On étudie le contrôle de systèmes quantiques en dimension finie soumis à des champs laser externes. Après avoir examiné l'exemple concret de l'alignement d'une molécule diatomique en milieu dissipatif, on s'intéresse au problème spécifique du contrôle optimal, où l'objectif est d'amener le système d'un état initial à un certain état final tout en minimisant une fonctionnelle de coût. Le principe du maximum de Pontryagin (PMP) fournit les conditions nécessaires d'optimalité, en établissant que toute trajectoire optimale est la solution extrémale d'un problème étendu de structure Hamiltonienne. Dans ce contexte, on procède à l'analyse de deux systèmes particuliers. Le premier est un système dissipatif à 2 niveaux, dont on souhaite déterminer l'ensemble des trajectoires en temps minimum; le second est un système conservatif à 3 niveaux non complètement contrôlable, où une mesure projective permet d'assister le processus de contrôle.

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On étudie dans cette thèse la régularité des cônes et d'ensembles de dimension 3 dans l'espace Euclidien de dimension 4.Dans la première partie, on étudie d'abord la régularité Bi-Hölderienne des cônes minimaux de dimension 3 dans l'espace Euclidien de dimension 4. Ceci nous permet ensuite de montrer qu'il existe un difféomorphisme locale entre un cône minimal de dimension 3 dans l'espace Euclidien de dimension 4 et un cône minimal de dimension 3, de type P, Y ou T, loin d'origine. La méthode est la même que pour les ensembles minimaux de dimension 2. On construit des compétiteurs et on se ramène aux situations connues des ensembles minimaux de dimension 2 dans l'espace Euclidien de dimension 3.Dans la deuxième partie, on utilise le résultat de la première partie pour donner quelques résultats de régularité Bi-Hölderienne pour les ensembles minimaux de dimension 3 dans l'espace Euclidien de dimension 4. On s'intéresse aussi aux ensembles minimaux de Mumford-Shah et on obtient un résultat de l'existence d'un point de type T.

<p>Att alla oavsett ålder, mer eller mindre har funderingar över världens struktur och beskaffenhet tror jag mig våga påstå. Hur dessa ser ut i de lägre åldrarna är en intressant fråga som jag tittat närmare på.</p><p>Genom enskilda elevintervjuer och litteraturstudier har jag sökt svar på frågor som; Vilka uppfattningar/kunskaper har 8-åringar om begreppet luft? Hur ser elevernas vardagsförklaringar ut jämfört med de vetenskapliga? Hur kan jag som blivande lärare använda mig av elevernas vardagstänkande?</p><p>Svaren på mina tre frågor kan kort sammanfattas som följer: Att tankar om begreppet luft fanns. Luft är något självklart, nödvändigt och alltid närvarande. Tankestrukturen hos eleverna är ett vardagstänkande som förklaras på ett vardagligt språk. Uppmärksammandet av begreppet lugt gjorde även att ytterligare tankar om luft kom fram. Medveten om hur barnen tänker och förstår saker och ting får jag som blivande pedagog möjlighet att agera och bygga min undervisning vidare utifrån detta. Detta ger den meningsfulla undervisning jag som pedagog ska sträva efter.</p><p>Med en ökad insikt om att även små barn har funderingar om naturvetenskapliga begrepp hoppas jag kunna visa att det är mycket lönsamt och givande att jobba på ett förundersökande sätt. Genom att eleverna är delaktiga från början och får hjälpa till att forma undervisningen får jag respons i form av ett positivt engagemang, nyfikenhet och vetgirighet.</p>

This thesis presents a machine learning approach to the problem of opponent modeling in games of imperfect information. The efficiency of various artificial intelligence techniques are investigated in this domain. A sequential game is called imperfect information game if players do not have all the information about the current state of the game. A very popular example is the Texas Holdem Poker, which is used for realization of the suggested methods in this thesis. Opponent modeling is the system that enables a player to predict the behaviour of its opponent. In this study, opponent modeling problem is approached as a classification problem. An architecture with different classifiers for each phase of the game is suggested. Neural Networks, K-Nearest Neighbors (KNN) and Support Vector Machines are used as classifier. For modeling a particular player, KNN is found to be most successful amongst all, with a prediction accuracy of 88%. An ensemble learning system is proposed for modeling different playing styles and unknown ones. Computational complexity and parallelization of some calculations are also provided.

