Le pouce opposable de la main joue un rôle essentiel dans le comportement humain, permettant une prise bien plus précise que celle des singes avec les pouces opposables. Comment le cerveau contrôle t-il les mains aussi précisément? Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié comment différentes régions du cerveau dédiées au contrôle moteur, en particulier le cortex moteur (M1) et l’aire motrice supplémentaire (AMS), contribuent à une pince pouce-index précise. Les résultats de nos études révèlent que des neurones dans l’AMS, en complément de ceux dans M1, communiquent directement avec les motoneurones de la moelle épinière contrôlant les muscles de la main. De plus, SMA communique aussi efficacement que M1 avec les muscles de la main, alors que chez le singe, celle avec M1 est plus efficace. Cette différence fonctionnelle dans la voie AMS-muscles entre le singe et l’Homme pourrait expliquer la plus grande capacité de ce dernier à contrôler finement la force produite par les doigts. / The human hand's opposable thumb plays a large role in human behavior, allowing for a grip far more precise than that of monkeys with opposable thumbs. However, it isn't well understood how the brain controls the hands in such a precise way. In these studies, we investigate how different parts of the brain dedicated to motor tasks, in particular the motor cortex (M1) and the supplementary motor area (SMA), contribute to a precise thumb-index finger grip. Our experiments suggest that some neurons in the SMA, in addition to those well-described in M1, may connect directly to the motoneurons in the spinal cord controlling the hand muscles. Moreover, we found that SMA communicates with the hand muscles as efficiently as M1, while in monkeys, SMA communicates less efficiently than M1. This functional difference in the SMA-muscles pathway between monkey and human may account for the higher capacity of the latter to precisely control the force produced by digits.

In recent decades, the fact of an aging population has become one of the most discussed phenomena in all economically developed countries. Its main consequence is the increasing number of people relying on the assistance of another person. The goal of this thesis is to provide quantitative estimation and suggestions of the possible future need for social services for the elderly within the Czech Republic as such and also with the reference to the evolution of the situation in individual regions of the country. The introductory chapter deals with the demographic development of population in the Czech Republic and in all its regions individually, on the basis of which an obvious and steady trend of population aging is confirmed in the past and future years. The second chapter focuses on the characteristic of regional facilities in selected social services as well as on the costs and financing of such services. On the grounds of findings from the previous chapter, the final chapter is dedicated to the estimation of the future evolution of the care recipients in the senior age groups in all regions in the Czech Republic. All this consistently on the basis of the projection of the evolution of the population until the year 2050 and projections of the structure of the beneficiaries of care allowance by level of the dependence in the year 2010. The result of the analysis indicates that the existing capacity of social services for elderly will not be sufficient due to the trend of aging population. With regard to that fact, some possible measures, that could be a future source of a solution of this unfavorable situation, are suggested in the conclusion of this thesis.

Recent progress in the modelling of the dynamics of the Antarctic ice sheet has led to a paradigm shift in the perception of the Antarctic ice sheet in a changing climate. New understanding of the dynamics of the Antarctic ice sheet now suggests that the response of the Antarctic ice sheet to climate change will be driven by instability mechanisms in marine sectors. As concerns have grown about the response of the Antarctic ice sheet in a warming climate, interest has grown simultaneously in predicting with quantified uncertainty the evolution of the Antarctic ice sheet and in clarifying the role played by uncertainties in predicting the response of the Antarctic ice sheet to climate change. Essential ice-sheet models have recently emerged as computationally efficient ice-sheet models for large-scale and long-term simulations of the ice-sheet dynamics and integration into Earth system models. Essential ice-sheet models, such as the fast Elementary Thermomechanical Ice Sheet (f.ETISh) model developed at the Université Libre de Bruxelles, achieve computational tractability by representing essential mechanisms and feedbacks of ice-sheet thermodynamics through reduced-order models and appropriate parameterisations. Given