Les Systèmes de Contrôle Embarqués Distribués (SCED) utilisent les réseaux de communication dans les boucles de rétroaction. Étant donné que les systèmes SCED ont une puissance de batterie, une bande passante de communication et une puissance de calcul limitée, les débits des données ou des informations transmises sont bornées et ils peuvent affecter leur stabilité. Ceci nous amène à élargir le spectre de notre étude et y intégrer une étude sur la relation entre la théorie du contrôle d'un coté et celle de l'information de l'autre. La contrainte de débit de données induit la quantification des signaux tandis que les aspects de calcul temps réel et de communication induit des événements asynchrones qui ne sont plus réguliers ou périodiques. Ces deux phénomènes donnent au SCED une double nature, continue et discrète, et en font des cas d'étude spécifiques. Dans cette thèse, nous analysons la stabilité et la performance de SCED du point de vue de la théorie de l'information et du contrôle. Pour les systèmes linéaires, nous montrons l'importance du compromis entre la quantité d'information communiquée et les objectifs de contrôle, telles que la stabilité, la contrôlabilité/observabilité et les performances. Une approche de conception conjointe de contrôle et de communication (en termes de débit d'information au sens de Shannon) des SCED est étudiée. Les principaux résultats de ces travaux sont les suivants : nous avons prouvé que la réduction d'entropie (ce qui correspond à la réduction d'incertitude) dépend du Grammien de contrôlabilité. Cette réduction est également liée à l'information mutuelle de Shannon. Nous avons démontré que le Grammien de contrôlabilité constitue une métrique de l'entropie théorique de l'information en ce qui concerne les bruits induits par la quantification. La réduction de l'influence de ces bruits est équivalente à la réduction de la norme du Grammien de contrôlabilité. Nous avons établi une nouvelle relation entre la matrice d'information de Fisher (FIM) et le Grammien de Contrôlabilité (CG) basé sur la théorie de l'estimation et la théorie de l'information. Nous proposons un algorithme qui distribue de manière optimale les capacités de communication du réseau entre un nombre "n" d'actionneurs et/ou systèmes concurrents se basant sur la réduction de la norme du Grammien de Contrôlabilité

Les Systèmes de Contrôle Embarqués Distribués (SCED) utilisent les réseaux de communication dans les boucles de rétroaction. Étant donné que les systèmes SCED ont une puissance de batterie, une bande passante de communication et une puissance de calcul limitée, les débits des données ou des informations transmises sont bornées et ils peuvent affecter leur stabilité. Ceci nous amène à élargir le spectre de notre étude et y intégrer une étude sur la relation entre la théorie du contrôle d'un coté et celle de l'information de l'autre. La contrainte de débit de données induit la quantification des signaux tandis que les aspects de calcul temps réel et de communication induit des événements asynchrones qui ne sont plus réguliers ou périodiques. Ces deux phénomènes donnent au SCED une double nature, continue et discrète, et en font des cas d'étude spécifiques. Dans cette thèse, nous analysons la stabilité et la performance de SCED du point de vue de la théorie de l'information et du contrôle. Pour les systèmes linéaires, nous montrons l'importance du compromis entre la quantité d'information communiquée et les objectifs de contrôle, telles que la stabilité, la contrôlabilité/observabilité et les performances. Une approche de conception conjointe de contrôle et de communication (en termes de débit d'information au sens de Shannon) des SCED est étudiée. Les principaux résultats de ces travaux sont les suivants : nous avons prouvé que la réduction d'entropie (ce qui correspond à la réduction d'incertitude) dépend du Grammien de contrôlabilité. Cette réduction est également liée à l'information mutuelle de Shannon. Nous avons démontré que le Grammien de contrôlabilité constitue une métrique de l'entropie théorique de l'information en ce qui concerne les bruits induits par la quantification. La réduction de l'influence de ces bruits est équivalente à la réduction de la norme du Grammien de contrôlabilité. Nous avons établi une nouvelle relation entre la matrice d'information de Fisher (FIM) et le Grammien de Contrôlabilité (CG) basé sur la théorie de l'estimation et la théorie de l'information. Nous proposons un algorithme qui distribue de manière optimale les capacités de communication du réseau entre un nombre "n" d'actionneurs et/ou systèmes concurrents se basant sur la réduction de la norme du Grammien de Contrôlabilité

Connaitre et appréhender les mécanismes de la diversification des espèces est important pour la gestion des écosystèmes, la prévision des impacts des changements climatiques et la compréhension de la biodiversité actuelle et passée. Le but de cette thèse est de comprendre et de déceler les mécanismes génétiques à l’origine de la diversification des espèces en présence de flux de gènes. Cette thèse se focalise sur le modèle biologique Symphonia globulifera, qui compte deux écotypes : le S.globulifera spécialiste de la terra firme et le S.sp1, spécialiste des bas-fonds. Ces deux écotypes montrent une faible différenciation génétique, malgré la présence de deux phénotypes différents.Une première étape a été de mettre en évidence la présence d’une adaptation locale au sein de cette espèce, par le biais d’une expérimentation de jardins de transplantation réciproques, permettant d’expliquer la répartition des écotypes dans leur habitat naturel. Ensuite, dans le but d’identifier les mécanismes sous-jacent à cette adaptation locale, j’ai testé l’hypothèse que la méthylation des gènes pourrait être une marque de l’épigénétique contribuant à la divergence des écotypes, par l’utilisation d’enzyme sensibles à la méthylation dans un