Iki devyniolikto amžiaus devinto dešimtmečio pradžios kompiuterinė grafika buvo labai maža, specializuotas veiklos sfera. To priežastis buvo brangi techninė įranga ir mažas taikomųjų programų, kurios būtų ne brangios bei efektyvios, pasirinkimas. Tokių programų skaičius žymiai išaugo, kai pasirodė personaliniai kompiuteriai su vaizduokliais ir vartotojas galėjo tiesiogiai dirbti su grafiniais vaizdais. Nuo to laiko kompiuterinė grafika ir taškinių vaizdų apdorojimas labai stipriai patobulėjo. Tai tapo inžinerinių, informatikos, fizikos, medicinos bei biologijos mokslo šakų disciplinomis universitetuose. Viena iš sričių, kuri pažengė toliausiai šioje srityje yra kompiuterinis dizainas (CAD). Buvo pasiūlyta naudoti vektorinį duomenų formatą vietoje taškinių vaizdų, kadangi vektorinis formatas yra patogesnis ir tinkamesnis saugoti duomenims. Todėl atsirado būtinybė senus popierinius darbus, naudotus prieš pasirodant CAD sistemoms, paversti į vektorinį formatą. Pačioje pradžioje tai buvo atliekama rankiniu būdu, tačiau tobulinant taškinių vaizdų apdorojimo priemones buvo sukurti specializuoti įrankiai padedantys taškinius vaizdus versti į vektorinį formatą (vektorizuoti). Šių tezių tikslas yra sukurti bei patobulinti sistemą gebančią vektorizuoti taškinius vaizdus. Palyginti naudojamus algoritmus bei sistemos veikimą su panašiomis sistemomis. Šių tezių teorinėje dalyje yra detaliai aprašyti vektorizavimo procesą sudarantys veiksmai bei algoritmai. Projektinėje dalyje pateikti... [toliau žr. visą tekstą] / Until the early 1980`s, computer graphics was a small, specialized field, largely because the hardware was expensive and graphics-based application programs that were easy to use and cost effective-were few. Then personal computers with built-in raster graphics displays popularized the use of graphics for user – computer interaction and as they become more affordable, an explosion of easy-to-use and inexpensive graphics-based applications soon followed. Since then, computer graphics and image processing have experienced vigorous growth, having been subject to interdisciplinary study and research in such fields as engineering, computer science, physics, chemistry, biology and medicine. One of the areas that have benefited a great deal was computer aided design (CAD). Several non-raster based graphics formats – vector formats – were introduced as more convenient and appropriate means of storage for CAD systems. It became necessary for print work produced before the appearance of CAD systems to be reinstated in electronic form. In the early days this work had to be done manually. Later, with the development of image processing, specialized tools were devised to tackle the problem of vectorization, or raster-to-vector conversion. The aim of this thesis is to improve vectorization system, and to compare vectorization results with similar systems. The main steps of raster data vectorization is discussed in this document. In project part of this thesis you will find the main... [to full text]

The problem of raster images vectorization was analyzed and researched in this work. Existing vectorization systems are quite expensive, the results are inaccurate, and the manual vectorization of a large number of drafts is impossible. That‘s why our goal was to design and develop a new raster images vectorization system using our suggested automatic vectorization algorithm and the way to record results in a new universal vectorial file format. The work consists of these main parts: analysis, design, user documentation and experimental research. Conclusions of the analysis of this field are that the optimal solution of vectorization is the synthesis of automatic and manual vectorization. Users’ requirements were documented and raster image vectorization system designed. It was noticed that the result of vectorization depends on: vectorization algorithm; vectorization parameters; quality of raster image and user experience in this field. The core problems of vectorization are: symbol, intersection and corners recognition, lines‘ and their endings‘ types, filled areas. Vectorization results of our system and Corel TRACE were compared during the experimental research.

