Thèse doctorat : Informatique : Rennes 1 : 2007. / Bibliogr. p. 155-161.

Thèse de doctorat : Sciences pour l'ingénieur : Strasbourg 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 6 p.

Reproduction de : Thèse doctorat : Informatique : Reims : 2008. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. p. 101-106.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Informatique : Le Mans : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 253-265.

L'objectif de cette thèse est de s'inspirer de la neurobiologie pour modéliser les mécanismes émotionnels de bas niveau sur un robot évoluant en environnement réel. Ce travail présente un modèle des émotions cohérent avec les données expérimentales décrivant le fonctionnement des structures cérébrales principales impliquées dans les mécanismes émotionnels. Les émotions jouent un rôle capital aussi bien pour la régulation du comportement des êtres humains que des animaux. En accord avec la vision darwinienne, les émotions sont vues comme des mécanismes adaptatifs favorisant la survie. Cependant, leur organisation autours de signaux essentiellement positifs et négatifs leur donne un caractère dimensionnel. Notre modèle considère les émotions comme le résultat de la dynamique d'interactions entre deux systèmes permettant l'évaluation des interactions avec l'environnement physique d'une part et l'environnement social d'autre part. Cette approche bioinspirée des émotions permet de donner aux robots une mécanique de base pour construire leur autonomie comportementale et leurs capacités de communication. Dans cette thèse, nous montrons qu'elles permettent autant de s'adapter aux caractéristiques de l'environnement que de servir de support à une communication non verbale. L'approche biomimétique de notre travail se traduit en termes méthodologiques par l'utilisation de réseaux de neurones formels pour les architectures de contrôle du robot mais aussi en termes fonctionnels par l'organisation de ces réseaux comme modèles de différentes structures du cerveau et de leurs interactions (amygdale, accumbens, hippocampe et cortex préfrontal). Suivant le courant animat, le robot est vu comme un animal aux besoins vitaux satisfaits par les ressources de son environnement. Les expérimentations seront illustrées sur des comportements de navigation reposant sur les apprentissages de conditionnements visuo-moteurs (stratégie visuelle) et sur l'intégration de chemin (stratégie propioceptive). Les conditionnements associant les signaux nocicepteurs et hédoniques aux autres informations sensorielles ou aux actions du robot sont à la base des régulations émotionnelles. Les prédictions que forme le robot lui permettent d'apprendre des comportements aversifs ou appétitifs en réponse à ses anticipations de "douleur" ou de "plaisir". Il peut aussi monitorer ses prédictions afin d'évaluer l'efficacité de ses comportements. C'est ce qui lui permet de réguler ses motivations et de sélectionner ses stratégies (navigation visuelle ou proprioceptive) et ses buts (ressources de l'environnement) de façon à satisfaire au mieux son équilibre interne en fonction de son environnement. Cette utilisation de signaux bas niveau positifs et négatifs permet de construire un modèle émotionnel minimal assurant au robot une autonomie comportementale. Dans un deuxième temps, nous utilisons l'expressivité émotionnelle comme base à une communication avec le robot. Une tête mécanique permet au robot d'exprimer ses émotions grâce à ses expressions faciales. Cette communication consiste à donner au robot des signaux de récompense et de punition. Nous avons développé un modèle permettant de construire de manière autonome ces signaux d'interaction en leur donnant leur valeur émotionnelle. Cet échange d'informations avec le robot lui permet d'apprendre à valuer son environnement ou son comportement et ainsi d'apprendre interactivement à résoudre ses problèmes de navigation. La modélisation des mécanismes émotionnels présentées dans cette thèse permet d'aborder aussi bien les questions de robotique autonome que d'interactions Homme-Machine. Plus largement, cette approche illustre l'intérêt de placer la robotique au coeur des sciences cognitives grâce à l'éclairage que permet l'analyse des comportements rendus possibles par des architectures neuronales relativement simples.

Th. doct.--Géosci. et matières premières--Nancy--Inst. natl. polytech. de Lorraine, 1998. / Bibliogr. p. 297-303. Résumé en français et en anglais. 1998 d'après la déclaration de dépôt légal.

Thèse (D. en sciences de l'environnement)--Université du Québec à Montréal, 2005. / En tête du titre: Université du Québec à Montréal. Comprend des réf. bibliogr. Publié aussi en version électronique.

