Ce manuscrit d'Habilitation à diriger des recherches décrit mes travaux de recherche récents en théorie des graphes et en théorie des jeux combinatoires. Une première partie est consacrée à l'étude de paramètres de graphes en s'intéressant particulièrement aux contraintes structurelles qui permettent d'améliorer les bornes connues. Dans cette partie, nous traitons notamment la paire-domination, la domination indépendante mais aussi les partitions en cographes et les colorations quasi propres. Une deuxième partie traite de la domination de puissance, une forme itérative de la domination au sujet de laquelle nous proposons un début de synthèse des résultats existants. Enfin, une troisème partie parle de jeux. Nous y traitons d'abord le travail réalisé sur quelques conjectures portant sur un jeu de domino, puis au sujet des jeux en version misère. Nous y parlons enfin du jeu de domination, qui est à l'interface entre le paramètre de graphe et le jeu combinatoire.

Current developments of hardware devices have allowed the computer vision technologies to analyze complex human activities in real time. High quality computer algorithms for human activity interpretation are required by many emerging applications, such as patient behavior analysis, surveillance, gesture control video games, and other human computer interface systems. Despite great efforts that have been made in the past decades, it is still a challenging task to provide a generic gesture recognition solution that can facilitate the developments of different gesture-based applications. Human vision is able to perceive scenes continuously, recognize objects and grasp motion semantics effortlessly. Neuroscientists and psychologists have tried to understand and explain how exactly the visual system works. Some theories/hypotheses on visual perception such as the visual attention and the Gestalt Laws of perceptual organization (PO) have been established and shed some light on understanding fundamental mechanisms of human visual perception. In this dissertation, inspired by those visual attention models, we attempt to model and integrate important visual perception discoveries into a generic gesture recognition framework, which is the fundamental component of full-tier human activity understanding tasks. Our approach handles challenging tasks by: (1) organizing the complex visual information into a hierarchical structure including low-level feature, object (human body), and 4D spatiotemporal layers; 2) extracting bottom-up shape-based visual salience entities at each layer according to PO grouping laws; 3) building shape-based hierarchical salience maps in favor of high-level tasks for visual feature selection by manipulating attention conditions of the top-down knowledge about gestures and body structures; and 4) modeling gesture representations by a set of perceptual gesture salience entities (PGSEs) that provide qualitative gesture descriptions in 4D space for recognition tasks. Unlike other existing approaches, our gesture representation method encodes both extrinsic and intrinsic properties and reflects the way humans perceive the visual world so as to reduce the semantic gaps. Experimental results show our approach outperforms the others and has great potential in real-time applications. / PhD Thesis

Soit G = (V, E) un graphe simple fini. Soit (a, b) un couple d’entiers positifs. On note par τ(G) le nombre de sommets d’un chemin d’ordre maximum dans G. Une partition (A,B) de V(G) est une (a,b)−partition si τ(⟨A⟩) ≤ a et τ(⟨B⟩) ≤ b. Si G possède une (a, b)−partition pour tout couple d’entiers positifs satisfaisant τ(G) = a+b, on dit que G est τ−partitionnable. La conjecture de partitionnement des chemins, connue sous le nom anglais de Path Partition Conjecture, cherche à établir que tout graphe est τ−partitionnable. Elle a été énoncée par Lovász et Mihók en 1981 et depuis, de nombreux chercheurs ont tenté de démontrer cette conjecture et plusieurs y sont parvenus pour certaines classes de graphes. Le présent mémoire rend compte du statut de la conjecture, en ce qui concerne les graphes non-orientés et ceux orientés. / Let G = (V,E) be a finite simple graph. We denote the number of vertices in a longest path in G by τ(G). A partition (A,B) of V is called an (a,b)−partition if τ(⟨A⟩) ≤ a and τ(⟨B⟩) ≤ b. If G can be (a,b)−partitioned for every pair of positive integers (a, b) satisfying a + b = τ (G), we say that G is τ −partitionable. The following conjecture, called The Path Partition Conjecture, has been stated by Lovász and Mihók in 1981 : every graph is τ−partitionable. Since that, many researchers prove that this conjecture is true for several classes of graphs and digraphs. This study summarizes the different results about the Path Partition conjecture.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