protocole de génotypage AFLP. Enfin, un séquençage haut-débit du transcriptome des écotypes en jardins de transplantation réciproques m’a permis de mettre en évidence une expression différentielle des gènes entre les écotypes, qui pourrait expliquer les différences phénotypiques observées entre les écotypes malgré une faible différentiation génétique. Ces travaux de thèse s’appuie, ainsi, sur des données de traits phénotypiques, de génotypage AFLP et de séquençage à haut débit du transcriptome pour montrer la valeur importante de la régulation des gènes dans la divergence des écotypes adaptés localement, et un faible rôle de la méthylation de l’ADN dans l’établissement cette adaptation locale. / Understanding of the mechanisms driving diversification of species is a significant way to improve the management of ecosystems, predict the impacts of climate change and understand the actual and past biodiversity level. The aim of this thesis is to understand and comprehend genetic mechanisms behind the diversification of species in the presence of gene flow. This thesis is focused on the biological model Symphonia globulifera, which presents two ecotypes: the S.globulifera, specialist of seasonally flooded lowlands and S.sp1, specialist of terra firme. These two ecotypes show low genetic differentiation, despite the presence of two apparent phenotypes. A first part of this thesis was to test the presence of local adaptation of this using reciprocal transplant experiment gardens, allowing the understanding of the ecotypes distributions in their natural habitats. Then, this local adaptation in the presence of gene flow, directed me to the regulation of gene methylation in order to see the role this brand of epigenetics can have in the divergence of the ecotypes. In a third part of the thesis, new generation sequencing of the transcriptome ecotypes in reciprocal gardens transplantations allowed me to show the evidence of gene regulation to differentiate the ecotypes. This work thesis is based on phenotype records data, AFLP genotyping and high-throughput sequencing of the transcriptome, in order to show the important value of gene regulation in the divergence of the locally adapted ecotypes, and a weak role of DNA methylation in the establishment of local adaptation.

La survie et la croissance des plantes sont essentielles afin d’assurer l’efficacité des protocoles de phytoremédiation et la décontamination des friches contaminées. La survie des saules et leur adaptation aux contaminants dépendent de la nature et de la concentration des contaminants. L’objectif de l’étude est d’identifier les cultivars ayant les meilleurs rendements, mais aussi de déterminer si la provenance des boutures (milieu contaminé ou milieu non contaminé) pourrait influencer la survie, la croissance et la phytoextraction (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) des saules. Nous avons comparé ces différents paramètres pour des boutures de dix cultivars de saules dans un milieu industriel fortement contaminé par les composés organiques et dans un milieu non-contaminé. Les variations dans la réponse des cultivars selon la provenance des boutures (milieu contaminé ou milieu non-contaminé) ont aussi été analysées dans chacun des sites d’étude. Selon nos résultats, le cultivar ˈ5005ˈ (Salix alba) est très productif en milieu extrêmement contaminé. Le cultivar ˈS25ˈ (Salix eriocephala) est aussi un choix très intéressant en phytoremédiation, puisqu’il produit près de deux fois plus de biomasse racinaire comparativement aux autres cultivars. La provenance des boutures n’a pas d’impact significatif sur la survie, la croissance et la phytoextraction pour la majorité des cultivars sauf pour le cultivar ‘Millbrook’, où les individus provenant du milieu contaminé ont produit significativement plus de biomasse aérienne lorsqu’ils poussaient en sol contaminé comparativement aux individus qui n’ont jamais été en contact avec les contaminants. Ces résultats pourraient aider à planifier des protocoles de phytoremédiation plus efficaces, en sélectionnant les cultivars de saule les plus adéquats et en élaborant l’échantillonnage des boutures utilisées dans les sites appropriés. / Plant survival and growth are essential parameters to monitor the effectiveness of phytoremediation protocols and the eventual decontamination of brownfields. The ability of different willow cultivars to survive and adapt to contaminants in polluted soils depends on the nature and concentration of the contaminants. The objective of the study was to identify the cultivars with the highest yields, but also to determine whether the origin of the cuttings (contaminated site or not) might influence survival, growth and phytoextraction of willow cultivars. We compared survival, growth and phytoextraction (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) of cuttings of ten willow cultivars in a highly organic-contaminated industrial environment and in an uncontaminated soil. Variations in the response of the cultivars according to the origin of the cuttings were also analyzed for each sites. According to our results, cultivar ˈ5005ˈ (Salix alba) was very productive in an extremely contaminated environment. Cultivar ˈS25ˈ (Salix eriocephala) was also a relevant choice, as it produced nearly twice more root biomass compare to other cultivars. The origin of the cuttings did not have significant influence on survival, growth and phytoextraction for almost all cultivar except the ˈMillbrookˈ cultivar: individuals originating from the contaminated environment produced significantly more aboveground biomass when growing in the contaminated environment compared to individuals who had never been in contact with contaminants. These results could help build more effective phytoremediation protocols in highly contaminated environments by selecting adequate willow cultivars and sampling cuttings in an appropriate environment.

