La hiérarchie mémoire subit une pression qui ne cesse de croître. Cette pression a eu pour origine la montée en fréquence des processeurs. Cependant, maintenant que la fréquence stagne autour de 3 GHz, le nombre de cœurs d'exécution et donc le nombre de processus s'exécutant simultanément augmentent à leur tour. La hiérarchie mémoire subit alors un nombre croissant de requêtes, conduisant à la saturation de sa bande passante. Les travaux présentés dans cette thèse montrent que la hiérarchie mémoire est souvent utilisée pour transporter des blocs de données totalement nuls. Ces blocs de valeur triviale se trouvent particulièrement nombreux au dernier niveau de cache et au niveau de la mémoire principale. Nous proposons dans ce document d'utiliser un cache spécialisé dans la gestion de ces blocs nuls, le Zero-Content Augmented Cache. Ce dernier est composé d'un cache traditionnel et d'un cache dédié aux blocs nuls. Cette proposition permet à la fois d'augmenter les performances globales du système et de réduire significativement la bande passante mémoire utilisée. Dans ce document, nous proposons également une architecture de mémoire compressée utilisant la présence de blocs nuls, la Decoupled Zero-Compressed Memory. Cette mémoire permet de stocker un working-set plus grand que la taille de la mémoire physique, et donc de réduire significativement le nombre d'accès aux périphériques de stockage de masse.

Cette thèse traite de quelques questions de dynamique différentiable. Elle se compose de deux parties relativement indépendantes, comprenant chacune deux chapitres. La première partie établit des estimées de la conjugaison à des rotations de difféomorphismes du cercle, et en obtient des applications. La seconde partie porte sur la méthode de construction par conjugaisons successives et le problème de réalisation différentiable. Le premier chapitre part d'un théorème célèbre de Herman et Yoccoz, qui affirme que si un difféomorphisme $C^\infty$ du cercle $f$ a un nombre de rotation $\alpha$ qui satisfait à une condition diophantienne, alors $f$ est $C^\infty$-conjugué à une rotation. Nous établissons des relations explicites entre les normes $C^k$ de cette conjugaison et la condition diophantienne sur $\alpha$. Pour obtenir ces estimées, nous modifions convenablement la preuve de Yoccoz. Dans le deuxième chapitre, nous utilisons certaines de ces estimées pour montrer deux résultats. Le premier porte sur le problème de quasi-réductibilité: pour un ensemble Baire-dense de nombres $\alpha$, pour tout difféomorphisme $f$ de nombre de rotation $\alpha$, il est possible d'accumuler $R_\alpha$ avec une suite $h_n f h_n^{-1}$, $h_n$ étant un difféomorphisme. Le second résultat de ce chapitre est: pour un ensemble Baire-dense de nombres $\alpha$, étant donnés deux difféomorphismes $f$ and $g$ qui commutent, tels que $f$ a $\alpha$ pour nombre de rotation, il est possible d'approcher chacun d'eux par des difféomorphismes $f_n$ et $g_n$ qui commutent, et qui sont conjugués de manière différentiable à des rotations. Le troisième chapitre traite du problème de réalisation lisse non-standard de translations du tore. Sur certaines variétés admettant une action du cercle, nous construisons des difféomorphismes préservant le volume, et métriquement isomorphes à des translations ergodiques du tore, tels qu'une coordonnée de la translation soit un nombre de Liouville arbitraire. Pour obtenir ce résultat, nous déterminons des conditions suffisantes sur des vecteurs de translation du tore qui permettent de construire explicitement la suite de conjugaisons successives dans la méthode d'Anosov-Katok, avec des estimées convenables de leur norme. %we introduce and study the problem of non-standard couples of angles. W Dans le quatrième chapitre, sur les mêmes variétés que précédemment, et pour certains angles de Liouville $\alpha$, nous montrons que l'adhérence lisse de la classe de conjugaison lisse et préservant le volume de la rotation $S_\alpha$ contient un difféomorphisme lisse et préservant le volume $T$ qui est métriquement isomorphe à une rotation irrationnelle du cercle $R_\beta$, avec $\alpha \not\eq \pm \beta$, et avec $\alpha$ et $\beta$ choisis rationnellement dépendants ou rationnellement indépendants. En particulier, l'anneau fermé $[0,1] \times \varmathbb{T}^1$ admet une pseudo-rotation lisse ergodique $T$ d'angle $\alpha$ qui est métriquement isomorphe à une rotation $R_\beta$.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La thèse propose une analyse de la théorie aristotélicienne du temps à partir d'une lecture de Physique IV, 10–14, dans une perspective nouvelle étayée par l'examen du contexte historique et intellectuel dans lequel s'inscrit l'étude du temps chez Aristote, qui permet de présenter une histoire pratique et théorique de la notion χρόνος dans la Grèce antique. Cette analyse s'attache également à comprendre la façon dont Aristote lui-même utilise cette notion dans ses oeuvres dites descriptives. L'Histoire des Animaux occupe donc une place particulière dans cette recherche, dans la mesure où l'examen détaillé de toutes les occurrences de χρόνος qui se trouvent dans cet écrit permet de trouver des éléments corroborant l'interprétation de Physique IV, 10–14, ainsi que la tentative d'Aristote