Le problème de satisfaisabilité booléenne 3-SAT est connu pour présenter un phénomène de seuil en fonction du quotient entre le nombre de clauses et le nombre de variables. Nous donnons des estimations de la valeur de ce seuil au moyen de méthodes combinatoires et probabilistes: la méthode du premier moment et la méthode du second moment. Ces méthodes mettent en jeu des problèmes d'optimisation sous contraintes et nous amènent à employer de façon intensive la méthode des multiplicateurs de Lagrange. Nous mettons en œuvre une forme pondérée de la méthode du premier moment sur les affectations partielles valides de Maneva ainsi que des variantes. Cela nous conduit à élaborer une pondération générale pour les problèmes de satisfaction de contraintes qui soit compatible avec la méthode du premier moment. Cette pondération est constituée d'une graine et d'un répartiteur, et nous permet d'obtenir une pondération des affectations partielles valides meilleure que celle de Maneva. Nous comparons aussi dans certains cas les performances de la pondération et de l'orientation de l'espace des solutions des problèmes de satisfaction de contraintes relativement à la méthode du premier moment. Nous développons la première sélection non uniforme de solutions pour majorer le seuil de 3-SAT et nous montrons sa supériorité sur ses prédécesseurs. Nous construisons un cadre général pour appliquer la méthode du second moment à k-SAT et nous discutons des conditions qui la font fonctionner. Nous faisons notamment fonctionner la méthode du second moment sur les solutions booléennes et sur les impliquants. Nous étendons cela au modèle distributionnel de k-SAT.

Dans les milieux ionisés existe un grand nombre d’espèces chimiques. Beaucoup sont en quantité minoritaire mais jouent pourtant, par leur grande réactivité, un rôle essentiel dans les processus de transformation chimique. Cette étude s’intéresse à la structure et à la dynamique des ions moléculaires, ainsi qu’aux collisions réactives pour des systèmes intervenant dans les atmosphères planétaires et dans le milieu interstellaire, comme les réactions mettant en jeu le monoxyde de carbone. Des modélisations numériques sont nécessaires à la préparation des expériences de fusion thermonucléaire. Enrichis par les résultats expérimentaux, concernant les ions d’hydrocarbures tels que le méthane, ils fournissent une aide pour l'interprétation des phénomènes observés dans les tokamaks. L’identification des réactions physiques à l’origine de la présence de particules dans le plasma est une étape importante afin de comprendre les environnements ionisés. Les systèmes examinés à Louvain-la-Neuve sont donc choisis pour leur intérêt immédiat en astrophysique ou en physique des plasmas. Alors que la connaissance des processus d'ionisation par impact d'électrons d’espèces atomiques ou ioniques simples est bien établie, ce n’est pas encore le cas lorsque la cible primaire est un ion moléculaire. L'existence d'au moins un degré de liberté supplémentaire rend possible la dissociation de l'ion moléculaire initial en plusieurs fragments, une partie de l’énergie potentielle est alors transférée sous forme d’énergie cinétique aux produits. En conséquence, ceux-ci sont généralement distribués dans de larges gammes angulaire et énergétique. L’analyse fine des distributions permet d’étudier les détails de la collision électronique. L’expérience a pour thématique majeure la mesure des sections efficaces absolues en fonction de l’énergie des électrons projectiles incidents, pour des réactions impliquant des espèces ioniques polyatomiques. L’observation des seuils de réaction et de l’énergie cinétique des fragments permet de déterminer la zone de Franck-Condon accessible et les états moléculaires impliqués dans les processus considérés. Les travaux réalisés au laboratoire ont démontré que l'appareillage existant est bien approprié à ce type d’étude. A un niveau plus fondamental, l’examen comparatif minutieux des présentes mesures, des résultats issus d’autres expériences et des prédictions des formalismes semi-empiriques, permet d’améliorer la connaissance des phénomènes collisionnels.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'influence des conditions de bords dans les réseaux d'automates booléens à seuil, qui sont des objets mathématiques discrets classiquement utilisés pour modéliser les systèmes de régulation biologiques. L'objectif est de mettre en évidence que les éléments déterminant les bords de ces réseaux, que l'on peut rapprocher dans le contexte biologique de potentiels électriques, d'hormones ou encore de micro-ARN, sont des composants d'un système dont l'effet peut être primordial sur le comportement de ce dernier. Cet objectif est atteint en suivant deux axes distincts. Le premier consiste à montrer les liens entre l'influence des conditions de bord et les transitions de phase émergeant du comportement asymptotique de réseaux théoriques, à savoir des réseaux d'automates cellulaires. Le deuxième axe se focalise sur les systèmes biologiques réels et développe l'idée selon laquelle les conditions de bord dans ces systèmes ont une influence particulière sur les bassins d'attraction des systèmes dynamiques par lesquels ces systèmes sont modélisés.