L’ovoproduit est une matrice biologique complexe, constituée de protéines, lipoprotéines, lipides et de nombreux micronutriments (vitamines, minéraux, etc.). Cependant, une fois cassé et homogénéisé l'ovoproduit entier liquide perd une bonne part de ses propriétés de conservation, devenant ainsi pour certaines bactéries un excellent milieu de croissance. Ce développement bactérien non maîtrisé provoque en plus des risques sanitaires, des altérations biochimiques modifiant fortement les qualités organoleptiques de l’ovoproduit. On se propose dans cette thèse d’étudier les mécanismes biochimiques impliqués par des approches de métabolomique combinées (profilage métabolique par GC-MS et prise d’empreinte métabolique par GC-MS et RMN). Cette approche permettra de décrire et de comprendre de façon intégrée certains mécanismes jusqu’alors peu ou pas caractérisés et d'identifier in fine des marqueurs précoces de ces altérations microbiologiques. / Egg products are complexes biological matrix constituted of proteins, lipoproteins, lipids and many micronutrient (vitamins, mineral, etc…). However, once broken and mixed, the liquid egg product looses a great deal of its keeping properties, thus becoming an excellent growth media for many bacteria. This uncontrolled bacterial development induces, beside the involved health risks, biochemical alterations which modify the product’s organoleptic qualities. This manuscript aims to study the involved biochemical mechanisms using combined metabolomics approaches (Metabolic profiling by GC-MS and metabolic fingerprinting by GC-MS and NMR). This approach will allow the description and understanding of certain mechanisms which characterization was previously absent or limited. It will also allow the identification of early prediction biomarkers of these biological alterations.

Les méthodes de roulage à froid de barres sont largement utilisées dans les industries de transformation pour obtenir des pièces à profil complexe. Dans cette étude, des rainures circulaires ont été formées par roulage radial en utilisant deux roues. Un dispositif expérimental monté sur un tour a été conçu à cet effet. La pièce est entrainée en rotation par le tour et la pénétration des roues est assurée par un système de vérins. Le système permet de mesurer en temps réel les paramètres du procédé, en particulier l’avance des roues et la force de roulage radiale. Le comportement des 4 aciers sélectionnés a été caractérisé en traction, torsion et compression. Nous avons retenu les résultats des essais de compression, qui permettent d’obtenir des déformations équivalentes jusqu’à [epsilon] = 0,9. L’écrouissage a été caractérisé par une loi de Johnson-Cook modifiée, qui permet de rendre compte des effets thermiques et de sensibilité à la vitesse de déformation aux 2 vitesses de déformations utilisées. Les essais de roulage ont été analysés pour une large gamme de pression et de vitesses de rotation. De plus, des mesures de micro-dureté ont été réalisées dans une section axiale, ainsi que des mesures de rugosité à la surface des dents. Des simulations numériques du procédé ont été réalisées. Un maillage permettant de rendre compte des très forts gradients de déformation a été mis au point, tout en gardant des temps de calcul raisonnables. Les comparaisons avec les résultats expérimentaux montrent un bon accord sur la force de roulage radiale. De plus, nous avons pu mettre en correspondance les valeurs de micro-dureté mesurées avec les niveaux de contrainte équivalente calculés / The methods of cold rolling of rods are widely used in manufacturing industries to obtain pieces with complex profiles. In this study, profiles with circular grooves have been formed by in-feed methods using two rolls. To this end, an experimental system mounted on a lathe was constructed. The work-piece is rotated by the lathe and the penetration of the rolls is ensured by jacks. The system allows us to record the process parameters, in particular the displacement of the rolls and the radial rolling force. The material behavior of the 4 selected steels has been characterized in tension, torsion and compression. The results obtained in compression are most pertinent. They allow us to obtain effective strain up to [epsilon] = 0,9. Strain-hardening has been characterized by a modified Johnson-Cook law, which takes account of thermal effects and strain-rate sensitivity effects at the strain-rates utilized. The rolling tests have been analyzed using a wide range of jack pressures and rotation rates. In addition, micro-hardness measurements have been made in an axial section, as well as roughness measurements on the surface of the teeth. Numerical simulations of the process have been carried out. The mesh has been defined in order to account for the very strong strain gradients, while keeping a reasonable computation time. The comparisons with experimental results show a good agreement concerning the radial rolling force. The correspondence between measured micro-hardness values and calculated effective stress levels also has been established

