Dans cette thèse, nous introduisons le concept de Réalité Augmentée Haptique (RAH) en définissant une taxonomie à deux axes. Le premier dénommé Haptique Augmentée (HA) représente l'ensemble des applications qui modifient/augmentent une donnée haptique existante. Le second axe, appelé Augmentation Haptique (AH), considère les applications qui utilisent la modalité haptique pour fournir une information supplémentaire à l'utilisateur. Par la suite, nous illustrons ces concepts sous forme d'une application de télé-diagnostic, permettant l'exploration d'un objet mixte, composé de parties réelles et virtuelles, ou la comparaison entre un objet réel et un virtuel ; d'un nouvel algorithme pour l'enseignement d'un chemin par guidage haptique, tout en évitant les problèmes de passivité et de dépendance de l'apprenti ; et de l'emploi de ces deux notions dans une application de peinture virtuelle sur un quelconque objet réel (avec croisement d'augmentations visio-haptique), le tout enrichi d'un processus visuel de Réalité Diminuée.

Dans cette thèse, nous adoptons une approche formelle pour définir et découvrir des mappings d'inclusion probabilistes entre deux taxonomies avec une sémantique claire, dans l'optique d'échange collaboratif de documents. Nous comparons deux façons de modéliser des mappings probabilistes tout en étant compatible avec les contraintes logiques déclarées dans chaque taxonomie selon une propriété de monotonie, puis nous montrons que ces modèles sont complémentaires pour distinguer les mappings pertinents. Nous fournissons un moyen d'estimer les probabilités d'un mapping par une technique bayésienne basée sur les statistiques des extensions des classes impliquées dans le mapping. Si les ensembles d'instances sont disjoints, on utilise des classifieurs pour les fusionner. Nous présentons ensuite un algorithme de type "générer et tester" qui utilise les deux modèles de mappings pour découvrir les plus probables entre deux taxonomies. Nous menons une analyse expérimentale fouillée de ProbaMap. Nous présentons un générateur de données synthétiques qui produit une entrée contrôlée pour une analyse quantitative et qualitative sur un large spectre de situations. Nous présentons aussi deux séries de résultats d'expériences sur des données réelles : l'alignement du jeu de donnée "Directory" d'OAEI, et une comparaison pour l'alignement de Web Directories sur lesquels ProbaMap obtient de meilleurs résultats que SBI (IJCAI 2003). Les perspectives pour ces travaux consistent à concevoir un système de réponse à des requêtes probabilistes en réutilisant des mappings probabilites, et la conversion des coefficients retournés par les méthodes de matching existantes en probabilités.

Les séquences d'ADN peuvent être considérées comme des textes écrits dans un alphabet de 4 lettres. Des techniques inspirées de l'analyse textuelle permettent donc de les caractériser, entre autres à partir de fréquences d'apparition de courtes suites de caractères (les oligonucléotides ou mots). L'ensemble des fréquences des mots d'une longueur donnée est appelé « signature génomique » (cet ensemble est spécifique de l'espèce, ce qui justifie le terme de « signature »). La signature d'espèce est observable sur la plupart des courts fragments d'ADN, ce qui donne à penser qu'elle résulte d'un « style d'écriture ». De plus, la proximité entre espèces du point de vue de la signature génomique correspond bien souvent à une proximité en terme taxonomique. Pourtant, l'analyse des signatures génomiques se confronte rapidement à des limitations dues à la malédiction de la dimension. En effet, les données de grande dimension (la signature génomique a généralement 256 dimensions) montrent des propriétés qui mettent en défaut l'intuition. Par exemple, le phénomène de concentration des distances euclidiennes est bien connu.<br />Partant de ces constatations, nous avons mis en place des procédures d'évaluation des distances entre signatures de façon à rendre plus manifeste les informations biologiques sur lesquelles s'appuient nos analyses. Une méthode de projection non-linéaire des voisinages y est associée ce qui permet de s'affranchir des problèmes de grande dimension et de visualiser l'espace occupé par les données. L'analyse des relations entre les signatures pose le problème de la contribution de chaque variable (les mots) à la distance entre les signatures. Un Z-score original basé sur la variation de la fréquence des mots le long des génomes a permis de quantifier ces contributions. L'étude des variations de l'ensemble des fréquences le long d'un génomes permet d'extraire des segments originaux. Une méthode basée sur l'analyse du signal permet d'ailleurs de segmenter précisément ces zones originales.<br />Grâce à cet ensemble de méthodes, nous proposons des résultats biologiques. En particulier, nous mettons en évidence une organisation de l'espace des signatures génomiques cohérente avec la taxonomie des espèces. De plus, nous constatons la présence d'une syntaxe de l'ADN : il existe des « mots à caractère syntaxique » et des « mots à caractère sémantique », la signature s'appuyant surtout sur les mots à caractère syntaxique. Enfin, l'analyse des signatures le long du génome permet une détection et une segmentation précise des ARN et de probables transferts horizontaux. Une convergence du style des transferts horizontaux vers la signature de l'hôte a d'ailleurs pu être observée.<br />Des résultats variés ont été obtenus par analyse des signatures. Ainsi, la simplicité d'utilisation et la rapidité de l'analyse des séquences par signatures en font un outil puissant pour extraire de l'information biologique à partir des génomes.