de fournir les bases d'un temps non pas mathématique mais physique. Le but de cette analyse est de montrer que poser la question du temps comme le fait Aristote se présente comme une tentative adéquate pour penser l'unité du temps et du maintenant à partir de la multiplicité à la fois du temps et du maintenant. Cette thèse s'accompagne en outre d'une traduction partielle de l'ouvrage allemand de Gernot Böhme : Zeit und Zahl, Studien zur Zeittheorie Bei Platon, Aristoteles, Leibniz und Kant, 1974, qui est la version publiée de l'Habilitationsschrift de l'auteur. Les parties traduites concernent, outre l'introduction, les chapitres consacrés à Platon et à Aristote. / The dissertation provides an analysis of the Aristotelian theory of time based on Physics IV, 10–14, and does so from a new perspective examining the historical and intellectual context of the study of time in Aristotle's work, which leads to the presentation of a theoretical and practical history of the notion χρόνος in ancient Greece. This analysis is subsequently related to the question as to how Aristotle himself uses this concept in his so-called descriptive works. In this respect, Aristotle's History of Animals occupies a special place in this analysis, to the extent that a detailed examination of all the occurrences of χρόνος in this work provides elements corroborating the interpretation of Physics IV, 10-14 as well as of Aristotle's attempt to provide foundations for a theory of time based on physics and not on mathematics. The objective of this analysis is to show that the question of time as presented by Aristotle amounts to a proper attempt to think of time and present as single concepts based on their respective multiplicities. Furthermore, this dissertation is accompanied by a partial translation of the German work of Gernot Böhme : Zeit und Zahl, Studien zur Zeittheorie Bei Platon, Aristoteles, Leibniz und Kant, 1974, which is the published version of the Habilitationsschrift of the author. The translation concerns, in addition to the introduction, the chapters on Plato and Aristotle.

Cette thèse traite de la dynamique de cellules sanguines dans la microcirculation. Cette appellation regroupe les deux thématiques de mon travail. La première est l'étude du mouvement de globules rouges soumis à un écoulement de cisaillement. Prenant la suite des travaux réalisés par Manouk Abkarian, Magalie Faivre et Annie Viallat, nous avons étudié le mouvement de cellules dans un flux oscillant et mis en évidence l'apparition de chaos (Dupire J. et al, PRL 104,168101 (2010)). Nous avons ensuite repris l'étude sous écoulement constant pour comprendre les régimes de mouvement encore non étudiés (article accepté à PNAS). Tous ces travaux se basent sur un modèle à forme ellipsoïdale constante (type Keller & Skalak) auquel a été rajouté un terme tenant compte de l'élasticité de la membrane. Pour mieux modéliser la mémoire de forme, nous avons recalculé les équations du modèle en tenant compte d'une nouvelle forme non contrainte du cytosquelette élastique. Elle nous permet entre autres d'ajuster le modèle aux données expérimentales en utilisant des valeurs de viscosité et de module élastique de cisaillement compatibles avec la littérature. Le deuxième partie traite de l'étude du mouvement de globules blancs dans un réseau de canaux microfluidiques. Ce réseau est régulier et possède des dimensions biomimétiques. Nous étudions comment la rhéologie des cellules influe sur leur mouvement à travers le dispositif. Nous montrons que l'entrée des cellules, et donc leur première déformation, peut être utilisée pour obtenir des informations sur leur rhéologie (viscosité, élasticité, tension). / This thesis deals with dynamics of blood cells in microflow. This title regroups two aspects of my work. The first one studies the movement of red blood cells (RBC) under flow. Continuing the work done by M. Abkarian, M. Faivre and A. Viallat, we looked at RBCs in an oscillating shear flow and showed the presence of chaos in the motion (Dupire J. et al, PRL 104,168101 (2010) ). Then we continued the study of RBC under constant flow to understand the regime of motion that were still to elucidate (PNAS, accepted for publication). These works use a ellipsoidal fixed shape model (based on Keller and Skalak's) to which we add an elastic membrane term. To take into account the shape memory, we calculated again the equations of motion considering a new stress-free shape of the elastic cytoskeleton. It allows us to fit the model on the experimental data using viscosity and elasticity coefficient compatible with the litterature. The second part deals with the motion of white blood cell (WBC) in a microfluidic channel network. The device has a regular geometry and has biomimetic shape characteristics matching the human lung mean values. We aim to study how the cell's rheology is related to their motion through the device. We show how the entry of the cell, and thus their first deformation, can be used to obtain information about a single cell rheology (viscosity, elasticity, tension). The motion is then decomposed in 2 phases : a transient regime right after the entrance and a final stationary regime. We study these regimes in terms of cellular deformation and wall friction.

