Le Nunavik compte 14 communautés autochtones isolées dépendant massivement de la combustion du diésel pour générer leur électricité et répondre aux besoins en chauffage de leurs habitations et de leurs bâtiments publics. Le présent mémoire évalue la capacité des pompes à chaleur géothermique à assistance solaire à réduire la consommation de diésel associée au chauffage, en milieu nordique, au sein des réseaux autonomes. Pour ce faire, une configuration de ce système incluant une assistance solaire photovoltaïque a été proposée afin de répondre aux besoins en chauffage d'un logement situé dans la communauté de Whapmagoostui-Kuujjuarapik, au Nunavik. Un modèle numérique du système de chauffage a été développé sous TRNSYS et les simulations ont permis de connaître l'évolution de ses performances pendant dix années d'exploitation, pour une configuration particulière incluant un échangeur géothermique d'une longueur totale de 260 m et des panneaux photovoltaïques d'une puissance installée de 9 kW. Le fonctionnement du système, les flux d'énergie et la température du fluide dans les différents composants ont également été détaillés. Une étude sensibilité a ensuite permis de montrer l'influence de cinq paramètres de conception sur les performances globales du système au bout de dix années d'exploitation. Les conceptions dotées d'une assistance solaire permettent de réaliser des économies de diésel de 48 à 69% au bout de dix années d'exploitation. En revanche, une analyse économique a révélé que ces systèmes sont très coûteux en raison des batteries et des panneaux photovoltaïques, et qu'ils nécessitent un horizon d'au moins 50 ans et des conditions économiques favorables pour devenir rentables. Enfin, une modification de la méthode de dimensionnement de l'ASHRAE a été proposée. Elle permet de prédire la longueur requise d'échangeurs géothermiques avec une précision de ±31% pour l'ensemble des systèmes simulés, pour une durée d'exploitation de dix ans. / Nunavik has 14 isolated indigenous communities that heavily rely on diesel fuel to generate electricity and meet the heating needs of their homes and public buildings. This thesis evaluates the ability of solar-assisted ground-coupled heat pumps to reduce diesel consumption for heating purposes in a northern environment within autonomous networks. For this purpose, a configuration including a solar-assisted photovoltaic system was proposed to meet the heating needs of a dwelling in the community of Whapmagoostui-Kuujjuarapik, in Nunavik. A numerical model of the heating system was developed in TRNSYS, and the simulations were carried out to know the evolution of its performances during a ten-year operation, for a particular configuration including a ground heat exchanger of a total length of 260 m and photovoltaic panels of an installed capacity of 9 kW. The operation of the system, the energy flows, and the temperature of the fluid in the different components were also evaluated. A sensitivity study then showed the influence of five design parameters on the overall performance of the system after ten years of operation. Designs with solar assistance achieved diesel savings of 48 to 69 percent after ten years of operation. On the other hand, an economic analysis revealed that these systems are very expensive due to the batteries and photovoltaic panels and require a time horizon of at least 50 years and favorable economic conditions to become cost-effective. Finally, a modification to the ASHRAE sizing method was proposed. It predicts the required length of ground heat exchangers with an accuracy of ±31% for all simulated systems, for a ten-year operating life.

La conception et la construction de "parts" en biologie synthétique n'est pas triviale et nécessite de nombreuses conditions. Les "parts" utilisées dans des circuits génétiques devraient être modulaires, bien caractérisées avec un devenir précis et robustes aux changements de l'environnement. Elles devraient être résistantes aux interférences avec l'environnement et aux mutations. Aussi, elles devraient être proprement modélisées sur la base de paramètres dérivés d'expériences au niveau d'une seule cellule. Dans ma thèse, j'ai cherché en détails les conditions nécessaires à l'ingénierie de "parts" individuelles telles que promoteurs, sites de fixation de ribosomes, facteurs de transcription et quelques importants types de dispositifs. De plus, j'ai établi une plate-Forme pour la caractérisation de dispositifs génétiques au niveau d'une cellule unique. Tout le matériel et savoir-Faire nécessaires à l'ingénierie de dispositifs microfluidiques ont été acquis. Le procédé complet depuis la conception de dispositifs microfluidiques de leur fabrication à leur utilisation fonctionnelle pour des expériences microbiennes a été développée avec succès. Un outil d'analyse d'images acquises à partir d'expériences de microscopie parallélisé sur ordinateur a aussi été developpé. Les résultats expérimentaux ont prouvé que les dispositifs développés avaient un comportement conforme aux attentes théoriques. De plus, les protocoles expérimentaux, de fabrication et l'analyse automatique de données se sont avérés être adaptés et efficaces pour la caractérisation au niveau d'une cellule unique des bactéries développées. / The task to design and construct parts for the synthetic biology is not simple and needs to meet a number of requirements. The parts utilized for the construction of genetic circuits should be modular, well-Characterized, well-Behaved and robust to changes in the environment. They should be insulated from cross-Talk with the environment and be resilient to mutations. Finally, they should also be properly modeled based on parameters derived from single-Cell level experiments. In my thesis, i researched in detail the general requirements for the engineering of individual parts like promoters, ribosome binding site, transcription factors and of some important type of devices. Furthermore, i established a complete platform for the single-Cell level characterization of engineered genetic devices. All the required hardware and know-How for the fabrication of microfluidics devices capable of sustained bacterial growth was acquired. The whole process from the design of microfluidics devices that aimed functionality to their fabrication and utilization for microbial experiments was successfully developed. An efficient image-Processing tool for distributed computational analysis of the data acquired during the microscopy experiments was also developed. The experimental results proved that the engineered genetic devices were behaving according to theoretical expectations. Furthermore, the established experimental procedures, fabrication process and automated data analysis showed to be well-Adapted to the task of single-Cell characterization of engineered bacteria and efficient.