La production agricole doit augmenter à un rythme jamais atteint pour faire face à la forte hausse attendue de la demande alimentaire. La sélection génomique (SG) pourrait y contribuer en donnant la possibilité de sélectionner des individus uniquement sur leur génotype, rendant ainsi l'amélioration génétique des rendements plus efficace. L'amélioration actuelle de la production du palmier à huile, première plante oléagineuse au monde, se fait par sélection récurrente réciproque pour produire des hybrides. L'intégration de la SG à ce schéma aurait des retombées majeures. Cette thèse vise à évaluer le potentiel de la SG pour prédire les aptitudes à la combinaison hybride dans les populations parentales (Deli et groupe B).Des données du dernier cycle d'amélioration ont permis d'obtenir la première estimation empirique de la précision de la SG. Malgré les petites populations disponibles pour calibrer le modèle génomique, cette étude a montré qu'avec des candidats à la sélection apparentés à la population de calibration (plein-frères, descendants), la précision était suffisante pour faire une présélection sur certaines composantes du rendement dans le groupe B. Par ailleurs, des simulations sur quatre générations ont montré que, pour plusieurs stratégies de SG (en particulier avec une calibration faite uniquement à la première génération en incluant des génotypes d'hybrides), la précision de sélection chez les individus non testés en croisement était suffisante pour sélectionner des parents uniquement sur leur génotype. Ceci a abouti à une augmentation de plus de 50% du gain génétique annuel. Une augmentation pus rapide de la consanguinité a aussi été mise en évidence, mais elle pourrait être limitée par des méthodes classiques de gestion de la consanguinité. Finalement, les données expérimentales et simulées indiquent que la SG pourrait diminuer l'intervalle moyen de génération et accroître l'intensité de sélection, accélérant ainsi considérablement le progrès génétique sur le rendement en huile de palme. Un schéma de sélection génomique récurrente réciproque est proposé pour le palmier à huile. Son application nécessite de confirmer expérimentalement les simulations en estimant sur plusieurs générations la précision de sélection sans recalibration du modèle. Ces futures recherches devraient utiliser les nouveaux modèles de SG, potentiellement plus efficaces (prise en compte des effets non additifs ou d'informations a priori sur les effets des marqueurs, etc.). / Agricultural production must increase at an unprecedented rate to meet the strong growth expected in food demand. Genomic selection (GS) could contribute to reaching this goal by allowing selection of individuals on their sole genotype, making breeding more efficient. Breeding for yield in oil palm, the first oil crop in the world, is currently based on hybrid production by reciprocal recurrent selection. The integration of GS to this scheme would have major repercussions. This thesis aims to assess the potential of GS to predict hybrid combining abilities in parental populations (Deli and group B). Data from the last breeding cycle were used to obtain the first empirical estimate of GS accuracy. Despite the small populations available to calibrate the genomic model, the study showed that with candidates related to the training population (sibs, progenies), the accuracy was sufficient to make a pre-selection in the group B on some yield components. In addition, simulations over four generations showed that the accuracy of several GS strategies (especially when training the model only in the first generation using hybrid genotypes) was high enough for non progeny tested individuals to allow selecting among them on their genotype. This resulted in an increase of more than 50% of annual genetic gain compared to traditional breeding. A faster increase in inbreeding was also demonstrated, but this could be limited by conventional methods of inbreeding management. Finally, the experimental and simulated data indicated that GS could reduce the average generation interval and increase the selection intensity, vastly speeding up the genetic progress for oil palm yield. A recurrent reciprocal genomic selection scheme was suggested for oil palm. Its application requires an experimental confirmation of the simulations, by estimating GS accuracy over several generations without retraining the model. Future research should use new GS models, potentially more effective (taking into account non additive effects or a priori information on marker effects, etc.).

