Dans cette thèse, nous étudions les propriétés quantitatives de récurrence de certains systèmes dynamiques préservant une mesure infinie. Nous nous intéressons au premier temps de retour des orbites d'un système dynamique dans un petit voisinage de leurs points de départ. Tout d'abord, nous commençons par considérer un modèle jouet probabilistique pour éclairer la stratégie de nos preuves. On s'intéresse particulièrement au cas où la mesure est infinie, plus précisément, nous considérons les Z -extensions des sous-shift de type fini. Nous étudions le comportement asymptotique du premier temps de retour au voisinage de l'origine, et nous établissons des résultats de type de convergence presque partout, et aussi de convergence en loi par rapport à toute mesure de probabilité absolument continue par rapport à la mesure infinie. Dans ce travail, nous nous également intéressons à d'autres systèmes dynamiques. Nous considérons un flot Axiome A(gt)t sur une variété riemannienne M munie d'une mesure σ -finie μ. Nous supposerons que la mesure μ est une mesure d'équilibre pour (gt)t. Afin d'établir nos résultats, nous introduisons des notions de dynamique hyperbolique. En particulier, nous considérons la section de Markov qui a été introduite par Bowen et Ratner. / In this thesis, we study the quantitative recurrence properties of some dynamical systems preserving an infinite measure. We are interested in the first return time of the orbits of a dynamical system into a small neighborhood of their starting points. First, we start by considering a toy probabilistic model to clarify the strategy of our proofs. Our interest is when the measure is indeed infinite, more precisely we consider the Z-extensions of subshifts of finite type. We study the asymptotic behavior of the first return time near the origin, and we establish results of an almost everywhere convergence kind, and a convergence in distribution with respect to any probability measure absolutely continuous with respect to the infinite measure. In this work, we are also interested in another dynamicals systems. We consider an Axiom A flow (gt)t on a Riemannian manifold M endowed with a σ-finite measure μ. We will assume that the measure μ is an equilibrium measure for (gt)t. In order to establish our results, we introduce notions from hyperbolic dynamics. In particular, we consider the Markov section which was constructed by Bowen and Ratner.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Cette thèse étudie deux modèles de réalisabilité pour la logique classique construits sur la sémantique des jeux HO, interprétant la logique, l'arithmétique et l'analyse classiques directement par des programmes manipulant un espace de stockage d'ordre supérieur.La non-innocence en jeux HO autorise les références d'ordre supérieur, et le non parenthésage révèle la CPS des jeux HO et fournit une catégorie de continuations dans laquelle interpréter le lambda-mu calcul de Parigot. Deux modèles de réalisabilité sont construits sur cette interprétation calculatoire directe des preuves classiques.Le premier repose sur l'orthogonalité, comme celui de Krivine, mais il est simplement typé et au premier ordre. En l'absence de codage de l'absurdité au second ordre, une mu-variable libre dans les réaliseurs permet l'extraction. Nous définissons un bar-récurseur et prouvons qu'il réalise l'axiome du choix dépendant, utilisant deux conséquences de la structure de CPO du modèle de jeux: toute fonction sur les entiers (même non calculable) existe dans le modèle, et toute fonctionnelle sur des séquences est Scott-continue. La bar-récursion est habituellement utilisée pour réaliser intuitionnistiquement le « double negation shift » et en déduire la traduction négative de l'axiome du choix. Ici, nous réalisons directement l'axiome du choix dans un cadre classique.Le second, très spécifique au modèle de jeux, repose sur des conditions de gain: des ensembles de positions d'un jeu munis de propriétés de cohérence. Un réaliseur est alors une stratégie dont les positions sont toutes gagnantes. / This thesis investigates two realizability models for classical logic built on HO game semantics. The main motivation is to have a direct computational interpretation of classical logic, arithmetic and analysis with programs manipulating a higher-order store.Relaxing the innocence condition in HO games provides higher-order references, and dropping the well-bracketing of strategies reveals the CPS of HO games and gives a category of continuations in which we can interpret Parigot's lambda-mu calculus. This permits a direct computational interpretation of classical proofs from which we build two realizability models.The first model is orthogonality-based, as the one of Krivine. However, it is simply-typed and first-order. This means that we do not use a second-order coding of falsity, and extraction is handled by considering realizers with a free mu-variable. We provide a bar-recursor in this model and prove that it realizes the axiom of dependent choice, relying on two consequences of the CPO structure of the games model: every function on natural numbers (possibly non computable) exists in the model, and every functional on sequences is Scott-continuous. Usually, bar-recursion is used to intuitionistically realize the double negation shift and consequently the negative translation of the axiom of choice. Here, we directly realize the axiom of choice in a classical setting.The second model relies on winning conditions and is very specific to the games model. A winning condition is a set of positions in a game which satisfies some coherence properties, and a realizer of a formula is then a strategy which positions are all winning.