Responsable d'environ 30000 décès/an en France, le cancer du poumon est un problème de santé publique majeur. Un des enjeux actuels est d'adapter le traitement du cancer du poumon pour proposer des thérapeutiques ciblées plus efficaces et moins agressives. Les inhibiteurs de l'activité tyrosine kinase du récepteur de l'EGF (EGFR-TKI, gefitinib et erlotinib) constituent un réel progrès pour le traitement des cancers du poumon. Cependant, des mécanismes de résistance ont été décrits et des traitements combinés de thérapies ciblées avec des EGFR-TKI pourraient permettre de surmonter les résistances dans les cancers du poumon.Dans ce contexte, nous avons étudié les mécanismes impliqués dans la résistance à ces traitements. Nous montrons que l'activation de la voie de signalisation PI3K/AKT joue un rôle majeur dans la résistance aux EGFR-TKI, en inhibant l'apoptose par des mécanismes dépendant de l'acétylation. Les histones déacétylases (HDACs) et les sirtuines interviennent dans ces mécanismes de résistance, en modulant l'activation de la voie PI3K/AKT et l'apoptose. Ainsi l'utilisation d'inhibiteurs des HDACs (HDACi) et des sirtuines permettent de restaurer la sensibilité aux EGFR-TKI. Ces résultats confirment l'intérêt thérapeutique de l'association EGFR-TKI/HDACi et montrent le potentiel thérapeutique d'associer des inhibiteurs de l'EGFR et de la voie PI3K/AKT pour contourner la résistance aux EGFR-TKI.Les molécules thérapeutiques doivent atteindre spécifiquement le site tumoral, nécessitant parfois de les protéger contre leur dégradation, de réduire leurs effets indésirables, et de contrôler leur libération dans le temps et l'espace, à l'aide de transporteurs. Ainsi dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons évalué les capacités de ciblage des tumeurs pulmonaires de nanoparticules à base de copolymère amphiphile, contenant une partie polysaccharidique hydrophile (le hyaluronane) et une partie polypeptidique hydrophobe (le poly(γ‐benzyl L‐glutamate, PBLG). Nos travaux mettent en évidence la capacité de ciblage tumoral de ces nanoparticules injectées par voie intraveineuse, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives thérapeutiques. Notre objectif est de charger les combinaisons de traitements EGFR-TKI/HDACi que nous avons identifiées dans ces vecteurs, afin de traiter les tumeurs pulmonaires résistantes aux EGFR-TKI. / Responsible of 30000 deaths each year in France, lung cancer is a major public health problem. One of the current challenges is to adapt the treatment of lung cancer to offer more effective and less aggressive targeted therapies. EGFR tyrosine kinase inhibitors (EGFR-TKI, gefitinib and erlotinib) represent a real progress in lung cancer therapy. However resistance mechanisms have been described and combination of targeted therapy with EGFR-TKI could overcome resistance in lung cancer.In this context, we studied mechanisms involved in resistance to EGFR-TKI. We show that PI3K/AKT activation is a major pathway leading to EGFR-TKI resistance leading to apoptosis inhibition through acetylation-dependent mechanisms. Histone deacetylase (HADCs) and sirtuin are involved in these mechanisms and modulate PI3K/AKT activation and apoptosis. The use of HDACs inhibitors (HDACi) and sirtuins inhibitors thus restores the sensitivity to EGFR-TKI. Altogether these results confirm the therapeutic effect of the EGFR-TKI/HDACi combination and show the therapeutic potential of the association of EGFR and PI3K/AKT inhibitors to overcome EGFR-TKI resistance.Therapeutic molecules must specifically reach the tumor site, sometimes requiring to protect them against degradation, to reduce their side effects, and to control their release in time and space, using transporters. In the second part of this thesis, we have thus evaluated the lung tumors targeting capabilities of amphiphilic copolymer-based nanoparticles, containing an hydrophilic polysaccharidic block (hyaluronan) and an hydrophobic polypeptidic block (the poly(γ‐benzyl L‐glutamate PBLG). Our work highlights the tumor targeting capability of these nanoparticles injected intravenously, offering new lung cancer therapy perspectives. Our aim is to load the drugs combination (EGFR-TKI/HDACi) in these vectors, to treat the lung tumors resistant to EGFR-TKI.

