Les Modèles Régionaux du Climat (MRC) ont longtemps été considérés comme des outils performants, de haute résolution à aire limitée permettant une meilleure compréhension du climat passé, présent et futur. Le plus souvent, les MRC sont pilotés à leurs frontières latérales par des Modèles Globaux du Climat (MGC) de basse résolution, et qui couvrent le reste du globe terrestre. Ces modèles ont la particularité de reproduire différentes solutions de l'état de l'atmosphère à cause de leur sensibilité aux conditions initiales (CI). Outre la solution due aux forçages externes (forçage aux frontières latérales et le forçage de surface), les MRC reproduisent une seconde solution associée à la variabilité interne (VI) du modèle du fait de leur sensibilité aux CI. Cette sensibilité est en grande partie causée par la nature non-linéaire de la physique et la dynamique atmosphériques. À l'instar de précédentes études, nous analysons la variabilité interne du Modèle Régional Canadien du Climat (MRCC) en utilisant un ensemble de simulations aux CI différentes. Ce projet de recherche consiste à effectuer un diagnostic quantitatif des termes dynamique et diabatique qui contribuent à la variation temporelle et la distribution spatiale de la VI. L'originalité de ce travail est qu'il propose des équations bilans de la VI pour deux variables atmosphériques: la température potentielle et le tourbillon relatif. Les deux équations établies présentent des termes similaires, notamment les termes relatifs au transport de la VI par l'écoulement de la moyenne d'ensemble et la covariance des fluctuations agissant sur le gradient de la moyenne d'ensemble de la variable considérée. Concrètement, nous avons utilisé un ensemble de 20 simulations aux CI différentes pour analyser les caractéristiques de la VI, afin de déterminer une période et une région d'intérêt caractérisées par une forte croissance de la VI. Ensuite, nous avons validé les équations établies en montrant l'égalité entre les deux parties de chaque équation. Enfin, une étude de bilan a permis d'évaluer la contribution des différents termes au développement et à l'évolution de la VI. Les résultats révèlent que les termes dominants responsables de l'accroissement de la VI sont soit les termes de covariance impliquant les fluctuations de température potentielle et de chauffage diabatique, ou les termes de covariance de fluctuations inter-membres agissent sur le gradient de la moyenne d'ensemble de la variable considérée. Les résultats révèlent également que les épisodes de fortes diminutions de la VI se produisent lorsque les maxima de la VI sont proches de la frontière nord-est, indiquant leur transport en dehors de la zone d'étude par l'écoulement moyen. Enfin, nos résultats ont montré qu'en moyenne, les termes du troisième ordre sont négligeables, mais peuvent devenir importants lorsque la VI est importante. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Équation de la variabilité interne, modèle régional de climat, ensemble de simulations, climat de l'Amérique du Nord

Les cyclones extra-tropicaux constituent un élément important du climat, particulièrement dans les régions continentales situées aux latitudes moyennes et élevées. Selon les études basées sur l'usage des modèles mondiaux du climat, une hausse de la concentration du CO2 pourrait mener à un abaissement du nombre de cyclones extra-tropicaux et à un renforcement de leur intensité. Le but de ce projet a été d'examiner l'effet du changement climatique sur le comportement des cyclones tels que simulés par le modèle couplé (atmosphère-océan) canadien (MCCG3). L'approche utilisée ici afin d'accomplir les objectifs est la suivante. D'abord, les cyclones extra-tropicaux ont été identifiés et tracés, aux 6 heures, à l'aide de l'algorithme de Sinclair (1997). Par la suite, les statistiques d'un ensemble de trajectoires sur 30 ans simulés sont calculées. Dans le cadre de l'évaluation du MCCG3, l'analyse a été effectuée pour la période de 1961 à 1990, dans l'hémisphère Nord (au nord du 200 N). En général, nous avons constaté que les résultats du MCCG3 concordent très bien avec ceux des ré-analyses ERA-40. Par contre, la comparaison entre les statistiques calculées sur la période du climat récent et celles du climat futur (2041 à 2070), a montré qu'il n'y a pas de changements importants de l'activité des cyclones hivernaux en Amérique du Nord, en réponse aux changements climatiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cyclones, tourbillon, trajectoires, ré-analyses, modèle, climat, variabilité.

