Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la conception d'architectures reconfigurables. Plus précisément, il concerne les architectures matérielles adaptatives, ces dernières pouvant être modifiées du point de vue de leurs caractéristiques matérielles au cours de l'exécution d'une application. Nous présentons une méthodologie d'auto-configuration d'une architecture reconfigurable dynamiquement ainsi qu'une architecture permettant d'illustrer l'utilisation de la méthode. L'objectif de la méthode est de réduire la consommation d'énergie en garantissant le respect des contraintes à tout instant. La méthodologie proposée s'adresse aux architectures reconfigurables à grain épais, puisque l'unité fonctionnelle matérielle correspond à une fonction de haut niveau d'abstraction (IDWT, etc.), même si la réalisation de l'architecture est basée sur l'utilisation d'une structure reconfigurable à grain fin (FPGA). Le besoin d'adaptation choisi concerne principalement deux cas de figures. Premièrement, répondre aux variations dynamiques de la charge de calcul en cours de traitement : un accroissement ou une réduction du débit de données conduit à une inadéquation entre l'architecture et son environnement. Deuxièmement, s'adapter aux variations dynamiques de la structure de l'algorithme : dans certaines applications les traitements à effectuer changent en fonction des données qui arrivent. / My PhD project focuses on Dynamic Adaptive Runtime parallelism and frequency scaling techniques in coarse grain reconfigurable hardware architectures. This new architectural approach offers a set of new features to increase the flexibility and scalability for applications in an evolving environment with reasonable energy cost. In this architecture, the parallelism granularity and running frequency can be reconfigured by using partial and dynamic reconfiguration. The adaptive method and architecture have been already developed and tested on FPGA platforms. The measurements and results analysis based on DWT show that the energy efficiency is adjustable dynamically by using our approach. The main contribution to the research project involves an auto-adaptive method development; this means using partial and dynamic reconfiguration can reconfigure the parallelism granularity and running frequency of application. The adaptive method by adjusting the parallelism granularity and running frequency is tested with the same application. We are presenting results coming from implementations of Image processing key application and analyses the behavior of this architecture on these applications.

L'accroissement des performances énergétiques de systèmes industriels motorisés mettant en œuvre des machines électriques à courants alternatifs fait actuellement l'objet d'enjeux majeurs. Les travaux présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans ce contexte et concernent la conception d'un outil (cellule) de diagnostic énergétique. Le verrou majeur à lever consiste à estimer le couple électromagnétique des machines AC, sans décapoter leurs boîtes à bornes ni mesurer leurs vitesses de rotation. La thèse a permis de développer des techniques non invasives, basées sur la mesure du courant de ligne et/ou du flux de dispersion dans l'environnement proche de la machine. Des analyses fines de la distribution du flux de dispersion autour de la carcasse ont été réalisées car le flux est atténué et déphasé sous l'influence des courants de Foucault. L'analyse a également permis de distinguer la contribution des conducteurs actifs de celle des têtes de bobines dans la génération du flux externe. Une image du flux d'entrefer a donc pu être mise en évidence, ainsi que la manière de la mesurer, conduisant à la définition de protocoles de détermination du couple. Ces derniers sont complétés par une méthode reposant sur la mesure ou l'estimation à partir du flux de dispersion du courant de phase. Les méthodes dégagées ont été appliquées à des machines asynchrones dont les puissances s'échelonnent de 3 à 200 kW. La conception de la cellule s'est étendue à son architecture et, notamment, à la transmission sans fil des informations collectées. La gestion de l'autonomie a été un critère prépondérant durant toute l'étude, conduisant d'une part à l'élaboration d'algorithmes légers donc peu énergivores pour la cellule et, d'autre part, à l'introduction du flux de dispersion comme source d'énergie alternative. / The energetic performance increase of industrial processes using AC electrical rotating machines is nowadays of great concern. The developments presented in this thesis are situated in this context and are about the design of an energy monitoring tool (cell). The main scientific barrier to lift is the estimation of the electromagnetic torque of AC machines without dismounting their terminal box or measuring their shaft speed. Non invasive methods have been developed; they are based on the measurement of the phase current and/or the external flux in the immediate vicinity of the machine. Analyses of the external flux distribution around the external housing were made : the magnetic flux is attenuated and phase shifted because of the eddy current effect. Then, the analysis has made it possible to distinguish the contribution of the wires placed in the slots from the effect of the end-windings in the external flux emission. The work explains how to determine an image of the external flux, as well as the way to measure it. That leads to the definition of protocols for determining the electromagnetic torque, which, for some of them use current measurements or its estimation from the external flux. The proposed methods have been applied to induction machines with rated powers between 3 to 200 kW. The cell structure is described, in particular the wireless transmission of the measured information. The autonomy of the cell is a factor taken into account troughout the study, leading to the development of little-intensive computing algorithms. It is also shown that the external flux can be used as an additional energy source.

