La réduction de la pollution des eaux pluviales urbaines est un jeu environnement majeur depuis une trentaine d'années. Des rejets urbains divers sont transportés dans la ville via le cycle de l'eau pour rejoindre le milieu naturel. Le développement de la connaissance et de la compréhension des processus physico-chimiques mis en jeu lors du transport de différents polluants sont indispensables pour une meilleure gestion du traitement des eaux pluviales (en amont comme en aval). Dans le but de caractériser et de comprendre le transport et l'évolution des formes chimiques des métaux traces en milieu urbain, deux programmes de recherche se sont associés: le "Bassin Versant Urbain Expérimental" et le "PIREN-Seine". Un bassin versant expérimental a été choisi et équipé dans le quartier du Marais à Paris afin d'étudier le transfert de la pollution métallique depuis l'atmosphère jusqu'à l'exutoire, par temps sec et par temps de pluie. Ce bassin versant de 42 hectares, imperméabilisé à 90 % et dont les eaux sont drainées par un réseau d'assainissement unitaire, est caractéristique d'un centre ville ancien. Son réseau de collecte à plusieurs niveaux du cycle de l'eau (atmosphère, toitures, cours internes, chaussées, exutoire) est unique en son genre. Les métaux traces ont été étudiés de Mai 1996 à octobre 1997, période pendant laquelle 20 événements pluvieux ont été interceptés. Les concentrations totales et dissoutes, les teneurs, les répartitions entre les phases dissoute et particulaire et les flux de cadmium, de cuivre, de plomb et de zinc présentent une évolution significative entre l'amont et l'aval de ce bassin versant ainsi qu'une variabilité importante. Au niveau du compartiment atmosphérique, les métaux traces sont principalement déposés par voie sèche (de l'ordre de 80 %) et sont transportés par la pluie sous forme dissoute (de 65 à 95 %). La nature et les caractéristiques de chaque surface urbaine influent sur la charge métallique des eaux ruisselées. Les eaux de ruissellement des toitures présentent les concentrations métalliques totales les plus élevées du bassin versant étudié: elles sont fortement contaminées du fait d'une dissolution partielle des matériaux du toit et de la descente de gouttière due à l'acidité de la pluie. A l'exutoire du bassin verant, après transport dans le réseau d'assainissement, les concentrations métalliques totales diminuent par rapport à celles mesurés dans les eaux du ruissellement des toitures et la forme métallique particulaire devient majoritaire (de l'ordre de 90 %). Ce phénomène s'accompagne d'une stabilisation des formes métalliques et tend ainsi à diminuer ainsi la bio-disponibilité des métaux particulaires en aval de e bassin versant. A l'échelle de l'événement pluvial, les eaux de ruissellement sont la principale source de métaux sur ce bassin versant. Les bilans de masses entrées / sortie (métaux dissous et particulaires) démontrent que le réseau d'assainissement est un lieu où se produisent des processus physico-chimiques nombreux et rapides. La pluie provoque l'érosion d'une fraction des dépôts constitués dans les collecteurs et contribue ainsi à la pollution métallique globale mesurée en aval du bassin versant. D'autres par, une fraction de ces mêmes dépôts, que nous n'avons pu encore identifier, se comporte comme un puits à métaux traces. Des réactions d'absorption, de précipitation ou encore de complexation sur les particules en suspension ou les stocks eux-mêmes pourraient expliquer ce phénomène. (Résumé de l'auteur)

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

Chez les mamifères terrestres, l'échantillonnage des odeurs (flairage) est inextricablement lié à la respiration. Le flairage contraint à la fois le décours temporel et l'intensité de l'input olfactif. Or le flaireage est un acte dynamique, il peut varier aussi bien en fréquence qu'en débit. Dans une 1ère partie de mon travail de thèse, nous avoins souhaité caractériser l'impact des variations de fréquence et de débit respiratiore sur l'activité du bulbe olfactif. Pour cela, nous avons mis au point une méthode de double trachéotomie chez le rat anesthésié nous permettant de contrôler précisément les flux d'air ans la cavité nasale. En paralèlle, nous avons enregistrer l'acitivité unitaire et de réseau du bulbe olfactif. Nous montrons que les variations de flairage modulent la représentation neuronale bulbaire des odeurs en modifiant à la fois l'activité de décharge des cellules principales et l'occurence des oscillaations du potentiel de champ local. Dans une 2e partie de ma thèse, nous avons souhaitécomprendre quel pouvait être le rôle du flairage chez un animal qui se comporte. Nous avons posé l'hypothèse qu'un animal pouvait adapter sa façon de flaireer en fonction de la qualité des molécules odorantes. Pour tester cette hypothèse, nous avons mis au point un système d'enregeistrement non invasif de la respiration couplé à une tâche de discrimination olfactive chez le rat. Nous montrons non seulement que les animaux peuvent adapter leur flairage en fonction des molécules odorantes masi également en focntion du contexte dans lequel l'odeur est présentée. L'ensemble de ces résultats s'intègre donc dans la problématique plus générale de l'intégration sensori-motrice.