their computational tractability, essential ice-sheet models combined with methods from the field of uncertainty quantification provide opportunities for more comprehensive analyses of the impact of uncertainty in ice-sheet models and for expanding the range of uncertainty quantification methods employed in ice-sheet modelling. The main contributions of this thesis are twofold. On the one hand, we contribute a new assessment and new understanding of the impact of uncertainties on the multicentennial response of the Antarctic ice sheet. On the other hand, we contribute new methods for uncertainty quantification of geometrical characteristics of the spatial response of physics-based computational models, with, as a motivation in glaciology, a focus on predicting with quantified uncertainty the retreat of the grounded region of the Antarctic ice sheet. For the first contribution, we carry out new probabilistic projections of the multicentennial response of the Antarctic ice sheet to climate change using the f.ETISh model. We apply methods from the field of uncertainty quantification to the f.ETISh model to investigate the influence of several sources of uncertainty, namely sources of uncertainty in atmospheric forcing, basal sliding, grounding-line flux parameterisation, calving, sub-shelf melting, ice-shelf rheology, and bedrock relation, on the continental response on the Antarctic ice sheet. We provide new probabilistic projections of the contribution of the Antarctic ice sheet to future sea-level rise; we carry out stochastic sensitivity analysis to determine the most influential sources of uncertainty; and we provide new probabilistic projections of the retreat of the grounded portion of the Antarctic ice sheet. For the second contribution, we propose to address uncertainty quantification of geometrical characteristics of the spatial response of physics-based computational models within the probabilistic context of the random set theory. We contribute to the development of the concept of confidence sets that either contain or are contained within an excursion set of the spatial response with a specified probability level. We propose a new multifidelity quantile-based method for the estimation of such confidence sets and we demonstrate the performance of the proposed method on an application concerned with predicting with quantified uncertainty the retreat of the Antarctic ice sheet. In addition to these two main contributions, we contribute to two additional pieces of research pertaining to the computation of Sobol indices in global sensitivity analysis in small-data settings using the recently introduced probabilistic learning on manifolds (PLoM) and to a multi-model comparison of the projections of the contribution of the Antarctic ice sheet to global mean sea-level rise. / Les progrès récents effectués dans la modélisation de la dynamique de la calotte polaire de l'Antarctique ont donné lieu à un changement de paradigme vis-à-vis de la perception de la calotte polaire de l'Antarctique face au changement climatique. Une meilleure compréhension de la dynamique de la calotte polaire de l'Antarctique suggère désormais que la réponse de la calotte polaire de l'Antarctique au changement climatique sera déterminée par des mécanismes d'instabilité dans les régions marines. Tandis qu'un nouvel engouement se porte sur une meilleure compréhension de la réponse de la calotte polaire de l'Antarctique au changement climatique, un intérêt particulier se porte simultanément vers le besoin de quantifier les incertitudes sur l'évolution de la calotte polaire de l'Antarctique ainsi que de clarifier le rôle joué par les incertitudes sur le comportement de la calotte polaire de l'Antarctique en réponse au changement climatique. D'un point de vue numérique, les modèles glaciologiques dits essentiels ont récemment été développés afin de fournir des modèles numériques efficaces en temps de calcul dans le but de réaliser des simulations à grande échelle et sur le long terme de la dynamique des calottes polaires ainsi que dans l'optique de coupler le comportement des calottes polaires avec des modèles globaux du sytème terrestre. L'efficacité en temps de calcul de ces modèles glaciologiques essentiels, tels que le modèle f.ETISh (fast Elementary Thermomechanical Ice Sheet) développé à l'Université Libre de Bruxelles, repose sur une modélisation des mécanismes et des rétroactions essentiels gouvernant la thermodynamique des calottes polaires au travers de modèles d'ordre réduit et de paramétrisations. Vu l'efficacité en temps de calcul des modèles glaciologiques essentiels, l'utilisation de ces modèles en complément des méthodes du domaine de la quantification des incertitudes offrent de nombreuses opportunités afin de mener des analyses plus complètes de l'impact des incertitudes dans les modèles glaciologiques ainsi que de développer de