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le présent mémoire comprend un survol des principales méthodes de rendu en demi-tons, de l’analog screening à la recherche binaire directe en passant par l’ordered dither, avec une attention particulière pour la diffusion d’erreur. Ces méthodes seront comparées dans la perspective moderne de la sensibilité à la structure. Une nouvelle méthode de rendu en demi-tons par diffusion d’erreur est présentée et soumise à diverses évaluations. La méthode proposée se veut originale, simple, autant à même de préserver le caractère structurel des images que la méthode à l’état de l’art, et plus rapide que cette dernière par deux à trois ordres de magnitude. D’abord, l’image est décomposée en fréquences locales caractéristiques. Puis, le comportement de base de la méthode proposée est donné. Ensuite, un ensemble minutieusement choisi de paramètres permet de modifier ce comportement de façon à épouser les différents caractères fréquentiels locaux. Finalement, une calibration détermine les bons paramètres à associer à chaque fréquence possible. Une fois l’algorithme assemblé, toute image peut être traitée très rapidement : chaque pixel est attaché à une fréquence propre, cette fréquence sert d’indice pour la table de calibration, les paramètres de diffusion appropriés sont récupérés, et la couleur de sortie déterminée pour le pixel contribue en espérance à souligner la structure dont il fait partie. / This work covers some important methods in the domain of halftoning: analog screening, ordered dither, direct binary search, and most particularly error diffusion. The methods will be compared in the modern perspective of sensitivity to structure. A novel halftoning method is also presented and subjected to various evaluations. It produces images of visual quality comparable to that of the state-of-the-art Structure-aware Halftoning method; at the same time, it is two to three orders of magnitude faster. First is described how an image can be decomposed into its local frequency content. Then, the basic behavior of the proposed method is given. Next, a carefully chosen set of parameters is presented that allow modifications to this behavior, so as to maximize the eventual reactivity to frequency content. Finally, a calibration step determines what values the parameters should take for any local frequency information encountered. Once the algorithm is assembled, any image can be treated very efficiently: each pixel is attached to its dominant frequency, the frequency serves as lookup index to the calibration table, proper diffusion parameters are retrieved, and the determined output color contributes in expectation to underline the structure from which the pixel comes.

Thèse réalisée en cotutelle, sous la direction de M. Philippe Despoix (Université de Montréal) et de M. Michel Marie (Université Sorbonne Nouvelle-Paris 3) / Apparu au lendemain de la Seconde Guerre mondiale avec la publication en 1957 d’On the Road de Jack Kerouac et la sortie, 12 ans plus tard, d’Easy Rider de Dennis Hopper, le road novel et le road movie constituent à nos yeux les deux versants de ce que nous avons choisi de nommer le récit de la route. Devant l’absence de réelle étude conjointe entre les deux formes et la persistance d’amalgames, nous souhaitons mettre en évidence ce qui permettrait de distinguer le road novel et le road movie d’autres récits d’errance. Un tel travail nécessite la mise au jour d’un outil d’analyse intermédial permettant d’embrasser de concert des œuvres relevant d’expressions médiatiques différentes. Nous proposons donc de recourir au concept de chronotope développé par Bakhtine en littérature, et dont il a été démontré il y a peu qu’il est aussi susceptible de s’appliquer à un objet cinématographique. Nous posons que road novel et road movie reposent sur la combinaison d’un ensemble de chronotopes fondamentaux : celui de la route, dans le contexte de la motorisation et des non-lieux de la postmodernité, et celui du seuil, compris comme l’expression du tournant d’une vie. La présence d’une dimension parodique nous amène en outre à mobiliser un autre concept bakhtinien : celui de carnavalesque, qui s’articulerait justement autour des chronotopes de la route et du seuil définis précédemment. Afin de procéder à cette analyse chronotopique, nous nous appuyons sur un corpus d’œuvres empruntées au répertoire américain, québécois et allemand, en raison notamment des multiples passerelles susceptibles d’être érigées entre ces différentes cultures. / Appearing in the wake of World War II, with the publication in 1957 of On the Road by Jack Kerouac, followed 12 years later with the screening of Denis Hopper’s Easy Rider, the road novel and road movie constitute, we argue, two sides of what we call the road narrative. Faced with a lack of comprehensive studies