Die allgemeine Zielsetzung dieser Arbeit besteht darin, das Medium Trainingsfilm systematisch zu präzisieren und im Hinblick auf den optimierten Einsatz in der Personalentwicklung theoretisch und empirisch zu untersuchen. Das Medium Trainingsfilm wird definitorisch greifbar gemacht und taxonomisch gegenüber anderen Mediengattungen abgegrenzt. Seine historischen Wurzeln werden aufgezeigt und Vor- und Nachteile seines Einsatzes in der Personalentwicklung diskutiert. Auf der Basis von lern- und lehrtheoretischen Erörterungen werden - unter Heranziehung relevanter kommunikations- und filmwissenschaftlicher Befunde - die Qualitätskriterien von Trainingsfilmen erarbeitet. Diese werden zumindest in Teilen einer empirischen Überprüfung unterzogen. Es wird ein mehrdimensionaler Klassifikationsansatz dargestellt, der als grundlegende filmische Dimensionen den Inhalt, die Struktur und die affektive Wirkabsicht eines Trainingfilms voraussetzt. Zudem werden verschiedene Zukunftsszenarien von Trainingsfilmen beschrieben, die sich aufgrund der zunehmenden technischen Entwicklung und Verbreitung des Internets und des Mediums Trainingsfilm als hybride Lehr-Lern-Arrangements charakterisieren lassen. / It is the overarching aim of this research to state, in a systematic way, the nature of the medium of the training film more precisely and to examine it theoretically and empirically with hindsight to its optimized use in personnel development. The medium training film will be defined more closely and taxonomically distinguished from other genres of the media. Its historical roots will be looked at and advantages and disadvantages of its use will be discussed. Based on a discussion of teaching and learning theory and in consideration of relevant evidence from communications theory and film theory the quality criteria of training films will be worked out. These will, at least in parts, be subjected to empirical examination. A multi-dimensional classificatory approach will be used which will presuppose as basic filmic dimensions the content, the structure and the affective intension of effectiveness of a training film. In addition different future scenarios of training films will be described which due to further technical developments and spread of the internet and of the medium of the training film, could be characterized as hybrid teaching and learning arrangements.