Cette recherche porte sur l'exploration et la qualification des dispositifs évolutionnaires appliquées à la conception architecturale. Ici, ce sont les qualités environnementales et plus particulièrement les qualités solaires passives de l'enveloppe de l'édifice qui guideront le processus évolutionnaire. Nous nous attachons plus particulièrement aux phases initiales de la conception, et nous cherchons à spécifier un outil d'assistance favorisant et stimulant une conception créative. Après avoir établi et structuré une connaissance sur les processus de conception, sur la créativité, sur les qualités thermiques et sur les méthodes évolutionnaires, nous proposons un outil prototypal, fondé sur un algorithme génétique et implanté dans un logiciel de type modeleur. Celui-ci a été expérimenté dans le milieu pédagogique, et nous a conduit à caractériser les modalités de création et de conceptualisation de la forme architecturale dans le cadre d'une instrumentation évolutionnaire. Ainsi nous notons le basculement cognitif d'une pensée implicite vers une pensée explicite comme caractéristique fondamentalement de l'instrumentation générative. De plus nous insistons sur l'importance de l'indétermination signifiante comme composante essentielle de la création. Enfin nous proposons la notion de « trans-forme » comme élément caractéristique d'une pensée du processus et de la multiplicité. Cette « meta-forme » serait issue de la description des conditions de mise en forme à travers la paramétrisation des comportements aux limites et des modalités d'émergence.

Les systèmes auteurs (SA) constituent aujourd'hui des outils vitaux en ce qui a trait aux activités de conception de cours dans le domaine du Design Pédagogique (DP). Ces activités permettent d'élaborer des systèmes tuteurs dotés d'une intelligence permettant d'offrir un cadre d'apprentissage et de formation approprié. Cette activité souffre toutefois d'un manque crucial car les SA actuels ne prennent pas en compte l'utilisation de théories pertinentes auxquelles peut se référer le concepteur. Le concepteur n'est ainsi pas en mesure d'avoir accès à ces théories directement à partir du SA. Face à cela, il devient difficile de garantir l'effet de l'apprentissage, car la structure de cours conçue à l'aide des SA ne peut être correctement validée. C'est pour faire face à ces problèmes et fournir une assistance active durant le processus de DP que le présent projet nommé CIAO a été initié. Il a pour objectif de développer un outil d'assistance active basé sur l'usage d'ontologies de théories du Design Pédagogique. Dans le cadre de ce projet, nous avons axé notre attention sur la mise à la disposition du concepteur en tout temps d'une base de connaissance regroupant les théories de l'instruction, de l'apprentissage et du DP. L'accès à ces théories et au savoir qu'elles contiennent permettra à l'auteur de garantir une structure de cours fiable et efficace. Pour la mise en oeuvre, nous avons utilisé (1) une base de connaissances contenant les théories associées aux activités de Design Pédagogique; Cette base de connaissance permettra au concepteur d'explorer en tout temps les théories qu'elle contient et lui permettra d'obtenir des informations clés pour la réalisation de ses activités de DP; (2) des modèles de structures représentés sous forme de scénarios pédagogiques; Ces scénarios constituent le lien entre notre système CIAO et les SA utilisés par le concepteur. Ils pourront être analysés, validés et modifiés en vue de les rendre compatibles aux normes de construction de cours et principalement aux objectifs et attentes visés par le concepteur. L'outil développé dans le cadre de ce projet permet alors d'intégrer une assistance active basée sur des théories pertinentes du Design Pédagogique. Cette assistance est jusqu'à présent l'élément manquant dans les SA. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Assistance au Design Pédagogique, Système tuteur et ontologies, Systèmes auteurs et assistance aux concepteurs, Conception intelligente par Ontologies.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie des procédés et systèmes industriels : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. 217 réf.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1998. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Le présent projet de recherche est dédié à la formalisation et à l'intégration des méthodologies de conception et validation à la phase de conception détaillée, afin de favoriser les échanges de connaissances entre les acteurs impliqués dans le processus de développement de produits. La conception détaillée implique des interactions entre trois éléments : la géométrie, les matériaux et les chargements. Conséquemment, dans le cadre de cette thèse qui intègre plusieurs articles, les liens entre ces trois éléments seront formalisés au niveau des méthodologies de conception. Plus spécifiquement, les méthodologies de conception proposées seront centrées sur la phase de conception détaillée. En effet, dans la littérature existante, peu d'articles s'attardent à décrire les processus itératifs selon lesquels un concept est développé en produit dans le respect des critères de conception mentionnés dans le cahier de charges et tout en gardant le lien avec les connaissances disciplinaires et les outils d'assistance actuels. Il faudra donc envisager des méthodologies de conception détaillée qui cibleront plusieurs critères de conception et qui s'adapteront à divers types de produits. À l'étape de conception détaillée, dans le cadre du processus de développement de produits, il faudra également intégrer l'optimisation et la validation de produits. Les activités d'optimisation permettent de trouver une ou plusieurs combinaisons de paramètres maximisant ou minimisant un critère de conception donné, tandis que les activités de validation fournissent une rétroaction au concepteur, afin de vérifier l'exactitude des calculs réalisés et l'atteinte de tous les critères de conception. L'application d'une décomposition des étapes représente une stratégie qui sera utilisée pour le développement de méthodologies de conception et de validation de produits. Les sous-étapes qui en résulteront seront plus faciles à accomplir et à gérer. Qui plus est, les sous-étapes peuvent interagir entre elles, donc les concepteurs doivent s'assurer que la solution obtenue suite à une étape ne viole pas les hypothèses ou les contraintes d'une autre sous-étape complémentaire. La méthodologie de conception et de validation de produits structuraux, qui en a résulté suite à ce programme de recherche, a été appliquée en milieu industriel dans le but de prouver sa contribution au développement de ce type des produits. Un des gains les plus importants apportés par cette méthodologie c'est qu'on a réussi à réduire le nombre d'itérations au niveau de l'étape de validation expérimentale tout en assurant la rétroaction sur les besoins du client et sur les spécifications du produit. Cette réduction du nombre d'itération au niveau de la validation expérimentale sera transposée également dans une réduction du temps de validation. Finalement, suite à l'application de la nouvelle approche méthodologique, on a été en mesure de développer une composante structurale qui devrait respecter plusieurs critères à la fois et de déterminer d'une manière scientifique sa durée de vie tout en minimisant son surdimensionnement.

Political theorists disagree on the origin of justice. According to the cosmopolitan conception of justice, duties of justice are pre-political and universal. According to the political conception of justice, on the other hand, full duties of justice arise within and only within the context of a political community. Which one of these conceptions one adopts will have a comprehensive impact on ethical issues concerning global justice, such as migration ethics and foreign assistance. In this paper I argue that the political conception is problematic, since it cannot be applied in cases of anarchy. Since anarchic societies are not politically organized, the political conception implies that they are not bound by full duties of justice. Thus, the political conception is unable to criticize some rival theories of justice, such as anarchistic libertarianism, for being unjust. Reversely, if one does find anarchic societies unjust, this intuition speaks against the political conception of justice, but in favor of the cosmopolitan conception. I illustrate my argument by applying it in the case of liberal egalitarianism.