Ce travail de thèse porte sur le développement de la méthode des vitesses discrètes pour la résolution numérique de équations cinétiques modèles, BGK, S modèle et ES modèle, qui représentent les différentes approximations de l’équation de Boltzmann. / This work is devoted to the development of the numerical resolution of the kinetic model equations such as BGK, S-model, ES-model by the discrete velocity method. The different approximations of the Boltzmann equation are presented

Orbitales, ont démontré que les multiplicités dans une representation induitetotale sont données par les valeurs en q = 1 des polynômes de Kazhdan-Lusztig associés aux groupes symétriques. Dans ma thèse, j’ai introduit lanotion de dérivée partielle qui raffine celle de Zelevinksy et s’identifie enq = 1, à l’exponentielle formelle de la q-dérivée de Kashiwara sur l’algèbrequantique. A l’aide de cette notion et en explorant la géométrie des variétésorbitales, je construis une procédure de symétrisation des multisegments mepermettant, en particulier, de prouver une conjecture de Zelevinsky portantsur une propiété d’indépendance de l’induite parabolique totale. Je développepar ailleurs une stratégie afin de calculer les multiplicités dans une induiteparabolique générale en utilisant le produit de faisceaux pervers de Lusztig. / Ariki and Ginzburg, after the previous work of Zelevinsky on orbital varieties,proved that multiplicities in a total parabolically induced representations aregiven by the value at q = 1 of Kazhdan-Lusztig Polynomials associated to thesymmetric groups. In my thesis I introduce the notion of partial derivativewhich refines the Zelevinsky derivative and show that it can be identified withthe formal exponential of the q-derivative of Kashiwara with q=1. With thehelp of this notion, I exploit the geometry of the nilpotent orbital varietiesto construct a symmetrization process for the multi-segments, which allowsme to proove a conjecture of Zelevinsky on the property of the independenceof the total parabolic induction. On the other hand, I develop a strategyto calculate the multiplicity in a general parabolic induction by using theLusztig product of perverse sheaves.