Cette thèse regroupe trois essais en théorie des enchères. Le chapitre 1 introduit de ladélégation dans le mécanisme d’enchère GSP. Dans un jeu impliquant des transferts monétaires et unepolitique de rémunération mise en place par une agence, un équilibre collusif efficace est atteint.Nousproposons une caractérisation du profil d’enchères collusif implémentable dans un jeu de positions `a troisjoueurs et deux positions. Le chapitre 2 considère des ventes séquentielles d’un objet `a deux acheteurs: l’unconnaît son évaluation privée tandis que l’autre non. Les acheteurs ont une demande multi-unitaire et lesévaluations privées entre unit´es sont parfaitement corrélées. Un équilibre asymétrique existe dans lequelle joueur non-informé adopte une stratégie agressive tandis que le joueur informé joue de manière prudente.Le comportement du joueur non-informé est justifié par l’opportunité d’acquérir de l’informationgratuitement. Cette dynamique induit une décroissance des prix entre les ventes. Le chapitre 3, introduitun jeu de décision séquentielle dans la première enchère. Un équilibre séparateur existe dans lequel lejoueur informé est agressif lorsqu’il est le premier `a jouer impliquant une stratégie de non-participationde la part de son concurrent non-informé. A l’inverse, ce dernier adopte une attitude plus prudentelorsqu’il est le premier `a joueur. Un équilibre mélangeant dans lequel le joueur informé cache son informationprivée ne peut exister que si le joueur non-informé adopte une stratégie de non-participation. / This thesis is a collection of three essays in theoretical auction analysis. Chapter 1 considersbid delegation in the GSP auction mechanism. In a game involving side-contracts and a compensationpolicy set by an agency, the first-best collusive outcome is achieved. We offer a characterization of the implementablebid profiles for the two-position game with three players. Chapter 2 considers the sequentialsale of an object to two buyers: one knows his private information and the other buyer does not. Buyershave a multi-unit demand and private valuations for each unit are perfectly correlated. An asymmetricequilibrium exists when the uninformed player adopts an aggressive bidding strategy. Conversely, hisinformed opponent behaves more conservatively by using bid shading. The bidding behaviour of theuninformed bidder is driven by the opportunity to learn his private valuation for free. This dynamic is atthe root of the decline in the equilibrium price across both sales. In chapter 3, information is observableduring the first-stage auction in a sequential-move game in which the first-mover bidder is observed byhis opponent. A separating equilibrium exists in which the informed bidder bids aggressively when he isthe first-mover which entails a non-participation strategy from his uninformed competitor. Conversely,the latter adopts a conservative behaviour when he is the first-mover. A pooling equilibrium in which theinformed bidder blurs his valuation can only exist if his uninformed opponent adopts a non-participatingstrategy.