embracing both sides concurrently, and with recurrent amalgams, we reflect on the components differentiating the road novel and road movie from other types of wandering stories. Such a project calls for the construction of an intermedial apparatus, enabling us to jointly encompass artworks belonging to different media formats. Consequently, we build on the concept of the chronotope, as developed by Bakhtin as a tool for literary criticism, and recently extended by scholars to cinematographic objects. We show how road novels and road movies emerge from the combination of two fundamental chronotopes: that of the road, exemplified by a postmodern universe dominated by motor vehicles and non-places, and that of the threshold, understood as the expression of a critical turn in one’s life. The noted presence of a parodic dimension in road narratives calls for the introduction of an additional bakhtinian concept: the carnivalesque, which, as we show, can be articulated in relation to the previously defined road and threshold chronotopes. For this chronotopical analysis, we selected artworks from the American, Quebecois and German repertoires, a choice justified by the numerous potential connections to be established between those three different cultures.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le traitement et la gestion de la douleur sont depuis toujours une priorité pour le corps médical. Malgré leur importance pour la qualité de vie, les analgésiques couramment utilisés possèdent un ratio bénéfice/risque faible. La recherche de nouveaux concepts thérapeutiques pour lutter contre la douleur est donc une priorité. Afin de répondre à ce besoin, il faut d'abord comprendre les mécanismes de la perception de la douleur ainsi que, plus globalement, ceux permettant de percevoir son environnement. Dans ce contexte, de nombreuses études ont mis en évidence l'implication du canal calcique à bas seuil Cav3.2 dans les voies de la transmission de l'information douloureuse. Il représente donc une cible de choix pour le traitement de la douleur mais l'identité des neurones exprimant ces canaux ainsi que la fonction de Cav3.2 dans la physiologie des neurones sensoriels étaient jusqu'à présent inconnues. Au cours de cette thèse nous avons dans un premier temps décrit un nouvel inhibiteur des canaux calciques à bas seuil : le TTA-A2. Nous avons ainsi démontré que le TTA-A2 est un inhibiteur spécifique des canaux Cav3.1, Cav3.2, et Cav3.3. Il permet de diminuer l'excitabilité des neurones sensoriels exprimant Cav3.2, ce qui provoque une analgésie sur des animaux sains et pathologiques. Dans un deuxième temps nous nous sommes servis de ce nouvel outil en parallèle d'un nouveau modèle murin possédant une étiquette fluorescente (Knock in GFP) sur le canal Cav3.2 pour explorer la localisation et la fonction de Cav3.2 dans les neurones sensoriels. Nous avons ainsi découvert que Cav3.2 est exprimé dans des mécanorécepteurs à bas seuil impliqués dans la perception des stimuli mécaniques et thermiques nocifs ou non-nocifs. Le canal en lui-même se trouve aux endroits clés de la genèse et de la propagation du message nerveux périphérique, et module le seuil et la vitesse de conduction des potentiels d'action. Replacé dans le contexte de la bibliographie, l'ensemble de nos résultats montre que Cav3.2 permet de donner la modalité à bas seuil aux neurones l'exprimant. / Pain management and treatment have always been a priority for life quality. Despite this fact, analgesics commonly used present a bad benefice/risk ratio. Discovery of new therapeutic concepts to fight pain is highly required. To complete this task, we first need to better understand pain perception mechanisms, and more globally, mechanisms involved in the perception of our environment. In this context, numerous studies have shown that low threshold calcium channels Cav3.2 are involved in pain information transmission. Thus, it represents a good target for the treatment of pain. However, neuronal identity of Cav3.2-expressing sensory neurons and Cav3.2 functions in neuronal physiology are unknown. During this PhD we first described a new low voltage activated channel antagonist named TTA-A2. We demonstrated that TTA-A2 is a powerful nanomolar specific agonist of Cav3.1, Cav3.2 and Cav3.3. This molecule is able to reduce excitability in sensory neurons expressing Cav3.2, and is able to generate a strong analgesic effect on naive and pathologic animals. In the other part of this PhD, we used this new tool combined to a new transgenic mouse that expressed Cav3.2 tagged with a fluorescent protein (Knock-in GFP). With these new tools we discovered that Cav3.2 is expressed in low threshold mechanoreceptors involved in detection of painful and non painful mechanical and thermal stimuli. Cav3.2 itself is expressed at key localisations that allow action potential generation and propagation, and modulate threshold and speed conduction of action potential. Taken together, these results show that Cav3.2 gives the “low threshold” modality to neurons.