L'objectif de cette thèse est l'étude de l'efficacité énergétique des communications D2D dans les réseaux hétérogènes. Nous proposons dans un premier temps d'analyser la consommation énergétique d'un réseau de trois appareils, puis introduisons une nouvelle topologie prenant en compte l'entropie de données, afin d'augmenter l'efficacité énergétique globale. Par la suite, nous étudions la consommation énergétique et l'influence des interférences sur une cellule dans le cas pratique d'une catastrophe naturelle. Nous introduisons alors un nouveau protocole d'allocation de ressources basé sur le clustering en Fuzzy C-Means. Nous utilisons ensuite des outils et métriques issus de la géométrie stochastique afin d'analyser et de comparer l'efficacité énergétique et spectrale au sein de plusieurs types de réseaux munis de communications D2D. Dans un deuxième temps, nous introduisons les notions d'antennes directionnelles avec des ondes millimétriques. Pour ce faire, nous évaluons l'influence du canal millimétrique et introduisons les concepts de blocage, et de modèles sectorisés d'antennes, à des fins mathématiques. L'utilisation d'ondes millimétriques, et plus particulièrement d'antennes directionnelles ULA, s'avère être un choix totalement opportun dans l'objectif premier de cette thèse qui est d'augmenter à la fois l'efficacité spectrale (donc le débit) et l'efficacité énergétique au sein d'un réseau hétérogène comprenant des communications D2D. / The objective of this thesis is the study of the energy efficiency of D2D communications in heterogeneous networks. We first propose to analyze the energy consumption of a three device, then introduce a new topology taking into account the data entropy, in order to increase the overall energy efficiency. Subsequently, we study the energy consumption and the influence of interference in a cell for the use case of a natural disaster. We then introduce a new resource allocation protocol based on Fuzzy C-Means clustering. We then use tools and metrics from stochastic geometry to analyze and compare energy and spectral efficiency among multiple types of networks comprising D2D communications. The first study is done on a network in which the cellular and WiFi resources are shared. In a second step, we introduce the notions of directional antennas with millimeter waves. To do this, we evaluate the influence of the mmWave channel and introduce the concepts of blocking, and sectored models of antennas, for mathematical purposes. The use of millimeter waves, and more particularly ULA directional antennas, proves to be a totally appropriate choice in the primary objective of this thesis, which is to increase both the spectral efficiency (therefore the bit rate) and the energy efficiency within a heterogeneous network including D2D communications.

