La classification multi-label est une extension de la classification traditionnelle dans laquelle les classes ne sont pas mutuellement exclusives, chaque individu pouvant appartenir à plusieurs classes simultanément. Ce type de classification est requis par un grand nombre d’applications actuelles telles que la classification d’images et l’annotation de vidéos. Le principal objectif de cette thèse est la proposition de nouvelles méthodes pour répondre au problème de classification multi-label. La première partie de cette thèse s’intéresse au problème d’apprentissage multi-label dans le cadre des fonctions de croyance. Nous développons une méthode capable de tenir compte des corrélations entre les différentes classes et de classer les individus en utilisant le formalisme de représentation de l’incertitude pour les variables multi-valuées. La deuxième partie aborde le problème de l’édition des bases d’apprentissage pour la classification multi-label. Nous proposons un algorithme basé sur l’approche des k-plus proches voisins qui permet de détecter les exemples erronés dans l’ensemble d’apprentissage. Des expérimentations menées sur des jeux de données synthétiques et réelles montrent l’intérêt des approches étudiées. / Multi-label classification is an extension of traditional single-label classification, where classes are not mutually exclusive, and each example can be assigned by several classes simultaneously . It is encountered in various modern applications such as scene classification and video annotation. the main objective of this thesis is the development of new techniques to adress the problem of multi-label classification that achieves promising classification performance. the first part of this manuscript studies the problem of multi-label classification in the context of the theory of belief functions. We propose a multi-label learning method that is able to take into account relationships between labels ant to classify new instances using the formalism of representation of uncertainty for set-valued variables. The second part deals withe the problem of prototype selection in the framework of multi-label learning. We propose an editing algorithm based on the k-nearest neighbor rule in order to purify training dataset and improve the performances of multi-label classification algorithms. Experimental results on synthetic and real-world datasets show the effectiveness of our approaches.

D'abord, on étudie trois façons d'associer une C*-algèbre à une transformation continue. Ensuite, nousdonnons une nouvelle définition de l'entropie. Nous trouvons des relations entre les états KMS des algèbrespréalablement définies et les états d'équilibre, donné par un principe variationnel. Dans la seconde partie,nous étudions les algèbres de Kajiwara-Watatani associées à un système des fonctions itérées. Nouscomparons ces algèbres avec l'algèbre de Cuntz et le produit croisé. Enfin, nous étudions les états KMS desalgèbres de Kajiwara-Watatani pour les actions provenant d'un potentiel et nous trouvouns des relationsentre ces états et les mesures trouvée dans une version de le théorème de Ruelle-Perron-Frobenius pour lessystèmes de fonctions itérées. / First, we study three ways of associating a C*-algebra to a continuous map. Then, we give a new definitionof entropy. We relate the KMS states of the previously defined algebras with the equilibrium states, givenby a variational principle. In the second part, we study the Kajiwara-Watatani algebras associated toiterated function system. We compare these algebras with the Cuntz algebra and the crossed product.Finally, we study the KMS states of the Kajiwara-Watatani algebras for actions coming from a potentialand we relate such states with measures found in a version of the Ruelle-Perron-Frobenius theorem foriterated function systems.