Cette étude comparative est une révision de la famille des Harrimaniidae basée sur les caractères morphologiques d'espèces connues et nouvelles provenant des collections de William E. Ritter, Theodore H. Bullock et Kandula P. Rao rassemblées au cours du 20e siècle. Les descriptions présentées ici portent le total des genres de cinq à neuf par l'ajout de Horstia n. gen., Mesoglossus n. gen., Ritteria n. gen et Saxipendium, un genre auparavant attribué à la famille monospécifique des Saxipendidae. Le nombre d'espèces est porté à 34 par la description de cinq nouvelles espèces du Pacifique oriental: Horstia kincaidi, Mesoglossus intermedius, Mesoglossus macginitiei, Protoglossus mackiei et Ritteria ambigua. La description d'une sixième espèce, Stereobalanus willeyi Ritter et Davis, 1904 (nomen nudum) est présentée ici pour la première fois, ainsi qu'une description abrégée de Saxipendium coronatum. Quatre espèces précédemment attribuées au genre Saccoglossus sont transférées au genre Mesoglossus: M. bournei, M. caraibicus, M. gurneyi, et M. pygmaeus et Saccoglossus borealis est transféré au genre Harrimania. Une hypothèse phylogénétique sur la famille des Harrimaniidae est émise, présentant l'évolution possible des caractères morphologiques au sein du groupe. Finalement, des notes sur la distribution géographique étendue mais discontinue de plusieurs espèces suggère que les entéropneustes auraient pu avoir une distribution ancienne continue et plus grande qui aurait été fragmentée par la suite. / This comparative study is a revision of the family Harrimaniidae based on morphological characters of described and undescribed species from the collections of William E. Ritter, Theodore H. Bullock and Kandula P. Rao, gathered in the 20th century. The new descriptions bring the total number of genera to nine by the addition of Horstia n. gen., Mesoglossus n. gen., Ritteria n. gen and Saxipendium, a genus previously assigned to the monospecific family Saxipendidae The number of species is increased to 34, resulting from the description of five new species from the eastern Pacific: Horstia kincaidi, Mesoglossus intermedius, Mesoglossus macginitiei, Protoglossus mackiei and Ritteria ambigua. The description of a sixth species, Stereobalanus willeyi Ritter et Davis, 1904 (nomen nudum) is presented here for the first time and a brief description of Saxipendium coronatum is also presented. Four species previously assigned to the genus Saccoglossus are transfered to the genus Mesoglossus: M. bournei, M. caraibicus, M. gurneyi, and M. pygmaeus, while Saccoglossus borealis is transfered to the genus Harrimania. A phylogenetic hypothesis on the Harrimaniidae is postulated presenting the possible evolution of morphological characters within the group. Finally, notes on the wide but spotty distribution of several species suggest that the Enteropneusta may have once had a wider distribution that has since become fragmented.

Le but du présent travail est d’apporter la preuve paléontologique mettant en évidence que le clade Raninoida était bien établi dans le Néotropique durant la période Crétacée, où il était représenté par les plus anciennes familles ou par quelques–uns des plus anciens membres des plus anciennes familles. Je décris des taxa raninoïdiens ou similaires, incluant Archaeochimaeridae n. fam. et Archaeochimaera macrophthalma n. gen. n. sp., du Cénomanien supérieur (~95 Ma.) de Colombie (Chapitre 3), Planocarcinus n. gen., Planocarcinus olssoni (Rathbun, 1937) n. comb. et Notopocorystes kerri n. sp., de l’Aptien supérieur (~115 Ma.) de Colombie (Luque et al., accepté) (Chapitre 2). Ces taxa nouveaux, plus la présence de Cenomanocarcinus vanstraeleni Stenzel, 1945, dans l’Albien supérieur de Colombie (Vega et al., 2010), et d’Araripecarcinus ferreirai Martins–Neto, 1987, dans l’Albien du Brésil (Luque et al., en cours) (Chapitre 4), représentent certains des plus anciens signalements de quatre des sept familles raninoïdiennes, au moins, connues à ce jour. La nouvelle famile Archaeochimaeridae se présente comme le groupe frère du clade Raninidae + clade Symethidae. Cependant, la combinaison unique de caractères primitifs, dérivés et homoplasiques est inégalable chez les Raninoida, et, en fait, chez les autres sections de crabes podotrèmes. Alors que les taxa raninoïdiens du Crétacé sont bien connus aux latitudes élevées, les signalements en Amérique du Sud tropicale sont rares et épars, avec pour résultat de considérables distorsions pour traiter des importantes questions biogéographiques et phylogénétiques. Sur la base de données taxonomiques, paléobiogéographiques et cladistiques, une ré–appréciation des toute premières distributions spatio–temporelle des “crabes grenouilles” est proposée, avec pour objet de contribuer à une plus large compréhension de la diversité, phylogénie et évolution