Cette thèse présente différentes notions d'observation en sémantique, et quelques résultats sur leurs relations. Après avoir rappelé les définitions du lambda-calcul simplement typé et de ses modèles, nous présentons la notion d'observation définie par un modèle. Dans une première partie, nous présentons les liens entre cette notion et la définissabilité relative, en prenant les exemples de PCF unaire, de PCF finitaire et du modèle fortement stable de PCF, en étendant des travaux de Bucciarelli, Malacaria et Longley.<br />La partie suivante est consacrée à l'étude de la notion d'observation dans le cadre d'un langage avec des effets de bord. Nous proposons un modèle basé sur les domaines de Fraenkel-Mostowski, sur lequel nous définissons des relations logiques pour prouver des équivalences, aui servent à distinguer la partie publique de la mémoire de la partie secrète où les invariants sont préservés; ce qui établit un lien avec les problématiques de sécurité.<br />Enfin, nous étudions la question du temps d'exécution en sémantique dénotationnelle. Nous proposons une construction axiomatique, basée sur une monade, pour représenter le te,ps d'exécution sans le rendre observable par le contexte. Nous appliquons cette construction au modèle des espaces de cohérence et aux jeux de Hyland et Ong. Nous prouvons que ce dernier modèle est complètement adéquat.

Dans une première partie, nous définissons un nouveau langage à base fonctionnelle et avec récursion généralisée, en utilisant le système de types avec degrés de Boudol pour éliminer les récursions dangereuses. Ce langage est ensuite étendu par des enregistrements récursifs, puis par des mixins, permettant ainsi de mêler totalement les paradigmes fonctionnels et objets. Nous présentons également une implémentation, MlObj, ainsi que la machine abstraite servant à son exécution.<br /><br />Dans une deuxième partie, nous présentons un nouvel algorithme d'inférence pour les systèmes de types avec intersection, dans le cadre d'une extension du lambda-calcul. Après avoir prouvé sa correction, nous étudions sa généralisation aux références et à la récursion, nous le comparons aux algorithmes d'inférence déjà existants, notamment à celui de Système I, et nous montrons qu'il devient décidable à rang fini.

Cette thèse se consacre à l'application de techniques de réalisabilité dans le cadre de l'étude du sens calculatoire de la logique. Dans une première partie, nous rappelons le formalisme de la réalisabilité classique de Krivine, dans lequel nous menons ensuite une étude du contenu opérationnel de tautologies purement classiques. Cette exploration du sens calculatoire de la disjonction classique révèle des comportements riches, avec une forte intuition interactive, qui s'interprètent avantageusement comme des structures de contrôle typées. Afin de mieux comprendre la nature de ces mécanismes, nous définissons ensuite une technique de réalisabilité à la Krivine pour un modèle de calcul concurrent, dans le but d'obtenir une notion de constructivité qui ne soit plus fondée sur l'idée de fonction, mais sur celle de processus interactif. Le cadre ainsi obtenu donne une interprétation réellement concurrente de la logique linéaire dans un calcul de processus dérivé du pi-calcul, permettant d'appliquer au cas concurrent la méthode de spécification précédemment étudiée dans le cas séquentiel. Par la suite, l'étude des traductions de la logique classique vers la logique linéaire mène à reconstruire systématiquement des décompositions interactives du calcul fonctionnel, permettant ainsi de faire le lien au niveau logique entre les réalisabilités classique et concurrente. Dans une dernière partie, nous étudions plus en détail le mode de calcul issu des algèbres de processus, afin de comprendre son système d'ordonnancement. Cette étude mène à la définition d'un modèle de calcul plus géométrique qui permet une exploration formelle de la notion de causalité dans les calculs concurrents.

La thèse présentée ici a pour but de proposer des systèmes de détection, de composition de constituants sémantiques et d'interprétation dans la compréhension de la langue naturelle parlée. Cette compréhension se base sur un système de reconnaissance automatique de la parole qui traduit les signaux oraux en énoncés utilisables par la machine. Le signal de la parole, ainsi transcrit, comporte un ensemble d'erreurs liées aux erreurs de reconnaissance (bruits, parasites, mauvaise prononciation...). L'interprétation de cet énoncé est d'autant plus difficile qu'il est issu d'un discours parlé, soumis à la disfluence du discours, aux auto-corrections... L'énoncé est de plus agrammatical, car le discours parlé lui-même est agrammatical. L'application de méthodes d'analyses grammaticales ne produit pas de bons résultats d'interprétation, sur des textes issus de transcriptions de la parole. L'utilisation de méthodes d'analyses syntaxiques profondes est à éviter. De ce fait, une analyse superficielle est envisagée. Un des premiers objectifs est de proposer une représentation du sens. Il s'agit de considérer des ontologies afin de conceptualiser le monde que l'on décrit. On peut exprimer les composants sémantiques en logique du premier ordre avec des prédicats. Dans les travaux décrits ici, nous représentons les éléments sémantiques par des frames (FrameNet ). Les structures de frames sont hiérarchisées, et sont des fragments de connaissances auxquels on peut insérer, fusionner ou inférer d'autres fragments de connaissances. Les structures de frames sont dérivables en formules logiques. Nous proposons un système de compréhension de la parole à partir de règles logiques avec le support d'une ontologie, afin de pouvoir créer des liens à partir de composants sémantiques. Puis, nous avons mené une étude sur la découverte des supports syntaxiques des relations sémantiques. Nous proposons une expérience de composition sémantique afin d'enrichir les composants sémantiques de base. Enfin, nous présentons un système de détection de lambda-expression pour mettre en hypothèse les relations à trouver à travers le discours