De nombreux obstacles freinent le développement d'un vaccin efficace contre le VIH. Pour franchir ces barrières, le recours aux adjuvants est une option prometteuse. Dans ce contexte, l'objectif de ce doctorat est l'évaluation de combinaisons de ligands de PRR et de particules biodégradables pour la vaccination muqueuse. La première partie de l'étude vise à analyser la valeur ajoutée de molécules hybrides composée de deux ligands de PRR comparée à la co-administration des deux agonistes. Des molécules stimulant TLR7 et TLR2 puis TLR7 et NOD2 ont été évaluées. Nous avons démontré l'intérêt de l'association de ligands de PRR au sein d'une même molécule, pour l'induction de réponses immunitaires systémiques et muqueuses. Des études récentes ont montré l'intérêt d'agonistes de STING comme adjuvant vaccinaux. Nous avons étudié l'induction de réponses immunitaires par les agonistes de STING, administrés par voie parentérale ou muqueuse. Nous avons démontré le fort potentiel de ligands de STING pour l'induction de réponses cellulaires et muqueuses. Lors de ces études, nous avons démontré que l'intérêt de la vectorisation d'agonistes de PRR dépend de la molécule. En effet, bien que la vectorisation d'une molécule hybride TLR7/TLR2 n'ait pas d'impact sur la réponse immunitaire induite, la vectorisation d'agonistes de STING potentialise leur effet immunostimulant. Pour finir, nous avons montré que la voie d'administration a un impact sur la réponse immunitaire induite. Afin de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu, une étude de biodistribution des formulations de NP de PLA après administration par voie systémique ou muqueuse a été réalisée / There are many barriers to the development an effective HIV vaccine. The use of adjuvants is a promising option to overcome these obstacles. In this context, the objective of this PhD is the evaluation of combinations of PRR ligands and biodegradable particles for mucosal vaccination.The first part of this study aimed at assessing the added value of hybrid molecules composed of two PRR ligands compared to the co-administration of the two agonists. TLR7 and TLR2 stimulating molecules followed by TLR7 and NOD2 were evaluated. We demonstrated the interest of the association of PRR ligands within the same molecule for the induction of systemic and mucosal immune responses.Recent studies showed the interest of STING agonists as a vaccine adjuvant. We investigated the induction of immune responses by STING agonists administered parenterally or mucosally. We confirmed the strong potential of STING ligands for the induction of cellular and mucosal responses.In these studies, we demonstrated that the interest of vectorization of PRR agonists depends on the molecule. Indeed, although the encapsulation of a TLR7/TLR2 hybrid molecule has no impact on the induced immune response, the vectorization of STING agonists potentiates their immunostimulatory effect.Finally, we showed that the route of administration has an impact on the immune response induced. In order to better understand the mechanisms involved, a biodistribution study of PLA NP formulations after systemic or mucosal administration was performed

[pt] Atualmente na computação de alto desempenho existem diversas opções de arquiteturas de diversos fabricantes, algumas sendo heterogêneas como por exemplo CPU mais GPU. Este trabalho tem como objetivo implementar maneiras de codificar aplicações de alto desempenho contemplando alguns tipos de arquiteturas, incluindo algumas heterogêneas, garantindo a portabilidade em uma grande porção do código mas mantendo o desempenho e a capacidade de fazer otimizações específicas a cada arquitetura. Implementamos a biblioteca HLIB que gerencia as primitivas de arquiteturas heterogêneas do tipo CPU mais GPU, APU e CPU mais Phi e que também funciona em arquiteturas homogêneas tradicionais. Implementamos o OpenVec, uma ferramenta para gerar, de forma portável, código vetorial explícito. Contemplando as principais arquiteturas SIMD dos últimos 17 anos, tais como ARM Neon, Intel SSE até AVX-512 e IBM VSX. Demonstramos o uso combinado dessas duas ferramentas com aplicações de alto desempenho, que demandam mais de um petaflop. / [en] Today s platforms are becoming increasingly heterogeneous. A given platform may have many different computing elements in it: CPUs, coprocessors and GPUs of various kinds. This work propose a way too keep some portion of code portable without compromising the performance along different heterogeneous platforms. We implemented the HLIB library that handles the preparation code needed by heterogeneous computing, also this library transparently supports the traditional homogeneous platform. To address multiple SIMD architectures we implemented the OpenVec, a tool to help compiler to enable SIMD instructions. This tool provides a set of portable SIMD intrinsics and C plus plus operators to get a portable explicit vectorization, covering SIMD architectures from the last 17 years like ARM Neon, Intel SSE to AVX-512 and IBM Power8 Altivec plus VSX. We demonstrated the combination use of this strategy using both tools with petaflop HPC applications.