Depuis 1995, Internet a tranquillement gagné sa place dans les foyers des Québécois jusqu'à faire partie prenante de leur vie quotidienne pour une grande majorité des cas. L'évolution d'Internet a entraîné avec elle la naissance des nouveaux médias. Ces derniers, en diffusant des contenus audiovisuels sur le web, s'immiscent dans le créneau de la télévision traditionnelle qui jusqu'à maintenant régnait en reine dans le domaine de l'audiovisuel. Suite à l'intégration des nouveaux médias dans les habitudes de consommation des téléspectateurs, de nombreux auteurs se sont lancés dans des pronostics apocalyptiques quant à l'avenir de la télévision traditionnelle. Nous avons ainsi tenté d'analyser ces discours prospectivistes publics à travers la méthode de recension des écrits afin de confirmer l'idée généralement reçue dans la littérature que les discours annonçant la mort de la télévision traditionnelle s'inscrivent dans une pensée déterministe. Plus précisément, nous avons formulé l'hypothèse que les discours prospectivistes prédisant la fin de la télévision traditionnelle cadrent dans la pensée déterministe et à l'opposé, que les discours prospectivistes prévoyant la survie de la télévision traditionnelle se rapprochent davantage de la pensée de la construction sociale des usages. À terme, notre hypothèse s'est avérée confirmée en partie seulement alors qu'une grande majorité des postulats sous-tendant les discours publics prospectivistes annonçant la survie de la télévision s'inscrivaient effectivement dans la construction sociale des usages, mais une telle tendance n'était pas aussi perceptible du côté des postulats sous-tendant les discours publics prospectivistes annonçant la mort de la télévision cadrant dans une pensée déterministe. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Télévision traditionnelle, nouveaux médias, Internet, déterminisme, construction sociale des usages.

Ce mémoire intervention en études des arts porte sur la remediation des images photographiques, cinématographiques et télévisuelles dans les médias numériques. Il s'appuie sur l'étude de cas des Stills, série de vidéos alliant vidéographie, photographie et performance, réalisés par l'artiste montréalais Adad Hannah. Le document comporte trois volets : un essai théorique, un compte rendu des activités qui ont permis la réalisation d'une exposition et le catalogue accompagnant celle-ci. Intitulée « Adad Hannah : Peinture de genre comme figure de Still », l'exposition s'est tenue du 2 mai au 13 juin 2010 au Musée d'art contemporain des Laurentides, à Saint-Jérôme (Québec, Canada). La méthodologie pour la portion fondamentale de la recherche se fonde sur une démarche heuristique, principalement basée sur l'archéologie des médias telle que décrite par Jay David Boiter et Richard Grusin; c'est à partir du concept de remediation et de ses applications potentielles que s'organise le discours théorique de l'exposition. Celle-ci ne constitue pas une démonstration empirique de la remediation dans les médias numériques; elle nous a néanmoins permis de prendre connaissance des étapes qui jalonnent la mise en place d'un projet de commissariat. Une partie du mémoire est donc consacrée à ces considérations pratiques. En somme, le premier chapitre présente la démarche de l'artiste, le corpus étudié et sa réception critique. Le deuxième chapitre aborde quant à lui les stratégies de représentation de la photographie, du cinéma et de la télévision, en plus de traiter des médias numériques. Il s'appuie principalement sur des essais théoriques traitant de la médiasphère numérique et des impacts de l'informatique dans les sphères de la communication. Le troisième chapitre se penche sur la préparation et la réalisation de l'exposition. Enfin, les résultats observés lors du volet production concluent ce mémoire. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adad Hannah, Arts médiatiques, Mémoire de production, Remediation, Art numérique.