L'objectif de cette étude est la modélisation, l'analyse mathématique et la simulation de modèles épidémiologiques de métapopulations basées sur quelques approches modernes de la mobilité (mouvement) des individus. Ensuite d'examiner l'influence de la mobilité des humains sur la propagation de certaines maladies infectieuses. Enfin de s'attaquer à la difficile question de l'existence de la stabilité des équilibres endémiques pour des modèles de métapopulations. Nous proposons des modèles de métapopulations qui étendent sur plusieurs patches des modèles épidémiologiques déjà connus sur un seul patch pour certaines maladies infectieuses telles que le Paludisme, la Tuberculose et certaines maladies sexuellement transmissibles qui ne confèrent aucune immunité. Nos modèles sont basés sur des modèles de mobilité des humains qui prennent des formes différentes conduisant à plusieurs approches de la modélisation des métapopulations : les formulations d'Euler, de Lagrange du mouvement des particules (ici des humains) empruntés à la Mécanique des Fluides et une dernière formulation statistique plus récente prenant en compte les degrés des patches du réseau de métapopulations. Nous en donnons chaque fois une analyse mathématique rigoureuse. Le cadre théorique mathématique qur lequel nous nous appuyonspour donner une analyse complète de nos modèles est celui des systèmes dynamiques triangulaires, monotones ou anti-monotones et l'usage des techniques de Lyapunov-Lasalle est indispensable. Dans les deux premières parties de ce travail, nous prouvons que les solutions stationnaires (équilibres) des modèles obtenus sont globalement asymptotiquement stable lorsque le nombre de reproduction de base R0<ou=1 (pour l'équilibre sans maladie) et lorsque R0>1 (pour l'unique équilibre endémique). Dans la dernière partie, nous construisons un modèle de propagation de la tuberculose en s'appuyant sur les deux types forces d'infections les plus utilisées en modélisation mathématique des épidémies : la transmission fréquente-dépendante et la transmission densité-dépendante. Nous donnons pour chaque type de modèle, la formule explicite du nombre de reproduction de base. Nous montrons ensuite pour le modèle fréquente-dépendante, que l'équilibre sans maladie est globalement asymptotiquement stable lorsque R0<1. Et que pour le modèle à transmission densité-dépendante, nous prouvons l'existence d'un équilibre endémique lorsque R0>1. A la fin de chaque partie, des simulations numériques sont effectuées pour examiner l'influence des la mobilité des individus sur le nombre de reproduction de base R0, sur les solutions de nos systèmes et par conséquent sur la propagation de la maladie en étude / The objective of this thesis is first the modeling, the mathematical analysis and numerical simulations of the metapopulation models of infectious diseases based on some modern approaches of the mobility patterns of humans. Secondly to examine the influence of the mobility (movement) of people on the spread of some human infectious diseases. Finally to deal with the difficult question of the existence and stability of endemic equilibria of metapopulation models. For certain diseases such as Malaria, Tuberculosis or some Sexually Transmitted Diseases that do not confer any immunity, we give some metapopulation models that extend to multiple patches the well know epidemiological models in one patch. Our models are based on the mobility patterns of humans wich can take different forms leading to numerous approaches of modeling metapopulations : the Euler approach of the movement of particles (here humans) as in Fluid Mechanics, is used in the first part. The Lagrange approach of the movement of particles (here humans) as in Fluid Mechanics, is used in the second part. The last and more recent approach based on Statistical Mechanics, wich takes into account the degree distribution of the network of the metapopulation is used in the third and last part of this work. For each approach, we build a metapopulation model for a chosen disease, and gve its mathematical analysis. The theoretical framework we use to analyze ou models is that of triangular, monotone or anti-monotone non-linear dynamical systems. We also use some Lyapunov-Lasalle techniques. In the fisrt two parts of our work, we prove that the steady solutions (called equilibria) of the given systems are globally asymptotically stable when the basic reproduction number R0 is less than or equal to the unity (for the disease free equilibria), and when R0 is greater than one (for the endemic equilibria). In the last part, we build a model to describe the spreading of tuberculosis hinging on the two most used forces of infection in mathematical modeling of epidemics : the frequency-dependant transmission and the density-dependant transmission. For each type of trasmission model, we give the explicit formula for the basic reproduction number. We prove for the frequency-dependant transmission model, that the disease free equilibrium is globally asymptotically stable when R0 is less than one. And for the density-dependant transmission model, we prove the existence of an endemic equilibrium when R0 is greater than one. Numerical simulations are performed at the end of each part to examine the influence of human's mobility on the basic reproduction number, as well as on the behavior of the solutions and consequently on the spreading patterns of the diseases under study