Des structures secondaires d’acides nucléiques atypiques, les structures G-quadruplex, peuvent se former autour d’un cation (K+ ou Na+) dans les régions riches en guanines, grâce à une association de type Hoogsteen. La formation de ces structures est impliquée dans de nombreux mécanismes biologiques, comme la réplication, la transcription ou l’épissage. Elles peuvent affecter l’architecture de l’ADN jusqu’au niveau de la chromatine et provoquer une instabilité importante, tant génétique qu’épigénétique. De nombreuses méthodes ont été développées afin de détecter ces structures in vivo et de comprendre leurs implications au niveau cellulaire. Cependant, le panel d’outils moléculaires disponible actuellement ne permet pas une exploration du génome complète et sélective. Nous avons souhaité développer des outils, capables de sonder efficacement un milieu biologique complexe à la recherche de structures G-quadruplex et d’évaluer le potentiel d’une stratégie thérapeutique anti-tumorale ciblant ces structures. Nous avons mis au point un panel de composés combinant des ligands d’ADN G-quadruplex (PDC, PhenDC3 et Métal-ttpy) avec une biotine et un groupement photoactivable, permettant la capture et l’extraction de structures G-quadruplex de milieux biologiques complexes. Les ligands ont été évalués grâce aux techniques de FID et de FRET-melting, et sélectionnés pour leur affinité mais aussi pour leur affinité pour l’ADN G-quadruplex, assurant un ciblage efficace. Il a également été possible de piéger directement une séquence G-quadruplex en utilisant un complexe de platine, formant un adduit métallique avec les bases de l’ADN. Grâce ce type de ligand d’ADN G-quadruplex, la liaison de coordination métallique joue le rôle de marqueur covalent. Nous avons déterminé sur gel d’électrophorèse la localisation des adduits formés par des complexes dérivés du tolylterpyridine-platine (Pt-ttpy) et étudié la cinétique de platination de l’ADN G-quadruplex. La fonctionnalisation du complexe Pt-ttpy par des groupements photoactivables a permis de réaliser un double-ancrage covalent dans une structure d’ADN G-quadruplex. Par ailleurs, la fonctionnalisation avec un fluorophore a conduit aux premières évaluations en milieu cellulaire.Enfin, notre panel de composés a été testé dans des conditions de capture supportée d’ADN G-quadruplex. Une mise au point de la technique de capture a été réalisée en utilisant des billes magnétiques recouvertes de streptavidine. Les expériences de capture sur billes ont montré que l’efficacité de nos outils varie en fonction de la topologie de la structure G-quadruplex ciblée et du ligand utilisé. Par ailleurs, le groupement photoactivable introduit sur certains de ces outils n’a pas permis d’améliorer la capture d’ADN G-quadruplex. Cependant, il a été possible d’utiliser ces outils en présence d’ADN génomique pour capturer efficacement de fragments d’ADN télomérique, par effet G-quadruplex. / Nucleic acids secondary structures may form in guanine-rich regions by Hoogsteen base-pairing around a cation (K+ or Na+) and stacking of guanine quartets. Those nucleic acid secondary structures called G-quadruplex are believed to play regulatory roles in the main functions related to DNA processing. However, although numerous sequences, potentially forming G4-structures are present in genomes, evidence concerning their in vivo formation and biological role remains limited. Primary aim of our research is to provide new chemical biology tools for evaluating the biological impacts of quadruplexes and the potential of our compounds for quadruplex-targeted anticancer therapy. We have synthetized a set of compounds equipped with biotin and cross linking moieties in order to trap and pull-down G4-structures in various cellular contexts. The G4-ligands (PDC, PhenDC3 and Metal-ttpy) were evaluated thanks to FID and FRET-melting assays, and carefully chosen to efficiently target G-quadruplexes but also to display enough selectivity for cellular assays. Direct trapping of a G-quadruplex structures can also be done by metal complexes, thanks to coordination with DNA bases. Platinum tolylterpyridine derivatives have been studied on gel electrophoresis to map the platination sites and to evaluate the kinetics of the phenomenon. By adding photo crosslinking moieties to Pt-ttpy, efficient double-anchoring has been done on DNA G-quadruplex structure. Moreover, first cellular imaging evaluations were done by adding a fluorophore to this platinum tolylterpyridine complex. To eventually probe quadruplex DNA at the genome-wide scale, full control of the trapping protocol is indeed a key step. Full development of the pull-down step has been done, using streptavidin-coated magnetic beads. On-beads experiments indicate that efficacy of trapping can vary dramatically depending on quadruplex and G4-ligand topologies. Moreover, photo crosslinking moiety, introduced on some compounds, has not shown any improvement of the trapping. However, the development of this method and the design of the capture compounds have led to an optimal isolation of telomeric G-quadruplex forming sequences, from genomic DNA.