des premiers brachyoures au cours des âges. / The aim of the present work is to present new paleontological evidence that depicts the clade Raninoida well established in the Neotropics during Cretaceous times, as represented by the oldest, or some of the oldest members of its earliest families. I describe raninoid and raninoidid–like taxa including Archaeochimaeridae n. fam., and Archaeochimaera macrophthalma n. gen. n. sp., from the upper Cenomanian (~95 Ma.) of Boyacá, Planocarcinus n. gen., Planocarcinus olssoni (Rathbun, 1937) n. comb., and Notopocorystes kerri n. sp., from the upper Aptian (~115 Ma.) of Santander. These newly described taxa, plus the occurrence of Cenomanocarcinus vanstraeleni Stenzel, 1945, in the upper Albian of Boyacá (Vega et al., 2010), and Araripecarcinus ferreirai Martins–Neto, 1987, in the lower Albian of Brazil (Luque et al., in progress), represent the oldest records of, at least, four out of seven raninoidid families known to date. The new family Archaeochimaeridae, stands as the sister taxon to Raninidae + Symethidae clade. However, its unique combination of primitive, advanced, and homoplasic traits is matchless within Raninoida, and in fact, with the remaining podotreme sections. While Cretaceous raninoid taxa from higher latitudes are well known, records from the tropical South America are scarce and sparse, resulting in considerable biases when attempting to address major biogeographic and phylogenetic questions. Based on taxonomic, paleobiogeographic and cladistic information, some reconsideration of the early spatio–temporal distributions of frog crabs are proposed, with the aim of contributing to a broader understanding of the diversity, phylogeny, and evolution of early brachyuran crabs throughout time.

Les diatomées sont des microalgues ubiquistes d'une diversité exceptionnelle. Cela en fait de bons indicateurs de la qualité des écosystèmes aquatiques et sont utilisées depuis plus de 50 ans. Depuis l'année 2000, la Directive Cadre Européenne sur l'Eau impose leur utilisation pour évaluer la qualité écologique des cours d'eau. Un cadre typologique doit être utilisé afin de comparer des rivières comparables entre elles, c'est-à-dire des rivières de mêmes régions bioclimatiques, coulant sur les mêmes substrats géologiques et à des altitudes comparables. Différentes classifications écorégionales ont été définies sur la base de ces paramètres. Nous avons montré qu'à une échelle couvrant 4 pays (Espagne, France, Italie, Suisse) et à une régionale (Nord-est de la France), les écorégions et la géologie sont déterminantes pour expliquer les communautés. Les paramètres caractérisant la pollution sont moins importants. Contrairement à certains auteurs, nous n'avons pas observé d'homogénéisation des communautés lorsque le niveau de pollution augmente. D'autre part nous n'avons pas observé de communautés restreintes géographiquement : cela permettrait de rassembler des écorégions distinctes géographiquement mais présentant les mêmes caractéristiques physiques. Les diatomées présentent une diversité spécifique très importante qui peut être un frein à leur utilisation en routine. Nous avons montré qu'en augmentant la précision de détermination (de la subdivision à l'espèce), les performances d'évaluation de la pollution augmentait mais beaucoup moins que le nombre de taxons. Les performances d'évaluation entre le genre et l'espèce sont d'ailleurs proches, alors qu'il y a dix fois plus d'espèce que de genres. Nous avons montré aussi que des métriques simplificatrices (formes de vie, guildes écologiques) permettaient d'évaluer aussi bien le niveau en nutriment que des indices diatomiques basés sur les espèces. Ces métriques apportent des informations supplémentaires en termes de structure de biofilm qui ne sont accessible aux données en espèce. Enfin, la pollution des rivières par les micropolluants devient une préoccupation sociétale croissante. Nous avons émis l'hypothèse que les diatomées pouvaient être de bons candidats pour évaluer la pression en herbicides. Quatre expérimentations de 2 mois ont été réalisées en mésocosmes lotiques. Nous avons montré que les diatomées vivant entourées de matrices polysaccharidiques épaisses étaient plus résistantes aux pesticides dissous. Au contraire les diatomées présentant une surface cellulaire de contact importante avec l'eau étaient défavorisées. Ce type de métrique pourrait être utilisé in situ à plus large échelle. Nous concluons sur l'intérêt d'intégrer ces métriques à la bioindication par les diatomées. Mais également nous soulignons l'importance de croiser la phylogénie et l'écologie pour mieux comprendre quelles pressions environnementales ont forcées les diatomées à s'adapter. Si ces pressions peuvent être reliées à des pressions anthropiques, la bioindication par les diatomées en sera améliorée.