L'objectif principal de l'étude est de s'intéresser à la performance des entreprises biopharmaceutiques, et plus particulièrement de cerner la relation entre celles-ci et deux antécédents, soit l'orientation marché et l'orientation innovation, en mettant aussi en lien l'innovation de produit. Il est donc pertinent d'étudier l'orientation marché et l'orientation innovation afin de situer leur relation avec la performance de la firme et de mieux cerner le type de culture organisationnelle en importance dans cette industrie. A l'aide de ces deux concepts, il sera question d'évaluer l'impact d'une culture orientée marché et orientée innovation sur le degré d'innovation de produit en entreprise. Cette étude permet d'identifier l'impact de l'implantation de l'orientation marché et de l'orientation innovation sur la performance des entreprises biopharmaceutiques. On suppose que les firmes à la fois orientées marché et innovatrices montrent un engagement supérieur de répondre aux besoins des consommateurs et visent leur satisfaction en offrant des innovations de produit. L'étude tentera principalement de situer l'impact d'une culture orientée innovation sur l'innovation de produit, à savoir si le degré d'innovation de produit sera plus élevé dans de telles circonstances. Il sera aussi pertinent de mesurer l'influence du degré d'innovation des firmes sur leur performance organisationnelle. Un questionnaire a été élaboré et envoyé par courrier électronique à des employés des entreprises biopharmaceutiques des secteurs du marketing, du développement de produit et du développement des affaires. Pour cette étude, de l'expérience à l'interne dans le milieu de la santé et des sciences était requise chez les répondants. L'envoi a permis de collecter 96 questionnaires répartis selon les sous-secteurs en biopharmaceutique, soit la pharmaceutique, la biotechnologie, les produits naturels et la fabrication. Les résultats ont montré que l'orientation marché et l'orientation innovation suscitent séparément un impact sur la performance des firmes. Néanmoins, il n'a pas été possible de constater une influence conjointe des deux orientations sur la performance des firmes. La culture orientée marché montre des effets plus significatifs que l'orientation innovation sur plusieurs indicateurs commerciaux et financiers. On constate que pour l'orientation marché, quatre mesures de performance sur cinq ont été validées. Les résultats confirment que plus une firme biopharmaceutique est orientée marché, plus sa rentabilité sera élevée, plus sa part de marché sera grande, plus sa croissance des ventes sera rapide et plus son taux de succès de commercialisation sera supérieur. Il est donc possible d'affirmer que l'industrie se tourne de plus en plus vers le marketing pour s'assurer une rentabilité et le succès commercial de ses produits. En ce qui a trait à l'orientation innovation, on constate des conséquences positives seulement sur le développement de produits et la part de marché. Tel est aussi le cas pour le degré d'innovation de produit qui entretient un lien étroit avec le développement de produits et avec un seul critère commercial, soit la croissance des ventes. Ces concepts ont effectivement des racines communes comme l'innovation et la recherche et le développement. On remarque aussi que l'innovation a un impact plus direct sur les nouveaux produits et leur développement, mais n'atteint pas la performance de la firme à un niveau supérieur comme sa rentabilité. Une autre facette de l'étude présente l'impact positif de l'orientation innovation sur le degré d'innovation de produit, ce qui vient confirmer son importance dans les efforts d'une firme pour innover. Pour sa part, l'orientation marché montre un effet sur le degré d'innovation de produit mais contrairement aux attentes, cet impact est négatif. Ainsi, plus une firme biopharmaceutique est orientée marché, moins son degré d'innovation de produit est élevé. En particulier, dans les entreprises davantage orientées marché, une plus grande importance est mise sur les produits existants et éprouvés. Pour ces entreprises, le développement de nouveaux produits et leur commercialisation sont plus rares et les changements de produits sont généralement de nature incrémentielle. Plus de détails seront apportés sur tous les résultats de l'étude, précisément une analyse permettra de confinner ou non les propositions et d'en expliquer les raisons. A la lumière de cette étude, les recommandations et les limites seront soulignées et les contributions de l'auteur seront relevées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Orientation marché, Innovation, Performance organisationnelle, Industrie biopharmaceutique.

