cost, between architectures

Les coûts de la reproduction sont un compromis biologique (trade-off ) fondamental en théorie des histoires de vie. Par ce compromis, le succès, pour un organisme, d’un évènement de reproduction réduit sa survie et sa fertilité futures. Pour les écologues, ce trade-off correspond principalement à un compromis physiologique résultant d’un processus d’allocation ayant lieu à chaque instant et au niveau de chaque individu. Au contraire, en démographie évolutive, il est envisagé comme un trade-off génétique découlant du polymorphisme génotypique d’un gène pléiotropique agissant de manière antagoniste sur la reproduction aux jeunes âges et la fitness aux âges élevés. L’étude des mécanismes des coûts de la reproduction, physiologiques et génétiques, de leur possible cohabitation et de leur effets relatifs, croisés et conjoints est le sujet de cette thèse. Un examen attentif de la définition originelle des coûts de la reproduction par Williams (1966), nous permet de construire un modèle théorique des coûts physiologiques intégrant leurs aspects mécaniques et évolutifs. Cette construction nous permet d’induire l’intensité des coûts de la reproduction selon la position d’un organisme sur trois continuums d’histoire de vie: "slow-fast", "income-capital breeders" et "quantity-quality".A partir de la décomposition, par Stearns (1989b), de l’architecture des contraintes d’histoire de vie en trois parties – le niveau génotypique, la structure intermédiaire et le niveau phénotypique – nous étendons notre modèle conceptuel pour y intégrer à la fois des trade-offs physiologiques et génétiques. Cela nous permet d’inférer les effets de l’environnement, de sa variance et de la stochasticité individuelle sur la détectabilité de chaque famille de coûts. La différence entre coûts physiologiques et génétiques se retrouve également dans leur modélisation mathématique. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux modèles permettant d’incorporer coûts physiologiques et génétiques. Nous proposons ensuite une méthode vectorielle de construction d’un tel type de modèle, que nous appelons Matrice de Projection de Population Multitrait (MPPM). Ce dernier peut implémenter chaque type de coût en l’intégrant dans la matrice en tant que trait. Nous étendons ensuite aux MPPMs les techniques d’analyse de sensibilité, standards en démographie évolutive, des modèles à un trait aux MPPMs. Surtout, nous décrivons un nouvel outil d’analyse, pertinent en théorie des histoires de vie et en démographie évolutive: la Trait Level Analysis. Elle consiste à comparer des modèles qui partagent les mêmes propriétés asymptotiques. Ceci est rendu possible par le repliement d’une MPPM selon certains traits, une opération qui réduit le nombre de traits du modèle en moyennant ses transitions selon les abondances ergodiques relatives. Ainsi, la Trait Level Analysis permet de mesurer l’importance évolutive des coûts de la reproduction en comparant des modèles implémentant ces coûts, avec des versions ergodiquement équivalentes de ces modèles mais repliées selon les traits supportant les compromis. Nous utilisons des méthodes, classiques et nouvelles, de calculs des moments de la fitness – gradient de sélection, variance du succès reproducteur, variance environnementale – que nous appliquons aux modèles avec coûts et sans coûts afin de mesurer leurs effets démographiques et évolutifs. Nous présentons les effets conjoints des coûts physiologiques et génétiques sur la distribution par âge des taux vitaux d’une population. Nous montrons également comment les coûts physiologiques influencent les deux composants de la sélection efficace, en aplatissant le gradient de sélection d’un côté et en accroissant la taille efficace de la population de l’autre. Enfin, nous démontrons comment l’effet tampon des coûts sur les variances environnementales et démographiques améliore la résilience d’une population soumise aux coûts physiologiques de la reproduction / Costs of reproduction are pervasive in life history theory. Through this constraint, the reproductive effort of an organism at a given time negatively affects its later survival and fertility. For life historians, they correspond mostly to a physiological trade-off that stems from an allocative process, occurring at each time-step, at the level of the individual. For evolutionary demographers, they are essentially about genetic trade-offs, arising from a genetic variance in a pleiotropic gene acting antagonistically on early-age and late-age fitness components. The study, from an evolutionary demographic standpoint, of these mechanisms and of the relative, cross and joint effects of physiological and genetic costs, is the aim of this thesis. The close examination of Williams (1966)’s original definition of the physiological costs of reproduction led us to produce a theoretical design of their apparatus that accounts for both their mechanistic and evolutionary mechanisms. This design allowed us to make predictions with regards to the strength of costs of reproduction for various positions of organisms on three life-history spectra: slow-fast, income-capital breeders and quality-quantity. From Stearns (1989b)’s tryptic architecture of life history trade-offs –that divides their structure into the genotypic level, the intermediate structure and the phenotypic level – we devised a general framework, which models the possible cohabitation of both physiological