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On estime que plus de la moitié de population mondiale sait parler au moins deux langues et que 40% de cette population bilingue utilise les deux langues au quotidien. Les psycholinguistes et les neuropsycholinguistes se sont rapidement intéressés au fonctionnement du cerveau bilingue et à la façon dont deux langues pouvaient partager un seul cerveau. Ainsi, de nombreuses recherches ont porté sur la représentation de plusieurs langues dans le cerveau ainsi que sur les mécanismes permettant de passer d’une langue à l’autre, mais aussi sur la période développementale sensible à l’apprentissage des langues.Dans ce travail, nous nous sommes intéressés au rôle de l’âge d’acquisition et du niveau de compétence des deux langues sur a) la représentation des substrats cérébraux, b) la plasticité cérébrale et c) la capacité d’alterner entre les deux langues. Pour cela nous comparons des locuteurs bilingues précoces -qui ont appris les deux langues avant 3 ans- et des locuteurs bilingues tardifs -qui ont appris la deuxième langue après 10 ans- tous ayant atteint un très bon niveau de compétence dans les deux langues. Le niveau langagier et le fonctionnement exécutif des participants ont été mesurés à l’aide de plusieurs tâches linguistiques et non linguistiques. Grâce à la technique d’imagerie par résonances magnétiques fonctionnelles (IRMf), nous avons pu identifier les substrats neuronaux des deux langues pour chacun des groupes, les aires impliquées dans le contrôle des langues ainsi que les changements cérébraux dus à l’apprentissage précoce de deux langues. De manière générale, les résultats montrent que la compétence langagière, plutôt que l’âge d’acquisition, aurait un rôle essentiel sur la représentation des langues. En revanche, l’âge d’acquisition serait déterminant en ce qui concerne la structure cérébrale des certaines aires impliquées dans les processus langagiers. / It is estimated that more than half of the world's population speaks two languages and that 40% of the population uses both languages on a daily basis. Psycholinguists and neuropsycholinguists became interested early in the way in which two languages could share a single brain. They have therefore been interested in the representation of several languages in the bilingual brain, in the sensitive period during which languages are learned and also in the mechanisms that allow bilinguals to switch from one language to another without apparent effort. In this work, we investigated the role of the age of acquisition and proficiency of languages and the influence of two languages a) on the representation of cerebral substrates of two languages, b) on the cerebral plasticity, c) and on the mechanisms of language control. For this purpose, we compare early bilingual speakers, who learned both languages before the age of 3 years, and late bilingual speakers who learned the second language after 10 years, both of whom had a very good level of proficiency in both languages. Participants were assessed in a wide range of linguistic and non-linguistic tasks to measure language level and executive functioning. Using the functional magnetic resonance imaging technique, we were able to identify the neuronal substrates of the two languages for each group and the areas involved in language control, as well as cerebral changes due to the early learning of two languages. In general, the results show that language proficiency, rather than the age of acquisition, has an essential role on the representation of languages, but that the age of acquisition is decisive in regards of cerebral structure of certain areas related to language.

Les fonctions élémentaires sont utilisées dans de nombreux codes de calcul haute performance. Bien que les bibliothèques mathématiques (libm) auxquelles font appel ces codes proposent en général plusieurs variétés d'une même fonction, celles-ci sont figées lors de leur implémentation. Cette caractéristique représente un frein à la performance des programmes qui les utilisent car elles sont conçues pour être polyvalentes au détriment d'optimisations spécifiques. De plus, la duplication de modèles partagés rend la maintenance de ces libms plus difficile et sujette à l'introduction de bugs. Un défi actuel est de proposer des "méta-outils" visant la génération automatique de code performant pour l'évaluation des fonctions élémentaires. Ces outils doivent permettre la réutilisation d'algorithmes efficaces et génériques pour différentes variétés de fonctions ou architectures matérielles. Il devient alors possible de générer des libms optimisées pour des besoins très spécifiques avec du code générateur factorisé, qui facilite sa maintenance. Dans un premier temps, nous proposons un algorithme original permettant de générer des tables sans erreur pour les fonctions trigonométriques et hyperboliques. Puis nous étudions les performances de schémas d'évaluation polynomiale vectorisés, premier pas vers la génération de fonctions vectorisées efficaces. Enfin, nous proposons une méta-implémentation d'un logarithme vectorisé, factorisant la génération de code pour différents formats et architectures. Ces contributions sont compétitives comparées à d'autres solutions, justifiant le développement de tels méta-codes. / Elementary mathematical functions are pervasive in many high performance computing programs. However, although the mathematical libraries (libms), on which these programs rely, generally provide several flavors of the same function, these are fixed at implementation time. Hence this monolithic characteristic of libms is an obstacle for the performance of programs relying on them, because they are designed to be versatile at the expense of specific optimizations. Moreover, the duplication of shared patterns in the source code makes maintaining such code bases more error prone and difficult. A current challenge is to propose "meta-tools" targeting automated high performance code generation for the evaluation of elementary functions. These tools must allow reuse of generic and efficient algorithms for different flavours of functions or hardware architectures. Then, it becomes possible to generate optimized tailored libms with factorized generative code, which eases its maintenance. First, we propose an novel algorithm that allows to generate lookup tables that remove rounding errors for trigonometric and hyperbolic functions. The, we study the performance of vectorized polynomial evaluation schemes, a first step towards the generation of efficient vectorized elementary functions. Finally, we develop a meta-implementation of a vectorized logarithm, which factors code generation for different formats and architectures. Our contributions are shown competitive compared to free or commercial solutions, which is a strong incentive to push for developing this new paradigm.