Cette thèse de doctorat a pour sujet les modèles de la théorie homotopique des types avec l'Axiome d'Univalence introduit par Vladimir Voevodsky. L'auteur prend pour cadre de travail les définitions de type-theoretic model category, type-theoretic fibration category (cette dernière étant la notion de modèle considérée dans cette thèse) et d'univers dans une type-theoretic fibration category, définitions dues à Michael Shulman. La problématique principale de cette thèse consiste à approfondir notre compréhension de la stabilité de l'Axiome d'Univalence pour les catégories de préfaisceaux, en particulier pour les groupoïdes équipés d'une involution. / This PhD thesis deals with some new models of Homotopy Type Theory and the Univalence Axiom introduced by Vladimir Voevodsky. Our work takes place in the framework of the definitions of type-theoretic model categories, type-theoretic fibration categories (the notion of model under consideration in this thesis) and universe in a type-theoretic fibration category, definitions due to Michael Shulman. The goal of this thesis consists mainly in the exploration of the stability of the Univalence Axiom for categories of functors , especially for groupoids equipped with involutions.

Dans cette thèse nous étudions les sémantiques ludothéoriques, conçues comme les altérnatives à la sémantique traditionelle de Tarski, qui metent en marche le princip Meaning is in use et l’idée des jeux de language de second Wittgenstein: le sens des constantes logiques est donné par les règles qui en fixent l’usage et qui apparaissent dans les interactions social que sont les jeux de langage. Deux traditions ludotheorique sont présentées: Game Theoretical Semantics (GTS), proposé par Hintikka et Sandu en 1968 et Dialogical logic, proposé initialement par Paul Lorenzen et Kuno Lorenz en 1955 et developé à partir de 1993 par Shahid Rahman et ses collègues. En 1989 Hintikka et Sandu ont arrivé à l’idée des jeux avec des informations imparfaits qui les a emmené à Independence Friendly Logique (IF logic), logique du premiere ordre qui dépasse en expressivité la logique classique. Deux chapitres de cette thèse sont consacrés à l’axiom de choix et au traitement de l’anaphore, deux sujets choisis par Hintikka pour démontrer la fécondité de la logique IF et de GTS. Le but de cette thèse et de montrer que’il est possible de rendre compte aussi bien et à moindre frais dans le cadre dialogique. Plus précisément, la logique IF est comparée avec la théorie constructive des types dans la forme dialogique pour conclure à la supériorité de cette dernière qui a le même pouvoir explicatif qu’IF sans sacrifier pour autant la dimension inférentielle de la logique. / This thesis studies game-theoretically oriented semantics which provide an alternative to traditional Tarski-style semantics, implementing Wittgenstein’s idea of the meaning as use. Two different game theoretical traditions are presented: Game Theoretical Semantics (GTS), developed by Jaako Hintikka and Gabriel Sandu, and Dialogical logic, first introduced by Paul Lorenzen and Kuno Lorenz and further developed by Shahid Rahman and his associates. In 1989 Hintikka and Sandu came up with games with imperfect information. Those games yielded Independence friendly first-order logic (IF logic), exceeding the expressive power of classical first-order logic. It is expressive enough to enable formulating linearly, and at the first-order level, sentences containing branching quantification. Because of this characteristic, Hintikka claims that IF logic is most suitable for at least two main purposes: to be the logic of the first-order fragment of natural language; and to be the medium for the foundation of mathematics. This thesis aims to explore the above uses of IF logic. The properties of IF logic are discussed, as well as the advantages of this approach such as the possibility of taking account of (in)dependency relations among variables; GTS-account of two different notions of scope of quantifiers; the “outside–in” direction in approaching the meaning, which turns out to be advantageous over the traditional “inside-out” approach; the usefulness of game-theoretic reasoning in mathematics; the expressiveness of IF language, which allows formulating branching quantifiers on the first-order level, as well as defining the truth predicate in the language itself. We defend Hintikka’s stance on the first-order character of IF logic against some criticisms of this point. The weak points are also discussed: first and foremost, the lack of a full axiomatization for IF logic and second, the problem of signalling, a problematic phenomenon related to the possibility of imperfect information in a game. We turn to another game-theoretically oriented semantics, that of Dialogical Logic linked with Constructive Type Theory, in which dependency relations can be accounted for, but without using more means than constructive logic and the dialogical approach to meaning have to offer. This framework is used first to analyse and confront Hintikka’s take on the axiom of choice, and second to analyse the GTS account of anaphora.