Volume visualization is one important part of scientific visualization. It has developed basing on absorbing the relative knowledge of computer delineation, computer visualization and computer image disposal. The knowledge of this branch is of much importance in computer application. Since it deals with contents with deeper meaning and it is more theoretic, having more arithmetic means, it generally stands for the level of computer application. The study and application of volume visualization is like a raging fire. My country started comparatively later in this field. This thesis gives systematic representation and discuss in the field of tomography image 3D reconstruction. It mainly discusses after rotation, translation, filtering, interpolation and sharpening a series of 2D CT scanning images, get the boundary data of different object to form 3D volume data and actualize the 3D reconstruction of the object, and at the same time implement the function of display, translation, rotation, scaling and projection the volume data. Basing on the implementation of these functions according to software programming, this thesis gives a sum up to each algorithm of 3D volume visualization processing. The method to actualize the 3D reconstruction of the tomography image is mainly about the image processing, image transformation, the way to actualize 3D reconstruction and image compression, etc. In image processing, it talks about getting the anchor points in the tomography image, the geometrie transformation of the image, getting the boundary of the target, cross section display and the smoothing and sharpening of the image. In the transformation of the image, this thesis deals with the algorithm and implementation principle of the geometric transformation (transition, rotation, and scaling) of the 2D image, the three-dimensionalization of the planar data, construction of the stereo mode, geometric transformation of the 3D graph, curve-fitting, the processing of hidden line and hidden surface, color processing. It also introduces the thoughts of using OpenGL to develop and actualize tomography image 3D reconstruction system, including using OpenGL to transform the coordinate, solid model building, to actualize 3D rotation and projection. Recently, the methods of applying chemotherapy to deal with cancer in hospitals of our country are different. Hospital with great fund takes import software to design while most of the hospitals take domestic software. These kinds of software are designed by DAHENG Company in BeiJing, WEIDA Company in ShenZhen. The programs in the software these two hospitals' doctors use to treat are images fielding in the plane not making radiation design under the mode of omnibearing cubic display. Under this circumstance the judgment of the key part can not remain precise, and this part is the most important part that the doctors need. The above problem is the aim of this project. This thesis mainly deals with the subject that after calibrating and sharpening the series of 2D CT images, extract the boundary data of different bodies to form a 3D volume data and actualize 3D reconstruction and at the same time actualize the function of display, translation, rotation, scaling and projection. Mostly basing on the application of medical area, this thesis aims at making further research on computer graphies, computer vision and computer image processing through the study and application of volume visualization in this field. By the study and development of the volume visualization technology in this project, it can provide simulation and display functions to the observer before the operation and the radiotherapy as well as providing the chance to simulate the real teaching and practicing link to the medical school in the teaching process, and increase the clinic level and teaching level of medical area. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : volume visualization, volume data, tomography image, 3D reconstruction, anchor point, boundary data, periphery boundary, OpenGL.

Les réseaux électroniques basés sur Internet ont beaucoup accéléré la circulation de l'information dans notre société moderne, mais on commence à voir que les échanges d'information s'effectuent d'abord dans le cadre de réseaux sociaux. Le Web comporte également une structure en réseau, mais celle-ci est assez particulière. Ces différents types de réseaux d'information montrent à la fois des caractéristiques communes et des spécificités dont il convient de tenir compte. Pour des raisons à la fois techniques, sociales et économiques, il est donc utile de chercher à modéliser les réseaux par lesquels circulent information et connaissances. En nous inspirant des acquis importants en sociologie structurale et en analyse mathématique de réseaux, nous avons développé une approche de modélisation des réseaux par simulation. Nous avons tout d'abord développé un langage de modélisation qui se veut le plus flexible possible tout en demeurant simple et abordable pour des utilisateurs variés. Pour ce faire, nous nous sommes inspirés de modèles existants de la littérature et avons tenté d'en abstraire les concepts essentiels que devrait offrir un tel langage. Ensuite, nous avons réalisé NetSim, une plate-forme paramétrable de génération de réseaux capable d'interpréter ce langage et permettant de tester diverses hypothèses sur la structure des réseaux que l'on peut observer empiriquement. Cet outil offre aussi des fonctionnalités de visualisation, sous forme de graphe, de l'évolution du réseau dans le temps. Finalement, nous avons obtenu des résultats plutôt convaincants quant à l'utilisation de notre logiciel pour modéliser et simuler divers types de modèles de l'évolution temporelle de la structure des réseaux. Les phénomènes observés par simulation s'apparentent effectivement à certains faits observés dans la réalité. Ce logiciel pourra servir d'outil de recherche, d'expérimentation, de visualisation et de formation dans un domaine en plein développement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Réseaux d'information, réseaux sociaux, modélisation, simulation.