nouvelles méthodes du domaine de la quantification des incertitudes dans le cadre de la modélisation glaciologique. Les contributions de cette thèse sont doubles. D'une part, nous contribuons à une nouvelle estimation et une nouvelle compréhension de l'impact des incertitudes sur la réponse de la calotte polaire de l'Antarctique dans les prochains siècles. D'autre part, nous contribuons au développement de nouvelles méthodes pour la quantification des incertitudes sur les caractéristiques géométriques de la réponse spatiale de modèles physiques numériques avec, comme motivation en glaciologie, un intérêt particulier vers la prédiction sous incertitudes du retrait de la région de la calotte polaire de l'Antarctique en contact avec le lit rocheux. Dans le cadre de la première contribution, nous réalisons de nouvelles projections probabilistes de la réponse de la calotte polaire de l'Antarctique au changement climatique au cours des prochains siècles à l'aide du modèle numérique f.ETISh. Nous appliquons des méthodes du domaine de la quantification des incertitudes au modèle numérique f.ETISh afin d'étudier l'impact de différentes sources d'incertitude sur la réponse continentale de la calotte polaire de l'Antarctique. Les sources d'incertitude étudiées sont relatives au forçage atmosphérique, au glissement basal, à la paramétrisation du flux à la ligne d'ancrage, au vêlage, à la fonte sous les barrières de glace, à la rhéologie des barrières de glace et à la relaxation du lit rocheux. Nous réalisons de nouvelles projections probabilistes de la contribution de la calotte polaire de l'Antarctique à l'augmentation future du niveau des mers; nous réalisons une analyse de sensibilité afin de déterminer les sources d'incertitude les plus influentes; et nous réalisons de nouvelles projections probabilistes du retrait de la région de la calotte polaire de l'Antarctique en contact avec le lit rocheux.Dans le cadre de la seconde contribution, nous étudions la quantification des incertitudes sur les caractéristiques géométriques de la réponse spatiale de modèles physiques numériques dans le cadre de la théorie des ensembles aléatoires. Dans le cadre de la théorie des ensembles aléatoires, nous développons le concept de régions de confiance qui contiennent ou bien sont inclus dans un ensemble d'excursion de la réponse spatiale du modèle numérique avec un niveau donné de probabilité. Afin d'estimer ces régions de confiance, nous proposons de formuler l'estimation de ces régions de confiance dans une famille d'ensembles paramétrés comme un problème d'estimation de quantiles d'une variable aléatoire et nous proposons une nouvelle méthode de type multifidélité pour estimer ces quantiles. Finalement, nous démontrons l'efficacité de cette nouvelle méthode dans le cadre d'une application relative au retrait de la région de la calotte polaire de l'Antarctique en contact avec le lit rocheux. En plus de ces deux contributions principales, nous contribuons à deux travaux de recherche additionnels. D'une part, nous contribuons à un travail de recherche relatif au calcul des indices de Sobol en analyse de sensibilité dans le cadre de petits ensembles de données à l'aide d'une nouvelle méthode d'apprentissage probabiliste sur des variétés géométriques. D'autre part, nous fournissons une comparaison multimodèle de différentes projections de la contribution de la calotte polaire de l'Antarctique à l'augmentation du niveau des mers. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Diese Dissertation besteht aus drei Essays, welche den monetären Transmissionsmechanismus via das Kreditangebot von Banken in einem Umfeld mit Überschussreserven analysieren. Im ersten Aufsatz wird die Effekten der 2008 Handlungsrahmens Änderungen der Fed auf den Transmissionsmechanismus untersucht. Ich schätze die Reaktionen in der Periode vor 2008 und zeige, dass den Bankkreditkanal aktiv ist. In der Periode nach 2008 steigen Bankkredite nach eine Geldpolitikkontraktion. Ich habe ein Regimewechsel-TANK Modell entwickelt, um den Transmissionsmechanismus über beide Systeme zu vergleichen. Das Modell zeigt, dass nach einem kontraktiven Schock unter dem alten System die Produktion sinkt, und, dass unter einem neuartigen System das Kreditangebot stimuliert. Dies ist aufgrund einer Friktion der Fall, die durch die Liquiditätsmanagementkosten der Banken verursacht wird. Im zweiten Aufsatz analysiere ich ob der Bankkreditkanal in den USA nach der Finanzkrise vorhanden ist. Dieser Kanal stützt sich auf die Annahme verbindlicher Reserveanforderungen. Ich finde Belege für den Kreditvergabekanal vor der Finanzkrise. Seit der Krise ist der Bankkreditkanal nicht mehr vorhanden. Stattdessen ist eine kontraktive Geldpolitik jetzt mit lockereren Liquiditätsbeschränkungen verbunden, und somit mit einem Anstieg der Bankkredite. Im dritten Aufsatz, D. Zander und ich identifizieren