Cette thèse est une contribution à la théorie homotopique des schémas. Dans la première partie, on poursuit les constructions de Fabien Morel et Vladimir Voevodsky en définissant la catégorie homotopique stable des sites suspendus avec intervalles. La généralité, plus grande que celle permise par la définition de John F. Jardine, permet de donner une construction rigoureuse des foncteurs " points complexes " en théorie homotopique des schémas.<br /><br />Dans la seconde partie, on montre qu'au-dessus d'un schéma de base régulier S, se donner un endomorphisme dans la catégorie homotopique de S de la grassmannienne infinie (donnant un modèle de la K-théorie algébrique d'après un théorème de Morel et Voevodsky) revient à se donner une application fonctorielle K_0(X) -> K_0(X) où X parcourt la catégorie des schémas lisses sur S. Ceci permet de construire une structure de lambda-anneau spécial sur les groupes de K-théorie algébrique supérieure et de vérifier que cette structure coïncide avec les constructions antérieures. Les opérations additives sur la K-théorie algébrique sont étudiées en détail et des versions stables de ces énoncés sont obtenues, à coefficients entiers ou rationnels. La technique utilisée permet également de construire des classes de Chern sur la K-théorie algébrique supérieure à valeurs dans la cohomologie motivique (et dans d'autres théories cohomologiques) et de montrer très explicitement l'existence de morphismes stablement fantômes en théorie homotopique des schémas.

La présence de polymères flexibles de grande masse molaire modifie de manière spectaculaire les écoulements de solution même en régime dilué. Il y a un couplage fortement non linéaire entre le champ de vitesse de la solution et la conformation microscopique des chaînes de polymères. Ce couplage est le plus efficace en écoulement élongationnel. Cette thèse porte sur l'étude de ce couplage, et sur les moyens de corréler les contraintes élongationnelles macroscopiques avec l'observation de la microstructure. Le détachement d'une goutte de solutions d'ADN (un biopolymère pouvant être visualisé) en solvant visqueux est ralenti par la formation d'un filament. La dynamique d'amincissement du filament, observée avec une caméra rapide, se déroule à taux d'élongation constant. Cela permet la mesure de la viscosité élongationnelle très élevée de ces solutions. Cette mesure a lieu dans l'air et dans un fluide d'immersion suffisamment peu visqueux. Il est possible de visualiser l'ADN par microscopie de fluorescence, mais pas au sein d'un filament cylindrique entouré d'air. On immerge l'échantillon pour adapter l'indice et faire disparaitre l'interface courbe. Plusieurs méthodes de correction (notamment la réalisation d'un objectif de microscope spécifique) sont étudiées pour pallier aux très fortes aberrations optiques qui empêchent l'observation de l'ADN. De plus, les effets de la transition de déroulement et de la viscosité élongationnelle sont aussi étudiés au sein d'écoulements microfluidiques à dominante élongationnelle.

Cette thèse est consacrée aux algorithmes de morphologie mathématique qui peuvent considérer les pixels d'une image comme un flux de données. Nous allons démontrer qu'un grand nombre d'algorithmes de morphologie mathématique peuvent être décrits comme un flux de données traversant des unités d'exécution. Nous verrons que cette approche peut aussi fonctionner sur des processeurs génériques possédant un jeu d'instructions multimédia ou sur des cartes graphiques. Pour décrire les algorithmes en flux de données, nous proposons d'utiliser le langage fonctionnel Haskell, ce qui nous permettra de décrire les briques de base de la construction des algorithmes de morphologie mathématique. On applique ces briques dans la description des algorithmes les plus couramment utilisés (dilatation/érosion, opérations géodésiques, fonction distance et nivellements) ce qui facilitera le portage de ces algorithmes sur plusieurs plate-formes. Nous proposons pour la construction des algorithmes morphologiques un mode d'exécution original par macro blocs et nous étudions en profondeur la transposition de cette idée aux architectures SIMD. Nous montrons que l'utilisation des macro blocs est intéressante pour les architectures multimédia et nous montrons également que les algorithmes morphologiques proposés dans cette thèse atteignent de meilleures performances que les implémentations standard. Un nouveau champ s'ouvre ainsi aux algorithmes développés dans les applications de traitement d'images en temps réel. Cette thèse explore également les processeurs graphiques et démontre sur des résultats expérimentaux qu'ils sont, dès à présent, assez performants pour concurrencer les processeurs généraux.

