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

Le Volume important de la représentation numérique des images pose (entre autres) le problème de leur codage sous forme condensée. Nous avons développé une méthode permettant de construire un code fortement comprimé à partir d'une image bicolore. Elle permet d'extraire tous les objets de l'image en un seul balayage tout en attachant à chaque objet des caractéristiques de sa forme. Des traitements de compression différents sont alors adaptés à chaque type d'objet. Grâce à une technique d'affichage reposant sur des principes simples, des opérations algébriques sont possibles sur les contours extraits. L'adéquation à tout format d'image et à toute précision de la saisie est inhérente au principe même de la méthode. Nous proposons un découpage en modules indépendants, en ayant pour objectif une parallélisation ultérieure. Le logiciel, en version monoprocesseur, a été réalisé sur une SM90 (CNET), sous le système Unix, et donne de résultats souvent meilleurs ou comparables à ceux obtenus par les méthodes connues actuellement.

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

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Les risques naturels et anthropiques font peser sur les territoires et les populations des menaces telles, qu'ils font l'objet de nombreuses études à but préventif. Une des manières de réduire le risque consiste à diminuer la vulnérabilité des enjeux exposés, c'est-à-dire à prévenir l'endommagement potentiel des entités soumises au risque. Parmi celles-ci, les réseaux de transport occupent une place particulière, car non seulement le risque constitue une menace matérielle (sur l'infrastructure), mais il met également en péril les fonctions assurées par les réseaux (l'usage) en dégradant les propriétés induites par leur structure (les potentialités relationnelles).<br />Afin de comprendre et d'anticiper les perturbations fonctionnelles d'un réseau de transport menacé par des catastrophes, il est donc pertinent de définir et d'évaluer la vulnérabilité de sa structure et d'en comprendre les mécanismes sous-jacents. Pour ce faire, nous aurons besoin préalablement de définir avec précision le cadre, les hypothèses, les choix de modélisation et les outils relatifs à l'étude de la structure des réseaux.<br />Sur cette base, nous présenterons ensuite la définition traditionnelle de la vulnérabilité ainsi que les outils d'évaluation et de caractérisation associés, et nous en analyserons la portée et les limites. Nous proposerons enfin d'améliorer la compréhension de la vulnérabilité structurelle des réseaux en mettant en évidence et en caractérisant les propriétés de la trame explicatives des niveaux de vulnérabilité. L'ensemble des recherches seront éprouvées à travers l'étude de plusieurs réseaux réels, opérant à différentes échelles, et présentant, pour certains, des singularités intéressantes dans un contexte de risques (réseau de métro parisien, réseaux routiers orléanais, français et européen).

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Résumé : Il semble que le cerveau atténuerait les stimuli provenant de nos actions par rapport aux stimuli d’origine externe, ceci afin d’augmenter la pertinence des informations environnementales. Lors de la production d’un mouvement, la copie de la commande motrice serait utilisée pour anticiper les conséquences sensorielles. Les conséquences sensorielles prédites permettraient ainsi d’atténuer les réafférences réelles du mouvement. Plusieurs évidences montrent que l’activité corticale liée aux réafférences somatosensorielles et auditives est atténuée lorsque celles-ci résultent de nos propres mouvements par rapport à lorsqu’elles proviennent d’une cause externe. L’étude présentée dans ce mémoire a investigué l’existence d’une atténuation des réafférences visuelles lors d’un mouvement d’atteinte du bras vers une cible. L’expérience consistait en une tâche de pointage de la main vers une cible visuelle, pendant laquelle l’activité EEG des sujets était enregistrée. L’intervalle de temps entre la position réelle de la main et le curseur visuel associé à celle-ci était manipulé. De fait, le retour visuel était fourni soit en temps réel soit avec un retard de 150 ms. Le délai créait ainsi un décalage entre les conséquences visuelles prédites et réelles du mouvement. Les résultats montrent que l’amplitude de la composante N1 du Potentiel Évoqué Visuel (PEV) associé au retour visuel de la main était réduite dans le cortex pariétal lorsque le retour visuel était fourni en temps réel par rapport à lorsqu’il était présenté en retard. Conséquemment, ces données suggèrent que les réafférences visuelles du membre en mouvement sont atténuées au niveau cortical lorsqu’elles correspondent aux prédictions. L’association des résultats comportementaux et électrophysiologiques supportent également d’autres études qui montrent que les processus sensorimoteurs sont plus fins que la perception consciente. À la lumière de la littérature, la modulation de la composante N1 enregistrée aux électrodes pariéto-occipitales suggère l’implication des régions pariétales dans l’intégration des retours sensoriels et des prédictions motrices. En discussion, nous proposons que les retours visuels liés au contrôle en ligne du membre soient modulés au niveau pariétal en raison des prédictions motrices cérébelleuses, à l’instar des retours tactiles. / Abstract : It is well established that the cortical processing of somatosensory and auditory signals is attenuated when they result from self-generated actions as compared to external events. This phenomenon is thought to result from an efference copy of motor commands used to predict the sensory consequences of an action through a forward model. The present work examined whether attenuation also takes place for visual reafferent signals from the moving limb during voluntary reaching movements. To address this issue, EEG activity was recorded in a condition in which visual feedback of the hand was provided in real time and compared to a condition in which it was presented with a 150 ms delay, thus creating a mismatch between the predicted and actual visual consequences of the movement. Results revealed that the amplitude of the N1 component of the visual ERP evoked by hand visual feedback over the parietal cortex was significantly smaller when presented in real time as compared to when it was delayed. These data suggest that the cortical processing of visual reafferent signals is attenuated when they are correctly predicted, likely as a result of a forward model.