La plupart des travaux empiriques ont montré que les jeunes et les âgés utilisent de nombreuses stratégies pour accomplir des tâches cognitives. Ils mettent aussi en évidence que les âgés (a) utilisent moins de stratégies, (b) utilisent les stratégies disponibles dans des proportions différentes, (c) exécutent moins efficacement les stratégies utilisées, et (d) choisissent, sur chaque problème, moins fréquemment la meilleure stratégie que les jeunes. L’objectif général de cette thèse était de déterminer quels sont les mécanismes sous-tendant la différence de performances jeunes/âgés dans ces différentes dimensions stratégiques. Nous testons l’hypothèse que le déclin des fonctions exécutives médiatise les différences liées à l’âge dans le répertoire, la distribution, l’exécution et la sélection stratégiques. Pour atteindre cet objectif, nous avons adopté une approche corrélationnelle et une approche expérimentale. Les résultats répliquent les principales données concernant les différences jeunes/âgés dans les différentes dimensions stratégiques. De plus, ils mettent en évidence le rôle essentiel des fonctions exécutives, et, en particulier, de la flexibilité cognitive et de l’inhibition, dans la diminution avec l’âge du répertoire, de la sélection et de l’exécution stratégiques. Nous discutons les implications de ces résultats sur le vieillissement et les variations stratégiques, d’une part, et sur les modèles de la sélection stratégique, d’autre part. / Empirical studies on strategic variations during aging have shown that young andolder adults use multiple strategies to accomplish cognitive tasks. They also showed that older adults (a) use fewer strategies, (b) do not use available strategies with the same frequency as young adults (c) execute strategies less efficiently, and (d) select less frequently the best strategy than young adults. The aim of this study was to investigate which mechanisms underly the strategic differences in young and older adults. We tested the hypothesis that age related decline of executive functions mediate age-related differences in strategy repertoire, distribution, execution, and selection. To achieve these ends, we adopted correlational and experimental approaches. Results replicated previous data relative to differences between young and older adults in different strategy dimensions. Results also highlight crucial role ofexecutive functions, especially cognitive flexibility and inhibition, in strategy repertoire, selection, and execution. Implications for further our understanding of aging and strategic variations, as well as current theoretical models of strategy selection are discussed.