Cette thèse s'intéresse au contenu calculatoire des preuves classiques, et plus spécifiquement aux preuves avec effets de bord et à la réalisabilité classique de Krivine. Le manuscrit est divisé en trois parties, dont la première consiste en une introduction étendue des concepts utilisés par la suite. La seconde partie porte sur l’interprétation calculatoire de l’axiome du choix dépendant en logique classique. Ce travail s'inscrit dans la continuité du système dPAω d'Hugo Herbelin, qui permet d’adapter la preuve constructive de l’axiome du choix en théorie des types de Martin-Löf pour en faire une preuve constructive de l’axiome du choix dépendant dans un cadre compatible avec la logique classique. L'objectif principal de cette partie est de démontrer la propriété de normalisation pour dPAω, sur laquelle repose la cohérence du système. La difficulté d'une telle preuve est liée à la présence simultanée de types dépendants (pour la partie constructive du choix), d'opérateurs de contrôle (pour la logique classique), d'objets co-inductifs (pour "encoder" les fonctions de type N → A par des streams (a₀,a₁,...)) et d'évaluation paresseuse avec partage (pour ces objets co-inductifs). Ces difficultés sont étudiées séparément dans un premier temps. En particulier, on montre la normalisation du call-by-need classique (présenté comme une extension du λµµ̃-calcul avec des environnements partagé), en utilisant notamment des techniques de réalisabilité à la Krivine. On développe ensuite un calcul des séquents classique avec types dépendants, définie comme une adaptation du λµµ̃-calcul, dont la correction est prouvée à l'aide d'une traduction CPS tenant compte des dépendances. Enfin, une variante en calcul des séquents du système dPAω est introduite, combinant les deux points précédents, dont la normalisation est finalement prouvée à l'aide de techniques de réalisabilité. La dernière partie, d'avantage orientée vers la sémantique, porte sur l’étude de la dualité entre l’appel par nom (call-by-name) et l’appel par valeur (call-by-value) dans un cadre purement algébrique inspiré par les travaux autour de la réalisabilité classique (et notamment les algèbres de réalisabilité de Krivine). Ce travail se base sur une notion d'algèbres implicatives développée par Alexandre Miquel, une structure algébrique très simple généralisant à la fois les algèbres de Boole complètes et les algèbres de réalisabilité de Krivine, de manière à exprimer dans un même cadre la théorie du forcing (au sens de Cohen) et la théorie de la réalisabilité classique (au sens de Krivine). Le principal défaut de cette structure est qu’elle est très orientée vers le λ-calcul, et ne permet d’interpréter fidèlement que les langages en appel par nom. Pour remédier à cette situation, on introduit deux variantes des algèbres implicatives les algèbres disjonctives, centrées sur le “par” de la logique linéaire (mais dans un cadre non linéaire) et naturellement adaptées aux langages en appel par nom, et les algèbres conjonctives, centrées sur le “tenseur” de la logique linéaire et adaptées aux langages en appel par valeur. On prouve en particulier que les algèbres disjonctives ne sont que des cas particuliers d'algèbres implicatives et que l'on peut obtenir une algèbre conjonctive à partir d'une algèbre disjonctive (par renversement de l’ordre sous-jacent). De plus, on montre comment interpréter dans ces cadres les fragments du système L de Guillaume Munch-Maccagnoni en appel par valeur (dans les algèbres conjonctives) et en appel par nom (dans les algèbres disjonctives). / This thesis focuses on the computational content of classical proofs, and specifically on proofs with side-effects and Krivine classical realizability. The manuscript is divided in three parts, the first of which consists of a detailed introduction to the concepts used in the sequel.The second part deals with the computational content of the axiom of dependent choice in classical logic. This works is in the continuity of