L'objectif de cette thèse est de définir la chorégraphie de ségrégation des deux chromosomes circulaires de Vibrio cholerae, c'est à dire le positionnement de l'information génétique au cours de la croissance de la cellule, ainsi que les mécanismes dirigeant ces ségrégations. Il a longtemps été supposé que les bactéries étaient trop petites pour avoir une organisation intra-cellulaire, et le manque de techniques appropriées ne permettait pas d'infirmer cette hypothèse. Or la taille des chromosomes comparée à celle de la bactérie impose une compaction et aujourd'hui, de nouvelles techniques de microscopie et d'analyse génétique permettent d'affirmer que les chromosomes bactériens étudiés jusqu'à maintenant ont tous une organisation et une chorégraphie de ségrégation précises et différentes selon les espèces. Toutes les espèces étudiées à ce jour ont un chromosome circulaire unique : la réplication du chromosome commence à une origine unique bidirectionnelle, les deux fourches de réplication se déplacent le long des deux bras de réplication (ou réplichores) et finissent la réplication au terminus, diamétralement à l'opposée de l'origine de réplication sur la carte du chromosome. Peu d'espèces ont été étudiées, et Vibrio cholerae émerge progressivement comme un nouveau modèle : son génome est réparti sur deux chromosomes, et la chorégraphie de plusieurs chromosomes dans une cellule n'a jamais été décrite. De plus, cette espèce semble être au croisement évolutif entre Caulobacter crescentus et Escherichia coli : Vibrio cholerae a d'une part une morphologie en croissant, des systèmes de partition aux origines et un positionnement de l'origine du chromosome I, semblables à C. crescentus, et d'autre part un système de compaction du terminus et un set de gènes impliqués dans la maintenance du chromosome ayant co-évolué, qu'on ne retrouve que dans peu d'espèces proches d'E. coli. Une autre caractéristique intéressante de V. cholerae est que le chromosome II semble avoir été acquis récemment et n'est donc peut être pas gouverné par les mêmes mécanismes que le chromosome I, comme en témoignent le positionnement de son origine et son terminus, inédits pour des chromosomes bactériens. Parmi les Vibrios (environ 60 espèces principalement retrouvées dans les environnements aquatiques), certaines espèces sont des pathogènes dévastateurs pour les poissons, le corail, les crustacés ou les fruits de mer. Mais la plus documentée est Vibrio cholerae, car elle provoque chez l'Humain une maladie provoquée par l'ingestion d'eau contaminée qui peut être mortelle si le patient n'est pas réhydraté à temps. Bien que facilement traitable, le choléra fait encore de nombreuses victimes dans les pays en développement où les structures de santé et les règles d'hygiène font parfois défaut. Ainsi l'étude de Vibrio cholerae présente un intérêt médical, mais également par extension aux autres Vibrios, un intérêt environnemental non négligeable.

Concurrence est concernée par les systèmes informatiques des agents multiples qui interagissent les uns avec les autres. Bisimilarité est l'un des principales représentantes de ces derniers. Programmation concurrente par contraintes (ccp) est un formalisme qui combine le point de vue traditionnel des formules algébriques et opérationnelles des calculs de processus avec une notion déclarative basée sur logique. La définition standard de bisimilarité n'est pas complètement satisfaisante pour ccp car il donne une équivalence qui est trop à grain fin. Nous introduisons une sémantique de transitions étiquetées et une notion de bisimilarité totalement abstraite à l'équivalence observationnelle en ccp. Lorsque l'espace d'état d'un système est fini, la notion ordinaire de bisimilarité peut être calculé par l'algorithme de partition de raffinement, mais, cet algorithme ne fonctionne pas pour la bisimilarité de ccp. Par conséquent, nous fournissons un algorithme que nous permet de vérifier bisimilarité forte pour ccp, en utilisant un pré-raffinement et une fonction de partition basée sur la bisimilarité irredondante. Bisimilarité faible est une équivalence comportementale obtenue en prenant en compte uniquement les actions qui sont observables dans le système. Typiquement, le raffinement de partition standard peut être utilisé pour décider bisimilarité faible simplement en utilisant la réduction de Milner allant de faible à forte. Nous démontrons que, en raison de ses impliquées transitions étiquetées, la technique mentionnée ci-dessus ne fonctionne pas pour ccp. Nous donnons une réduction qui nous permet d'utiliser cet algorithme pour ccp pour décider cette équivalence.

