La mise en évidence des nanotubes de carbone mono-feuillets (SWCNTs) en 1993 par S. Iijima a été une des découvertes qui a marqué la recherche dans le domaine des nanos. L'étude de leurs propriétés a révélé qu'elles étaient supérieures à celles de matériaux déjà connus et a laissé entrevoir un champ très large d'applications potentielles. Les méthodes de synthèse actuelles permettent de produire des SWCNTs en grande quantité. Cependant, les échantillons de SWCNTs peuvent être hétérogènes tant au niveau de leur composition (impuretés carbonées et métaux catalytiques) qu'en ce qui concerne les caractéristiques des SWCNTs eux-mêmes. Des traitements post-synthèses sont donc indispensables pour améliorer les caractéristiques des échantillons. Dans ce travail, nous avons dans un premier temps mis en oeuvre une procédure de purification (multi-étape) couramment utilisée. En accord avec la littérature, l'optimisation des paramètres expérimentaux notamment en ce qui concerne le traitement d'oxydation n'a pas permis d'obtenir de bons rendements de purification et une sélectivité de réaction performante. Une méthode de purification alternative a été développée. Elle consiste essentiellement à un traitement thermique sous flux de dichlore. Elle a permis de diminuer significativement la proportion d'impuretés métalliques tout en préservant les nanotubes. Elle s'est également révélée efficace avec des échantillons produits selon différentes méthodes. L'autre difficulté majeure dans l'utilisation des nanotubes est leur processabilité. La modification de l'état de surface des nanotubes passe par la fonctionnalisation chimique. Pour cela, nous avons étudié le greffage de fonctions sondes / The discovery of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in 1993 by S. Iijima has been one of the milestones of scientific research in the domain of nanos. The study of their properties has revealed that they were superior to those of materials already known and has let to foresee a field of numerous potential applications. The actual methods of synthesis enable to produce SWCNTs in large quantities. However, the SWCNT samples can be heterogeneous regarding both their composition (carbonaceous and metal impurities) and the features of the as-produced SWCNTs. Post-synthesis treatments are therefore indispensable to improve the characteristics of the samples. In this work, firstly we have carried out a standard multi-step purification procedure. In agreement with literature, the optimization of experimental parameters notably those used for the oxidation treatment did not permit us to obtain neither good yields of purification nor efficient selectivity of reaction. An alternative purification method has thus been developed. It consists mainly in a thermal treatment under a dichlore stream. It has enabled to significantly decrease the proportion of metallic impurities in the samples while preserving the nanotubes. It has also shown that this new purification process was efficient with samples produced by different methods. The other main difficulty in using nanotubes is their processability. Chemical functionalization is then needed to modify nanotube surface properties. In that case, we have studied the grafting of probe functions

L'Apprentissage Automatique tire ses racines d'un large champ disciplinaire qui inclut l'Intelligence Artificielle, la Reconnaissance de Formes, les Statistiques ou l'Optimisation. Dès les origines de l'Apprentissage, les questions computationelles et les propriétés en généralisation ont toutes deux été identifiées comme centrales pour la discipline. Tandis que les premières concernent les questions de calculabilité ou de complexité (sur un plan fondamental) ou d'efficacité computationelle (d'un point de vue plus pratique) des systèmes d'apprentissage, les secondes visent a comprendre et caractériser comment les solutions qu'elles fournissent vont se comporter sur de nouvelles données non encore vues. Ces dernières années, l'émergence de jeux de données à grande échelle en Apprentissage Automatique a profondément remanié les principes de la Théorie de l'Apprentissage. En prenant en compte de potentielles contraintes sur le temps d'entraînement, il faut faire face à un compromis plus complexe que ceux qui sont classiquement traités par les Statistiques. Une conséquence directe tient en ce que la mise en place d'algorithmes efficaces (autant en théorie qu'en pratique) capables de tourner sur des jeux de données a grande échelle doivent impérativement prendre en compte les aspects statistiques et computationels de l'Apprentissage de façon conjointe. Cette thèse a pour but de mettre à jour, analyser et exploiter certaines des connections qui existent naturellement entre les aspects statistiques et computationels de l'Apprentissage. / Machine Learning is