Die morphologische Variabilität dentaler Strukturen, bei Haien der Familie der Carcharhinidae, ist sowohl innerhalb als auch zwischen den Arten unzureichend erforscht. Ohne Kenntnis der artspezifischen Parameter ist eine genaue taxonomische Klassifizierung von fossilen Haien anhand der Zähne jedoch unmöglich. Die umfassende Analyse der dentalen Strukturen rezenter carcharhinider Haie nach artspezifischen Merkmalen wurde genutzt, um die Ergebnisse auf die nächsten fossilen Verwandten zu übertragen. Besonderes Augenmerk galt darüber hinaus dem morphologischen Vergleich fossiler Zähne westatlantischer und zentralasiatischer Herkunft. Es wurde ein morphometrisches Analyseverfahren entwickelt, dass entgegen bestehender Methoden, gänzlich auf manuelle Datengewinnung verzichtet. Für die neue Methode der automatisierten algorithmischen Morphometrie (AAM) wurden erstmals, anhand von 2340 Einzelzähnen von 112 Individuen aus 41 Arten rezenter Carcharhinidae, die wesentlichen artspezifischen Merkmalskomplexe definiert und in ein Analyseprogramm samt Datenbank übertragen. Die Einzeluntersuchung der einzelnen Spezies nach Gesichtspunkten ontogenetischer, sexueller bzw. mono-/dignather Heterodontie sowie intra- und interspezifischer Varianz der Zahnmorphologie zeigte, dass carcharhinide Haie allein mit Hilfe zahnmorphologischer Merkmale identifiziert werden können und diese Merkmale für systematische Zwecke geeignet sind. Der Erfolg der systematischen Zuordnung steht aber in direkter Abhängigkeit zur Zahnposition und zur betrachteten Spezies. Der Einfluss der Heterodontie auf die taxonomische Aussagekraft ist mitunter enorm, so dass die Eindeutigkeit der taxonomischen Klassifizierung stark begrenzt wird. Es existiert eine enorme Bandbreite an morphologischen Überschneidungen und Durchdringungen, sowohl innerhalb der Arten als auch art- bzw. gattungsübergreifend. Beim Vergleich allein anhand einzelner Zähne, sowohl fossiler als auch rezenter Herkunft, ist es in vielen Fällen nicht feststellbar, ob noch innerartliche Varianz oder bereits artliche Differenz vorliegt. Aus den Erkenntnissen der morphometrischen Analyse und deren Übertragung auf die fossilen Belege, ergab sich die Notwendigkeit, fossile Zähne carcharhinider Haie zukünftig, neben dem bestehenden deskriptiven Verfahren der Taxonomie, zusätzlich funktionsmorphologisch zu beurteilen. Dazu wurden erstmals sechs funktionsmorphologische Gruppen definiert, mit deren Hilfe vor allem ökologische Schlussfolgerungen bei der Bewertung fossiler Zähne möglich sind. / The morphological variability of dental structures within the different species as well as between the species of sharks belonging to the family of the Carcharhinidae is insufficient investigated. Without knowledge of the species specific parameter the precise taxonomic classification based on the teeth morphology of fossil sharks is kind of impossible. The comprehensive analysis of dental structures of extant carcharhinid sharks was used to transfer the results to their next extinct relatives. Special attention was focused on the comparison between fossil teeth of populations with westatlantic and centralasiatic origin. A morphometric analysis program was established, that is in contrast to traditional methods not based on manual data collection. With the new method of automatic algorithmic morphometry (AAM) the essential species specific attribut complexes were defined for the first time by using the morphological data of 2340 single tooth from 112 individuals from 41 species of extant carcharhinid sharks and transfered to an appropriate new analysis program including all datasets in one database. Individual studies for each single species in aspects like ontogenetic, sexual, mono- and dignatic heterodondity as well as intra- and interspecific variance in tooth morphology proved the possibility to identify carcharhinid sharks just by their teeth and that these attributes can be used for systematic purposes. The effectiveness of the systematic classification stands in direct dependence to tooth position and investigated species. The heterodondity influence for the taxonomic significance is quite high and limiting the taxonomic classification. An enormous bandwith in morphological overlapping and interpenetration is existing as well as within the species but also between species respectively across genus. The comparison based on single teeth with both fossil and extant origin, makes it in many cases impossible to differentiate between intraspecific variance and already existing specific difference. From the new insight to morphological differentiation based on the morphometric analysis (AAM) established in this work and the tranfer from this informations to fossil samples the need for different view to fossil teeth of carcharhinid sharks was obvious. Beside the traditional descriptive procedure of taxonomy a method based on functional morphology is need to better reassess fossil carcharhinid shark teeth. Therefor six functional morphological groups where defined for the first time especially for paleoecological conclusions in the assessment of fossil teeth.