heterogene Bankenreaktionen auf geldpolitische Schocks in den USA. Unter Verwendung von einem informationsrobusten Instrument, zeigen wir, dass der Grad der Bargeld-Liquidität systematisch beeinflusst, wie Banken infolge eines geldpolitischen Schocks ihr Kreditvergabeverhalten ändern. Wir finden, dass nach einem kontraktiven Schock hochliquide Banken mit einer Ausweitung der Kreditvergabe reagieren, während weniger liquide Banken eine gedämpfte Antwort zeigen. Wir zeigen, dass das Vernachlässigen von Informationseffekten zu qualitativ unterschiedlichen Ergebnissen für liquide Banken führt. / This dissertation consists of three essays that analyze the monetary transmission mechanism via banks’ credit supply to the real economy under an environment of excess reserves. The first essay, examines the effects of the Fed’s 2008 operational system switch on the transmission mechanism of monetary policy. In the pre-switch sample the bank-lending channel is shown to be active, while in the latter sample, bank loans increase after a monetary contraction. Additionally, a regime-switching TANK model is used to compare the transmission mechanism across both systems. Under the old-style system real activity declines after a monetary contraction, while under a new-style system, monetary tightening stimulates credit supply, due to the presence of a friction introduced by banks’ liquidity management costs. The second essay analyzes whether the bank-lending channel is still present in post financial crisis U.S. data. This channel relies on the key assumption of binding reserve requirements, which is at odds with post-crisis data. Using a two-step regression approach, I find evidence supporting the lending channel in the subsample prior to the crisis. Moreover, since the crisis the lending channel is no longer active. Instead, monetary tightening is associated with looser liquidity constraints, and thus, with bank lending growth. The third essay is joint work with D. Zander. We identify heterogeneous bank reactions to monetary policy shocks in the U.S. using macro-econometric techniques and micro-level data. Using an informationally-robust instrument we show that the degree of cash-liquidity systematically influences banks’ lending behavior. Concretely, after a contractionary shock, liquid banks (those with excess reserves above 1% of assets) react by expanding lending, whereas less liquid banks have a muted response. We show that neglecting to control for the information effects of monetary policy, yield qualitatively different results that are at odds with economic theory.

Master of Agribusiness / Department of Agricultural Economics / David G. Barton / The goal of this thesis is to evaluate future financial strategies for the Garden City Co-op (GCC). The evaluation will include a standard financial analysis of historical financial information and pro forma financial projections of selected strategies. The strategies will be evaluated using management assumptions in which liquidity and solvency are proactively managed. The ultimate goal of the GCC is to return as much profit to its patron-owners as possible but at the same time provided them with the product and services they need for their own business at a competitive level. The GCC has recently experiencing unusually high profits and believes this will be the trend over the next six to eight years due to the business ventures and relationships that currently are in place to grow sales outside the Co-op's traditional trade territories. The increased revenues and profits have come primarily from profitable joint ventures, especially from a very high volume of petroleum sales to non-member patrons. The most critical relationship is member patron-owner relationship with CHS Inc., a large regional cooperative that owns two oil refineries and is the primary supplier of petroleum products to GCC. The profits being made by CHS Inc.'s fuel refineries are distributed to GCC as patronage refunds based on the volume of refined fuels purchased from them. This much larger stream of patronage refunds from CHS and other regional co-op's being distributed to GCC is causing GCC to pause and evaluate how best to move forward. The GCC has the challenge of what to do with increased earnings. Does the GCC return earnings back to its member-owners retain earnings for future investment opportunities, or do they commit them to help finance current investment opportunities? Does GCC grow its most profitable business lines, such as nonmember-nonpatron petroleum sales? Given the close relationship with CHS in terms of income distributions and equity management, including cash patronage refunds and cash equity redemptions of retained patronage refunds, and the close relationship with its own member patron-owners, is its current income distribution and equity management program sustainable under various strategies?