known to have its roots in a broad spectrum of fields including Artificial Intelligence, Pattern Recognition, Statistics or Optimisation. From the earliest stages of Machine Learning, both computational issues and generalisation properties have been identified as central to the field. While the former address the question of computability, complexity (from a fundamental perspective) or computational efficiency (on a more practical standpoint) of learning systems, the latter aim at understanding and characterising how well the solutions they provide perform on new, unseen data. Those last years, the emergence of large-scale datasets in Machine Learning has been deeply reshaping the principles of Learning Theory. Taking into account possible constraints on the training time, one has to deal with more complex trade-offs than the ones classically addressed by Statistics. As a direct consequence, designing new efficient algorithms (both in theory and practice), able to handle large-scale datasets, imposes to jointly deal with the statistical and computational aspects of Learning. The present thesis aims at unravelling, analysing and exploiting some of the connections that naturally exist between the statistical and computational aspects of Learning. More precisely, in a first part, we extend the stability analysis, which relates some algorithmic properties to the generalisation abilities of learning algorithms, to a novel (and fine-grain) performance measure, namely the confusion matrix. In a second part, we present a novel approach to learn a kernel-based regression function, that serves the learning task at hand and exploits the structure of

L'amélioration de l'efficacité alimentaire est un enjeu économique et environnemental important pour la production porcine. L'aliment est le premier poste de dépenses en élevage porcin, et le restera vraisemblablement au vu de l'évolution du coût des matières premières. Historiquement, l'efficacité alimentaire a été améliorée en sélectionnant, avec succès, pour une diminution de l'indice de consommation (IC), qui représente l'efficacité de conversion de l'aliment en gain de poids. Dans un contexte d'évolution des objectifs de sélection, de nouvelles stratégies d'amélioration de l'efficacité alimentaire sont recherchées. Ce travail de thèse propose d'en explorer certaines en utilisant des données enregistrées en stations publiques de contrôle de performance entre 2000 et 2009 dans les quatre races porcines en sélection collective en France, deux races maternelles (Large White femelle et Landrace) et deux races paternelles (Large White mâle et Piétrain). L'approche privilégiée s'appuie sur la consommation moyenne journalière résiduelle (CMJR), qui est un critère d'efficacité alimentaire indépendant des performances des animaux, afin d'estimer ses relations génétiques avec les performances de production, ainsi qu'avec les quantités d'azote et de phosphore excrétées. Dans un premier temps, l'étude d'une population expérimentale Large White a montré que les corrélations génétiques entre sexes pour la CMJR étaient proches de 1, permettant par la suite de comparer les estimations de paramètres obtenues sur des femelles Piétrain à celles obtenues sur les mâles castrés des trois autres races. Nous montrons que ce caractère a une héritabilité (h²) comprise entre 0,21 et 0,33 selon les races, qu'il est un peu moins héritable que l'IC (h² entre 0,30 et 0,40), que ces deux caractères présentent des corrélations génétiques favorables (entre 0,52 et 0,85), et que si la CMJR est par définition phénotypiquement indépendante des caractères de croissance et de composition corporelle, elle l'est aussi au niveau génétique (corrélations inférieures à 0,16 en valeur absolue quelle que soit la race). En revanche, la CMJR, comme l'IC, a des relations génétiques antagonistes avec les caractères de qualité de la viande. Cependant, nous montrons que la CMJR, contrairement à l'IC, n'est pas affectée par le génotype halothane en ségrégation chez le Piétrain. Enfin, des corrélations génétiques très élevées avec l'IC (0,97 et plus), et plus modérées avec la CMJR (entre 0,38 et 0,86) ont été trouvées pour l'excrétion d'azote et de phosphore, suggérant la réduction attendue des rejets en réponse à la sélection sur l'efficacité alimentaire. Ces corrélations étaient globalement plus élevées dans les races paternelles que dans les races maternelles. Enfin, l'étude des cinétiques de croissance et d'ingestion des animaux en fonction de leur niveau d'efficacité alimentaire a montré qu'une sélection pour des animaux plus efficaces ne peut être réalisée qu'en adaptant la formulation des aliments, notamment leur concentration en acides aminés, de façon à permettre la pleine expression de leur potentiel génétique. / Improvement of feed efficiency is a main economic and