and genetic costs. From this, we inferred differing detectability patterns of both types of costs according to the environmental conditions, their variance and individual stochasticity. We could also establish that both costs buffer environmental variations, but with varying time windows of effect. Their dissimilarity emerges also from the differences between mathematical projection models specific to each cost. A new family of evolutionary models is therefore required to implement both physiological and genetic trade-offs. We then describe the vector-based construction method for such a model which we call Multitrait Population Projection Matrix (MPPM) and which allows incorporating both types of costs by embedding them as traits into the matrix. We extend the classical sensitivity analysis techniques of evolutionary demography to MPPMs. Most importantly, we present a new analysis tool for both life history and evolutionary demography: the Trait Level Analysis. It consists in comparing pairs of models that share the same asymptotic properties. Such ergodic equivalent matrices are produced by folding, an operation that consists in reducing the number of traits of a multi-trait model, by averaging transitions for the traits folded upon, whilst still preserving the asymptotic flows. The Trait Level Analysis therefore allows, for example, to measure the evolutionary importance of costs of reproduction by comparing models incorporating them with folded versions of these models from which the costs are absent. Using classical and new methods to compute fitness moments – selection gradient, variance in reproductive success, environmental variance - in models with and without the costs, we can show their effects on various demographic and evolutionary measures. We reveal, in this way, the combined effects of genetic and physiological costs on the vital rates of an age-structured population. We also demonstrate how physiological costs affect both components of effective selection, as they flatten the slope of selection gradients and increase the effective size of a population. Finally, we show how their buffering of environmental and demographic variance confer greater resilience to populations experiencing physiological costs of reproduction

Introduction: En réponse aux exigences du gouvernement fédéral en ce qui concerne les temps d'attente pour les chirurgies électives d’hanche et du genou, les Organismes Canadiens de santé ont adopté des stratégies de gestion pour les listes d'attente. Cependant, il n'existe pas actuellement aucune information disponible concernant les effets imprévus, positive ou négative, de ces stratégies. Méthodologie: Un modèle qui a été construit est tombé en panne la gestion de la chirurgie d’hanche et du genou en différentes étapes, afin d'identifier les effets imprévus possibles pour chaque étape; le modèle a été validé auprès d'un panel d'experts. Cette étude a choisi quatre études de cas en fonction de leur durabilité: un cas qui a été durable, un cas qui a été modérément durable, et deux cas peu probable d'être durable. Dans cette étude qualitative, nous avons mené 31 entretiens semi-structurés entre Novembre 2010 et Juin 2011 avec les gestionnaires, les infirmières, les thérapeutes et les chirurgiens impliqués dans la gestion des stratégies du temps d’attente pour les chirurgies électives d’hanche et du genou. Les quatre cas ont été sélectionnés à partir de trois provinces / régions. Nous avons analysé les conséquences non intentionnelles aux niveaux systémique et organisationnelle en utilisant les stratégies dans chaque contexte. Enregistrements des entrevues ont été transcrits mot à mot et soumis à l'analyse du cadre. Résultats: Les effets négatifs sont la précarité des stratégies en raison du non-récurrente financement, l'anxiété chez les patients qui ne sont pas prêts pour la chirurgie, une redistribution du temps de chirurgie vers l’orthopédie au détriment des autres interventions chirurgicales, tensions entre les chirurgiens et entre les orthopédistes et anesthésistes, et la pression sur le personnel dans le bloc opératoire et postopératoire. Conclusion: La stratégie d’implémentation aux niveaux national et local devrait prendre en compte les conséquences potentielles, positives et négatives. Il y a des conséquences inattendues à chaque niveau de l'organisation des soins de santé. Individuellement et collectivement, ces conséquences peuvent positivement et négativement affecter les résultats. Par conséquent, la planification de la santé doit analyser et prendre en compte les conséquences inattendues en termes de bonnes résultats inattendues, compromis et les conséquences négatives afin d'améliorer les résultats. / Introduction: In response to federal government requirements regarding wait times for elective hip and knee surgeries, Canadian healthcare organizations have adopted wait list management strategies. However, there is currently no information available regarding the unanticipated effects, positive or negative, of these strategies. Methodology: A model was constructed that broke down the management of elective hip and knee surgery into different steps, in order to identify the unanticipated potential effects for each step; the model was validated with a panel of experts. This study chose four case studies based on their sustainability: one case that was sustainable, one case that was moderately sustainable, and two cases considered