La cécité précoce induit des modifications majeures dans l’architecture fonctionnelle du cerveau. Les lobes occipitaux ne traitent plus l’information visuelle mais vont désormais traiter les signaux auditifs et tactiles et participer à des fonctions cognitives telles que le langage et la mémoire. Cette nouvelle organisation fonctionnelle nous permet de mieux comprendre l’influence de l’expérience sensorielle sur le développement cérébral. Nous avons étudié cette réorganisation et certains de ses possibles déterminants. Tout d’abord, nous avons utilisé l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour identifier les régions du cortex visuel activées par différentes fonctions cognitives. Nous avons également montré que chacune de ces régions est fonctionnellement connectée au réseau cérébral qui sous-tend la fonction correspondante chez les sujets sains. Puis, nous avons réalisé une étude de la connectivité fonctionnelle chez des nouveau-nés, qui suggère que la connectivité innée du cortex visuel guide la réorganisation observée chez les aveugles. Ensuite, grâce à la magnétoencéphalographie (MEG), nous avons étudié la réorganisation de la représentation cérébrale du sens des mots. Chez les aveugles, l’accès au sens des mots a le même décours temporel que chez les sujets voyants, mais il recrute le cortex occipital en sus des régions habituelles. Enfin, nous avons observé une variabilité individuelle plus importante chez les aveugles dans l’organisation cérébrale du système sémantique. Nos résultats contribuent ainsi à la compréhension de la réorganisation cérébrale dans la cécité, et plus généralement du rôle de l’expérience perceptive dans le développement. / Blindness early in life leads to major changes in the functional architecture of the brain. The occipital lobes, no longer processing visual information, turn to processing auditory and tactile input and high-order cognitive functions such as language and memory. This functional reorganization offers a window into the influence of experience on brain development in humans. We studied the outcomes of this reorganization and its potential precursors. First, we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) in order to delineate regions in the visual cortex according to their sensitivity to high-order cognitive functions. Then, using functional connectivity, we demonstrated distinct connections from those regions to the rest of the brain. Crucially, we found a functional correspondence between the visual regions and their connected brain networks. Then, using functional connectivity in neonates, we provided preliminary evidence in support of the proposition that innate connectivity biases underlie functional reorganization. Second, we focused on language, one of the reorganized functions in blindness, and used magnetoencephalography (MEG) to investigate verbal semantic processing. We found temporally equivalent but spatially different activation across the blind and the sighted. In the blind, the occipital cortex had a unique contribution to semantic category discrimination. However, the cerebral implementation of semantic categories was more variable in the blind than in the sighted. Our results advance the knowledge about brain.

La recherche de cycles limites pour des sytèmes polynômiaux du plan est historiquement motivée par le 16e problème de Hilbert. Les résultats obtenus dans cette thèse concernent des systèmes différentiels quadratiques intégrables perturbés pour lesquels on met en oeuvre une adaptation d'un algorithme théorique proposé par Jean-Pierre Françoise permettant le calcul des dérivées successives de l'application de premier retour, encore appelées fonctions de Melnikov. Le premier exemple étudié est de type Liénard et présente un centre en l'origine. Le calcul par deux méthodes différentes de la première fonction de Melnikov assure l'existence d'un cycle limite pour le système perturbé. Dans certains cas, on calcule les fonctions de Melnikov d'ordre supérieur et on donne des conditions pour lesquelles le système reste à centre. Le second exemple est issu d'une équation d'Abel remarquée par Liouville, dont l'étude des singularités à l'infini fait apparaître une singularité non hyperbolique avec domaine elliptique. On perturbe quadratiquement une forme normale quadratique présentant cette singularité. Le calcul des trois premières fonctions de Melnikov assure l'existence de perturbations faisant apparaître deux cycles limites. D'autre part, on est en mesure de donner certains cas intégrables ainsi que la nature algébrique des fonctions de Melnikov d'ordre supérieur. Dans le troisième exemple, on étudie une famille de systèmes présentant soit une singularité avec deux secteurs elliptiques, soit un centre et une singularité avec un domaine elliptique. On espère trouver une perturbation quadratique générant quatre cycles limites imbriqués deux à deux. L'étude des fonctions de Melnikov jusqu'à l'ordre deux ne révèle cependant que l'existence de perturbations pour lesquelles on a deux cycles autour de l'un des centres et un seul autour de l'autre.

Dans cette thèse, on étudie deux paradigmes du chaos quantique: celui des symplectomorphismes linéaires du tore et celui du flot géodésique sur une variété riemannienne compacte. Dans les deux cas, on étudie le problème d'ergodicité quantique associé. Les résultats obtenus sont de deux sortes. D'une part, on obtient des bornes inférieures sur l'entropie des mesures semi-classiques en dimension 2. D'autre part, on obtient des résultats de type grandes déviations semi-classiques en toute dimension.