environmental goal for pig production. Feed is the first component of cost production for pig farmers, and this will remain the case due to the evolution of feedstuffs cost. Historically, feed efficiency has been improved through selection, with success, for a decrease of feed conversion ratio (FCR) representing efficiency of feed conversion into body weight gain. In a context of evolving breeding objectives, new strategies of feed efficiency improvement are investigated. This PhD work has studied some of them using data collected in the French central test stations between 2000 and 2009 for the four main pigs breeds used in collective selection, i.e. two dam breeds (Large White dam line and Landrace) and two sire breeds (Large White sire line and Piétrain). The main approach retained here deals with residual feed intake (RFI), which is a criterion of feed efficiency independent from animal's performance level, in order to estimate its genetic relationships with usual production traits, and also with nitrogen and phosphorus quantities excreted by the animals. In a first step, a study of an experimental Large White population showed that genetic correlations between the three sexes for RFI were very close to 1 for RFI. This result allowed the comparisons of the results obtained on Piétrain females with those obtained on castrated males in the three other breeds. We showed that RFI had an heritability (h²) ranging between 0.21 and 0.33 depending on the breed, slightly less heritable than FCR (h² between 0.30 and 0.40) and with a favourable genetic correlation between them (between 0.52 and 0.85). The RFI is, by definition, phenotypically independent from growth rate and carcass composition traits, and this was also the case at the genetic level (genetic correlations lower than 0.16 in absolute values whatever the breed). However, RFI, like FCR, did not display favourable genetic correlations with meat quality traits. Contrary to FCR, RFI was shown to be unaffected by the halothane genotype segregating in the Piétrain breed. Very high genetic correlations with FCR (0.97 and higher), and more moderate genetic correlations with RFI (between 0.38 and 0.86) were found for nitrogen and phosphorus excreted quantities, which indicates that the reduction of excreted quantities is expected in response to selection for a better feed efficiency. These genetic correlations were globally higher in sire lines than in dam lines. Finally, the study of growth and feed intake curves of animals classified according to their feed efficiency level (either RFI or FCR) suggested that breeding for more efficient animals could not be conducted without an adaptation of feed formulation (e.g. for amino acids concentration), in order to allow the full expression of their genetic potential.

Les résultats de la Stimulation Magnétique Transcrânienne répétée (rTMS) dans le traitement des troubles dépressifs résistants, bien que positifs, sont modestes. Ces résultats modérés pourraient s’expliquer par une mauvaise définition de la cible thérapeutique. En effet, la cible thérapeutique dans cette indication est le cortex dorsolatéral préfrontal, c’est-à-dire une large région corticale constituée de plusieurs sub-régions cyto-architecturalement différentes, dont les aires 9 et 46 de Brodmann (BA 9 et BA 46). A partir de l’hypothèse que seule l’une de ces 2 sub-régions pourrait représenter une cible thérapeutique efficace en rTMS, une étude est réalisée afin de comparer la réponse thérapeutique observée par stimulations appliquées sur l’aire 9 et sur l’aire 46 de Brodmann.Quinze patients souffrant de troubles dépressifs (âge moyen : 55 ans) sont randomisés dans une étude en cross-over. Les patients reçoivent 10 séances de rTMS sur chacune des 2 aires (wash-out de 4 semaines entre les 2 séries de stimulation). La rTMS est administrée à 1 Hz sur le cortex droit (120 % du seuil moteur, 360 stimuli par séance). Un neuronavigateur est utilisé pour cibler la BA 9 et BA 46. Les effets thérapeutiques sont mesurés en aveugle avec des échelles standardisées (échelles de dépression de Hamilton et de Montgomery).Les résultats montrent que la rTMS peut être efficace aussi bien sur l’aire 9 que sur l’aire 46 de Brodmann. Toutefois, parmi les répondants, seulement deux d’entre eux ont présenté une réponse thérapeutique sur les 2 aires cérébrales. La plupart des participants n’ont répondu qu’à une seule des deux cibles corticales.Ce résultat suggère que l’identification systématique de la meilleure cible corticale pourrait augmenter les résultats thérapeutiques de la rTMS dans le traitement des troubles dépressifs. Par ailleurs, d’autres paramètres (anatomiques, génétiques, endocriniens) pourraient être déterminants dans l’efficacité des stimulations cérébrales / No abstract