Les matériaux multiferroïques, dans lesquels magnétisme et ferroélectricité coexistent, sont un intérêt majeur dans le domaine du stockage de l'information. Un couplage magnétoélectrique robuste, ainsi qu'une polarisation électrique importante, sont les conditions requises à température ambiante pour ces matériaux multifonctionnels. Ce manuscrit rend compte de travaux théoriques visant à principalement caractériser les propriétés magnétiques d'oxydes à majorité cuivrés, susceptibles de répondre à ces exigences. Une première partie vise à une présentation succincte des cuprates, et de concepts fondamentaux concernant le magnétisme et la multiferroïcité. La seconde partie expose les méthodes de modélisation employées. Le chapitre trois donne à un aperçu de techniques expérimentales, tels que le magnétomètre à SQUID ou la RPE. Ensuite, les composés AFeO₃ (A = Sc, In et Bi) et un complexe à base de chrome servent de terrain de jeu, à la mise en place de l'approche calculatoire. La complémentarité entre les méthodes ab initio et les techniques de type Monte-Carlo ou Diagonalisation Exacte, permet une description complète du diagramme de phases magnétiques, alimentée d'une discussion permanente avec l'expérience. Une stratégie similaire est utilisée dans le chapitre suivant, avec l'étude du composé SeCuO₃ et de ses fluctuations quantiques. La dernière partie consiste en la caractérisation de l'effet d'une pression physique (hydrostatique ou uniaxiale) ou chimique sur les propriétés magnétiques des composés CuO, Cu₂OX₂ et CuX₂ (X=F, Cl, Br et I). / Multiferroic materials, in which magnetism and ferroelectricity coexist, have a great interest for memory devices. A robust magnetoelectric coupling, and a high electric polarization, are required at ambient temperature for these multifunctional materials. This thesis reports theoretical works mainly devoted to characterize magnetic properties of cuprates and other oxide compounds, which could develop such skills. A first part aims at briefly discussing cuprates and fundamental concepts of magnetism and multiferroicity. The second chapter is devoted to the theoretical methods used during these works. The third chapter corresponds to a brief overview of experimental techniques, like SQUID magnetometry or EPR. In the fourth chapter, AFeO₃ (A = Sc, In and Bi) multiferroic hexaferrites and a complex based on chromium centers are considered as a "testing ground" to the establishment of the computational approach. Thanks to the complementarity between ab initio methods, using Density Functional Theory, and simulation techniques as Monte-Carlo or Exact Diagonalization procedures, the entire magnetic phase diagram can be fully described. In chapter 5, a similar strategy is considered for studying the SeCuO₃ compound, which exhibits two decoupled magnetic sub-networks and quantum fluctuations. The last chapter of this thesis focuses on the tuning of the magnetic phases diagrams of CuO, Cu₂OX₂ and CuX₂ compounds (X = F, Cl, Br, I) applying physical (hydrostatic and uniaxial) and chemical pressures.

Contexte : L’acide perfluorooctanoïque (PFOA) est présent dans le sang de presque tous les participants dans les études de biosurveillance. L’appréciation des risques pour la santé qui sont associés aux concentrations sanguines de PFOA est difficile, car les valeurs guides d'exposition (VGE) sont généralement exprimées en termes de dose externe. Des équivalents de biosurveillance (ÉB) compatibles avec les VGE pourraient faciliter l'interprétation des concentrations de PFOA dans le contexte du risque pour la santé. Objectifs : i) Dériver des ÉB pour le PFOA sérique ou plasmatique correspondant aux VGE de la Environmental Protection Agency des États-Unis (U.S. EPA), de la Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) et de Santé Canada, et ii) comparer les ÉB avec les concentrations de PFOA mesurées dans des enquêtes nationales de biosurveillance. Méthodes : En partant des points de départ à partir desquels les VGE ont été estimées, nous avons dérivé des ÉB à l'aide de données ou modèles pharmacocinétiques et de facteurs d'incertitude. À l'aide d'un modèle pharmacocinétique animal de gestation et de lactation, nous avons converti les points de départ chez les souris gestantes (U.S. EPA 2016, ATSDR) en concentrations sériques chez l’organisme en développement pour quatre mesures de dose (concentrations moyenne prénatale, moyenne postnatale, moyenne totale, et maximale). Les concentrations équivalentes chez le fœtus humain et l’enfant ont ensuite été converties en ÉB correspondants dans le sérum maternel humain au moment de la conception à l'aide d’une modèle pharmacocinétique humain de grossesse et d’allaitement. Le point de départ chez les rongeurs adultes (Santé Canada) a été converti en un ÉB dans le sérum humain adulte à l'aide de données expérimentales. Pour le point de départ basé sur l'épidémiologie (valeur provisoire de 2022 de l’U.S.EPA), un BE a été dérivé à l'aide d'un modèle pharmacocinétique humain de grossesse et d’allaitement. Les BE dérivés ont été comparés à des données de biosurveillance canadiennes et américaines. Résultats : Les ÉB étaient de 684 ng/mL pour Santé Canada, de 0.012 ng/mL pour l’U.S. EPA (valeur provisoire de 2022), et variaient de 15 à 29 ng/mL pour l’U.S. EPA (valeur de 2016) et de 6 à 10 ng/mL pour l’ATSDR. Les 95ème centiles des concentrations sériques dans l'Enquête canadienne sur les mesures de la santé (ECMS) de 2018-2019 et dans la National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) de 2017-2018 étaient légèrement inférieures à l’ÉB de l’ATSDR et deux ordres de grandeur plus élevées que l'ÉB pour la valeur provisoire de 2022 de l’U.S. EPA. Conclusion : Les ÉB couvraient quatre ordres de grandeur. Les concentrations de PFOA mesurés dans des enquêtes nationales de biosurveillance canadiennes et américaines étaient supérieures ou similaires à certains de ces ÉB. / Background: Perfluorooctanoic acid (PFOA) is detected in the blood of virtually everyone participating in biomonitoring studies. Assessing the health risks associated with blood PFOA levels is challenging because exposure guidance values (EGVs) are typically expressed in terms of external dose. Biomonitoring equivalents (BEs) consistent with EGVs could facilitate interpreting biomarker levels in a health risk context. Objective: To i) derive BEs for serum/plasma PFOA corresponding to the EGVs of the U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA), the Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) and Health Canada, and ii) compare with PFOA levels measured in national biomonitoring surveys. Methods: Starting from the points of departure from which EGVs were estimated, we derived BEs using pharmacokinetic data/models and uncertainty factors. Using an animal gestational/lactational pharmacokinetic model, we converted points of departure in pregnant dams (U.S. EPA 2016, ATSDR) into serum concentrations in the developing organism for four dose metrics: average prenatal, average postnatal, average overall, and maximum concentrations. Equivalent human fetus and child concentrations were then converted into corresponding BEs in maternal serum at time of conception using a pharmacokinetic model of human gestation/lactation. The point of departure in adult rodents (Health Canada) was converted into a BE in adult serum using experimental data. For the epidemiology-based point of departure (U.S.EPA 2022, draft), a BE was derived using a human pharmacokinetic model of gestation/lactation. BEs were compared with Canadian and U.S. biomonitoring data. Results: BEs (ng/mL) were 684 for Health Canada, 0.012 for the U.S. EPA (2022 draft), and ranged from 15-29 for the U.S. EPA (2016) and from 6-10 for ATSDR. Ninety-fifth percentiles of serum levels from the 2018-2019 Canadian Health Measures Survey (CHMS) and the 2017-2018 National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) were slightly below the BE for the ATSDR, and two orders of magnitude above the BE for the U.S. EPA (2022 draft). Conclusion: BEs varied over four orders of magnitude. Levels measured in Canadian and U.S. national surveys were higher than or close to some of these BEs.