Dans le cadre de la simulation de procédés de mise à forme par la méthode des éléments finis, le formalisme Arbitraire Lagrangien Eulérien (ALE) permet de découpler le mouvement du maillage et de la matière. Pour de très grandes déformations, la qualité du maillage peut être ainsi améliorée sans avoir recours à une procédure de remaillage complexe et coûteuse. Un second domaine d'application du formalisme ALE est la simulation de procédés stationnaires pour lesquels le maillage peut rester fixe dans la direction de l'écoulement de matière. Ce type de maillage quasi eulérien permet de diminuer le nombre d'éléments finis du modèle numérique par rapport à une simulation lagrangienne classique. En conséquence, le temps de calcul est également réduit. Bien que le formalisme ALE ne soit pas nouveau, il est rarement utilisé en pratique. D'une part, les techniques de repositionnement de noeuds tridimensionnelles ne sont pas évidentes à mettre en oeuvre et, d'autre part, il n'existe pas de schéma de transfert de données précis adapté aux éléments finis à plus d'un point de Gauss tels que ceux utilisés en dynamique implicite. Cette thèse tente de combler ces deux lacunes: une méthode de repositionnement de noeud sur les surfaces libres du solide est présentée. Elle est très robuste et permet de conserver la forme des surfaces malgré le mouvement arbitraire du maillage. Concernant le transfert des données, un schéma de convection 3D précis au second ordre et utilisable pour des éléments finis à plusieurs points de Gauss est déduit d'un opérateur de projection. L'efficacité et la généralité de l'algorithme ALE qui en résulte sont ensuite démontrées sur une série d'applications de plus en plus complexes: impact d'une barre de Taylor, traction d'une barre d'Hopkinson, double extrusion, laminage, planage et profilage à froid. Dans chaque cas, les résultats ALE sont comparés avec des résultats lagrangiens traditionnels ainsi que des mesures expérimentales lorsque celles-ci sont disponibles.

Dans le cadre de la simulation de procédés de mise à forme par la méthode des éléments finis, le formalisme Arbitraire Lagrangien Eulérien (ALE) permet de découpler le mouvement du maillage et de la matière. Pour de très grandes déformations, la qualité du maillage peut être ainsi améliorée sans avoir recours à une procédure de remaillage complexe et coûteuse. Un second domaine d'application du formalisme ALE est la simulation de procédés stationnaires pour lesquels le maillage peut rester fixe dans la direction de l'écoulement de matière. Ce type de maillage quasi eulérien permet de diminuer le nombre d'éléments finis du modèle numérique par rapport à une simulation lagrangienne classique. En conséquence, le temps de calcul est également réduit. Bien que le formalisme ALE ne soit pas nouveau, il est rarement utilisé en pratique. D'une part, les techniques de repositionnement de noeuds tridimensionnelles ne sont pas évidentes à mettre en oeuvre et, d'autre part, il n'existe pas de schéma de transfert de données précis adapté aux éléments finis à plus d'un point de Gauss tels que ceux utilisés en dynamique implicite. Cette thèse tente de combler ces deux lacunes: une méthode de repositionnement de noeud sur les surfaces libres du solide est présentée. Elle est très robuste et permet de conserver la forme des surfaces malgré le mouvement arbitraire du maillage. Concernant le transfert des données, un schéma de convection 3D précis au second ordre et utilisable pour des éléments finis à plusieurs points de Gauss est déduit d'un opérateur de projection. L'efficacité et la généralité de l'algorithme ALE qui en résulte sont ensuite démontrées sur une série d'applications de plus en plus complexes: impact d'une barre de Taylor, traction d'une barre d'Hopkinson, double extrusion, laminage, planage et profilage à froid. Dans chaque cas, les résultats ALE sont comparés avec des résultats lagrangiens traditionnels ainsi que des mesures expérimentales lorsque celles-ci sont disponibles.

La collecte et l’agrégation des renseignements personnels par des organisations du secteur privé représentent une menace grandissante pour la vie privée des citoyens canadiens. Bien que les pratiques de profilage à des fins commerciales soient en pleine émergence depuis l’arrivée d’Internet, le Canada dispose tout de même de mesures législatives servant à limiter leur impact sur la vie privée des individus. Cependant, certaines organisations parviennent néanmoins à contourner ces mesures législatives par l’entremise d’ententes contractuelles auxquelles adhèrent les utilisateurs d’Internet. Il est donc indispensable que les lois en matière de protection des renseignements personnels soient modernisées afin de minimiser les impacts du profilage en ligne. À cet effet, certaines leçons peuvent être tirées de l’approche européenne en matière de protection des renseignements personnels collectés à partir d’Internet et d’autres technologies d’information et de communication.