unlikely to be sustainable. In this qualitative study, we conducted 31 semi-structured interviews between November 2010 and June 2011 with managers, nurses, therapists and surgeons involved in wait time management strategies for hip and knee surgeries. The four cases were selected from three provinces/areas. We analyzed potential unintended consequences at the systemic and organizational levels of using these strategies in each setting. Interview recordings were transcribed verbatim and subjected to framework analysis. Results: Negative effects were the strategies’ precariousness due to non-recurrent funding, anxiety in patients not ready for surgery, a redistribution of surgical time toward orthopaedics at the expense of other surgeries, tensions between surgeons and between orthopaedic surgeons and anaesthesiologists, and significant pressure on personnel in the operating suite and in post-operative care. Conclusions: Strategy implementation at the national and local levels should take into consideration any potential consequences, positive and negative. There are unintended consequences at each level of healthcare organization. Individually and jointly, these consequences can positively and negatively affect outcomes. Therefore, health planning should analyze and take into account unintended consequences in terms of serendipities, trade-offs and negative consequences in order to improve results.

On aurait pu s'attendre à ce que la politique de subvention préférentielle (SEP), de 2008, contribue à l'égalité de chances des « élèves prioritaires ». Cependant, ces principes politiques se sont heurtés à plusieurs obstacles de l'ordre idéologique, pragmatique et structurel. La continuité des pratiques sélectives dans le secteur privé subventionné a été expliquée, par le faible pouvoir coercitif de la loi ou par les logiques de ce secteur d'enseignement. Mais, derrière cette assertion que se passe-t-il réellement ? Dans un monde à multiples références à quelles logiques répondent les établissements ? À la différence des travaux normatifs déjà produits sur cette question, cette thèse propose d'interroger la réalité de certains de ces établissements, explorant comment la politique a été traduite, arrangée et accommodée à partir des justifications et des pratiques des acteurs. Cette approche invite à repenser l'intention volontariste que sous-entend la recherche sur les politiques éducatives. Celle-ci n'a que peu conceptualisé le pouvoir de négociation de l'établissement scolaire face à l'action publique. Nous avons réalisé une analyse descriptive des sept établissements privés subventionnés sous l'angle de leurs identités. Tenant compte de leurs logiques d'action, nous avons reconstitué les processus d'appropriation de la politique SEP que nous décrivons selon deux régimes d'action. Selon un « régime de justice », nous abordons les accords et désaccords construits localement, autour de la « priorité scolaire » ce qui montre dans certains cas, la tension entre identité organisationnelle et logiques de la politique, décelant une conception libérale du bien commun. Selon un « régime de justesse », nous décrivons les traductions de la politique en termes concrets, au travers de la description d'actions, qui par ailleurs, se révèlent moins focalisées sur les « élèves prioritaires » que sur l'unité établissement. Ces deux dimensions décèlent le processus de changement d'un système scolaire fragmenté qui s'apprête à implémenter une nouvelle réforme nationale d'inclusion sociale. / The preferential subsidy policy, as of 2008, was expected to contribute to equal opportunities for "priority students". however, these political principles have encountered several obstacles of the ideological, pragmatic and structural order. the continuity of the selective practices in the particular subsidized sector was explained by the little coercive effect of the law or of the logics in this educational sector. but behind this really happening statement? in a world with multiple references to what logics respond establishments? unlike normative works that have already studied this subject, our thesis proposes to interrogate the reality of certain establishments, exploring how politics has been translated, adapted and installed in the speeches and in the practices of the actors. this approach invites us to reconsider the voluntariness implied by research on education policy, which has little conceptualized the bargaining power of the school in the face of public action. A descriptive analysis of the seven subsidized private schools was carried out in terms of their identities. taking into account their logic of action, we have reconstructed the process of appropriation of sep policy that will be described according to two regimes of action. according to a "regime of justice" (or justification), agreements and disagreements built locally around the "take off priority" are discussed, which in some cases show the tension between the organization's identity and the logic of politics, showing a liberal conception of the common good. according to a "regime of fairness" (or routine) the translations of the policy are described in concrete terms, through the description of actions, which also seem to be less focused on "priority" students than on the establishment unit . these two dimensions show the process of change of a fragmented school system that is implementing a national reform of social inclusion.