Cette thèse propose trois essais sur le thème de l'efficacité de l'aide internationale. Le premier chapitre se concentre sur un secteur particulier des donations : l'aide humanitaire. Après une présentation des faits stylisés dans ce secteur, nous partons à la recherche des déterminants de l'aide humanitaire envers les populations victimes de désastres naturels ou de catastrophes dues à la main de l'homme. Puis le second chapitre se questionne sur l'existence et la nature de la coordination entre les donateurs dans l'allocation inter-sectorielle de l'aide. Enfin, le troisième chapitre propose une remise en question de l'aide basée sur les résultats. Dans le premier volet de la thèse, notre principale question de recherche est la suivante : les donateurs d'aide d'urgence se comportent-ils différemment lorsqu'une catastrophe est de type naturel de lorsqu'elle est causée par la main de l'homme? Nous analysons le cas de deux types de donateurs : d'abord les gouvernements, ensuite les individus et organismes privés. Les résultats de nos estimations empiriques montrent qu'au niveau des gouvernements donateurs, les montants des dons sont significativement plus élevés lors des urgences complexes (crise du Darfour) que lors des catastrophes naturelles, et même lors des urgences non complexes (crise alimentaire en Afrique de l'Est). Quant à l'aide humanitaire privée, elle est relativement plus importante dans le cas de désastres naturels indépendants de la volonté humaine. Dans le second volet, nous partons du résultat suivant de la littérature : l'allocation inter-sectorielle de l'aide étrangère ne reflète généralement pas les besoins du récipiendaire et il y a un manque de coordination entre les donateurs. En analysant cette allocation, nous remarquons que les donateurs seraient bel et bien coordonnés, même si cela n'est pas dans un sens d'efficacité. Pour quelle(s) raison(s)? Nous ne savons pas. Nous remarquons simplement qu'ils favorisent en majorité un secteur ou un groupe de secteurs spécifiques pendant quelques années, pour ensuite passer à un nouveau groupe pour une autre période de temps, délaissant ainsi les anciens secteurs privilégiés pour les nouveaux. Nos estimations empiriques confirment cette similitude dans les choix sectoriels des donateurs d'aide étrangère. Dans le troisième et dernier volet, nous nous penchons sur les conditions sous lesquelles l'aide fondée sur des résultats tels que la réduction de la mortalité infantile ou le nombre d'enfants ayant complété l'école primaire, conduirait à de meilleurs résultats que l'aide fondée sur des « intrants » traditionnels financés par les donateurs comme les réformes politiques ou le nombre d'écoles construites. La question est pertinente au vu de la popularité actuelle de l'aide basée sur les résultats depuis la désillusion de la conditionnalité ex-ante traditionnelle. Notre modèle théorique remet en question cette popularité. ______________________________________________________________________________

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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Cette étude a été réalisée dans un centre de santé de Yaoundé avec pour objectif de rationaliser la prise en charge des patients fébriles à l’aide d’un test de diagnostic rapide du paludisme (TDR). Les patients évoquant un accès palustre non compliqué et remplissant les critères d’inclusion étaient inclus et traités de façon présomptive par des antipaludiques (bras présomptif) ou selon le résultat du TDR (bras TDR). La première phase de l’étude (novembre 2007-janvier 2008), menée chez 313 enfants et adultes en utilisant le TDR DiaSpot®, a permis de démontrer l’impact du TDR sur l’amélioration du taux de guérison des enfants de moins de 5 ans, malgré une sensibilité de 71,4%. Par contre, cet outil s’est montré de peu d’intérêt chez les patients de plus de 5 ans. Au cours de la seconde phase (octobre 2008-janvier 2009), 382 patients < 5 ans ont été recrutés. Le paludisme était la quatrième cause de morbidité (14,7%); 42,9% présentaient une fièvre sans cause apparente, probablement d’origine virale et nécessitant uniquement un antipyrétique. Les enfants souffraient essentiellement d’infections respiratoires aiguës (31,4%) et de diarrhée (16,2%). Le TDR Paracheck-Pf® a été utilisé avec une sensibilité de 96,2% et une spécificité de 97,6%. Cet outil a occasionné 13,7% de traitements antipaludiques abusifs à cause de résultats faussement positifs, contre 84% pour la stratégie présomptive. Après 3 jours de suivi, les taux d’amélioration de l’état de santé des patients inclus dans le bras présomptif et le bras TDR étaient respectivement de 68,4% et 80,5%. Un cas de paludisme traité a coûté en moyenne 20 euros dans le