Je présente essentiellement les travaux réalisés depuis ma thèse. <br />Ils se classent en trois thèmes:<br />Analyse asymptotique des équations de Navier-Stokes,<br />Optimisation de forme d'ouvrages de lutte contre l'érosion du littoral,<br />Etude d'équations aux dérivées partielles comportant des termes non-locaux.<br />Dans le thème 1, je développe la justification mathématique de l'approximation hydrostatique pour les fluides géophysiques à faible quotient d'aspect, hypothèse couramment vérifiée en océanographie et en météorologie. C'est un problème de perturbation singulière. Je présente également l'étude théorique et numérique de l'écoulement cône-plan, utilisé en hématologie-hémostase pour le sang de patients. Il s'agit d'un problème de couche limite singulière.<br /><br />Le thème 2 concerne le génie côtier. Les ouvrages utilisés tels que épis, brise-lames, enrochements sont de forme trop rudimentaire. Leur efficacité peut être améliorée significativement si leur forme est optimisée pour réduire l'énergie dissipée par la houle dans la zone proche-littorale. Nous optimisons aussi la forme de géotextiles immergés. Ce travail, réalisé dans le cadre de la thèse de Damien Isèbe, a reçu le soutien de l'ANR (projet COPTER) et s'effectue en partenariat avec le laboratoire Géosciences Montpellier et l'entreprise Bas-Rhône-Languedoc ingénierie (Nîmes).<br /><br />Dans le thème 3, nous prouvons existence, unicité et régularité de solutions pour l'équation de la chaleur fractionnaire, perturbée par un bruit blanc. C'est une équation aux dérivées partielles stochastique.Nous prouvons enfin un résultat d'existence, unicité et dépendance continue pour une loi de conservation non linéaire, comportant un terme non local, qui modélise l'évolution d'un profil de dune immergée. <br />L'intérêt mathématique est que l'équation ne vérifie pas le principe du maximum mais possède néanmoins un effet régularisant.

Dans le domaine des applications multimédia, les futurs standards vont permettre de créer de nouvelles voies de communication, d'accès et de manipulation de l'information audiovisuelle qui vont bien au-delà de la simple compression à laquelle se limitaient les standards de codage précédents. Parmi les nouvelles fonctionnalités, il est espéré que l'utilisateur pourra avoir accès au contenu des images par édition et manipulation des objets présents. Néanmoins, la standardisation ne couvre que la représentation et le codage de ces objets, en laissant ouvert un large champ de développement pour ce qui concerne la probl ématique liée à leur extraction et à leur suivi lorsqu'ils évoluent au long d'une séquence vidéo. C'est précisément sur ce point que porte cette thèse. Dans un premier temps, nous avons procédé à l' étude et à la mise au point d'algorithmes de filtrage et de segmentation à caractère générique, car ces outils sont à la base de tout système d'analyse du contenu d'une image ou d'une séquence. Plus concr ètement, nous avons étudié en détail une nouvelle classe de filtres morphologiques connus sous le nom de nivellements ainsi qu'une variation des algorithmes de segmentation basée sur l'inondation contrainte d'une image gradient. Les techniques de segmentation ont pour but de produire une partition de l'image aussi proche que possible de celle faite par l' oeil humain, en vue de la reconnaissance postérieure des objets. Néanmoins, dans la plupart des cas, cette dernière tâche ne peut être faite que par interaction humaine et, pourtant, lorsqu'on veut retrouver un objet dans une large collection d'images, ou suivre son évolution au long d'une s équence, la surveillance de chacune des partitions devient impossible. S'impose alors le développement d'algorithmes de mise en correspondance capables de propager l'information dans une série d'images, en limitant l'interaction humaine à une seule étape d'initialisation. En faisant le passage des images fixes aux séquences, la partie centrale de cette thèse est consacrée à l' étude du problème de la mise en correspondance de partitions. La méthode que nous avons développée, nommée technique de Segmentation et Appariement Conjoint (SAC), peut être définie comme étant de nature hybride. Elle combine des algorithmes classiques de mise en correspondance de graphes avec de nouvelles techniques d' édition, basées sur les hiérarchies de partitions fournies par la segmentation morphologique. Cette combinaison a donné lieu à un algorithme très robuste, malgré l'instabilité typiquement associée aux processus de segmentation. La segmentation de deux images peut différer fortement si on la considère du seul point de vue d'une partition unique ; néanmoins nous avons montré qu'elle est beaucoup plus stable si on considère des hiérarchies de partitions emboîtées, dans lesquelles tous les contours présents apparaissent, chacun avec une valuation indiquant sa force. Les résultats obtenus par la technique SAC ont fait d'elle une approche très prometteuse. Souple et puissante, elle est capable de reconnaître un objet lorsqu'il réapparaît après occultation grâce à la gestion d'un graphe de mémoire. Bien que nous nous soyons int éressés tout particulièrement à la problématique du suivi, les algorithmes mis au point ont un champ d'application beaucoup plus vaste dans le domaine de l'indexation, en particulier pour la recherche d'objets dans une base de données d'images ou de séquences. Finalement, dans le cadre du projet européen M4M (MPEG f(o)ur mobiles) nous avons abordé la mise en oeuvre d'un démonstrateur de segmentation en temps réel capable de détecter, segmenter et suivre un personnage dans des séquences de vidéophonie. Dans le cadre de cette application, la contrainte du temps réel est devenue le grand d éfi à surmonter, en nous obligeant a simplifier et à optimiser nos algorithmes. L'int erêt principal en termes des nouveaux services est double : d'un côté le détourage automatique du locuteur permettrait d'adapter le codage à l'objet, économisant du débit sans perte de qualité sur les régions d'int erêt ; d'un autre côté il permettrait de faire l' édition personnalisée des séquences en changeant la composition de la scène, par exemple en introduisant un nouveau fond, ou en disposant plusieurs locuteurs dans une salle de conférence virtuelle.