Cette recherche étudie la clandestinité de migrants sans autorisation de séjour dans la métropole. Son objectif est de rendre compte de la condition clandestine dans la métropole au début du XXIe siècle, mais aussi de montrer ses incidences et d'expliquer son émergence et sa perpétuation. Pour atteindre l'objectif, une enquête de terrain - soit des entretiens et des observations réalisés auprès des migrants clandestins thaïlandais résidant dans Paris et sa banlieue et des personnes au contact d'eux - a été menée. L'enquête permet, en premier lieu, de caractériser la condition clandestine par les situations d'invisibilité, d'insécurité et carcérales. Elle montre, en second lieu, que la condition clandestine dessine des caractéristiques propres aux personnalités clandestines : la mélancolie, la peur, la réserve et la discrétion, mais aussi la fierté. De plus, l'une des spécificités des clandestins, construite par la condition clandestine, est qu'ils souhaitent finir par retourner dans la société d'origine car ils ne s'intègrent pas dans la société d'accueil. L'enquête sert, en troisième lieu, à cerner les contextes, processus ou conditions qui génèrent, maintiennent et perpétuent la condition clandestine. Ce qui amène à formuler cette thèse : la condition clandestine existe dans le cadre du compromis clandestin, soit l'ensemble des accords explicites et implicites entre les employeurs, les bailleurs et les clandestins autour de l'assistance sociale et de l'impossibilité des pouvoirs publics de contrôler ou de régulariser tous les clandestins. Le compromis clandestin est le processus qui produit, maintient et perpétue la clandestinité. La métropole est propice à la clandestinité car elle constitue un lieu d'échappatoire au contrôle et un grand marché de travail et de logement clandestin. / This research studies the clandestinity of migrants without authorization of residence in metropolis. Its objective is to report the clandestine condition in the metropolis of the beginning of the 21st century, but also to show its impact and explain its emergence and perpetuation. To achieve the objective, a fieldwork - interviews and observations made with Thai illegal migrants residing in Paris and its suburbs and people in contact with them - was carried out. The survey makes it possible, in the first place, to characterize the clandestine condition by situations of invisibility, insecurity and incarcerated. It shows, secondly, that the clandestine condition draws these characteristics of clandestine personalities : melancholy, fear, reserve and discretion, but also pride. Moreover, another specificity of illegal migrants, built up by the clandestine condition, is they wish to end up returning to society of origin because they do not integrate into host society. Thirdly, the survey serves to identify the contexts, processes or conditions that generate, maintain and perpetuate clandestine condition. This leads to the formulation of this thesis: clandestine condition exists within the framework of the clandestine compromise, that is to say of the explicit and implicit agreements between employers, landlord and illegal migrants around social assistance and the impossibility of powers control or regularization of all illegal migrants. The clandestine compromise is the process that produces, maintains and perpetuates the clandestinity. The metropolis is conducive to clandestinity because it constitutes a place of escape from control and a large market for work and clandestine housing.