Les nano-objets ou nanoparticules sont des systèmes de taille nanométrique. Dans le domaine de l’oncologie, ils sont capables de transporter des agents anticancéreux et/ou des macromolécules comme des gènes ou des protéines, de sorte qu’ils s’accumulent préférentiellement dans le tissu tumoral. Ainsi, les nanoparticules ont pour but de diminuer la quantité de principe actif libre dans l’organisme, responsable de toxicités. Elles permettent en clinique d’améliorer la balance bénéfice/risque des agents de chimiothérapies conventionnels. Ce sont de véritables plateformes qui permettent de s’affranchir de certains excipients toxiques contenus dans la formulation du paclitaxel (Cremophor El). Ainsi, au cours de ce travail nous nous sommes intéressés dans un premier temps aux nanoparticules d’or (Au-NP) produites par ablation laser femtoseconde. Nous avons ainsi caractérisé ces Au-NP sur le plan physico-chimique et biologique, et mis en évidence leur internalisation et leur innocuité. Dans un deuxième temps, nous avons évalué l’efficacité pharmacologique de conjugués dendron-paclitaxel sur des cultures cellulaires 2D et 3D et mis en avant la libération prolongée intracellulaire du paclitaxel et son effet retard. Compte-tenu des propriétés observées, ces nanoparticules sont de bons candidats pour un futur développement. En effet, la liaison de ces deux nanostructures entre elles permettra l’obtention d’un nano-objet aux propriétés de théranostiques. / Nano-objects or nanoparticles can be readily fabricated with their size being controlled typically in the range of 1–100 nm. In the field of oncology, they can be used for drug delivery, as their composition/structure may be engineered to load anticancer drugs, macromolecules or proteins. Indeed, the delivery of anticancer drugs through a nanoparticle-based platform offers many attractive features. Nanoparticle-based drugs are synthetized to significantly improve the benefit/risk ratio of conventional chemotherapeutics. They allow overcoming some toxic excipients in the formulation of paclitaxel (Cremophor El). In this work, we first studied the physico-chemical and biological properties of Au-NPs synthetized by femtosecond laser ablation and we investigated their safety and cellular uptake. Second, we evaluated the anticancer activity of dendron-paclitaxel conjugates in 2D and 3D cell cultures and showed a delayed effect of this new formulation. Based on these results, the studied nanoparticles are good candidates for future development. By combining the two nano-objects, we will obtain nanoparticles with theranostic properties.

Cette thèse traite du développement de nanoparticules d'imagerie multimodale vectorisées pour détecter spécifiquement des dépôts amyloïdes ou certains récepteurs cellulaires. Ces nanoparticules, dénommées AGuIX (Activation et Guidage de l'Irradiation par rayonnement X), sont composées d'un squelette de polysiloxane fonctionnalisées par des chélates de DOTAGA(Gd3+). Une fois marquées par un fluorophore organique ou des radioisotopes, ces Nps permettent de combiner jusqu'à trois techniques d'imagerie : l'IRM, qui présente une excellente résolution spatiale, et la scintigraphie et l'imagerie optique qui présentent toutes deux une excellente sensibilité. De par leur diamètre hydrodynamique inférieur à 5 nm, ces Nps sont efficacement éliminées par voie rénale et les différents tests in vivo réalisés n'ont pas révélé de toxicité de ces objets. Ainsi, les Nps AGuIX sont particulièrement indiquées dans le cadre d'un diagnostic précis et précoce de différentes pathologies. L'objectif de la thèse consiste donc à greffer à la surface de ces Nps des vecteurs ciblants (i) les fibres amyloïdes ; (ii) les récepteurs asialoglycoprotéines des cellules hépatocytes du foie. Selon la nature du vecteur à greffer (i.e. molécule organique, peptide, fragment d'anticorps, …) différentes stratégies ont été mises en place. Nous avons donc dans un premier temps optimisé les synthèses des Nps vectorisées, pour ensuite évaluer leur affinité pour leurs cibles respectives in vitro et/ou