L'objectif de cette thèse est de développer une sémantique d'ordre supérieur pour l'information quantique. S'appuyant sur les travaux de master (M.Sc.) de l'auteur, nous étudions un lambda-calcul pour le calcul quantique avec contrôle classique. Le langage comporte deux aspects. Le premier, émanant du théorème dit de « no-cloning » de l'information quantique, est le besoin de distinguer entre les données duplicables et celles non-duplicables. Pour tenir compte de la duplicabilité à l'ordre supérieur, nous utilisons un système de types inspiré par la logique linéaire, logique sensible à la notion de ressource. Le deuxième aspect important est l'effet de bord probabiliste émanant de la mesure, seule opération permettant de récupérer une information classique à partir de données quantiques. Cet effet de bord nous oblige à choisir une stratégie de réduction pour pouvoir être en mesure de définir une sémantique opérationnelle. Nous résolvons le problème de la sémantique dénotationnelle de deux façons. D'abord, en restreignant l'étude du langage au fragment strictement linéaire. Ce faisant, on supprime le besoin de distinguer entre structure duplicable et structure non-duplicable. Il est alors possible de se concentrer sur la description des caractéristiques du calcul quantique. En utilisant la catégorie des fonctions strictement positives (CPM), nous construisons un modèle dénotationnel « fully-abstract », c'est-à-dire caractérisant exactement l'équivalence opérationnelle du fragment strictement linéaire. L'étude du langage au complet est plus compliquée. Pour tenir compte de l'aspect probabiliste du langage, nous utilisons une méthode développée par Moggi et construisons un modèle distinguant la notion de résultat, ou valeur, de la notion de calcul (« computational model »). Pour traiter la distinction entre donnée duplicable et donnée non-duplicable, nous adaptons la notion de catégorie linéaire développée par Bierman, où la notion de duplication est interprétée comme une comonade avec des propriétés particulières. Le modèle issu de ce travail est ce que nous avons appelé une catégorie linéaire pour la duplication. Dans un dernier temps, le langage est restreint en ne considérant que la notion d'effet de bord et la distinction éléments duplicables – éléments non-duplicables pour obtenir un lambda-calcul linéaire générique. Dans ce contexte, nous montrons que la notion de catégorie linéaire de duplication est une interprétation « full and complete » pour le langage.

<p>While the car fleet becomes increasingly larger it is important to lower the amounts of pollutants from each individual diesel or gasoline engine to almost zero levels. The pollutants from these engines predominantly originate from high NO_x emissions and particulates, in the case when diesel is utilized, and emissions at cold start from gasoline engines. One way of treating the high NO_x levels is to introduce ammonia in the diesel exhausts and let it react with the NO_x to form nitrogen gas and water, which is called SCR (Selective Catalytic Reduction). However, in order to make this system reduce NO_x efficiently enough for meeting future legislations, closed loop control is required. To realize this type of system an NO_x or ammonia sensor is needed. The cold start emissions from gasoline vehicles are primarily due to a high light-off time for the catalytic converter. Another reason is the inability to quickly heat the sensor used for controlling the air-to-fuel ratio in the exhausts, also called the lambda value, which is required to be in a particular range for the catalytic converter to work properly. This problem may be solved utilizing another, more robust sensor for this purpose.</p><p>This thesis presents the efforts made to test the SiC-based field effect transistor (SiC-FET) sensor technology both as an ammonia sensor for SCR systems and as a cold start lambda sensor. The SiC-FET sensor has been shown to be highly sensitive to ammonia both in laboratory and engine measurements. As a lambda sensor it has proven to be both sensitive and selective, and its properties have been studied in lambda stairs both in engine exhausts and in the laboratory. The influence of metal gate restructuring on the linearity of the sensor has also been investigated. The speed of response for both sensor types has been found to be fast enough for closed loop control in each application.</p> / On the day of the public defence of the doctoral thesis, the status of article III was: in press. Report code: LiU-Tek-Lic-2003:50.

This paper analyzes relationships between the roles of descriptions and actions in large scale, open ended, geographically distributed, concurrent systems. Rather than attempt to deal with the complexities and ambiguities of currently implemented descriptive languages, we concentrate our analysis on what can be expressed in the underlying frameworks such as the lambda calculus and first order logic. By this means we conclude that descriptions and actions complement one another: neither being sufficient unto itself. This paper provides a basis to begin the analysis of the very subtle relationships that hold between descriptions and actions in Open Systems.