Les processus qui se déroulent à l'interface air-mer ont une importance cruciale pour les cyclones tropicaux (TCs). Les TCs tirent leur énergie de la chaleur de l'océan superficiel mais induisent aussi un refroidissement en surface : le sillage froid (ou Cold Wake CW) qui exerce une rétroaction négative sur leur intensité. Cette thèse détaille tout d'abord les processus impliqués dans le refroidissement de surface ainsi que les caractéristiques du cyclone et de l'océan qui en contrôlent l'amplitude. Trois proces- sus principaux participent à la CW : le mélange vertical, les flux de chaleur en surface (dominés par l'évaporation) et l'advection. Le mélange vertical homogénéise les eaux chaudes de surface et les eaux froides sous-jacentes, refroidissant la surface tout en réchauffant la sub-surface. Il est responsable de la majeure partie du refroidissement sous le TC et est donc le processus clé de la rétroaction de la CW. Les flux de chaleur contribuent peu au refroidissement sous le TC, mais ils refroidissent sur de larges régions. Enfin, l'advection horizontale fait diverger les eaux chaudes en surface et participe à modifier la forme de la CW. Dans cette thèse, je définis un indice de puissance du vent intégré pendant le passage du TC (WPi pour Wind Power index) et montre que l'amplitude de la CW augmente linéairement en fonction du WPi. Cependant, pour une puissance de TC donnée, l'état de l'océan de sub-surface module l'amplitude de la CW d'un facteur 10 ! Afin de décrire le contrôle de la CW par l'océan de sub-surface, je propose un indice mesurant l'énergie potentielle associée à la stratification océanique (CI pour Cooling Inhibition index ). Ces résultats sur le contrôle de la CW ont été obtenus grâce à un dispositif expérimental simulant la réponse océanique aux TCs à un coût numérique modéré. Cette approche permet une analyse statistique des caractéristiques des CWs induites par les ∼3,000 TCs observés sur les 30 dernières années. En modélisant la réponse océanique aux TCs directement dans un modèle de circulation océanique mondiale, ce dispositif expérimental permet aussi de faire le lien entre les processus océaniques à l'échelle des TCs et leur effet sur l'océan à l'échelle climatique. Il a été suggéré que la chaleur injectée en sub-surface par le mélange vertical sous les TCs peut modifier le transport de chaleur océanique global (OHT). Cependant, les anomalies chaudes injectées en sub-surface par les TCs en été ne pénètrent guère au-delà de la thermocline saisonnière. L'approfondissement de la couche mélangée en hiver a pour effet de réinjecter ces anomalies dans l'atmosphère, ce qui limite considérablement l'influence des TCs sur l'OHT. En revanche, les flux de chaleur sous les TCs refroidissent significativement les bassins cycloniques en été. Associé au réchauffement hivernal évoqué ci-dessus, ce processus réduit d'environ 10% l'amplitude du cycle saisonnier de température dans les bassins cycloniques. Finalement, la thèse ouvre des perspectives pour comprendre comment les modifications océaniques liées à la variabilité climatique naturelle et anthropique peut moduler l'activité cyclonique.