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La présente thèse s’intéresse à la conception et la caractérisation des procédés microstructurés mettant en œuvre des réseaux de microcanaux de différentes dimensions. L’analyse de tels réseaux multi-échelles, représentatifs d’une parallélisastion de microsystèmes élémentaires, a essentiellement servi à identifier les principaux paramètres géométriques et physiques contrôlant les performances de ces réseaux complexes. On a cherché à quantifier l’influence des paramètres géométriques comme le rapport de résistances hydrodynamiques internes, le nombre de canaux et d’échelles opérant ainsi que leur répartition sur le réseau, sur des critères hydrodynamiques comme la maldistribution du fluide et la perte de charge résistive. Il est révélé qu’en fonction des contraintes imposées, un arrangement optimal des canaux sur un nombre pair d’échelles permet de réduire considérablement la maldistribution interne des flux et les pertes de charge résultantes. L’analyse thermique associée à l’analyse hydrodynamique a montré que les performances thermiques des réseaux sont fortement liées à leurs structurations géométriques internes. En présence de réactions catalytiques consécutives, ces mêmes réseaux enregistrent des déviations du rendement du produit désiré. Ces déviations peuvent être levées par une structuration appropriée du réseau catalytique multi-canal. La même architecture de ces réseaux peut être adaptée pour permettre le déroulement des opérations de mélange et/ou des réactions multi-phasiques. Ainsi, pour ces réseaux complexes, où un nombre élevé de variables imbriquées est considéré, des lignes directrices sont ressorties pour aider à leur conception et dimensionnement / This PhD thesis focuses on the design and the characterization of microstructured processes including microchannel networks of various dimensions. The analysis of such multi-scale networks, representative of elementary microsystems parallelization, is mainly used to identify the main geometrical and physical parameters controlling the network performances. Influence of geometrical parameters, such as the internal hydrodynamic resistances ratio, the number of channels and scales and their arrangement in the network, on hydrodynamic criteria like fluid maldistribution and pressure drop is investigated. It is shown that according to some specific constraints, an optimal arrangement of the channels on an even number of scales, allows to reduce significantly the internal flow maldistribution and the consequential pressure losses. The thermal analysis coupled with the hydrodynamic analysis illustrates that the thermal performances of microchannel networks are strongly affected by their internal geometrical arrangement. Nevertheless, the various mixture points located in the network compensate the fluid maldistribution resulting from a non appropriate geometrical arrangement. When consecutive catalytic reactions are performed inside these networks, deviations of the desired product rate can be recorded. These deviations can be reduced by an optimal catalytic network arrangement. The same architecture of these networks is also adapted to allow multi-phase mixing and /or reactions. Thus, using these complex networks, where several variables are considered, guidelines are derived in order to improve their design and their dimensionless

Tous les jours, les enfants et les adolescents sont exposés à de multiples contenus publicitaires, que ce soit à la télévision, dans la rue, dans les films, les jeux vidéos ou sur Internet. Des marques entrent continuellement dans leurs champs auditif et/ou visuel sans qu’ils y fassent attention. De manière générale, le débat éthique autour de la publicité et son impact sur les jeunes est centré le plus souvent sur l’âge auquel ils développent des ressources cognitives suffisantes pour comprendre les intentions persuasives d’un message publicitaire et leur degré de scepticisme envers la publicité. Ainsi, en fonction de l’âge, les jeunes sont perçus, par rapport aux adultes, comme étant « vulnérables et malléables » face aux tentatives d’influence médiatique. Cela conduit notamment certains gouvernements (Suède, Allemagne, Grande Bretagne et peut être France) à mettre en place des mesures restrictives destinées à encadrer la publicité à la télévision dédiée à cette audience. Dans le but de saisir la place et les effets de la publicité dans la vie du jeune consommateur, la thèse de doctorat en Sciences de l’Information et de la Communication, transdisciplinaire, mobilise notamment des ressources théoriques issues de la psychologie, de la sociologie et de la recherche marketing. Au sein d’un modèle de la communication publicitaire accordant une place privilégiée au concept d’influence et développant un pluralisme méthodologique, nous avons mis en place une