in vivo / The goal of this PhD is to develop multimodal imaging nanoparticles vectorized for the detection of amyloid deposit or specific cells receptors. These Nps, called AGuIX (Activation and Guidance of XRay Irradiation) are composed of a polysiloxane network surrounded by DOTAGA(Gd3+) chelates. One labeled with an organic dye or a radioisotope, these Nps could combine three imaging techniques such as MRI, known for its outstanding spatial resolution, and optical imaging and scintigraphy, known for their strong sensitivity. Thanks to their hydrodynamic diameter below 5 nm, they are efficiently eliminated from the body though renal clearance. Thus, these Nps are particularly indicated for earlier and more accurate diagnosis of a wide range of pathologies. To target amyloid deposits or asialoglycoproteins receptors we optimized the grafting several ligands (i.e. small molecules, peptides, antibody fragments, …). Then, we evaluated their affinity of their respective targets in vitro and/or in vivo

Bien penser la structuration de données est primordial pour obtenir de hautes performances, alors que les processeurs actuels perdent un temps considérable à attendre la complétion de transactions mémoires. En particulier les localités spatiales et temporelles de données doivent être optimisées.Cependant, les transformations de structures de données ne sont pas proprement explorées par les compilateurs, en raison de la difficulté que pose l'évaluation de performance des transformations potentielles. De plus,l'optimisation des structures de données est chronophage, sujette à erreur etles transformations à considérer sont trop nombreuses pour être implémentées à la main dans l'optique de trouver une version de code efficace.On propose de guider les programmeurs à travers le processus de restructuration de données grace à un retour utilisateur approfondi, tout d'abord en donnant une description multidimensionnelle de la structure de donnée initiale, faite par une analyse de traces mémoire issues du binaire de l'application de l'utilisateur, dans le but de localiser des problèmes de stride au niveau instruction, indépendemment du langage d'entrée. On choisit de focaliser notre étude sur les transformations de structure de données, traduisibles dans un formalisme proche du C pour favoriser la compréhension de l'utilisateur, que l'on applique et évalue sur deux cas d'étude qui sont des applications réelles,à savoir une simulation d'ondes cardiaques et une simulation de chromodynamique quantique sur réseau, avec différents jeux d'entrées. La prédiction de performance de différentes transformations est conforme à 5% près aux versions réécrites à la main. / Careful data layout design is crucial for achieving high performance, as nowadays processors waste a considerable amount of time being stalled by memory transactions, and in particular spacial and temporal locality have to be optimized. However, data layout transformations is an area left largely unexplored by state-of-the-art compilers, due to the difficulty to evaluate the possible performance gains of transformations. Moreover, optimizing data layout is time-consuming, error-prone, and layout transformations are too numerous tobe experimented by hand in hope to discover a high performance version. We propose to guide application programmers through data layout restructuring with an extensive feedback, firstly by providing a comprehensive multidimensional description of the initial layout, built via analysis of memory traces collected from the application binary textit {in fine} aiming at pinpointing problematic strides at the instruction level, independently of theinput language. We choose to focus on layout transformations,translatable to C-formalism to aid user understanding, that we apply and assesson case study composed of two representative multithreaded real-lifeapplications, a cardiac wave simulation and lattice QCD simulation, with different inputs and parameters. The performance prediction of different transformations matches (within 5%) with hand-optimized layout code.