L’utilisation des modèles 3D, représentés sous forme de maillage, est sans cesse croissante dans de nombreuses applications. Pour une transmission efficace et pour une adaptation à l’hétérogénéité des ressources de ces modèles, des techniques de compression progressive sont généralement utilisées. Afin de protéger le droit d’auteur de ces modèles pendant la transmission, des techniques de tatouage sont également employées. Dans ces travaux de thèse, nous proposons premièrement deux méthodes de compression progressive pour des maillages avec ou sans information de couleurs et nous présentons finalement un système conjoint de compression progressive et de tatouage. Dans une première partie, nous proposons une méthode d’optimisation du compromis débit-distorsion pour des maillages sans attribut de couleur. Pendant le processus de l’encodage, nous adoptons la précision de quantification au nombre d’éléments et à la complexité géométrique pour chaque niveau de détail. Cette adaptation peut s’effectuer de manière optimale en mesurant la distance par rapport au maillage original, ou de façon quasi-optimale en utilisant un modèle théorique pour une optimisation rapide. Les résultats montrent que notre méthode donne des résultats compétitifs par rapport aux méthodes de l’état de l’art. Dans une deuxième partie, nous nous focalisons sur l’optimisation du compromis débit-distorsion pour des maillages possédant l’information de couleur attachée aux sommets. Après avoir proposé deux méthodes de compression pour ce type de maillage, nous présentons une méthode d’optimisation du débit-distorsion qui repose sur l’adaptation de la précision de quantification de la géométrie et de la couleur pour chaque maillage intermédiaire. Cette adaptation peut être effectuée rapidement selon un modèle théorique qui permet d’évaluer le nombre de bits de quantification nécessaire pour chaque maillage intermédiaire. Une métrique est également proposée pour préserver les éléments caractéristiques durant la phase de simplification. Finalement, nous proposons un schéma conjoint de compression progressive et de tatouage. Afin de protéger tous les niveaux de détails, nous insérons le tatouage dans chaque étape du processus d’encodage. Pour cela, à chaque itération de la simplification, nous séparons les sommets du maillage en deux ensembles et nous calculons un histogramme de distribution de normes pour chacun d’entre eux. Ensuite, nous divisons ces histogrammes en plusieurs classes et nous modifions ces histogrammes en décalant les classes pour insérer un bit. Cette technique de tatouage est réversible et permet de restaurer de manière exacte le maillage original en éliminant la déformation induite par l’insertion du tatouage. Nous proposons également une nouvelle méthode de prédiction de la géométrie afin de réduire le surcoût provoqué par l’insertion du tatouage. Les résultats expérimentaux montrent que notre méthode est robuste à diverses attaques géométriques tout en maintenant un bon taux de compression / The use of 3D models, represented as a mesh, is growing in many applications. For efficient transmission and adaptation of these models to the heterogeneity of client devices, progressive compression techniques are generally used. To protect the copyright during the transmission, watermarking techniques are also used. In this thesis, we first propose two progressive compression methods for meshes with or without color information, and we present a joint system of compression and watermarking. In the first part, we propose a method for optimizing the rate-distortion trade-off for meshes without color attribute. During the encoding process, we adopt the quantization precision to the number of elements and geometric complexity. This adaptation can be performed optimally by measuring the distance regarding the original mesh, or can be carried out using a theoretical model for fast optimization. The results show that our method yields competitive results with the state-of-the-art methods. In the second part, we focus on optimizing the rate-distortion performance for meshes with color information attached to mesh vertices. We propose firstly two methods of compression for this type of mesh and then we present a method for optimizing the rate-distortion trade-off based on the adaptation of the quantification precision of both geometry and color for each intermediate mesh. This adaptation can be performed rapidly by a theoretical model that evaluates the required number of quantization bits for each intermediate mesh. A metric is also proposed in order to preserve the feature elements throughout simplification. Finally, we propose a joint scheme of progressive compression and watermarking. To protect all levels of detail, we insert the watermark within each step of the encoding process. More precisely, at each iteration of simplification, we separate vertices into two sets and compute a histogram of distribution of vertex norms for each set. Then, we divide these histograms into several bins and we modify these histograms by shifting bins to insert a bit. This watermarking technique is reversible and can restore exactly the original mesh by eliminating the distortion caused by the insertion of the watermark. We also propose a new prediction method for geometry encoding to reduce the overhead caused by the insertion of the watermark. Experimental results show that our method is robust to various geometric attacks while maintaining a good compression ratio