Ce travail présente la conception d'une boucle analogique numérique verrouillée sur l'amplitude du signal d'entrée. Cette boucle permet la quantification d'un échantillon en un nombre variable de cycles élémentaires. Son application à la conversion analogique numérique constitue un premier pas vers la création de nouvelles architectures de convertisseurs. La boucle repose sur une recherche locale du signal pour exploiter la redondance inter-échantillons des signaux réels. Cinq algorithmes de quantification sont présentés. Ce principe permet une réduction du nombre moyen de cycles de quantification par échantillon par rapport aux Convertisseurs à Approximations Successives (CAS), pour une complexité électronique équivalente. Ce gain en termes de nombre moyen de cycles par échantillon est converti en économie d'énergie ou en gain de vitesse par le biais de trois architectures de conversion proposées. La première architecture est conçue pour la basse consommation et conduit à des gains de consommation de 47% à 87% par rapport au CAS. La deuxième est conçue pour la vitesse. Les résultats montrent un nombre moyen de cycles de conversion par échantillon proche de 1 pour deux des trois signaux de test. Ces résultats sont comparables aux performances d'un convertisseur Flash et sont obtenus avec 2 comparateurs seulement par rapport aux 255 comparateurs d'un Flash équivalent. La troisième architecture est conçue pour la précision temporelle et dynamique. Elle repose sur la logique asynchrone et permet la construction d'une borne à temps continu du signal.

Les sols à faible portance, posent de réels problèmes pour la construction des ouvrages de génie civil (tassements différentiels importants). Actuellement il existe de nombreuses solutions pour améliorer la qualité de ces sols dont les techniques de renforcement par pieux. Parmi ces méthodes l'une d'elles, en pleine expansion dans certains pays, consiste à ajouter au dessus de réseau de pieux une nappe de renfort géosynthétique. Dans cette technique les charges dues au remblai sont transmises aux pieux soit directement par le sol de remblai par report de charge, soit indirectement par l'intermédiaire de la nappe géosynthétique par effet membrane. <br /><br />L'objectif de cette étude est d'une part de mieux comprendre le comportement de ces ouvrages pour permettre leur dimensionnement et d'autre part de tester un dispositif expérimental permettant de suivre dans le temps le comportement de l'ouvrage (système de mesures par fibres optiques Géodetect). Pour atteindre cet objectif, un programme de recherche regroupant des expérimentations et des modélisations numériques, a été entrepris en collaboration avec la société Tencate. Des expérimentations en vraie grandeur ont été réalisées à Kuala Lumpur en Malaisie dans des conditions spécifiques pour étudier le comportement en membrane du géosynthétique au-dessus du réseau de pieux et pour appréhender les phénomènes de report de charge. <br /><br />Une modélisation originale couplant éléments finis et éléments discrets a été développée pour compléter l'étude expérimentale. L'approche continue a permis de modéliser efficacement le comportement en membrane des nappes géosynthétiques. Quant à l'approche discrète, elle a permis d'analyser les mécanismes de transfert de charge dans le remblai. La comparaison et l'analyse des résultats ont permis de mieux comprendre ces mécanismes et de mieux appréhender le dimensionnement de ces ouvrages.