A l’heure actuelle, une des principales questions des neurosciences comportementales est de comprendre les bases neurales des apprentissages et de comprendre comment des modifications au sein de circuits neuronaux spécifiques contrôlent les changements comportementaux liés à une expérience particulière. De nombreuses études ont récemment mis en évidence le rôle important des circuits neuronaux dans les phénomènes d’apprentissages associatifs, et notamment dans la régulation des comportements de peur. Cependant, leurs caractéristiques anatomiques et fonctionnelles restent encore largement inconnues. L’une des principales fonctions des circuits neuronaux est leur capacité à adapter le comportement en fonction de la nature des informations internes ou environnementales disponibles. Malgré de nombreux progrès réalisés sur la compréhension des substrats et mécanismes neuronaux sous tendant le conditionnement de peur au sein de structures telles que l'amygdale (AMG), le cortex préfrontal dorso-médian (dmPFC) et la substance grise periaqueducale (PAG), les mécanismes neuronaux gouvernant les interactions inter-structure ainsi que le contrôle local de ces différents circuits neuronaux restent encore largement inconnus. Dans ce contexte, ce travail de thèse a eupour objectifs principaux, d’évaluer la contribution des voies de projections dmPFC-BLA et dmPFC-vlPAG dans la régulation des comportements de peur, et, d’identifier les mécanismes neuronaux sous-jacent contrôlant l'expression de la peur. Afin de répondre à ces questions, nous avons utilisé conjointement des enregistrements électrophysiologiques unitaires et de potentiels de champs couplés à des approches optogénétiques au cours de l’expression de la peur conditionnée. Nous avons pu mettre en évidence un nouveau mécanisme neuronal basé sur une oscillation cérébrale à 4 Hz entre le dmPFC et le BLA impliqué dans la synchronisation neuronale des neurones de ces deux structures nécessaire à l’expression de la peur. Nous avons aussi démontré que le dmPFC via ses projections sur le vlPAG contrôle directement l’expression de la peur. Ensemble, nos données contribuent à une meilleure compréhension des circuits neuronaux ainsi que des mécanismes du comportement de peur qui dans le futur pourront aider à une amélioration thérapeutique des troubles anxieux. / A central endeavour of modern neuroscience is to understand the neural basis of learningand how the selection of dedicated circuits modulates experience-dependent changes inbehaviour. Decades of research allowed a global understanding of the computations occurring inhard-wired networks during associative learning, in particular fear behaviour. However, brainfunctions are not only derived from hard-wired circuits, but also depend on modulation of circuitfunction. It is therefore realistic to consider that brain areas contain multiple potential circuitswhich selection is based on environmental context and internal state. Whereas the role of entirebrain areas such as the amygdala (AMG), the dorsal medial prefrontal cortex (dmPFC) or theperiaqueductal grey matter (PAG) in fear behaviour is reasonably well understood at themolecular and synaptic levels, there is a big gap in our knowledge of how fear behaviour iscontrolled at the level of defined circuits within these brain areas. More particularly, whereas thedmPFC densely project to both the basolateral amygdala (BLA) and PAG, the contributions ofthese two projections pathway during fear behaviour are largely unknown. Beside theinvolvement of these neuronal pathways in the transmission of fear related-information, theneuronal mechanisms involved in the encoding of fear behaviour within these pathways are alsovirtually unknown. In this context, the present thesis work had two main objectives. First,evaluate the contribution of the dmPFC-BLA and dmPFC-vlPAG pathways in the regulation offear behaviour, and second, identify the neuronal mechanisms controlling fear expression in thesecircuits. To achieve these goals, we used a combination of single unit and local field potentialrecordings coupled to optogenetic approaches in behaving animals submitted to a discriminativefear conditioning paradigm. Our results first, identified a novel neuronal mechanism of fear expression based on the development of 4 H oscillations within dmPFC-BLA circuits thatdetermine the dynamics of freezing behaviour and allows the long-range synchronization offiring activities to drive fear behaviour. Secondly, our results identified the precise circuitry at thelevel of the dmPFC and vlPAG that causally regulate fear behaviour. Together these data provideimportant insights into the neuronal circuits and mechanisms of fear behaviour. Ultimately thesefindings will eventually lead to a refinement of actual therapeutic strategies for pathological conditions such as anxiety disorders.