La collecte et l’agrégation des renseignements personnels par des organisations du secteur privé représentent une menace grandissante pour la vie privée des citoyens canadiens. Bien que les pratiques de profilage à des fins commerciales soient en pleine émergence depuis l’arrivée d’Internet, le Canada dispose tout de même de mesures législatives servant à limiter leur impact sur la vie privée des individus. Cependant, certaines organisations parviennent néanmoins à contourner ces mesures législatives par l’entremise d’ententes contractuelles auxquelles adhèrent les utilisateurs d’Internet. Il est donc indispensable que les lois en matière de protection des renseignements personnels soient modernisées afin de minimiser les impacts du profilage en ligne. À cet effet, certaines leçons peuvent être tirées de l’approche européenne en matière de protection des renseignements personnels collectés à partir d’Internet et d’autres technologies d’information et de communication.

La collecte et l’agrégation des renseignements personnels par des organisations du secteur privé représentent une menace grandissante pour la vie privée des citoyens canadiens. Bien que les pratiques de profilage à des fins commerciales soient en pleine émergence depuis l’arrivée d’Internet, le Canada dispose tout de même de mesures législatives servant à limiter leur impact sur la vie privée des individus. Cependant, certaines organisations parviennent néanmoins à contourner ces mesures législatives par l’entremise d’ententes contractuelles auxquelles adhèrent les utilisateurs d’Internet. Il est donc indispensable que les lois en matière de protection des renseignements personnels soient modernisées afin de minimiser les impacts du profilage en ligne. À cet effet, certaines leçons peuvent être tirées de l’approche européenne en matière de protection des renseignements personnels collectés à partir d’Internet et d’autres technologies d’information et de communication.

La collecte et l’agrégation des renseignements personnels par des organisations du secteur privé représentent une menace grandissante pour la vie privée des citoyens canadiens. Bien que les pratiques de profilage à des fins commerciales soient en pleine émergence depuis l’arrivée d’Internet, le Canada dispose tout de même de mesures législatives servant à limiter leur impact sur la vie privée des individus. Cependant, certaines organisations parviennent néanmoins à contourner ces mesures législatives par l’entremise d’ententes contractuelles auxquelles adhèrent les utilisateurs d’Internet. Il est donc indispensable que les lois en matière de protection des renseignements personnels soient modernisées afin de minimiser les impacts du profilage en ligne. À cet effet, certaines leçons peuvent être tirées de l’approche européenne en matière de protection des renseignements personnels collectés à partir d’Internet et d’autres technologies d’information et de communication.

Le profilage métabolomique global de matrices biologiques dans de larges séries d'échantillon est un enjeu majeur. Dans ce contexte, notre travail vise à développer des approches LC-HRMS et outils bioinformatiques pour les analyses métabolomique et lipidomique de larges cohortes. Dans un premier temps, nous avons développé puis évalué la pertinence de 4 méthodes LC-HRMS dans l'annotation du métabolome/lipidome sérique humain. Ainsi, une base de données spectrales a été implémentée à l'aide de spectres MS, MS/MS et les temps de rétention de composés de référence afin d'assurer l'annotation de jeux de données. La combinaison de méthodes RP, HILIC et PFPP-HRMS a permis l'identification de 266 métabolites et 706 espèces lipidiques sériques répartis sur 20 et 24 classes chimiques respectivement dont 27% d'espèces isomères. Ces outils ont été appliqués, dans un second temps, à la stratification de 78 patients diabétiques. Outre le syndrome métabolique marqué (perturbation du métabolisme énergétique), nos analyses ont montré l'impact délétère de facteurs physiologiques confondants -âge et IMC-. Nous en avons évalué l'influence sur une cohorte de 227 salariés du CEA. Les empreintes lipidomiques sont robustes, néanmoins l'impact de l'IMC est marqué pour les lipides neutres. L'effet du genre démontre un catabolisme masculin important. L'effet de l'âge se manifeste par des activités enzymatiques altérées. Ces études combinent une analyse globale métabolomique et lipidomique des mêmes échantillons humains. Elles visent à construire une base de données relationnelle incluant données spectrales et biologiques servant à la caractérisation de biomarqueurs dans le cas d'études cliniques. / Global metabolomic profiling of biological media in large sample sets is a major challenge. In this context, our work aims to develop LC-HRMS approaches and data mining tools for metabolomics and lipidomics analysis of large cohorts. We have first developed and evaluated the reliability of four LC-HRMS methods in the annotation of human serum metabolome and lipidome. Thus, spectral database was implemented using MS spectra, MS/MS and retention times of reference compounds to further ensure datasets annotation. The combination of RP, PFPP and HILIC-HRMS methods allowed identification of 266 metabolites and 706 lipid species in human serum over 20 to 24 chemical classes respectively including 27% of isomeric species. These analytical tools were then applied for the stratification of 78 diabetic patients. Unsurprisingly, we highlighted a metabolic syndrome (energy metabolism disruption), moreover our analyses have shown the deleterious impact of confounding physiological factors on diabetes biomarker discovery –age and BMI-. We finally evaluated their influence on a cohort of 227 CEA employees. Lipidomic fingerprints are robust, however BMI impact is marked for neutral lipids. Gender effect shows significant male catabolism and age altered enzyme activities. These studies combine an overall metabolomics and lipidomics analyses of the same human samples. They aim to build up a relational database including spectral and biological data for biomarker characterization in clinical studies.