En Afrique tropicale, là où le paludisme est fortement endémique, la plupart des individus sont semi-immuns et les infections asymptomatiques sont très répandues. Ainsi la détection de parasites dans le sang de malades fébriles n'est pas un critère suffisant pour distinguer le paludisme des autres causes de fièvre. A Dielmo, un village du Sénégal d'environ 500 habitants en 2010, un suivi épidémiologique continu très étroit du paludisme a débuté en 1990. Dans ce village où la transmission est pérenne, la mise en place de moyens de lutte et de prévention contre le paludisme de plus en plus efficaces a profondément transformé l'épidémiologie du paludisme. Dans ce travail, nous analysons l'impact de ces interventions sur les prévalences parasitaires, les densités parasitaires et les critères diagnostiques du paludisme et nous mesurons l'évolution du paludisme clinique à Plasmodium falciparum, P. malariae et P. ovale de juin 1990 à décembre 2010. Les données parasitologiques et cliniques ont été analysées par régression logistique à effet aléatoire pour étudier la relation entre les densités parasitaires et le risque de fièvre. Les prévalences parasitaires des trois espèces plasmodiales ont considérablement diminué lors de l'abandon de la chloroquine en traitement de première ligne et de son remplacement par des combinaisons thérapeutiques, puis sont devenues presque nulles après la mise en place de moustiquaires imprégnées d'insecticides à longue durée d'action. Les seuils pyrogéniques calculés nous ont permis de mesurer la densité d'incidence des accès palustres et d'étudier l'impact des mesures de lutte sur la morbidité palustre dans la population. / In tropical Africa, where malaria is highly endemic, most people are semi-immune and asymptomatic infections are widespread. Thus, the detection of malaria parasites in the blood of febrile patients is not a sufficient criterion for distinguishing malaria from other causes of fever. In Dielmo, a Senegalese village of about 500 inhabitants in 2010, a very closely continuous epidemiological monitoring of malaria began in 1990. In this village where the transmission is perennial, the establishment of more effective means of control and prevention against malaria have profoundly changed the epidemiology of malaria. In this work, we analyze the impact of these interventions on the parasite prevalences, the parasite densities and the malaria diagnostic criteria and we measure the evolution of Plasmodium falciparum, P. malariae and P. ovale clinical malaria from June 1990 to December 2010 in Dielmo. Parasitological and clinical data are analyzed in a random effect logistic regression to investigate the relationship between parasite density and fever risk. The prevalence of the three Plasmodium species decreased dramatically with the abandonment of chloroquine as first line treatment and his replacing with the combination therapies and became almost zero after the introduction of long lasting insecticidal nets. Pyrogenic thresholds calculated enabled us to measure the incidence density of malaria and to study the impact of intervention methods on malaria morbidity in the population.

Le Modèle Standard de la physique des particules est une théorie quantique des champs qui décrit les particules élémentaires de la matière et leurs interactions. Le Large Hadron Collider (LHC) au CERN à Genève a été construit afin de tester les prédictions théoriques du Modèle Standard, en produisant des collisions proton-proton avec des énergies au centre de masse jamais atteintes auparavant. ATLAS est l'un des quatre détecteurs construits sur le LHC. Il est optimisé pour reconstruire les particules et leur produits de désintégrations issus de ces collisions. La partie technique de cette thèse est liée au détecteur à pixels d'ATLAS qui fournit une mesure précise des paramètres des traces à côté du point d'interaction. Ceci est important pour l'identification des jets issus de quarks beaux. Nous présentons une analyse des propriétés des amas de pixels avec les données de muons cosmiques collectées en 2008. Ce travail porte essentiellement sur l'étude de l'effet du seuil des pixels sur la taille, la charge et la position des amas principaux associés aux traces à grand angle d'incidence, avec les données et les simulations. Nous avons réalisé aussi une des premières mesures de la section efficace de production de jets issus de quarks beaux au LHC avec les données de collisions proton-proton à une énergie de 7 TeV au centre de masse. C'est la deuxième analyse présentée dans ce document. Une section efficace différentielle de production de jets b a été mesurée avec les données enregistrées par ATLAS en 2010, utilisant les muons dans les jets semi-leptoniques afin d'extraire la fraction de jets b. Les résultats de la mesure sont en bon accord avec les prédictions de la QCD du Modèle Standard. / The Standard Model of elementary particle physics is a quantum field theory describing the fundamental particles which constitute matter and the interactions between them. The Large Hadron Collider (LHC) at CERN in Geneva was built with the intention of testing various Standard Model predictions, by providing proton-proton collisions at a centre-of-mass energies never recorded before. The ATLAS detector is one of the four particle experiments constructed at the LHC. It is designed to reconstruct particles and their decay products originating from these collisions. The technical part of this thesis is related to the ATLAS pixel detector which provides a precise measurement of tracks next to the interaction point. This is important for the identification of particle jets which originate from bottom quarks. We present an analysis of the pixel cluster properties using cosmic rays data collected in 2008. The main part of this work is dedicated to the study of the effect of online pixel threshold that impacts especially the charge, the size and the position of main clusters associated to tracks at high incidence angle, with data and Monte Carlo. We performed also one of the first measurements of the b-jet production cross section in proton-proton collisions at sqrt{s} = 7 TeV with the ATLAS detector. It is the second analysis presented in this document. A differential b-jet production cross section was measured with the 2010 dataset recorded by the ATLAS detector, using muons in jets to estimate the fraction of b-jets. The measurement is in good agreement with the Standard Model QCD predictions.