L’altruisme réciproque, le mécanisme le plus vraisemblable expliquant l’existence de la coopération entre individus non-apparentés, peut être modélisé par le Dilemme du Prisonnier. Ce jeu prédit que la coopération devrait évoluer lorsque les joueurs prévoient d’interagir ensemble à maintes reprises et adoptent des stratégies conditionnelles telles que «Tit-For-Tat» ou Pavlov. Bien que la coopération soit à la source de toutes sociétés humaines, celle-ci est rarement observée chez les animaux. Une explication plausible serait que ces derniers sont plus impulsifs que les humains. Plusieurs études ayant évalué les effets de l’impulsivité sur la coopération ont en effet trouvé un impact négatif du phénomène de « discounting » sur la réciprocité. Néanmoins, l’impulsivité n’est pas un concept unitaire et le rôle de l’impulsivité motrice, une autre facette de l’impulsivité, reste inexploré, alors qu’elle pourrait également restreindre la coopération en altérant la capacité des individus à ajuster de manière flexible leur comportement face aux décisions prises par leur partenaire. En effet, l’impulsivité motrice se définit comme étant l’incapacité à inhiber un comportement qui n’est plus approprié suite à un changement de situation et est donc contreproductif (Broos et al., 2012; MacLean et al., 2014). Pour résoudre cette hypothèse, nous avons mené une expérience avec des diamants mandarins (Taenyopigia guttata) que nous avons appariés en fonction de leur niveau d’impulsivité motrice, puis nous les avons fait jouer dans un Dilemme du Prisonnier Alterné. Tel qu’attendu, nous avons trouvé que la coopération mutuelle survenait plus fréquemment entre les partenaires autocontrôlés que les paires d’individus impulsifs, ce qui serait dû à une différence entre les stratégies employées par les deux types d’individus. Plus précisément, les individus autocontrôlés utilisaient une stratégie « Generous TFT », tel que prédit par la théorie, alors que les oiseaux impulsifs choisissaient de coopérer avec une probabilité fixe, laquelle était indépendante de la décision précédemment prise par le partenaire. Si l’incapacité des individus impulsifs à utiliser des stratégies réactionnelles est due à une capacité de la mémoire de travail réduite, nos résultats pourraient alors contribuer à expliquer les différences interspécifiques qui existent au niveau des comportements coopératifs. / Reciprocal altruism, the most probable mechanism for cooperation among unrelated individuals, can be modelled as a Prisoner’s Dilemma. This game predicts that cooperation should evolve whenever the players, who expect to interact repeatedly, adopt conditional strategies. Yet, experimental data suggest that reciprocity would be rare in animal societies, maybe because animals, compared to humans, are very impulsive. Several studies examining the effect of impulsiveness on cooperation have indeed found a negative impact of temporal discounting. On the other hand, the role of impulsive action, another facet of impulsiveness, remains unexplored, though it could also impede cooperation by affecting the capacity of individuals to flexibly adjust their behaviour to their partner’s decision. To address this hypothesis, we conducted an experiment with zebra finches (Taenyopigia guttata) that were paired assortatively with respect to their level of impulsive action and then played an Alternating Prisoner’s Dilemma. As anticipated, we found that mutual cooperation occurred more frequently between self-controlled partners than between impulsive ones, a difference that was caused by differences in the strategy used by both types of individuals. Specifically, self-controlled individuals used a Generous TFT strategy, as predicted by theory, whereas impulsive birds chose to cooperate with a fixed probability, which was independent of their partner’s previous decision. If the inability of impulsive individuals to use reactive strategies are due to their reduced working memory capacity, our findings might contribute to explaining interspecific differences in cooperative behaviour.