For every positive, decreasing, summable sequence $a=(a_i)$, we can construct a Cantor set $C_a$ associated with $a$. These Cantor sets are not necessarily self-similar. Their dimensional properties and measures have been studied in terms of the sequence $a$. In this thesis, we extend these results to a more general collection of Cantor sets. We study their Hausdorff and packing measures, and compare the size of Cantor sets with the more refined notion of dimension partitions. The properties of these Cantor sets in relation to the collection of cut-out sets are then considered. The multifractal spectrum of $\mathbf{p}$-Cantor measures on these Cantor sets are also computed. We then focus on the special case of homogeneous Cantor sets and obtain a more accurate estimate of their exact measures. Finally, we prove the $L^p$-improving property of the $\mathbf{p}$-Cantor measure on a homogeneous Cantor set as a convolution operator.

Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic inflammatory joint disease associated with high levels of tumour necrosis factor-alpha (TNF-a) in synovial fluid and synovial tissue (Saxne et al., 1989). Thalidomide is a proven inhibitor of the biological synthesis of TNF-a (Sampaio et al., 1991) and is believed to rely on this action for its suppression of the wasting of tissue which accompanies RA. Oral administration of thalidomide has proven to be effective in RA, but unacceptable side effects are easily provoked (Gutierrez-Rodriguez, 1984). Administration of thalidomide via the dermal route can down-regulate TNF-a production in and around the affected joint, and this without raising the systemic blood level to a problematical level. Based on thalidomide's physicochemical properties, it is unlikely that it can be delivered percutaneously at a dose required for RA. Therefore, we have embraced the idea of using N-alkyl analogues of thalidomide. The most important feature that an analogue of this compound might contribute is decreased crystallinity and increased lipophilicity. Ordinarily both these parameters should favour percutaneous delivery. The current study was primarily aimed at exploring the feasibility of percutaneous delivery of thalidomide and subsequently, three of its odd chain IV-alkyl analogues (methyl, propyl and pentyl) via physicochemical characterization and assessment of their innate abilities to diffuse through skin as an initial step towards developing a topical dosage form for the best compound. The biological activities, more specifically their potential to inhibit the production of TNF-a was determined for thalidomide and its N-alkyl analogues. In order to achieve the objectives, the study was undertaken by synthesizing and determining the physicochemical parameters of thalidomide and its N-alkyl analogues. A high level of crystallinity is expressed in the form of a high melting point and heat of fusion. This limits solubility itself, and thus also sets a limit on mass transfer across the skin. Generally, the greater a drug's innate tendency to dissolve, the more likely it is that the drug can be delivered at an appropriate rate across the skin (Ostrenga et al., 1971). Therefore, the melting points and heats of fusion were determined by differential scanning calorimetry. Aqueous solubility and the partition coefficient (relative solubility) are major determinants of a drug's dissolution, distribution and availability. N-octanollwater partition coefficients were determined at pH 6.4. Solubilities in water, a series of n-alcohols and mixed solvents were obtained, as well as the solubility parameters of the compounds in study. Secondly, in vitro permeation studies were performed from these solvents and vehicles using vertical Franz diffusion cells with human epidermal membranes. Thirdly, tumour necrosis factor-alpha (TNF-a) inhibition activities were assessed for thalidomide and its N-alkyl analogues. By adding a methyl group to the thalidomide structure, the melting point drops by over 100°C and, in this particular instance upon increasing the alkyl chain length to five -CH2- units the melting points decrease linearly. Heats of fusion decreased dramatically upon thalidomide's