groupe présomptif contre 8,40 euros dans le groupe TDR ; soit un coût marginal de 2,30 euros par faux positif évité grâce au nouvel outil diagnostic. Un model interactif variant ces paramètres économiques en fonction de la prévalence du paludisme a été réalisé dans un tableur Excel. Théoriquement, la stratégie TDR demeure la moins coûteuse des deux méthodes lorsque la proportion des fièvres palustres reste < 80% et le prix du test < 2,65 euros. Sur la base de ces résultats, la stratégie TDR est recommandée pour améliorer la prise en charge des patients fébriles à un moindre coût et pour limiter les traitements antipaludiques abusifs à Yaoundé. / This study was conducted in a health center in Yaoundé with the aim to develop a rational management of febrile patients with the use of a rapid diagnostic test for malaria (RDT). Patients suspected to be suffering from uncomplicated malaria and satisfying the inclusion criteria were enrolled and treated with antimalarial drugs based on a presumptive diagnosis (presumptive arm) or the test result (RDT arm). The first phase of the study (November 2007-January 2008), performed in 313 children and adults using the RDT DiaSpot® showed the impact of RDT on the improvement of cure rate in children less than five years of age despite the sensitivity of 71.4%. On the contrary, RDT was not useful in patients > 5 years. During the second phase of the study (October 2008-January 2009), 382 patients < 5 years were enrolled. Malaria was the fourth cause of morbidity (14.7%); 42.9% of them had fever of unknown origin, probably of viral origin, requiring only antipyretics. Children suffered essentially from acute respiratory infections (31.4%) and diarrhea (16.2%). The RDT Paracheck-Pf® was used and showed a sensitivity of 96.2% and a specificity of 97.6%. The use of RDT resulted in 13.7% of unjustified antimalarial treatment due to false-positives, as compared to 84% of unjustified antimalarial treatment in the presumptive strategy. After 3 days of follow-up, the recovery rates in the presumptive and RDT arms were 68.4% and 80.5%, respectively. Treatment of a malaria case cost, in average, 20.00 euros in the presumptive arm, as compared with 8.40 euros in the RDT arm, i.e. an incremental cost of 2.30 euros per false positive averted due to the use of the novel diagnostic tool. An interactive model based on these economic parameters in relation with malaria prevalence was developed with Excel spreadsheet. Theoretically, of the two methods, the RDT-based management is less expensive if the proportion of malaria-related fever is < 80% and the price of RDT is < 2.65 euros. Based on these results, the use of malaria RDT is recommended to improve management of febrile patients at a lower cost and reduce the unjustified use of antimalarial drugs in Yaoundé.

Durant les 20 dernières années, les infections fongiques ont augmenté de façon considérable et causent un défi dans le domaine médical. C. albicans est responsable de 20 % à 75 % de la majorité des candidoses. La candidose buccale se produit à plus de 80% chez les patients infectés par le VIH, et C. albicans a pu être identifié chez 78-100 % des porteurs de prothèses dentaires souffrant de stomatite prothétique. Lors de traitement, les antifongiques ont une efficacité limitée. Dans le but de trouver un nouvel antifongique qui pourrait résoudre les problèmes de résistance de C. albicans aux antifongiques disponibles actuellement, nous avons évalué in vitro l'effet du famesol sur la croissance et la transformation de C. albicans ainsi que son innocuité sur les cellules gingivales humaines. Nous avons d'abord étudié l'effet du famesol à différentes concentrations (0 à 300 uM) sur la croissance et la transformation de C. albicans. Pour tester l'innocuité du famesol, nous avons utilisé des cellules épithéliales et des fibroblastes isolés de biopsies de tissus palatins. L'effet du famesol sur la croissance et la transformation de C. albicans a été analysé par numération cellulaire. L'innocuité a été étudiée par des techniques de microscopie optique et par numération cellulaire. Avec les différentes cultures cellulaires qu'on a réalisées, nous avons montré que le famesol réduit la croissance de C. albicans et inhibe sa transformation de la forme blastospore à la forme hyphe. Les études de l'innocuité du famesol sur les cellules gingivales humaines ont montré que le famesol était nocif pour les fibroblastes (70 uM) mais les cellules épithéliales étaient plus résistantes (150 uM). Nos travaux montrent aussi que le famesol et les cellules gingivales humaines ont des effets synergiques contre la transformation de C. albicans. Ces études suggèrent que le famesol pourrait être utilisé comme un agent antifongique.