Les microphones capacitifs sont des transducteurs réciproques dont les qualités (sensibilité, bande passante et tenue dans le temps) en font des instruments de mesure performants. Couramment utilisés jusqu'à présent en récepteurs dans l'air à pression atmosphérique et à température ambiante, dans la gamme de fréquences audibles, ils sont correctement caractérisés dans ce cadre depuis près de trente ans. Mais aujourd'hui, leur miniaturisation (par procédé MEMS) et leur usage nouveau en métrologie fine (en récepteurs comme en émetteurs) - qui exigent une connaissance précise de leur comportement dans des domaines de fréquences élevées (jusqu'à 100 kHz), dans des mélanges gazeux aux propriétés différentes de celles de l'air et dans des conditions de pression et de température beaucoup plus élevées ou beaucoup plus basses que les conditions standards - nécessitent une caractérisation beaucoup plus approfondie, aussi bien en terme de modélisation qu'en terme de résultats expérimentaux. C'est ainsi que ici -i/ les effets des couches limites thermiques (seules les couches limites visqueuses sont habituellement retenues) sont introduits dans le modèle, ce qui amène dans le chapitre premier à une étude analytique de la diffusion thermique en parois minces (dont la portée dépasse le cadre strict du transducteur), -ii/ l'influence des orifices de l'électrode arrière sur la déformée de la membrane est traitée au départ par une méthode analytique originale, qui permet de traduire les conditions en frontière non uniformes sur la surface de l'électrode sous forme de sources locales virtuelles, associées à des conditions de frontière rendues uniformes (chapitre second), -iii/ des solutions analytiques nouvelles, dépendant à la fois des coordonnées radiales et azimutales, sont obtenues pour le champ de déplacement de la membrane et pour les champs de pression dans les cavités du microphone par usage de théories modales compatibles avec les couplages multiples qui y prennent place (troisième chapitre), -iv/ un modèle de " circuit à constantes localisées " (reporté pour l'essentiel en annexe) est proposé, à des degrés divers de précision, qui permet en particulier d'accéder de façon simple à la sensibilité et au bruit thermique du microphone (fin du quatrième chapitre), -v/ une étude au vibromètre laser à balayage a été réalisée (début du quatrième chapitre), qui permet non seulement de mettre en évidence pour la première fois les déformées de membrane complexes qui apparaissent en hautes fréquences, mais encore de les quantifier et par-delà de valider les résultats théoriques obtenus et donc les modèles proposés (même s'ils restent perfectibles comme indiqué dans la conclusion).

La Filière Bilingue (FiBi), une école publique dont le concept repose sur l’enseignement par immersion réciproque, se trouve à la frontière linguistique, à Biel/Bienne. L’enseignement y est dispensé à parts égales en (suisse-) allemand et en français (Modèle 50/50) par des enseignant-e-s locutrices/locuteurs natives/natifs. Cette école, qui offre une alternative aux écoles avec une seule langue de scolarisation, promeut l’intégration des élèves francophones et germanophones, mais aussi d’enfants allophones ne partageant pas les deux langues de scolarisation. Elle favorise ainsi «le développement du bilinguisme et de la bi-littératie, en plus du niveau requis des savoirs disciplinaires et des compétences interculturelles de tous les élèves» (Christian 1994: 1). La présence d’élèves francophones, germanophones et allophones dans la même classe permet à ces apprenant-e-s, plurilingues en devenir, l’acquisition des deux langues de scolarisation en communiquant avec des locutrices/locuteurs natives/natifs et en valorisant leurs cultures respectives.Cette thèse se propose de documenter le développement des deux langues de scolarisation (français et (suisse-)allemand). La première partie de ce travail présente le cadre théorique. Après avoir donné la définition de quelques notions clés comme «langue», «bilinguisme vs. SLA», «plurilinguisme», «immersion (réciproque)» et «translanguaging», nous adopterons une perspective qui montre comment les plurilingues en devenir utilisent leur deux langues de scolarisation afin de communiquer de façon efficace. En faisant référence à une idéologie hétéroglossique, cette perspective plus holistique permettra d'analyser l'apprentissage des langues en tenant compte de l’interdépendance fonctionnelle des deux langues. Ceci constituera la base à travers laquelle nous analyserons les pratiques langagières des apprenant-e-s et les résultats d’interviews semi-dirigées et axées sur la performance conduites dans les deux langues de scolarisation (dix interviews au total).Dans la deuxième partie de notre travail, nous présenterons les données empiriques qui constituent notre corpus de référence et en proposerons une analyse. En ce qui concerne les données, notre choix s’est porté sur un corpus longitudinal qui a été récolté pendant quatre ans. Ce choix nous a paru le meilleur moyen pour décrire le processus dynamique de l’acquisition des deux langues (français et (suisse-) allemand). Quant à l’analyse des données, nous avons décidé de combiner deux approches complémentaires : l’analyse qualitative permettra de décrire de manière détaillée les stratégies du «translanguaging» (García, 2009) utilisées par les élèves, alors que l’analyse quantitative s’attachera à évaluer la capacité des apprenant-e-s «à utiliser la langue de façon communicative» (Bachman et Palmer, 2010) à