alkylation as well. Methylation of the thalidomide molecule enhanced the aqueous solubility 6-fold, but as the alkyl chain length is further extended from methyl to pentyl, the aqueous solubility decreased exponentially. The destabilization of the crystalline structure with increasing alkyl chain length led to an increase in lipophilicity and consequently an increase in solubility in nonpolar media. Log partition coefficients increased linearly with increasing alkyl chain length. Solubilities in a series of n-alcohols, methanol through dodecanol, were found to be in the order of pentyl > propyl > methyl > thalidomide. The N-alkyl analogues have more favourable physicochemical properties than thalidomide to be delivered percutaneously. The in vitro skin permeation data proved that the analogues can be delivered far easier than thalidomide itself. N-methyl thalidomide showed the highest steady-state flux through human skin from water, n-alcohols and combination vehicles. Thalidomide and its N-alkyl analogues were all active as TNF-a inhibitors. Finally, active as a TNF-a inhibitor, N-methyl thalidomide is the most promising candidate to be delivered percutaneously for treatment of rheumatoid arthritis, of those studied. / Thesis (PhD (Pharmaceutics))--PU for CHE, 1999.

Les lacs d'altitude sont soumis à des retombées atmosphériques de polluants organiques persistants (POP) issus pour la plupart des activités humaines malgré leur éloignement des sources d'émissions de ces composés. Si les mécanismes de transport atmosphérique de ces polluants jusqu'aux sites d'altitude sont désormais bien connus (« global distillation » ou « grasshopper effect »), on dispose en revanche de très peu d'informations quant à leur devenir dans ces écosystèmes montagnards. Le travail présenté a pour objectif de déterminer les processus internes au lac influençant le devenir de ces polluants, avec un accent plus particulier sur leurs interactions avec les phases organiques et leur intégration dans les réseaux trophiques. En raison de leurs propriétés physico-chimiques très variables entre congénères (e.g., peu à très hydrophobes), les polychlorobiphényles (PCB) ont été choisi comme modèles de POP.L'étude a été conduite sur deux lacs alpins du Parc National des Ecrins (Isère, France): le lac de la Muzelle (2110 m) et le lac de Plan Vianney (2250 m). Le suivi en 2012 et 2013, à fréquence saisonnière,des concentrations en PCB des composants biologiques, des fractions particulaires et dissoutes et des flux atmosphériques déposés sur les lacs a permis d'évaluer à la fois les variations saisonnières, interannuelles, et entre les lacs, de la contamination de la faune piscicole et de les relier aux intrants atmosphériques et aux processus biogéochimiques lacustres.Nos résultats identifient la fonte du manteau neigeux comme vecteur rapide et important de transfert des PCB atmosphériques aux lacs d'altitude (40% des apports annuels en seulement 2 à 3 semaines). Le bilan de masse révèle aussi que les flux de PCB entrants sont supérieurs aux flux sortants des lacs et met ainsi en évidence leur rôle de puits de PCB atmosphériques. La distribution des PCB entre les phases "particules" et "eau" varie à la fois entre lacs et saisons, révélant une succession d'équilibre et de non-équilibre thermodynamiques. En effet, la couverture de glace en hiver isole les lacs de l'atmosphère et donc des sources de polluants, permettant aux PCB d'atteindre l'équilibre thermodynamique de partition entre les phases particulaire et dissoute. A l'opposé, en périodes d'eaux libres, les paramètres d'influence de l'adsorption des PCB sur la matière particulaire (température, concentration et nature des particules, concentration de PCB) répondent à la variabilité environnementale, empêchant l'atteinte de l'état d'équilibre. Enfin, si la contamination de la faune piscicole varie tant entre lacs qu'entre saisons, l'absence de relation entre concentrations en PCB et divers indicateurs trophiques (composition en isotopes stables du carbone ou biomarqueurs lipidiques) révèle que cette contamination ne dépend ni de l'habitat ni de la variabilité trophique des individus. Au contraire, la