Zugl.: Leipzig, Univ., Diss., 2006. / Karl Alber Preis 2008 des Philosophischen Jahrbuchs.

La bio-informatique est essentielle aujourd'hui dans de nombreux domaines comme par exemple la gestion et l'analyse des données, la génomique avec l'assemblage et l'annotation de génomes, la phylogénie, la métagénomique, la recherche de nouvelles espèces bactériennes et la classification taxonomique. Mon premier travail a porté sur l'assemblage et l'analyse d'un génome bactérien à partir de données de métagénomique. Le génome de Akkermansia muciniphila a pu être assemblé par mapping directement à partir de données issues d'échantillons de selle humaine. En 2012, la culturomics a permis de décrire le plus grand génome d'une bactérie isolée chez l'homme ; Microvirga massiliensis (9.3 Mb). Mon deuxième travail a permis d'assembler ce génome. Par la suite, nous avons essayé de comprendre pourquoi cette bactérie a un génome si grand. En effet, on observe qu'elle possède un plasmide, un nombre important d'ORFans et d'ARNr 16S ainsi que des gènes de grande taille. Elle comporte également un nombre important de transposons. Enfin, la troisième et dernière partie de mon travail se base sur les analyses de pan-génome pour la taxonomie bactérienne. La taxonomie est sujette à de nombreux changements selon les données disponibles et les méthodes utilisées, et suit l'évolution des techniques d'identification des bactéries. Nous avons alors redéfinit la notion d'espèce à l'aide du pan-génome pour le genre Klebsiella. En effet, une différence trop importante entraînant une cassure au niveau du ratio core/pan-génome, révèle l'apparition d'une nouvelle espèce. Cette découverte nous amène à utiliser le pan-génome comme outils novateur pour la taxonomie bactérienne. / Since the introduction of DNA sequencing by Sanger and Coulson in 1977, considerable progress has been made. A growing number of data is being generated in several areas and requires more and more advances in computing. Bio-informatics is essential today in many fields such as data management and analysis, genomics with assembly and genome annotation, comparative genomics, phylogeny, metagenomics, research new bacterial species and taxonomic classification. My first work based on assembling and analyzing bacterial genome from metagenomic data. The genome of Akkermansia muciniphila could be assembled by mapping directly from data from human stool sample. In 2012,culturomics allowed to describe the largest genome of a bacterium isolated in human; Microvirga massiliensis (9.3 Mb). My second work allowed to assemble this genome. Subsequently, we tried to understand why this bacterium has such a large genome. Indeed, it is observed that it possesses a plasmid, a large number of ORFans and 16S rRNAs as well as large genes which one is more than 14kb. It also includes a large number of transposasons. Finally, the third and last part of the work concerns pan-genome analyzes for bacterial taxonomy. Taxonomy is a set of many changes based on available data, methods used and evolution of bacterial identification techniques. We have examined the notion of species using the genome at the genus Klebsiella. Indeed, a too large difference leading to a break in the core/pan-genome ratio undoubtedly reveals the appearance of a new species. This discovery leads us to use the pan-genome as an innovative tool for bacterial taxonomy.