double démarche de terrain pour étudier l’impact conscient et « non conscient » de la publicité sur ce jeune public et la place qu’elle occupe dans son quotidien. Premièrement, une enquête qualitative menée auprès d’adolescents en Suisse a permis de mieux comprendre les significations associées à la publicité, les représentations sociales qu’ils se forment de son influence et les principaux déterminants de l’environnement socio-culturel (parents-pairs-médias) intervenant dans le processus de socialisation du jeune consommateur. Une des originalités de cette démarche exploratoire consiste à mener une comparaison entre les adolescents et les adultes concernant leurs degrés de « connaissances » et de « compétences » de la publicité et de ses mécanismes de persuasion. Notre enquête montre que l’apprentissage du rôle de consommateur repose en grande partie sur un processus implicite basé non pas sur des discussions au sein de la famille mais sur des observations. Si les jeunes observent en premier lieu leurs parents (le premier agent de socialisation), très vite, ce sont les pairs qui deviennent la source principale d’observation et d’apprentissage. Les pairs sont perçus comme l’agent de socialisation ayant le plus d’influence dans les processus de prise de décision (l’achat). L’éducation parentale concernant la publicité et la consommation reste basique. La publicité et ses techniques de persuasion sont très rarement un sujet de discussion au sein des familles modernes. Cependant, lorsqu’elles le sont, les discussions ont essentiellement pour conséquence d’accroître l’esprit critique du jeune et son degré de scepticisme envers la publicité. Notre enquête permet, entre autres, de faire ressortir l’existence de rituels et de « pacte de confiance » entre les jeunes et leurs parents dans la consommation des adolescents d’aujourd’hui. / Everyday, children and adolescents are exposed to multiple advertising contents on the street, on television, in movies, in video games or on the Internet. They are continuously exposed to brands visually and or auditively, unbeknownst to them. Discussions on ethics about advertisement and its impact on young public tend to assess at which age youths develop their cognitive resources to understand persuasive intentions of advertisement and their skepticism towards it. Because of their age, young consumers are seen as more vulnerable and influenceable than adults when facing persuasive attempts. As a result, some governments, such as Sweden, Germany, Great Britain, (and possibly France, in the future) have established restrictive rules for advertisement targeted at youths on television. This doctoral dissertation studied effects of publicity on today’s youths life using a transdisciplinary approach which included psychology, sociology and marketing research. Influence was the main concept for the advertisement model in this study. The author used complimentary methods, such as field studies and an experiment to measure the effect of conscious and unconscious effect of advertisement on youths and its importance in their daily life. First, a qualitative survey was carried out with youths in Switzerland. It helped better understand how important they consider advertisement, how influence is socially represented, and which socio-cultural environment factors (parents, peers, media) are intervening in their socialization process.

Ce travail porte sur la caractérisation de matériaux en couches minces par spectroscopie terahertz dépendant du temps. Dans ce but, nous avons élaboré un banc d’analyse spectroscopique dont l’émission et la détection terahertz reposent sur l’utilisation de laser femtoseconde, de semi-conducteurs, de photocommutateurs ultrarapides ou de cristaux électro-optiques. La réponse diélectrique quantitative de matériaux ferroélectriques (titanate de baryum/ - Ba1-xSrxTiO3) déposés sous forme de couches minces, a permis de mettre en évidence l’importance des modes mous de phonon par une étude en température. Enfin, le comportement électromagnétique de polymères conducteurs à base de polyaniline a été effectué notamment leur efficacité de blindage en bande millimétrique et submillimétrique. / This work concerns the characterization of thin film materials by terahertz time domain spectroscopy. For this purpose, we elaborated a terahertz setup in which the terahertz emission and terahertz detection are based on the use of femtosecond laser, semiconductors, ultrafast photoswitches or electro-optic crystals. The study of dielectric function of ferroelectrics thin film (barium titanate/-Ba1-xSrxTiO3) with temperature, give the importance of soft phonon mode. Finally, the electromagnetic behavior of conducting polymers based on polyaniline was made, in particular their shelding effectiveness in millimeter and sub-millimeter length.