Objectifs : Dans plusieurs pays la couverture vaccinale contre les virus du papillome humain (VPH) est associée aux déterminants sociaux des comportements sexuels et la participation au dépistage du cancer du col utérin. Ces vaccins protègent uniquement contre certains types de VPH, donc leur impact futur sur les VPH nonvaccinaux demeure incertain. L’hétérogénéité comportementale entre individus et biologique entre types de VPH affectera l’efficacité populationnelle de la vaccination contre les VPH. Les objectifs spécifiques de cette thèse étaient 1) de modéliser comment une couverture vaccinale inégale entre filles préadolescentes qui différeront selon leur activité sexuelle et leur participation au dépistage du cancer du col affectera l’efficacité populationnelle de la vaccination, 2) faire une synthèse et comparer les estimés d’efficacité croisée des vaccins contre les VPH dans des populations ADN-négatives aux VPH et 3) d’identifier, avec la modélisation, les devis d’étude épidémiologique qui réduisent les biais dans l’estimation des interactions biologiques entre types de VPH. Méthode : Nous avons utilisé des modèles de transmission dynamique et une revue systématique de la littérature pour répondre aux objectifs. 1) Nous avons modélisé une couverture vaccinale inégale entre filles qui différeront selon leur activité sexuelle et leur participation au dépistage, et examiné les changements postvaccination dans l’inégalité dans la prévalence des VPH et l’incidence des carcinomes malpighien (SCC) du col de l’utérus entre femmes ayant différents comportements. 2) Nous avons effectué une revue systématique et méta-analyse des efficacités croisées des vaccins contre les VPH estimées dans des populations ADNnégatives aux VPH. 3) Nous avons développé des modèles de transmission dynamique et d’interaction de deux types de VPH pour simuler les études épidémiologiques d’interactions entre les VPH. Résultats : Pour l’objectif 1), notre modèle de transmission prédit que l’efficacité populationnelle du vaccin dépendra de la distribution du vaccin dans la population. Après la vaccination, les inégalités absolues dans l’incidence de l’infection et des SCC entre groupes de femmes qui diffèrent selon leur activité sexuelle et leur participation au dépistage devraient diminuer. Inversement, les inégalités relatives pourraient augmenter si les femmes plus sexuellement actives et celles qui ne se font jamais dépister ont une couverture vaccinale moins élevée que les autres. Le taux d’incidence des SCC demeurera élevé chez les femmes qui ne sont jamais dépistées après la vaccination. L’efficacité croisée vaccinale et les interactions biologiques entre VPH ne sont pas encore assez bien caractérisées pour pouvoir prédire l’impact du vaccin sur les types de VPH nonvaccinaux. Pour l’objectif 2), notre méta-analyse des essais cliniques des vaccins suggère que le vaccin bivalent a une efficacité croisée significativement plus élevée que le quadrivalent contre les infections persistantes et lésions précancéreuses avec les VPH-31, 33 et 45. Les essais cliniques plus longs estiment une efficacité croisée plus faible. La modélisation des études épidémiologiques d’interactions pour l’objectif 3) montre que l’estimation des interactions biologiques entre types de VPH dans les études épidémiologiques est systématiquement biaisée par la corrélation entre le temps à risque d’infection avec un type de VPH et le temps à risque d’infection avec d’autres types de VPH. L’ajustement pour des marqueurs d’activité sexuelle ne réussit pas à contrôler ce biais. Une mesure valide des interactions biologiques entre types de VPH peut être obtenue uniquement avec des études épidémiologiques prospectives qui restreignent les analyses à des individus susceptibles ayant des partenaires sexuels infectés. Conclusion : L’hétérogénéité comportementale entre individus et l’hétérogénéité biologique entre VPH affecteront l’efficacité populationnelle du vaccin contre les VPH. Dans les contextes où les déterminants sociaux des comportements sexuels et la participation au dépistage sont aussi associés à la couverture vaccinale chez les préadolescentes, l’inégalité relative dans l’incidence des SCC risque d’augmenter. Ces comportements demeureront des facteurs de risque importants du cancer du col à l’avenir. L’effet à long terme du vaccin sur les types de VPH non-vaccinaux demeure incertain. Quoique nos résultats suggèrent que les vaccins offrent une efficacité croisée contre certains types de VPH, celle-ci pourrait diminuer après quelques années. Des interactions compétitives entre VPH pourraient exister malgré les associations observées entre les incidences des infections VPH, donc une augmentation post-vaccination