La population canadienne vieillit depuis le début du XXe siècle. La naissance des cohortes nombreuses du baby-boom a d’abord ralenti ce phénomène. Mais le vieillissement de ces générations nombreuses pose plusieurs questions quant à la capacité de la société à supporter le poids de ces individus dans le domaine de la santé et dans le domaine de la viabilité des régimes de retraite. De plus, les projections de Statistique Canada montrent que le rapport de dépendance des personnes âgées va augmenter de 82% entre 2015 et 2061. Cependant, cet indicateur est contestable puisqu’il se base uniquement sur l’âge. De nombreux indicateurs de mesure du vieillissement démographique sont depuis plusieurs années élaborés pour prendre en compte l’évolution du cycle de vie, la santé et la qualité de vie des individus afin de s’approcher au plus près de l’impact réel du vieillissement démographique sur la société. C’est dans ce contexte que nous proposons notre indicateur, appelé « fardeau de la mortalité ». En le comparant au rapport de dépendance classique nous mettrons en évidence l’influence de l’évolution des comportements des populations vis-à-vis du marché du travail et la capacité de la population en emploi de soutenir la population dépendante. Notre indicateur, qui rapporte l’effectif d’individus à qui il reste 15 ans et moins à vivre à la population occupant un emploi, a connu de nombreuses variations depuis 1921. En 1921, 100 individus en emploi soutenaient 48 personnes ayant moins de 15 ans à vivre. Le fardeau de la mortalité a diminué pour atteindre un minimum en 2008 (22%), puis a débuté une période de croissance qui correspond au vieillissement des générations du baby-boom. Cependant, nos projections montrent que le fardeau de la mortalité devrait atteindre un plafond autour de 30% à l’horizon 2047. L’évolution du cycle de vie professionnel des individus, tant chez les hommes que chez les femmes, mais principalement chez ces dernières, tempère l’effet de « fardeau » de la population qui va décéder. / The Canadian population is aging since the early twentieth century. The birth of large cohorts of baby-boom initially slowed the phenomenon. But the aging of these generations raises many questions about the ability of the population to support the weight of these individuals in the purview of health and of the sustainability of pension schemes. In addition, Statistics Canada projections show that the dependency ratio of the elderly will increase by 82% between 2015 and 2061. However, this indicator is debatable since it is based solely on age. Many aging measurement indicators have been developed over the years to take into account the evolution of the life cycle, health and quality of life of individuals in order to get closer to the real impact of aging on society. It is in this context that we offer our indicator, called "burden of mortality”. Comparison with the classical dependency ratio will highlight the influence of changing behaviors regarding labor force participation and the capacity of the employed population to support the dependent population. Our indicator, which reports the number of individuals who have less than 15 years of life remaining to the employed population, has seen many changes since 1921. In 1921, 100 workers supported 48 individuals who have less than 15 years to live. The burden of mortality decreased to a minimum in 2008 (22%), then entered a period of growth which corresponds to the aging of the baby-boom generation. However, our projections show that the burden of mortality should reach a ceiling of around 30% in 2047. The evolution of the professional life cycle of individuals, both men and women, but mainly among women, temper the effect of the “burden” of people who will dying.