Concept drift refers to a problem that is caused by a change in the data distribution in data mining. This leads to reduction in the accuracy of the current model that is used to examine the underlying data distribution of the concept to be discovered. A number of techniques have been introduced to address this issue, in a supervised learning (or classification) setting. In a classification setting, the target concept (or class) to be learned is known. One of these techniques is called “Ensemble learning”, which refers to using multiple trained classifiers in order to get better predictions by using some voting scheme. In a traditional ensemble, the underlying base classifiers are all of the same type. Recent research extends the idea of ensemble learning to the idea of using committees, where a committee consists of diverse classifiers. This is the main difference between the regular ensemble classifiers and the committee learning algorithms. Committees are able to use diverse learning methods simultaneously and dynamically take advantage of the most accurate classifiers as the data change. In addition, some committees are able to replace their members when they perform poorly. This thesis presents two new algorithms that address concept drifts. The first algorithm has been designed to systematically introduce gradual and sudden concept drift scenarios into datasets. In order to save time and avoid memory consumption, the Concept Drift Introducer (CDI) algorithm divides the number of drift scenarios into phases. The main advantage of using phases is that it allows us to produce a highly scalable concept drift detector that evaluates each phase, instead of evaluating each individual drift scenario. We further designed a novel algorithm to handle concept drift. Our Dynamic Committee for Concept Drift (DCCD) algorithm uses a voted committee of hypotheses that vote on the best base classifier, based on its predictive accuracy. The novelty of DCCD lies in the fact that we employ diverse heterogeneous classifiers in one committee in an attempt to maximize diversity. DCCD detects concept drifts by using the accuracy and by weighing the committee members by adding one point to the most accurate member. The total loss in accuracy for each member is calculated at the end of each point of measurement, or phase. The performance of the committee members are evaluated to decide whether a member needs to be replaced or not. Moreover, DCCD detects the worst member in the committee and then eliminates this member by using a weighting mechanism. Our experimental evaluation centers on evaluating the performance of DCCD on various datasets of different sizes, with different levels of gradual and sudden concept drift. We further compare our algorithm to another state-of-the-art algorithm, namely the MultiScheme approach. The experiments indicate the effectiveness of our DCCD method under a number of diverse circumstances. The DCCD algorithm generally generates high performance results, especially when the number of concept drifts is large in a dataset. For the size of the datasets used, our results showed that DCCD produced a steady improvement in performance when applied to small datasets. Further, in large and medium datasets, our DCCD method has a comparable, and often slightly higher, performance than the MultiScheme technique. The experimental results also show that the DCCD algorithm limits the loss in accuracy over time, regardless of the size of the dataset.

In this thesis, the entangled mixed states of two qubits are considered. In the case where the matrix rank of the corresponding density matrix is 2, such a state can be purified to a pure state of 3 qubits. By utilizing this representation, the classification of such states of two qubits by stochastic local operations assisted by classical communication (SLOCC) is obtained. Also for such states, the optimal ensemble that appears in the computation of the concurrence and entanglement of formation is obtained.

This thesis has investigated the possibility of improved soil temperature modeling using an updated version of an existing soil temperature model frequently used in catchment scale biogeochemical modeling. Future (2061-2090) snow dynamics and soil temperature was projected using ensemble of bias-corrected regional climate models (RCM). Effects over a north-south gradient of Sweden were analyzed using the four Swedish Integrated Monitoring (IM) catchments as study sites. Model calibration was applied on the study sites using daily observations of soil temperature for 1996-2008. The calibrated models were able to simulate soil temperature at different depths in the soil profile in a very accurate way in all IM sites. The lowest validation NS-value (objective criterion used for measuring goodness of fit) recorded in the study was 0.93. Even though the overall model performances were good, the simulations had problem of duplicating some of the winter temperatures at the northernmost site, Gammtratten. Whether the updated soil temperature model offered an improvement of the existing model is therefore debatable. The future simulations showed increasing soil temperatures at all study sites on annual basis, more in the south than in the north. Annual soil temperatures were projected to increase by 1.31 – 2.33 °C for the different study sites. Winter soil temperatures were clearly higher than during 1996-2008 for the two southernmost sites, whilst Gammtratten in the north, had colder winter soil temperatures. At the midmost catchment, winter soil temperatures were quite similar to that of the test period. Whether the cold winter soil temperatures at Gammtratten were a result of snow loss was ambiguous. The results from the future simulations showed the complexity of predicting soil temperature and strengthened the conclusion among scientists that any general assumptions of future soil temperature based on e.g. air temperature cannot be done. / Det här examensarbetet har undersökt möjligheterna till förbättrad modellering av marktemperaturer genom införandet av en uppdaterad version av en tidigare modell, frekvent använd vid biokemisk modellering på avrinningsområdesnivå. Vidare har framtida (2061-2090) snödynamik och marktemperaturer simulerats genom att en ensemble av bias –korrigerad klimatdata används för att driva modellen. Nutida (1996-2008) klimatdata, samt marktemperatursdata för kalibrering och validering av modellen, tillhandahölls från de fyra platser som ingår i det Svenska miljöövervakningsprogrammet (IM). Dessa platser kom att utgöra en syd-nordlig gradient, längs vilken resultaten analyserades.   Det generella omdömet från kalibreringen av modellen var att den kunde erbjuda en bra representation av verkliga förhållanden i fråga om marktemperatur. Det lägsta NS-värdet (objektivt kriterium använt för att mäta modellens passningsgrad) som uppmättes under valideringen var 0,93, vilket ansågs vara mycket högt. Dock hade modellen svårigheter att efterlikna verkliga markförhållanden vid Gammtratten under vintermånaderna, vilket föranledde slutsatsen att vidare undersökningar behöver göras för att kunna fastställa om modellen utgör en förbättring av den tidigare existerande versionen.   De framtida simuleringarna visade högre årliga marktemperaturer i jämförelse med dagen värden, särskilt i söder. Baserat på simuleringarna är det troligt att framtida marktemperaturer kommer att vara mellan 1,31 och 2,33 °C högre än idag. Beträffande säsongsmässig variation var maktemperaturerna under vintern högre än dagens värden för de två sydliga platserna medans de var lägre för den nodligaste platsen (Gammtratten). Huruvida de kallare simulerade marktemperaturerna vid Gammtratten var en konsekvens av ett mindre isolerande snötäcke var tvetydigt. Resultaten från de framtida simuleringarna har visat på komplexiteten i att förutspå framtida marktemperaturer och har stärkt uppfattningen om att några generella slutsatser om vad t.ex. högre lufttemperaturer kommer få för konsekvenser för framtida marktemperaturer inte kan göras.