Cette thèse est consacrée à l'étude asymptotique d'objets liés au mouvement brownien sur le groupe unitaire en grande dimension, ainsi qu'à l'étude, dans le cadre des probabilités libres, des versions non-commutatives de ces objets. Elle se subdivise essentiellement en trois parties.Dans le chapitre 2, nous résolvons le problème initial de cette thèse, à savoir la convergence de la transformation de Hall sur le groupe unitaire vers la transformation de Hall libre, lorsque la dimension tend vers l'infini. Pour résoudre ce problème, nous établissons des théorèmes d'existence de noyaux de transition pour la convolution libre. Enfin, nous utilisons ces résultats pour prouver que, pareillement au mouvement brownien sur le groupe unitaire, le mouvement brownien sur le groupe linéaire converge en distribution non-commutative vers sa version libre. Nous étudions les fluctuations autour de cette convergence dans le chapitre 3. Le chapitre 4 présente un morphisme entre les mesures infiniment divisibles pour la convolution libre additive d'une part et multiplicative de l'autre. Nous montrons que ce morphisme possède une version matricielle qui s'appuie sur un nouveau modèle de matrices aléatoires pour les processus de Lévy libres multiplicatifs. / This thesis focuses on the asymptotic of objects related to the Brownian motion on the unitary group in large dimension, and on the study, in free probability, of the non-commutative versions of those objects. It subdivides into essentially three parts.In Chapter 2, we solve the original problem of this thesis: the convergence of the Hall transform on the unitary group to the free Hall transform, as the dimension tends to infinity. To solve this problem, we establish theorems of existence of transition kernel for the free convolution. Finally, we use these results to prove that, exactly as the Brownian motion on the unitary group, the Brownian motion on the linear group converges in noncommutative distribution to its free version. Then we study the fluctuations around this convergence in Chapter 3. Chapter 4 presents a homomorphism between infinitely divisible measures for the free convolution, in respectively the additive case and the multiplicative case. We show that this homomorphism has a matricialversion which is based on a new model of random matrices for the free multiplicative Lévy processes.

Actuellement, le développement d’un logiciel de taille industriel repose généralement surdes tests ou des preuves unitaires pour garantir rigoureusement ses exigences. En outre, il adéjà été montré que l’utilisation combinée du test et de la preuve unitaires est plus efficaceque l’utilisation d’une seule de ces deux techniques. Néanmoins, un ingénieur en vérificationhésite encore à utiliser ces deux techniques conjointement, faute d’une notion de couverturecommune au test et à la preuve. Définir une telle notion est l’objet de cette thèse.En effet, nous introduisons une nouvelle couverture, appelée « couverture label-mutant ».Elle permet de représenter les critères de couverture structurelle habituels du test, comme lacouverture des instructions, la couverture des branches ou la couverture MC/DC et de décidersi le critère choisi est satisfait en utilisant une technique de vérification formelle, qu’elle soitpar test, par preuve ou par une combinaison des deux. Elle permet également de représenterles critères de couverture fonctionnelle. Nous introduisons aussi dans cette thèse une méthodereposant sur des outils automatiques de test et de preuve pour réduire l’effort de vérificationtout en satisfaisant le critère de couverture choisi. Cette méthode est mise en oeuvre au seinde la plateforme d’analyse de code C (Frama-C), fournissant ainsi à un ingénieur un moyenopérationnel pour contrôler et réaliser la vérification qu’il souhaite. / Currently, industrial-strength software development usually relies on unit testing or unitproof in order to ensure high-level requirements. Combining these techniques has already beendemonstrated more effective than using one of them alone. The verification engineer is yetnot been to combine these techniques because of the lack of a common notion of coverage fortesting and proving. Defining such a notion is the main objective of this thesis.We introduce here a new notion of coverage, named « label-mutant coverage ». It subsumesmost existing structural coverage criteria for unit testing, including statement coverage,branch coverage or MC/DC coverage, while allowing to decide whether the chosen criterionis satisfied by relying on a formal verification technique, either testing or proving or both.It also subsumes functional coverage criteria. Furthermore, we also introduce a method thatmakes use of automatic tools for testing or proving in order to reduce the verification costwhile satisfying the chosen coverage criterion. This method is implemented inside Frama-C, aframework for verification of C code (Frama-C). This way, it offers to the engineer a way tocontrol and to perform the expected verifications.