Cette thèse s'intéresse aux méthodes d'itération sur les politiques dans l'apprentissage par renforcement à grand espace d'états avec approximation linéaire de la fonction de valeur. Nous proposons d'abord une unification des principaux algorithmes du contrôle optimal stochastique. Nous montrons la convergence de cette version unifiée vers la fonction de valeur optimale dans le cas tabulaire, ainsi qu'une garantie de performances dans le cas où la fonction de valeur est estimée de façon approximative. Nous étendons ensuite l'état de l'art des algorithmes d'approximation linéaire du second ordre en proposant une généralisation de Least-Squares Policy Iteration (LSPI) (Lagoudakis et Parr, 2003). Notre nouvel algorithme, Least-Squares [lambda] Policy Iteration (LS[lambda]PI), ajoute à LSPI un concept venant de [lambda]-Policy Iteration (Bertsekas et Ioffe, 1996) : l'évaluation amortie (ou optimiste) de la fonction de valeur, qui permet de réduire la variance de l'estimation afin d'améliorer l'efficacité de l'échantillonnage. LS[lambda]PI propose ainsi un compromis biais-variance réglable qui peut permettre d'améliorer l'estimation de la fonction de valeur et la qualité de la politique obtenue. Dans un second temps, nous nous intéressons en détail au jeu de Tetris, une application sur laquelle se sont penchés plusieurs travaux de la littérature. Tetris est un problème difficile en raison de sa structure et de son grand espace d'états. Nous proposons pour la première fois une revue complète de la littérature qui regroupe des travaux d'apprentissage par renforcement, mais aussi des techniques de type évolutionnaire qui explorent directement l'espace des politiques et des algorithmes réglés à la main. Nous constatons que les approches d'apprentissage par renforcement sont à l'heure actuelle moins performantes sur ce problème que des techniques de recherche directe de la politique telles que la méthode d'entropie croisée (Szita et Lorincz, 2006). Nous expliquons enfin comment nous avons mis au point un joueur de Tetris qui dépasse les performances des meilleurs algorithmes connus jusqu'ici et avec lequel nous avons remporté l'épreuve de Tetris de la Reinforcement Learning Competition 2008 / This thesis studies policy iteration methods with linear approximation of the value function for large state space problems in the reinforcement learning context. We first introduce a unified algorithm that generalizes the main stochastic optimal control methods. We show the convergence of this unified algorithm to the optimal value function in the tabular case, and a performance bound in the approximate case when the value function is estimated. We then extend the literature of second-order linear approximation algorithms by proposing a generalization of Least-Squares Policy Iteration (LSPI) (Lagoudakis and Parr, 2003). Our new algorithm, Least-Squares [lambda] Policy Iteration (LS[lambda]PI), adds to LSPI an idea of [lambda]-Policy Iteration (Bertsekas and Ioffe, 1996): the damped (or optimistic) evaluation of the value function, which allows to reduce the variance of the estimation to improve the sampling efficiency. Thus, LS[lambda]PI offers a bias-variance trade-off that may improve the estimation of the value function and the performance of the policy obtained. In a second part, we study in depth the game of Tetris, a benchmark application that several works from the literature attempt to solve. Tetris is a difficult problem because of its structure and its large state space. We provide the first full review of the literature that includes reinforcement learning works, evolutionary methods that directly explore the policy space and handwritten controllers. We observe that reinforcement learning is less successful on this problem than direct policy search approaches such as the cross-entropy method (Szita et Lorincz, 2006). We finally show how we built a controller that outperforms the previously known best controllers, and shortly discuss how it allowed us to win the Tetris event of the 2008 Reinforcement Learning Competition

De nos jours plus que jamais, il est nécessaire d’anticiper et de comprendre les réponses évolutives des organismes vivants, face à des habitats instables et hétérogènes. Mais à quel point cela est-il possible ? Reproduire l’ensemble du déroulé d’une trajectoire évolutive nécessite de pouvoir décrire, d’une part, le « matériel » disponible pour s’adapter (c’est-à-dire les effets phénotypiques associés à la variabilité génétique produite), d’autre part, comment agissent les forces évolutives, associées à un contexte écologique, pour aboutir à un certain « assemblage » de ce matériel. Dans sa version la plus simple, ce processus évolutif peut-être décrit par plusieurs cycles d’évènements de mutations-sélection conduisant à l’adaptation d’une population à son environnement. Cette dynamique correspond assez bien à celle qui est décrite par les populations bactériennes dans les expériences d’évolution contrôlées en laboratoire. Parallèlement, les modèles de paysages adaptatifs (phénotypiques), et en particulier le modèle géométrique de Fisher, sont des outils très puissants pour formuler des prédictions générales et quantitativement testables sur ces trajectoires évolutives. Cependant, ils restent très théoriques et ont été largement pensés dans un contexte écologique simplifié. Au cours de cette thèse, nous avons identifié les déterminants (mutationnels et sélectifs) des trajectoires évolutives à long terme de populations bactériennes s’adaptant dans différents contextes environnementaux. Une première partie des résultats est