L'augmentation du flux migratoire a amené plusieurs transformations tant politiques, que sociales, et éducationnelles au sein de la société québécoise. Sur le plan scolaire, l'école doit prendre en compte l'augmentation de la diversité ethnoculturelle. Dans un tel contexte, les acteurs de l'école québécoise, plus précisément les directions, les directions-adjointes et les enseignants doivent revoir les approches pédagogiques, mais aussi le matériel didactique à proposer aux élèves. Dans cette perspective, cette recherche vise à proposer des pratiques pédagogiques innovantes en enseignement de la musique de la première secondaire en contexte pluriculturel. Plus particulièrement, elle propose un modèle d'enseignement favorisant l'apprentissage de l'orchestre à cordes dans une perspective d'éducation interculturelle. Dans cette optique, les objectifs découlant de la question centrale de notre recherche sont : Objectif 1 : Développer un cadre de références théorique et conceptuel qui, inspiré par les contenus d'enseignement/apprentissage, permettrait aux élèves inscrits en musique orchestre à cordes de la première secondaire, à devenir des passeur culturel, Objectifs 2: Opérationnaliser, à partir de ses critères constitutifs, la sélection des pièces musicales à apprécier et à interpréter et/ou la création de matériel didactique et/ou pédagogique répondant aux exigences du programme de formation de l'école québécoise du MELS (2006), Objectif 3 : Proposer des planifications annuelles qui prendront en compte des contenus de savoir, de savoir-faire et de savoir-être. Cette recherche est de type qualitatif et exploratoire. En s'inspirant du modèle de Musique-Culture tel que développé par Titon (2009), du concept de passeur de culture de Zakhartchouk (1999), de la compétence de communication interculturelle de Lussier (2008), et des trois compétences disciplinaires du MELS (2006) nous avons élaboré des grilles d'analyse qui nous ont permis de procéder dans un premier temps à l'analyse technique des pièces musicales, puis à l'analyse sémantique du matériel audio, visuel, audio-visuel et écrit. Cette étude a permis de démontrer que certains critères peuvent aider les enseignants à mieux sélectionner le matériel proposé en classe par une approche interculturelle de l'enseignement de la musique (orchestre à cordes). Cette dernière a également démontré que l'éducation musicale interculturelle ne suggère pas seulement d'acquérir des connaissances culturellement diversifiés, mais de percevoir ces contenus de connaissance comme des ressources et des défis stimulants à relever plutôt que des problèmes difficiles à résoudre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : éducation musicale interculturelle, orchestre à cordes, passeur de culture, compétence à la communication interculturelle.

Pruesse et Ruskey ont présenté un algorithme pour la génération de leur code Gray pour les idéaux d'un poset (ensemble partiellement ordonné) où deux idéaux adjacents diffèrent par un ou deux éléments. Leur algorithme fonctionne en temps amorti de O(n) par idéal. Squire a présenté une récurrence pour les idéaux d'un poset qui lui a permis de trouver un algorithme pour générer ces idéaux en temps amorti de O(log n) par idéal, mais pas en code Gray. Nous utilisons la récurrence de Squire pour trouver un code Gray pour les idéaux d'un poset, où deux idéaux adjacents diffèrent par un ou deux éléments. Dans le pire des cas, notre algorithme a la même complexité que celle de l'algorithme de Pruesse et Ruskey et dans les autres cas, sa complexité est meilleure que celle de leur algorithme et se rapproche de celle de l'algorithme de Squire. Squire a donné une condition pour obtenir cette complexité. Nous avons trouvé une condition moins restrictive que la sienne. Cette condition nous a permis d'améliorer la complexité de notre algorithme. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Poset, Extension linéaire, Cycle hamiltonien, Code Gray, Algorithme, Complexité.