Les infections à Papillomavirus Humain (HPV) sont des infections sexuellement transmissibles très fréquentes. La persistance de ces infections est un facteur causal du cancer du col de l’utérus et est aussi à l’origine d’autres cancers de la zone ano-génitale et de verrues génitales chez les femmes et chez les hommes. Depuis l’introduction de deux vaccins bivalent et quadrivalent permettant de prévenir certains types d’HPV, de nombreux modèles mathématiques ont été développés afin d’estimer l’impact potentiel de différentes stratégies de vaccination. L’objectif de ce travail de thèse a été d’estimer l’impact potentiel de la vaccination en France sur l’incidence de certains cancers liés à l’HPV, notamment le cancer du col de l’utérus et le cancer anal chez les femmes françaises ; ainsi que sur la prévalence des infections à HPV 6/11/16/18. Différents modèles dynamiques de type déterministe ont été développés. Ils sont représentés par des systèmes d’équations différentielles ordinaires. Une étude théorique du comportement asymptotique d’un premier modèle comportant peu de strates a été réalisée. Le nombre de reproduction de base R0 et le nombre de reproduction avec vaccination Rv ont été estimés. Des modèles plus complexes ont intégré une structure d’âge et de comportement sexuel. Les modélisations réalisées permettent de conclure à l’impact important de la vaccination sur la prévalence des infections à HPV et sur l’incidence des cancers du col de l’utérus et de la zone anale chez les femmes françaises dans un délai de quelques décennies, si l’on prend en compte les taux de vaccination observés en France au début de la campagne de vaccination / Human Papillomavirus infection (HPV) is the most frequent sexually transmitted disease. Epidemiological studies have established a causal relationship between HPV infections and occurence of cervical cancer. These infections have also been incriminated in anogenital cancers and anogenital warts among women and men. Since the introduction of bivalent and quadrivalent vaccines which offer protection against some HPV genotypes, many mathematical models have been developed in order to assess the potential impact of vaccine strategies. The aim of this thesis work was to assess the potential impact of HPV vaccination in France on the incidence of some cancers linked with HPV, particularly cervical cancer and anal cancer in French women, and on the prevalence of HPV 6/11/16/18 infections. Different deterministic dynamic models have been developped. They are represented by systems of ordinary differential equations. A theoretical analysis of the asymptotic behavior for a first model with few strata is realized. The basic reproduction number R0 and the vaccinated reproduction number Rv are assessed. More complex models taking into account age and sexual behavior have been developed. Using vaccination rates observed in France at the launch of the vaccination campaign, our modeling shows the large impact of vaccination on HPV prevalences, on cervical cancer and anal cancer incidences among French women within a few decades

Le cancer de l’ovaire est le cancer gynécologique avec la plus grande mortalité due à un diagnostique tardif au stade de maladie extensive péritonéale. Malgré les progrès de la chirurgie radicale et de la chimiothérapie les récurrences abdominales demeurent la cause la plus fréquente de mortalité. Il existe peu d’études de la maladie métastatique péritonéale. Notre hypothèse de travail est que les différences entre la maladie métastatique et la tumeur primaire sont primordiales dans la survenue d’une maladie résiduelle ou récurrente. Nous avons utilisé une approche exhaustive comprenant des études du transcriptome, des variations du nombre de copie (VNC) et des sequençages des exomes pour caractériser les différences entre lésions primaires, métastases péritonéales et métastases lymphatiques.Résultats: Notre étude démontre que les VNC varient de façon significative entre la tumeur primaire et la métastase peritonéale. Les différences d’expressions géniques bien que mineures permettent de retrouver les voies de signalisation primordiales pour le développement des métastases. Le séquençage des exomes montre très peu de différences en terme de polymorphisme. Par ailleurs la majorité des polymorphismes présents dans les métastases se retrouvent à une faible fréquence dans la tumeur primaire de façon concordante avec la théorie clonale. Conclusion: L’ensemble des résultats montre la possibilité d’une origine clonale de la maladie métastatique des cancers de l’ovaire comportant la majorité des anomalies au niveau des variations du nombre de copie. L’intégration de ces données permettrait d’optimiser les thérapeutiques ciblées. / Ovarian cancer is the most deadly gynecological cancer. The high rate of mortality is due to the large tumor burden with extensive metastatic lesion of the abdominal cavity. There are few studies on genetic alterations and their consequences in peritoneal metastatic tumors when compared to their matched ovarian primary tumors. Our hypothesis is that differences between the metastatic and primary lesions might be the cause of residual disease and, most importantly may have a role in post-chemotherapeutic recurrences. Methods: We conducted integrated genomics analysis on matched primary and metastatic tumors from 9 patients. In the papers presented here we analyze genome-wide Copy Number Variations (CNVs) using SNP Arrays targeting peritoneal metastasis differences, Gene expression differences using Microarrays also targeting peritoneal metastasis differences, and for some patients, Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) in genes through Exome sequencing.Results: Here we show that CNVs vary significantly between primary and metastatic tumors and include genes that have been considered potential chemotherapeutic targets based on primary tumor only data. Gene expression differences, while minor, showed highly statistically significant enrichment of genes in ovarian cancer critical pathways. In agreement with findings in other cancers, exome sequencing data revealed very few SNP differences of which most metastasis enriched SNPs were present at very low levels in the primary tumor. The results presented here should allow better design of therapies to target residual ovarian cancer disease.