de la prévalence des VPH non-vaccinaux demeure possible. Des devis d’analyse plus complexes sont nécessaires pour mesurer de façon valide les interactions biologiques entre les VPH dans les études épidémiologiques. / Objective: In many countries, uptake of the human papillomavirus (HPV) vaccine is associated with many of the same social determinants as cervical cancer and its behavioural risk factors, most notably sexual activity and screening participation. HPV vaccines only protect against a handful of oncogenic HPV types, so their impact on non-vaccine HPV types is uncertain. This behavioural heterogeneity between individuals and biological heterogeneity between HPV types will affect the population-level impact of HPV vaccination. The specific objectives were to 1) model how differential vaccine uptake between preadolescent girls who will have different sexual and cervical cancer screening behaviours can affect vaccination effectiveness, 2) review and compare estimates of HPV vaccine cross-efficacy in HPV-negative populations, and 3) use transmission modelling to identify the epidemiological study designs which reduce bias in the estimation of biological interactions between HPV types. Methods: We used transmission dynamic models and a systematic review of the literature to address these objectives. 1) We modeled different vaccine uptakes between preadolescent girls who will have different sexual and cervical cancer screening behaviours, and examined the predicted post-vaccination changes in inequalities in the prevalence of HPV and the incidence of cervical squamous cell carcinomas (SCC) between women with different behaviours. 2) We performed a systematic review and meta-analysis of HPV vaccine cross-efficacy in HPV-negative populations. 3) We developed dynamic transmission models of two HPV types to simulate epidemiological studies of biological interactions between HPV types. Results: For objective 1), our transmission dynamic model predicts that the population-level effectiveness of HPV vaccines will depend on its uptake distribution in the population. Absolute inequalities in the prevalence of infection and the incidence of SCC between women with different sexual and screening behaviours should diminish following vaccination. Inversely, relative inequalities between these women could increase if those who are more sexually active and who are never screened also have the lowest vaccine uptake. The incidence rate of SCC will remain high in women who are never screened post-vaccination. HPV vaccines’ cross-efficacy and the biological interactions between HPV types were not sufficiently quantified to allow predicting the impact of HPV vaccination on non-vaccine HPV types. For objective 2), our meta-analysis of vaccine clinical trials suggest that the bivalent vaccine has a significantly higher efficacy than the quadrivalent vaccine against infections and lesions with HPV-31, 33, and 45. Longer clinical trials estimate lower cross-efficacies. The simulation of epidemiological studies for objective 3) revealed that the estimation of biological interactions between HPV types in epidemiological studies is systematically biased by the correlation between the times at-risk for infection with different HPV types, which results in a cross-sectional and prospective correlation between their infection incidences. Adjusting for sexual behaviour markers does not control this bias. A valid measure of biological interactions between HPV types can only be obtained in prospective epidemiological studies which restrict analyses to times where individuals have an infected partner and thus are at-risk of infection. Conclusions: Behavioural heterogeneity between individuals and biological heterogeneity between HPV types will affect the population-level impact of HPV vaccination and should be considered in mathematical models and epidemiological studies. In contexts where the social determinants of sexual activity and screening are also associated with vaccine uptake in preadolescent girls, relative health inequalities may increase. These behaviours will remain important risk factors for cervical cancer in the vaccine era. The long-term effect of HPV vaccines on non-vaccine HPV types remains uncertain. While our results suggest that vaccines offer crossefficacy against certain HPV types, this cross-efficacy could wane within a few years. Competitive interactions between HPV types could exist despite observed associations between the incidences of different HPV type infections, so a post-vaccination increase in non-vaccine HPV types remains possible. More complex analysis designs are required to validly measure biological interactions between HPV types in epidemiological studies.