Résumé L’accumulation de sédiments sur le fond des égouts à faible pente est une contrainte au bon fonctionnement hydraulique et à la gestion des réseaux d’assainissement unitaire. Le recours à la chasse hydraulique est alors une pratique envisagée par les gestionnaires de réseau pour le nettoyage des canaux souterrains. Les processus de transport sédimentaire dans les réseaux d’assainissement unitaire est rendu complexe en raison du jeu de nombreux phénomènes tels que la variabilité de l’étendue granulométrique des sédiments et la cohésion. La thèse présente les résultats expérimentaux et numériques obtenus avant et après une chasse hydraulique réalisée dans le réseau unitaire parisien. Une campagne de mesures a permis d’acquérir des données hydro-sédimentaires à haute résolution, permettant de caractériser et quantifier les processus d’érosion, de transport et de sédimentation agissant sous l’effet de la chasse hydraulique, du reste performante dans le nettoyage du réseau étudié. Deux modèles de transport sédimentaire comportant un modèle simple en condition de transport uniforme, et un modèle plus complexe impliquant le transport non-uniforme ont été développés afin de mettre en place un outil prédictif des mouvements des particules solides pendant le phénomène de chasse. Les deux modèles ont été capables d’évaluer à différents niveaux de précision l’efficacité de la chasse hydraulique en termes de transport sédimentaire. La comparaison des résultats issus des deux modèles permet de déterminer les avantages et les contraintes de chacun, révélant ainsi l’importance de prendre en compte l’hétérogénéité texturale des dépôts dans l’analyse de l’érosion, du transport et de la sédimentation des particules solides sous l’effet des chasses hydrauliques. De plus, une analyse de sensibilité de la gamme d’application de certains paramètres d’entrée du modèle de transport non-uniforme des sédiments a été réalisée. Les résultats ont confirmé le bon fonctionnement du modèle. / Sediment accumulation on the invert of sewer channels has been recognized as one of the important sources of problems for the management of sewer networks.In the two most recent decades, flushing has been put forward as one of the most common methods of sewer cleaning, to limit sediment accumulation especially in large trunk sewers.Sewer sediment transport processes are not fully understood yet, due to numerous unknown variables and difficult measuring conditions. The current research aimed firstly to setup a field experimental campaign to obtain high-quality data. This data allowed understanding of the processes associated with flushing operation in sewers. In addition, this study aimed to model the flushing processes properly in order to set-up an adequate and practical numerical tool able to predict sediment removal of flushing in the sewer network of Paris. To this purpose, two models were used: (i) a simple model for uniform sediment transport, which is the most common used approach; and (ii) a more complex model for non-uniform sediment transport of mixtures. A comparative analysis was carried out to highlight advantages and drawbacks of either. Overall, the results pointed out that the numerical modelling is able to reproduce faithfully hydrodynamics and sediment transport during flushing operations. In fact, both models enabled evaluation of flush behaviour and associated sediment transport. However, despite its higher complexity and computational burden, the latter model provides better insight into the prediction of the removal effectiveness of flushes

Chez les mamifères terrestres, l’échantillonnage des odeurs (flairage) est inextricablement lié à la respiration. Le flairage contraint à la fois le décours temporel et l’intensité de l’input olfactif. Or le flaireage est un acte dynamique, il peut varier aussi bien en fréquence qu’en débit. Dans une 1ère partie de mon travail de thèse, nous avoins souhaité caractériser l’impact des variations de fréquence et de débit respiratiore sur l’activité du bulbe olfactif. Pour cela, nous avons mis au point une méthode de double trachéotomie chez le rat anesthésié nous permettant de contrôler précisément les flux d’air ans la cavité nasale. En paralèlle, nous avons enregistrer l’acitivité unitaire et de réseau du bulbe olfactif. Nous montrons que les variations de flairage modulent la représentation neuronale bulbaire des odeurs en modifiant à la fois l’activité de décharge des cellules principales et l’occurence des oscillaations du potentiel de champ local. Dans une 2e partie de ma thèse, nous avons souhaitécomprendre quel pouvait être le rôle du flairage chez un animal qui se comporte. Nous avons posé l’hypothèse qu’un animal pouvait adapter sa façon de flaireer en fonction de la qualité des molécules odorantes. Pour tester cette hypothèse, nous avons mis au point un système d’enregeistrement non invasif de la respiration couplé à une tâche de discrimination olfactive chez le rat. Nous montrons non seulement que les animaux peuvent adapter leur flairage en fonction des molécules odorantes masi également en focntion du contexte dans