Background. Many video games allow for creative expression. Attractive Interactive AB is developing such a game, in which players draw their own levels using pen and paper. For such a game to work, collision geometry needs to be generated from photos of hand-drawn video game levels. Objectives. The main goal of the thesis is to create an algorithm for generating collision geometry from photos of hand-drawn video game levels and to determine whether the generated geometry can replace handcrafted geometry. Handcrafted geometry is manually created using vector graphics editing tools. Methods. A method for generating collision geometry from photos of drawings is implemented. The quality of the generated geometry is evaluated and compared to handcrafted geometry in terms of vertex count and positional accuracy. Ground truths are used to determine the positional accuracy of collision geometry by calculating the resemblance of the created collision geometry and the respective ground truth. Results. The generated geometry has a higher positional accuracy and on average a lower vertex count than the handcrafted geometry. Performance measurements for two different configurations of the algorithm are presented. Conclusions. Collision geometry generated by the presented algorithm has a higher quality than handcrafted geometry. Thus, the generated geometry can replace handcrafted geometry. / Bakgrund. Många datorspel möjliggör kreativa yttringar. Attractive Interactive AB utvecklar ett sådant spel, i vilket spelare ritar sina egna nivåer med hjälp av papper och penna. För att ett sådant spel ska vara möjligt måste kollisionsgeometri genereras från foton av handritade spelnivåer. Syfte. Syftet med examensarbetet är att skapa en algoritm för att generera kollisionsgeometri från foton av handritade datorspelsnivåer och fastställa om den genererade geometrin kan ersätta handgjord geometri. Handgjord kollisionsgeometri skapas manuellt genom använding av redigeringsverktyg för vektorgrafik. Metod. En metod för att generera kollisionsgeometri från foton av ritade datorspelsnivåer implementeras. Kvaliteten av den genererade geometrin evalueras och jämförs med handgjord geometri i fråga om vertexantal och positionsnoggrannhet. Grundreferenser används för att fastställa positionsnoggrannheten av kollisionsgeometri genom att beräkna likheten av den skapta kollisionsgeometrin och respektive grundreferens. Resultat. Den genererade geometrin har en högre positionsnoggrannhet och i genomsnitt ett lägre vertexantal än den handgjorda geometrin. Prestandamätningar för två olika konfigurationer av algoritmen presenteras. Slutsatser. Kollisionsgeometrin som genererats av den föreslagna algoritmen har en högre kvalitet än handgjord geometri. Därmed kan den genererade geometrin ersätta handgjord geometri.

L’évolution des supercalculateurs, de leur origine dans les années 60 jusqu’à nos jours, a fait face à 3 révolutions : (i) l’arrivée des transistors pour remplacer les triodes, (ii) l’apparition des calculs vectoriels, et (iii) l’organisation en grappe (clusters). Ces derniers se composent actuellement de processeurs standards qui ont profité de l’accroissement de leur puissance de calcul via une augmentation de la fréquence, la multiplication des cœurs sur la puce et l’élargissement des unités de calcul (jeu d’instructions SIMD). Un exemple récent comportant un grand nombre de cœurs et des unités vectorielles larges (512 bits) est le co-proceseur Intel Xeon Phi. Pour maximiser les performances de calcul sur ces puces en exploitant aux mieux ces instructions SIMD, il est nécessaire de réorganiser le corps des nids de boucles en tenant compte des aspects irréguliers (flot de contrôle et flot de données). Dans ce but, cette thèse propose d’étendre la transformation nommée Deep Jam pour extraire de la régularité d’un code irrégulier et ainsi faciliter la vectorisation. Ce document présente notre extension et son application sur une mini-application d’hydrodynamique multi-matériaux HydroMM. Ces travaux montrent ainsi qu’il est possible d’obtenir un gain de performances significatif sur des codes irréguliers. / Since the 60s to the present, the evolution of supercomputers faced three revolutions : (i) the arrival of the transistors to replace triodes, (ii) the appearance of the vector calculations, and (iii) the clusters. These currently consist of standards processors that have benefited of increased computing power via an increase in the frequency, the proliferation of cores on the chip and expansion of computing units (SIMD instruction set). A recent example involving a large number of cores and vector units wide (512-bit) is the co-proceseur Intel Xeon Phi. To maximize computing performance on these chips by better exploiting these SIMD instructions, it is necessary to reorganize the body of the loop nests taking into account irregular aspects (control flow and data flow). To this end, this thesis proposes to extend the transformation named Deep Jam to extract the regularity of an irregular code and facilitate vectorization. This thesis presents our extension and application of a multi-material hydrodynamic mini-application, HydroMM. Thus, these studies show that it is possible to achieve a significant performance gain on uneven codes.