La conception des profilés en acier est généralement influencée par l’apparition d’instabilités au niveau local et global de l’élément. Le voilement, le flambement, le déversement ont été source de nombreuses recherches dans le but d’optimiser les coûts des constructions en acier. Une estimation plus précise des charges de ruines réelles devrait permettre des gains, en pratique, de par l’allègement de structures typiquement conçues de façon excessivement sécuritaires. En effet, les règles de conception, proposées par les normes, mènent à une estimation des résistances locales et globales des profilés en I et en H, dont la précision peut être améliorée, et certains chercheurs ont ainsi orienté leur travail vers une optimisation de ces règles. Dans ce contexte, l’O.I.C. (Overall Interaction Concept) qui a été développé dans un premier temps pour les sections tubulaires en acier, permet la conception de tous types de géométries de sections, et cas de chargement, d’une manière simple et efficace. Les formules de résistances ont été développées à partir de résultats expérimentaux et numériques, ceux-ci permettant de prendre en compte, de manière continue, l’interaction entre résistance et instabilité. Cette thèse s’inscrit dans la démarche de l’O.I.C., de par le développement de formules de conception pour les sections en I et en H. Suite à une étude numérique réalisée à partir d’un modèle aux éléments finis, dont la précision a été préalablement vérifiée, des schémas de contraintes résiduelles et imperfections géométriques ont pu être recommandés, afin de garantir l’obtention de résistances fiables. Des études paramétriques furent menées sur des éléments courts, soumis à des cas de chargement simples, telles que la compression pure, la flexion d’axe fort, et la flexion d’axe faible, ainsi que des cas de chargements combinés. Des formulations prédisant la résistance, dans un format O.I.C., ont été ensuite proposées. Davantage d’analyses numériques ont été réalisées afin d’étudier la réponse globale des poutres en I et en H, sujettes au phénomène de déversement, et une équation prédisant leur résistance a été développée. Les formulations proposées ont montré une meilleure fiabilité que celle obtenue selon les directives de l’Eurocode, tout particulièrement dans le cas des sections élancées de classe 4, dont les règles de conception préconisées présentent un manque de précision important. La formulation développée selon l’O.I.C., dans le cas des chargements combinés, bien que d’apparence complexe, permet d’obtenir une estimation de la capacité locale de façon très précise, là où la norme a montré d’importantes lacunes. La performance de la formulation a été préférée à la simplicité, pour assurer son apport vis-à-vis de la précision des normes actuelles. C’est pourquoi ce travail doit être considéré comme une première étape vers une formulation complète de conception des poutres en I et en H, et de futurs travaux pourraient s’intéresser à leur simplification. / Design of steel profiles is generally ruled by the occurrence of local and global instabilities which havebeen of major interest for many years now to reduce costs within steel applications. Closer estimate of actual ultimate strengths shall allow for some savings in practice since some structures typically designed through conservative rules provided by standards such as the Eurocode shall be lightened. The designguide lines currently suggested in codes to predict local and global strengths of I and H-shapes are broadly known to exhibit some conservatism and researchers have been directing their efforts towards an optimisation of such design. Accordingly, the O.I.C. (Overall Interaction Concept) which was first developed for tubular sections,provides a general approach for steel design with a common and straightforward formulation for all load cases and cross-section’s geometries. O.I.C. design equations are derived based on strengths mostly achieved by means of full non-linear analyses since F.E. simulations can provide accurate predictions of actual ultimate strengths and continuously account for the Resistance – Instability interaction. Through the present thesis, design formulae for I and H-shapes were developed as part of the development of the O.I.C. Subsequently to an extensive numerical study through a F.E. model whose reliability was first established by means of comparisons with tests data, reasonable local geometrical imperfections as well as appropriate residual stresses patterns were chosen so that reliable ultimate strengths could be reached with the F.E.models. Then, parametric studies were carried out on short members subject to simple load cases such assimple axial force, major-axis bending or minor-axis bending and combined loadings. Observations on local strengths tendencies allowed the determination of key parameters so that O.I.C. based design proposals predicting the local strengths of hot-rolled and welded I and H-sections could be established. Numerical investigations then focused on the member strength of I and H-sections prone to suffer fromLateral Torsional Buckling so that an accurate design proposal including local/global coupling effects waseventually derived. Accuracy showed great benefits from these O.I.C. based design proposals compared to Eurocode rules,especially for slender sections. The design for which coherence and accuracy was preferred to simplicity has shown drastic efficiency for simple and combined load cases. Owing to the complex strength tendencies observed for sections subject to combined loadings, no consequent simplification of theproposals could be achieved without losing the benefits in accuracy compared to the Eurocode one. This work shall be considered as a first step towards a more coherent and accurate design for steel I andH-sections since further work may be needed towards a simplification of such proposal