the system dPAω developed Hugo Herbelin. This calculus allows us to adapt the constructive proof of the axiom of choice in Martin-Löf's type theory in order to turn it into a constructive proof of the axiom of dependent choice in a setting compatible with classical logic. The principal goal of this part is to prove the property of normalization for dPAω, on which relies the consistency of the system. Such a proof is hard to obtain, due to the simultaneous presence of dependent types (for the constructive part of the choice), of control operators (for classical logic), of co-inductive objects (in order to "encode" functions of type N → A as streams (a₀,a₁,...)) and of lazy evaluation with sharing (for this co-inductive objects). These difficulties are first studied separately. In particular, we prove the normalization of classical call-by-need (presented as an extension of the λµ̃µ-calculus with shared environments) by means of realizability techniques. Next, we develop a classical sequent calculus with dependent types, defined again as an adaptation of the λµ̃µ-calculus, whose soundness is proved thanks to a CPS translation which takes the dependencies into account. Last, a sequent-calculus variant of dPAω is introduced, combining the two previous systems. Its normalization is finally proved using realizability techniques. The last part, more oriented towards semantics, studies the duality between the call-by-name and the call-by-value evaluation strategies in a purely algebraic setting, inspired from several works around classical realizability (and in particular Krivine realizability algebras). This work relies on the notion of implicative algebras developed by Alexandre Miquel, a very simple algebraic structure generalizing at the same time complete Boolean algebras and Krivine realizability algebras, in such a way that it allows us to express in a same setting the theory of forcing (in the sense of Cohen) and the theory of classical realizability (in the sense of Krivine). The main default of these structures is that they are deeply oriented towards the λ-calculus, and that they only allows to faithfully interpret languages in call-by-name. To remediate the situation, we introduce two variants of implicative algebras: disjunctive algebras, centered on the "par" connective of linear logic (but in a non-linear framework) and naturally adapted to languages in call-by-name; and conjunctives algebras, centered on the "tensor" connective of linear logic and adapted to languages in call-by-value. Amongst other things, we prove that disjunctive algebras are particular cases of implicative algebras and that conjunctive algebras can be obtained from disjunctive algebras (by reversing the underlying order). Moreover, we show how to interpret in these frameworks the fragments of Guillaume Munch-Maccagnoni's system L corresponding to a call-by-value calculus (within conjunctive algebras) and to a call-by-name calculus (within disjunctive algebras).

This thesis presents the strong and weak forms of the Banach-Tarski paradox based on the Hausdorff paradox. It provides modernized proofs of the paradoxes and necessary properties of equidecomposable and paradoxical sets. The historical significance of the paradox for measure theory is covered, along with its incorrect attribution to Banach and Tarski. Finally, the necessity of the axiom of choice is discussed and contrasted with other axiomatic and topological assumptions that enable the paradoxes. / Den här uppsatsen presenterar den starka och svaga formen av Banach-Tarskis paradox baserade på Hausdorffs paradox. Den tillhandahåller moderniserade bevis av paradoxerna och nödvändiga egenskaper av likuppdelningsbara och paradoxala mängder. Den historiska betydelsen av paradoxen på måtteori tas upp samt dess felaktiga tillskrivning till Banach och Tarski. Till sist diskuteras behovet av urvalsaxiomet som ställs i kontrast mot andra axiomatiska och topologiska antaganden som möjliggör paradoxerna.