Multivariate and multiblock data analysis involves useful methodologies for analyzing large data sets in chemistry, biology, psychology, economics, sensory science, and industrial processes; among these methodologies, partial least squares (PLS) and orthogonal projections to latent structures (OPLS®) have become popular. Due to the increasingly computerized instrumentation, a data set can consist of thousands of input variables which contain latent information valuable for research and industrial purposes. When analyzing a large number of data sets (blocks) simultaneously, the number of variables and underlying connections between them grow very much indeed; at this point, reducing the number of variables keeping high interpretability becomes a much needed strategy. The main direction of research in this thesis is the development of a variable selection method, based on variable influence on projection (VIP), in order to improve the model interpretability of OnPLS models in multiblock data analysis. This new method is called multiblock variable influence on orthogonal projections (MB-VIOP), and its novelty lies in the fact that it is the first multiblock variable selection method for OnPLS models. Several milestones needed to be reached in order to successfully create MB-VIOP. The first milestone was the development of a single-block variable selection method able to handle orthogonal latent variables in OPLS models, i.e. VIP for OPLS (denoted as VIPOPLS or OPLS-VIP in Paper I), which proved to increase the interpretability of PLS and OPLS models, and afterwards, was successfully extended to multivariate time series analysis (MTSA) aiming at process control (Paper II). The second milestone was to develop the first multiblock VIP approach for enhancement of O2PLS® models, i.e. VIPO2PLS for two-block multivariate data analysis (Paper III). And finally, the third milestone and main goal of this thesis, the development of the MB-VIOP algorithm for the improvement of OnPLS model interpretability when analyzing a large number of data sets simultaneously (Paper IV). The results of this thesis, and their enclosed papers, showed that VIPOPLS, VIPO2PLS, and MB-VIOP methods successfully assess the most relevant variables for model interpretation in PLS, OPLS, O2PLS, and OnPLS models. In addition, predictability, robustness, dimensionality reduction, and other variable selection purposes, can be potentially improved/achieved by using these methods.

Le vieillissement de la population canadienne prévisible dans les prochaines années entrainera d’importants changements au point de vue social. L’un d’eux est l’augmentation fulgurante du nombre d’aînés en état d’incapacité. Utilisant le modèle de microsimulation LifePaths, cette recherche compare deux projections, ayant des méthodologies différentes, du nombre d’individus en incapacité de 65 ans et plus vivant en ménage privé en 2031. La première méthode utilise le module d’incapacité de LifePaths pour générer les individus en incapacité tandis que la seconde méthode utilise plutôt une régression logistique ordonnée pour les obtenir. Les projections du nombre d’individus en état d’incapacité des deux méthodes nous permettent une comparaison entre ces résultats. Suite à l’élaboration de tableaux et de graphiques permettant de tracer un portait de la situation, cette recherche essaie de démystifier les sources possibles à l’origine de ces différences. Les résultats montrent d’importantes différences entre les projections, spécifiquement pour les individus en état d’incapacité sévère. De plus, lorsqu’on s’intéresse aux variables d’intérêts, on remarque que les différences de projections d’effectifs sont importantes chez les hommes et les gens mariés. Par contre, lorsque les proportions sont analysées, c’est plutôt le groupe d’âges 80 ans et plus ainsi que les projections pour la province du Québec qui créent problème. Ces différences sont attribuables aux caractéristiques d’un modèle de microsimulation, aux populations de départ ainsi qu’aux paramètres définis. Les résultats démontrés dans cette recherche mettent en garde sur les travaux étudiant le nombre d’individus en incapacité dans le futur. Nos deux méthodes ayant des résultats différents, nous ne pouvons pas conclure avec certitude quelle sera la situation dans le futur. / Population ageing in Canada in the forth coming years will bring important changes from the social viewpoint. One of them will be the increasing number of disabled older people. Using the microsimulation Lifepaths model, the study compares two projections, each having a different methodology, of the number of disabled individuals aged 65 and over and living in the community in 2031. The projections were produced using different methodologies. The first method uses the disability module of Lifepaths to generate those disabled older population while the second method uses an ordered logistic regression model. Then, we compare the results between the methods. Furthermore, this research paper attempts to identify the possible causes leading to the differences with appropriate graphs and tables. The results show important differences between the projections, especially for the number of severe disabled individuals. We note important difference for men and married people. Also the age groupe 80 years and older and the projection for de province of Quebec is problematic.These could be the attributed to the characteristics of a microsimulation model, the population at the base as well as the defined parameters. Both methods have different results, we cannot conclude what will be the situation in the future.

Neste trabalho estudamos as singularidades de projeções no plano de curvas genéricas, introduzindo uma nova relação de equivalência para germes e multigermes de curvas planas, denominada A_h-equivalência. / In this work singularities of projections to the plane of curves are studied. We introduce a new equivalence relation for germs of plane curves, called A_h-equivalence.