Cette thèse propose une approche de modélisation d'un processus adaptatif et itératif de collecte des données, ainsi qu'un outil de validation via des indicateurs d'efficacité opérationnelle de l'équipement. Une approche nommée "Tropos", établie grâce à la théorie de l'information, est donc développée pour modéliser et évaluer le processus de collecte de données. L'approche, originale, permet de synthétiser trois indicateurs qui caractérisent l'efficacité du processus de collecte : 1) utilité des données, 2) complexité du processus, 3) gain d'information par une activité élémentaire du processus. Un modèle original, basé sur les réseaux de Pétri stochastiques colorés couplé à la simulation Monte Carlo, est également proposé pour valider l'efficacité du processus de collecte de données. Ce modèle utilise comme données d'entrée les modèles des processus stochastiques de dégradation, de défaillance et de maintenance des composants de l'équipement. Les paramètres des modèles d'entrée sont supposés connus et extraits des données collectées. Les propriétés du modèle réseau de Pétri stochastique coloré permettent d'extraire les coupes minimales indispensables à l'évaluation de l'état et de l'efficacité opérationnelle de l'équipement. Elles permettent également de traiter les systèmes de structure k/n. L'effectivité de l'approche proposée est enfin illustrée sur un système de production d'énergie multi-source renouvelable, grâce à l'implémentation des algorithmes du modèle sous le logiciel Silab / This thesis proposes a modeling approach of an adaptive and iterative data collection process, and a validation tool via operational effectiveness features for equipment. An approach, named "Tropos", established based on the information theory, is developed to modeling and evaluating data collection processes. This is an original approach, which allows synthesizing three features that characterize the effectiveness of a data collection process: 1) data usefulness, 2) process complexity, 3) gain of information by a basic process activity. An original model, based on colored stochastic Petri nets coupled to the Monte Carlo simulation, has also been developed to validate the effectiveness of the data collection process. This model uses as input, stochastic process models of degradation, of failure and of maintenance of equipment components. The input parameters of the models are assumed to be known and obtained from the collected data. The properties of colored stochastic Petri net model are also used to derive the minimum cuts required to assess the equipment condition and operational effectiveness. These properties also allow to treating systems of k/n structures. The effectiveness of the proposed approach is finally illustrated on a multi-source renewable energy production system, by implementing the algorithms of the model under the Silab software environment

Le problème de non-reproductibilté numérique surgit dans les calculs parallèles principalement à cause de la non-associativité de l’addition flottante. Les environnements parallèles changent dynamiquement l’ordre des opérations. Par conséquent, les résultats numériques peuvent changer d’une exécution à une autre. Nous garantissons la reproductibilité en étendant autantque possible l’arrondi correct à des séquences de calculs plus importantes que les opérations arithmétique exigées par le standard IEEE-754. Nous introduisons RARE-BLAS une implémentation des BLAS qui est reproductible et précise en utilisant les transformations sans erreur et les algorithmes de sommation appropriés. Nous présentons dans cette thèsedes solutions pour le premier (asum, dot and nrm2) et le deuxième (gemv and trsv) niveaux des BLAS. Nous développons une implémentation de ces solutions qui utilise les interfaces de programmation parallèles (OpenMP et MPI) et les jeu d’instructions vectorielles. Nous comparons l’efficacité de RARE-BLAS à une bibliothèque optimisé (Intel MKL) et à des solutionsreproductibles existantes. / Numerical reproducibility failures rise in parallel computation because floating-point summation is non-associative. Massively parallel systems dynamically modify the order of floating-point operations. Hence, numerical results might change from one run to another. We propose to ensure reproducibility by extending as far as possible the IEEE-754 correct rounding property to larger computing sequences. We introduce RARE-BLAS a reproducible and accurate BLAS library that benefits from recent accurate and efficient summation algorithms. Solutions for level 1 (asum, dot and nrm2) and level 2 (gemv and trsv) routines are designed. Implementations relying on parallel programming API (OpenMP, MPI) and SIMD extensions areproposed. Their efficiency is studied compared to optimized library (Intel MKL) and other existing reproducible algorithms.