contamination de la faune piscicole est liée à la concentration des polluants en phase dissoute. Dans les lacs d'altitude, les POP, même s'ils sont présents à faible concentration, seraient donc essentiellement transférés à la faune piscicole par un phénomène de bioconcentration et non par un mécanisme de bioaccumulation.Nos résultats mettent en évidence la nécessité de mieux connaître l'éco-dynamique des POP, y compris dans les milieux faiblement contaminés. Dans un contexte de changement global pour lequel les intrants dans les écosystèmes d'altitude risquent de varier en intensité ou en temporalité, ces connaissances permettront (i) d'évaluer le rôle futur des lacs comme puits ou sources secondaires de POP pour l'atmosphère et (ii) prévoir l'évolution des niveaux de contamination de la faune piscicole dans les écosystèmes aquatiques éloignés des sources de production. / Altitude lakes undergo atmospheric deposition of persistent organic pollutants (POPs) resulting mainly from human activities despite their distance from emission sources. If the mechanisms driving the atmospheric transport of these pollutants to altitude environment are now fairly known ("global distillation" or "grasshopper effect"), there is still few information about their fate in these mountain ecosystems. This work aims to identify the internal lake processes influencing the fate of POPs, with a particular focus on their interaction with the organic phases and their integration into food webs. Due to their variability of physico-chemical properties between congeners (e.g., less to more hydrophobic), polychlorinated biphenyls (PCBs) have been chosen as POP models.The study was conducted on two alpine lakes from the National Park of Ecrins (Isère, France): Lake Muzelle (2110 m) and Lake Plan Vianney (2250 m). A monitoring was conducted in 2012 and 2013 to assess PCBs concentration in aquatic organisms, particulate and dissolved fractions and atmospheric PCBs inputs. Thus, seasonal, interannual and inter-lakes variability of PCBs level in fish have been assessed and linked to atmospheric inputs and biogeochemical lake processes.Our results show that snowmelt corresponds to an important and sudden flux of PCBs to altitude lakes (40% of annual contributions during the few weeks of spring thaw). Mass balance also reveals that PCBs inputs are higher than outputs, highlighting the role of altitude lakes as atmospheric PCBs sinks. PCBs partition between particulate and dissolved phases varies both between lakes and seasons, revealing a succession of thermodynamics equilibrium and non-equilibrium. In fact, when lakes are ice-covered, the water column is isolated from the atmosphere and therefore from sources of pollutants, allowing to reach a thermodynamic equilibrium partition of PCBs between the particulate and dissolved phases. On the contrary, when lakes are ice-free, parameters affecting PCBs adsorption on particulate matter (temperature, concentration and nature of the particles, PCBs concentration) are subject to environmental variability, preventing chemicals to reach thermodynamic equilibrium. Finally, even though PCBs fish contamination varies both between lakes and between seasons, the lack of relationship between PCBs concentrations and trophic indicators (stable isotope composition of carbon or lipid biomarkers) highlights that fish level of PCBs does not depend on habitat use and inter-individual trophic variability. In contrast, the PCBs concentration in fish is related to the concentration of pollutants in the dissolved phase. In altitude lakes, even though POPs are presented at low concentrations, these chemicals are mainly transferred to the fish compartment by bioconcentration rather than bioaccumulation.These results highlight the need to improve our knowledge on POPs ecodynamics even in low contaminated environments. In a context of global change for which pollutant inputs in altitude ecosystems might vary in intensity or temporality, this research appears essential to (i) assess the future role of altitude lakes as atmospheric POPs sinks or secondary sources and (ii) predict any modification of PCBs levels in fish in remote aquatic ecosystems.