différents moments de leur apprentissage.Dans la troisième et dernière partie, nous nous attacherons aux implications pédagogiques que ce type d’immersion suppose et que notre étude essaie de modéliser. En effet, il importe que les (futur-e-s) enseignant-e-s œuvrant dans ces écoles devraient bénéficient d’une formation adéquate se basant sur la professionnalisation de l’enseignement par immersion, autrement dit fondée sur la recherche et adaptée à la pratique. Le but sera de former des enseignant-e-s capables de soutenir le plus efficacement possible leurs élèves dans le processus de l’apprentissage intégré des savoirs discipinaires et linguistiques. Nous conclurons ce travail par une synthèse de l'étude et de ses principaux résultats et nous efforcerons de dégager des pistes intéressantes pour des projets de recherche ultérieurs. / The two-way immersion program Filière Bilingue (FiBi) is a choice-based educational alternative in a Swiss public school situated on the language border in Biel/Bienne. This two-way immersion program integrates French-speaking and German-speaking students and «strives to promote bilingualism and biliteracy in addition to grade-level academic achievement for all students» (Christian 1994: 1). The presence of approximately equal numbers of native speakers of both languages in the same class provides opportunities for students to communicate with native-speaker peers, creating linguistic and intercultural benefits for both groups. Moreover, each class is composed of one third of allophone students having neither French, nor (Swiss) German as an L1 (or L1s). The amount of instructional time is equal in the two languages of schooling at all grade levels (50/50 program model). The focus of this thesis is the emergent multilinguals’ development in their two languages of schooling (French and (Swiss) German). The first part is theory-driven and defines some basic notions such as «language», «bilingualism vs. SLA», «multilingualism», «(two-way) immersion» and «translanguaging», resulting in the proposition to approach the emergent multilinguals’ proficiency outcomes from the perspective of what speakers do with the two languages of schooling in order to communicate efficiently and effectively. Considering multiple language practices in functional interrelationship can be referred to as a heteroglossic language ideology. Adopting thus a more holistic view on multilingual development forms the basis for the analysis of the outcomes of semi-structured and performance-oriented interviews – conducted with the emergent multilinguals in their two languages of schooling at five points in time (ten interviews in total).In the second part, an empirical study with data from our corpus – collected over a period of four years - is presented. Two approaches are combined for the analysis of data: whereas the qualitative analysis shows some illustrative examples of the learners’ translanguaging strategies (García, 2009), the quantitative analysis focuses on the measurement of their ability «to use language communicatively» (Bachman and Palmer, 2010). In lieu of measuring a current level of achievement in the learners’ two languages of schooling, process measures provide a broader picture, including variations in performance from a longitudinal perspective and documenting the emergent multilinguals’ dynamic process of becoming proficient in their two languages of schooling. In part three, major findings and limitations of the study are presented, including pedagogical implications resulting from the outcomes of this study. We conclude that practicing and future teachers of immersion schools need an appropriate teacher education with focus on the professionalization of two-way immersion education. This research-based and practitioner-informed teacher training should aim to train teachers who are able to best support emergent multilinguals in their process to learn content by means of two languages of schooling.The conclusion presents a summary of our study and suggests further possible research projects. / Die Filière Bilingue (FiBi) ist eine öffentliche Schule. Deren Konzept basiert auf dem Prinzipder reziproken Immersion. Sie befindet sich an der Sprachgrenze in Biel/Bienne. Diese Schule – eineAlternative zu Schulen mit einer Schulsprache - fördert die Integration von deutschsprachigen undfranzösischsprachigen Lernenden und «fördert die Zweisprachigkeit sowie die Lese- undSchreibfähigkeit in beiden Zielsprachen und das Erreichen der Lernziele in allen Schulfächern vonallen Lernenden» (Christian 1994: 1). Ausserdem besteht ein Drittel jeder Klasse aus allophonenKindern, die weder Deutsch noch Französisch als Erstsprache(n) haben. Der Unterricht erfolgt je zurHälfte auf Französisch und Deutsch (50/50-Modell). Da die Klassen je hälftig aus deutsch- undfranzösischsprachigen Kindern zusammengesetzt werden, ermöglicht dies den Lernenden mitMuttersprachlern der «anderen» Schulsprache zu kommunizieren und interkulturelle Kompetenzen zuerwerben.Diese Arbeit dokumentiert die Entwicklung der Lernenden in ihren zwei Schulsprachen. Dererste Teil dieser Arbeit liefert einen theoretischen Rahmen und klärt Begriffe wie «Sprache»,«Zweisprachigkeit vs. SLA», «Mehrsprachigkeit», «(reziproke) Immersion» und «translanguaging»,gefolgt vom Vorschlag, eine Perspektive einzunehmen, die zeigt, wie die Lernenden dieSchulsprachen brauchen, um effizient zu kommunizieren. Die Betrachtung der multiplenSprachpraktiken in ihrer funktionellen wechselseitigen Abhängigkeit verweist