mise en lumière par la validation expérimentale et la reconstruction de la topographie du paysage adaptatif généré par différentes doses d’un antibiotique, le long d’un gradient. Une deuxième partie expérimentale vise à intégrer une composante biotique (une autre bactérie) à ce même contexte environnemental. Les processus évolutifs intervenant au cours d’une coévolution à long terme maintenue par sélection fréquence-dépendante, y sont étudiés. / Today more than ever, it is crucial to anticipate and understand the evolutionary responses of living organisms faced with heterogeneous and unstable habitats. But to what extent is this possible? To reproduce an entire evolutionary trajectory, we must first describe the “material” available for adaptation (e.g. the phenotypic effects associated with the existing and novel genetic variability), and second describe the way evolutionary forces, shaped by the ecological context, result in specific “assemblies” of this material. At its simplest, this evolutionary process can be described by several cycles of mutation-selection events, leading to the adaptation of a population to an environment. This process is reflected in the evolutionary trajectories of bacterial lineages undergoing controlled experimental evolution in the lab. Concurrently, adaptive (phenotypic) landscape models, and especially Fisher’s geometrical model of adaptation, are powerful tools to formulate general predictions, which can then be tested on such evolutionary trajectories. However, they remain highly theoretical, and are widely conceived in a simple ecological context. In this thesis, we identified the (mutational and selective) determinants of the evolutionary trajectories of bacterial lines adapting to various environmental contexts. A first set of results regards evolution along a gradient of antibiotic doses, and their relevance is highlighted by experimental validation and by the reconstruction of the underlying adaptive landscape. A second experimental part integrates a biotic component (another bacteria) to the same environmental context. The evolutionary processes acting throughout the resulting long-term coevolution – maintained by frequency-dependent selection – are studied.

L'objectif principal de cette thèse est d'étudier comment la sélection naturelle façonne les traits d'histoire de vie et le comportement des animaux en fonction de l'environnement écologique dans lequel ils évoluent. Ce cadre théorique soulève des hypothèses spécifiques concernant les processus de reproduction, de dispersion et d'approvisionnement chez le parasitoïde Ibalia leucospoides. Les expériences d'écologie comportementale et d'écophysiologie menées sur des parasitoïdes femelles d' Ibalia leucospoides démontrent principalement que (1) la proportion d'oeufs matures que possède la femelle à l'émergence est élevée par rapport à sa fécondité potentielle : I. Leucospoides adopte une stratégie proovigénique ; (2) l'alimentation a un effet négligeable sur les femelles adultes : elle n'influence ni la maturation des oeufs, ni la survie, ni les capacités de vol ; (3) dans nos conditions expérimentales, la capacité de vol dépend des caractéristiques morphologiques du parasitoïde (taille et charge alaire) ; et (4) concernant la recherche d'hôtes, les femelles sont capables de discerner des différences dans la qualité des patchs d'hôtes à distance, sans les échantillonner. D'autre part, le temps d'exploitation d'un patch dépend des informations obtenues des patchs voisins. Le succès reproductif du parasitoïde proovigénique Ibalia leucospoides, n'est pas limité par le manque de nourriture chez l'adulte. La stratégie d'allocation des ressources entre les différentes fonctions biologiques, ainsi que le comportement d'approvisionnement adopté par cette espèce de parasitoïde pourraient vraisemblablement être une réponse aux caractéristiques de l'habitat, telle que la distribution fortement agrégée des Sirex noctilio, l'hôte, ainsi que la disponibilité des ressources (i.e. hôtes et nourriture) / The central aim of this thesis is to explore how natural selection shapes life history traits and behaviuors according to the ecological environment in which an animal exists. This overall framework leads to specific hypotheses concerning the reproductive, dispersal and foraging processes in the parasitoid Ibalia leucospoides. The experiments in behavioural ecology and eco-physiology in female parasitoids of Ibalia leucospoides show as main results, that (1) the proportion of the potential lifetime eggs complement that is mature at female emergence is high; (2) low dependency on adult female feeding, not only for egg maturation but also for survival and flight; (3) under our experimental conditions flight capacity depends on the morphological characteristics of the parasitoid (size and wing loading); and (4) regarding host foraging, females accurately assess differences in host patch quality from a distance without the need of displaying a sampling process; in addition that patch exploitation times depend on the information obtained from the surrounding patches. The reproductive success of I. leucospoides, a proovigenic parasitoid, is not constrained by adult food deprivation. Both the resource allocation strategy toward the different biological functions and the foraging behaviour adopted by this parasitoid species may well be in respond to habitat characteristics, such as a strongly aggregated distribution of Sirex noctilio, the host, as well as to the resources availability (i.e. host and food)