lequel l’odeur est présentée. L’ensemble de ces résultats s’intègre donc dans la problématique plus générale de l’intégration sensori-motrice. / In terrestrial mammals, an inextricable link between olfaction and respiration exists due to the periodic sampling of odorant molecules by inhalation. The features of sniffing (or breathing) constrain both the timing and the intensity of the input to the olfactory structures. But rather than being fixed, sniffing in the bahavingrodent is highly dynamic and varies both in frequency and flow rate. During the firs stage of my PhD, I asked to what extent sniffing parameters (frequency and flow rate) variations could affect the olfactory bulb activity. To address this question, I developped a double tracheotomy protocol in anesthetized rats to precisely control and modify the nasal airflow. In parallel, I recorded oldfactory bulbactivities, single-unit activity and local field potentials. We showed that, at the olfactory bulb level, the neutral representation of an odor is highly modified by sampling variations. In fact both the mitral/tufted cell discharge patterns and local field potentials oscilliations were affected by sniffing variations. In the second stage, we wanted to understand the role of sniffing variations in behaving animals. We hypothesized tha t an animal could adapt its sniffing strategy relative to the quality of the odorant molecules. To test this hypothesis, we developped a tool to record sniffing in a non invasive way, and combined it to an olfactory discrimination task in the rat. We showed that animals not only adapted their sniffing relative to the odorant quality but also to the odorant context. Taken together, these results fit into the broader context of sensory-motor integration.

La doctrine oppose traditionnellement deux modèles de séparation verticale des pouvoirs : l'État unitaire et l'État fédéral. Il est en outre admis que la structure fédérale de l'État est intrinsèquement favorable à l'autonomie locale. Les récentes et nombreuses réformes de l'organisation territoriale des compétences menées en France et en Allemagne obligent à questionner la pertinence de cette présentation doctrinale désormais classique et à réviser l'état des connaissances sur les droits positifs de ces deux pays. Pour cela, l'étude opte pour un angle de vue original car elle propose de saisir le fédéralisme par le prisme de l'autonomie locale, en comparant la situation constitutionnelle des «collectivités locales», respectivement dans un État unitaire et dans un État fédéral. D'autre part, cette recherche comparative démontre l'intérêt de s'appuyer sur la typologie de la décentralisation élaborée par Hans Kelsen afin de dépasser les classifications doctrinales classiques surdéterminées par le référentiel national. Il est alors possible de constater une convergence entre la France et l'Allemagne au regard des garanties formelles et matérielles du droit à l'autonomie locale, en particulier suite à la constitutionnalisation du droit des collectivités territoriales en France. Ce constat se confirme au regard du « pouvoir de surveillance » de l'État sur les actes des collectivités locales, les possibilités des autorités étatiques d'interférer dans la vie juridique locale étant plus limitées en France qu'en Allemagne. Il en ressort que la structure fédérale de l'État n'est pas nécessairement plus respectueuse des libertés locales que la structure unitaire de l'État. / The legal doctrines distinguish traditionally two different models of vertical separation of powers: the unitary state and the federal state, France being supposed to represent the first, Germany the second. Moreover, it is generally acknowledged that federal states are more respectful of local freedoms. However, the decentralization reforms carried out in France and in Germany oblige to question the relevance of this doctrinal assumption and to review the current state of knowledge on the legal systems of both countries. This research is based on an original approach seizing the federalism by the prism of local autonomy and comparing the legal situation of the "local government authorities", respectively in a unitary state and a federal state. ln addition, this comparative research is based on the decentralization theory of Hans Kelsen. This allows avoiding the use of the traditional doctrinal classifications that remain largely determined by the national reference frame. This examination of the legal relationship between central and local authorities allows to note a significant convergence between France and Germany regarding the formal and material protection of the right to local autonomy, in particular due to the constitutionalization of local government law in France. This first research result is confirmed by taking into consideration the "power of surveillance" of the central state on the local authorities, the legal opportunities to interfere in the self-government being even more restricted in France than in Germany. This reveals that federal states are not necessarily providing a greater legal protection of local autonomy than unitary states.