auf eine HeteroglossieIdeologie.52 Eine solche ganzheitliche Betrachtung der mehrsprachigen Entwicklung der Lernendenbildet die theoretische Grundlage für die Auswertung der gesammelten Daten aus den halbstrukturiertenund auf Performanz ausgerichteten Leitfaden-Interviews (zehn Interviews insgesamt invier Jahren).Der zweite Teil dieser Arbeit präsentiert eine empirische Langzeitstudie. Zwei Ansätzewurden bei der Analyse der gesammelten Daten kombiniert: während die qualitative AnalyseStrategien wie «translanguaging» (García, 2009a) von Lernenden zeigt, fokussiert die quantitativeAnalyse auf die Messung der Fähigkeit «Sprache auf kommunikative Weise zu verwenden» (Bachmanund Palmer, 2010). Anstatt das aktuelle Sprachniveau der Lernenden in den beiden Schulsprachen zumessen, wird ein breiteres Bild gezeigt, das Variationen in der Performanz der Lernenden einschliesstund den dynamischen Spracherwerbsprozess aufzeigt. So wird der effiziente und kreative Gebrauchder Sprache sowie mehrsprachige Diskurs-Praktiken wie «translanguaging» gezeigt. Diese multiplenSprachpraktiken zeigen das dynamische und interaktive Kommunikationssystem der mehrsprachigenLernenden und deren Spracherwerbsprozess in.Im dritten Teil werden die pädagogischen Schlussfolgerungen präsentiert. Eine angemesseneLehrerausbildung für diese Lehrpersonen fokussierend auf der Professionalisierung des Immersions-Unterrichts wäre wünschenswert, in welcher ein für die Praktiker/innen nützlicher Wissenstransfervon Forschungsresultaten stattfindet. So könnten die Lernenden bestmöglich beim Prozess, sichSchulstoff durch zwei Schulsprachen anzueignen, unterstützt werden. Der Schlussteil dieser Arbeitfasst die Studie und deren Ergebnisse zusammen und zeigt weitere Forschungsperspektiven auf.

Ce travail est centré sur la charactérisation de certaines classes de processus aléatoires par des formules de dualité. En particulier on considérera des processus réciproques à sauts, un cas jusqu'à présent négligé dans la littérature.Dans la première partie nous formulons de façon innovante une charactérisation des processus à accroissements indépendants. Celle-ci est basée sur une formule de dualité pour des processus infiniment divisibles, déjà connue dans le cadre du calcul de Malliavin. On va présenter deux nouvelles méthodes pour prouver cette formule, qui n'utilisent pas la décomposition en chaos de l'espace des fonctionnelles de carré intégrable. Une méthode s'appuie sur une formule d'intégration par parties satisfaite par des vecteurs aléatoires infiniment divisibles. Sous cet angle, notre charactérisation est une généralization du lemme de Stein dans le cas Gaussien et du lemme de Chen dans le cas Poissonien. La généralité de notre approche nous permet de plus, de présenter une charactérisation des mesures aléatoires infiniment divisibles.Dans la deuxième partie de notre travail nous nous concentrons sur l'étude des classes réciproques de processus de Markov avec ou sans sauts, et sur leur charactérisation. On commence avec un résumé des résultats déjà existants concernant les classes réciproques de diffusions browniennes comme solutions d'une formule de dualité. Nous obtenons notamment une nouvelle interprétation des classes réciproques comme les solutions d'une équation de Newton. Cela nous permet de relier nos résultats à la mécanique stochastique d'une part et à la théorie du contrôle optimale, d'autre part. La formule de dualité nous permet aussi de prouver une propriété d'invariance par retournement du temps de la classe réciproque d'une diffusion brownienne.En outre nous obtenons une série de nouveaux résultats concernant les processus de sauts purs. Nous décrivons d'abord la classe réciproque associée à un processus markovien de comptage, c'est-à-dire un processus de sauts de taille un, puis en présentons une charactérisation par une formule de dualité. Cette formule contient une dérivée stochastique, une intégrale stochastique compensée, et une fonctionnelle qui est une grandeur invariante de la classe réciproque. De plus nous livrons une interprétation de la classe réciproque comme ensemble des solutions d'un problème de contrôle optimal. Enfin, par une utilisation appropriée de la formule de dualité, nous montrons que la classe réciproque d'un processus markovien de comptage est invariante par retournement du temps.Quelques-uns de ces résultats restent valables pour des processus de sauts purs dont les sauts sont de taille variée. En particulier nous montrons que certaines fonctionnelles dites invariants réciproques permettent de distinguer différentes classes réciproques. Notre dernier résultat est la charactérisation de la classe réciproque d'un processus de Poisson composé dès lors que les (tailles des) différents sauts sont incommensurables. / This work is concerned with the characterization of certain classes of stochastic processes via duality formulae. In particular we consider reciprocal processes with jumps, a subject up to now neglected in the literature. In the first part we introduce a new formulation of a characterization of processes with independent increments. This characterization is based on a duality formula satisfied by processes with infinitely divisible increments, in particular Lévy processes, which is well known in Malliavin calculus. We obtain two new methods to prove this duality formula, which are not based on the chaos decomposition of the space of square-integrable functionals. One of these methods uses a formula of partial integration that characterizes infinitely