La miniaturisation des composants électroniques a conduit à l'introduction de systèmes électroniques complexes qui sont intégrés sur une seule puce avec multiprocesseurs, dits Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC). La majorité des systèmes embarqués récents sont basées sur des architectures massivement parallèles MPSoC, d'où la nécessité de développer des applications parallèles embarquées. La conception et le développement d'une application parallèle embarquée devient de plus en plus difficile notamment pour les architectures multiprocesseurs hétérogènes ayant différents types de contraintes de communication et de conception tels que le coût du matériel, la puissance et la rapidité. Un défi à relever par de nombreux développeurs est le profilage des applications parallèles embarquées afin qu'ils puissent passer à l'échelle sur plusieurs cœurs possible. Cela est particulièrement important pour les systèmes embarqués de type MPSoC, où les applications doivent fonctionner correctement sur de nombreux cœurs. En outre, la performance d'une application ne s'améliore pas forcément lorsque l'application tourne sur un nombre de cœurs encore plus grand. La performance d'une application peut être limitée en raison de multiples goulot d'étranglement notamment la contention sur des ressources partagées telles que les caches et la mémoire. Cela devient contraignant etune perte de temps pour un développeur de faire un profilage de l'application parallèle embarquée et d'identifier des goulots d'étranglement dans le code source qui diminuent la performance de l'application. Pour surmonter ces problèmes, dans cette thèse, nous proposons trois méthodes automatiques qui détectent les instructions du code source qui ont conduit à une diminution de performance due à la contention et à l'évolutivité des processeurs sur une puce. Les méthodes sont basées sur des techniques de fouille de données exploitant des gigaoctets de traces d'exécution de bas niveau produites par les platesformes MPSoC. Nos approches de profilage permettent de quantifier et de localiser automatiquement les goulots d'étranglement dans le code source afin d'aider les développeurs à optimiserleurs applications parallèles embarquées. Nous avons effectué plusieurs expériences sur plusieurs applications parallèles embarquées. Nos expériences montrent la précision des techniques proposées, en quantifiant et localisant avec précision les hotspots dans le code source. / Miniaturization of electronic components has led to the introduction of complex electronic systems which are integrated onto a single chip with multiprocessors, so-called Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC). The majority of recent embedded systems are based on massively parallel MPSoC architectures, hence the necessity of developing embedded parallel applications. Embedded parallel application design becomes more challenging: It becomes a parallel programming for non-trivial heterogeneous multiprocessors with diverse communication architectures and design constraints such as hardware cost, power, and timeliness. A challenge faced by many developers is the profiling of embedded parallel applications so that they can scale over more and more cores. This is especially critical for embedded systems powered by MPSoC, where ever demanding applications have to run smoothly on numerous cores, each with modest power budget. Moreover, application performance does not necessarily improve as more cores are added. Application performance can be limited due to multiple bottlenecks including contention for shared resources such as caches and memory. It becomes time consuming for a developer to pinpoint in the source code the bottlenecks decreasing the performance. To overcome these issues, in this thesis, we propose a fully three automatic methods which detect the instructions of the code which lead to a lack of performance due to contention and scalability of processors on a chip. The methods are based on data mining techniques exploiting gigabytes of low level execution traces produced by MPSoC platforms. Our profiling approaches allow to quantify and pinpoint, automatically the bottlenecks in source code in order to aid the developers to optimize its embedded parallel application. We performed several experiments on several parallel application benchmarks. Our experiments show the accuracy of the proposed techniques, by quantifying and pinpointing the hotspot in the source code.