divisible random vectors. In this context, our characterization is a generalization of Stein's lemma for Gaussian random variables and Chen's lemma for Poisson random variables. The generality of our approach permits us to derive a characterization of infinitely divisible random measures.The second part of this work focuses on the study of the reciprocal classes of Markov processes with and without jumps and their characterization. We start with a resume of already existing results concerning the reciprocal classes of Brownian diffusions as solutions of duality formulae. As a new contribution, we show that the duality formula satisfied by elements of the reciprocal class of a Brownian diffusion has a physical interpretation as a stochastic Newton equation of motion. Thus we are able to connect the results of characterizations via duality formulae with the theory of stochastic mechanics by our interpretation, and to stochastic optimal control theory by the mathematical approach. As an application we are able to prove an invariance property of the reciprocal class of a Brownian diffusion under time reversal.In the context of pure jump processes we derive the following new results. We describe the reciprocal classes of Markov counting processes, also called unit jump processes, and obtain a characterization of the associated reciprocal class via a duality formula. This formula contains as key terms a stochastic derivative, a compensated stochastic integral and an invariant of the reciprocal class. Moreover we present an interpretation of the characterization of a reciprocal class in the context of stochastic optimal control of unit jump processes. As a further application we show that the reciprocal class of a Markov counting process has an invariance property under time reversal. Some of these results are extendable to the setting of pure jump processes, that is, we admit different jump-sizes. In particular, we show that the reciprocal classes of Markov jump processes can be compared using reciprocal invariants. A characterization of the reciprocal class of compound Poisson processes via a duality formula is possible under the assumption that the jump-sizes of the process are incommensurable.

L’essor des télécommunications par fibre optique nécessite l’insertion en sortie des lasers d’un isolateur optique intégré protégeant celui-ci des réflexions qui le déstabilisent. Ce composant existe à l’heure actuelle sous forme massive, mais son intégration sur la même plaquette que le laser pose problème du fait de la difficulté à intégrer les bons matériaux magnétooptiques sur les substrats usuels de l’optique guidée. Dans cette perspective, l’intégration de nanoparticules magnétiques dans un sol-gel déposé sur les guides optiques est une voie prometteuse, développée par le laboratoire Hubert Curien. Cette thèse a eu pour but d’étudier de manière plus systématique le composant non-réciproque qui entre dans la fabrication des isolateurs à conversion de mode, à savoir le rotateur non-réciproque. Deux études poussées, l’une théorique, l’autre expérimentale, recoupées entre elles par des modèles numériques, ont été mises en oeuvre au cours des années de cette thèse. L’étude théorique a permis de tenir compte tous les paramètres ayant une influence sur l’état de polarisation de la lumière dans un guide magnétooptique, y compris les dichroïsmes souvent négligés. L’étude pratique, à partir d’échantillons sur verre réalisés en collaboration avec l’IMEP-LAHC et le laboratoire PHENIX, a abouti à une caractérisation quasi complète des effets magnétooptiques — longitudinaux et transverses — dans les guides et de l’influence des paramètres de fabrication sur ceux-ci. Au final, ces résultats nous ont donné une compréhension plus complète du fonctionnement des guides magnétooptiques, et nous ont permis de prédire les paramètres optimaux qu’il faudra mettre afin de fabriquer, dans un futur proche, l’isolateur complet sur une seule plaque de verre / The development of optical-fiber telecommunications requires the insertion of optical isolator between lasers and fibers, in order to protect them against perturbating reflexions. This component is currently inserted in a bulk form, but the goal is to integrate it on the same wafer than the laser; nevertheless, this is problematic due to the difficulty to integrate good magnetooptical materials on usual substrates as glass or silicon. One of the promising way to achieve this, developped by the Laboratoire Hubert Curien, is the embedding of magnetic nanoparticles into a sol-gel matrix deposited above the optical guides. This thesis aimed at studying more deeply the main non-reciprocal component of integrated mode conversion optical isolators: the non-reciprocal rotator. A theorical and a practical study have both been performed, with numerical simulations to confront them. The theorical study aimed at describing the evolution of propagation in magnetooptical waveguides with respect to all effects, even absorption and dichroïsm. Then a practical study was performed on glass samples engineered in collaboration with IMEP-LAHC and the PHENIX laboratory, and lead to a full measurement of longitudinal and transverse magnetooptical effects, and their evolution related to the fabrication parameters of the samples. Finally, these results gave us a comprehensive view of how magnetooptical waveguides behave, and we were able to predict the good parameters to choose in order to construct, in a close future, a glass-integrated optical isolator