Dans cette thèse, on étudie les C2-feuilletages de codimension 1, dans les 3-variétés compactes connexes et orientables. Il est bien connu que l’on peut construire explicitement sur de telles variétés un feuilletage qui possède des composantes de Reeb. Vient alors le problème crucial d’existence des feuilletages tendus (toujours ouvert).Rappelons qu’un feuilletage tendu n’admet pas de composante de Reeb, mais que la réciproque est fausse.La première partie de ce travail, consiste à comprendre la différence entre un feuilletage non-tendu sans composante de Reeb et un feuilletage tendu. On verra que l’orientation transverse des feuilles toriques joue un rôle crucial, en donnant une condition nécessaire et suffisante sur cette orientation transverse pour qu’un feuilletage soit tendu. Pour cela on étudiera de près les procédés géométriques de tourbillonement et de spiralement, et on montrera qu’ils apparaissent toujours au voisinage d’une feuille torique.La seconde partie de ce travail se concentre sur le problème d’existence de feuilletages tendu. Rappelons que depuis les travaux de D. Gabai [1983], on sait que si une 3-variété admet une homologie non-triviale, alors elle admet un feuilletage tendu. Mais le problème d’existence est toujours ouvert parmi les sphères d’homologies, et on s’intéresse ici à celles qui sont fibrées de Seifert. On montre que toutes les sphères d’homologie entière fibrées de Seifert sauf S3 et la sphère d’homologie de Poincaré admettent un feuilletage tendu. Par contre, parmi les sphères d’homologie rationnelle non-entière, fibrées de Seifert, il existe une infinité de telles variétés qui admettent un feuilletage tendu, et une infinité qui n’en admettent pas. / In this thesis, we study codimension 1, C2-foliations, in compact, connected and orientable 3-manifolds. It is well known that we can explicitly construct on such manifolds a foliation admitting Reeb components. Then comes the crucial problem of existence of taut foliation (still opened).Recall that a taut foliation does not admit a Reeb component, but the converse is false. The first step of this work focuses on the difference between a non-taut and Reebless foliation, and a taut foliation. We will understand that the transverse orientation of the torus leaves plays a key-role, by giving a necessary and sufficient condition on the transverse orientation, for a foliation to be taut. For this, we will study the geometric processes of turbulization and spiraling with generalizations, and we see that they always appear in a neighborhood of a torus leaf.The second step of this work is concentrated on the problem of existence of taut foliations. Recall that since the work of D. Gabai [1983], we know that if a 3-manifold has non-trivial homology, then it admits a taut foliation. This problem is still opened among homology spheres and we focus here on Seifert fibered ones. We show that all Seifert fibered integral homology spheres (but S3 and Poincar &#769;e homology sphere) admit a taut foliation. Nevertheless, among Seifert fibered rational (and non-integral) homology spheres, there exist infinitely many which admit a taut foliation and infinitely many which do not admit one.

Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire ont permis le développement d'imageurs à courants de Foucault (ICF) intégrés et innovateurs utilisant un procédé magnéto-optique pour la mesure directe haute résolution de champ magnétique. Les ICF sont destinés à l'évaluation non-destructive des joints rivetés sur des structures aéronautiques et permettront la caractérisation avancée de ces structures. Les images fournies par l'ICF de laboratoire utilisé durant cette thèse et appliqué à l'inspection de rivets fissurés présentent des informations utiles pour la caractérisation des rivets. Ces images nécessitent des traitements par des algorithmes d'amélioration de la visualisation des fissures afin de mener à bien ces caractérisations. Ces algorithmes basés sur des analyses en composantes principales (ACP) ont été développés et leurs performances quantifiées. A partir de ces données traitées, des processus de caractérisation de rivets, c'est à dire la détection de fissures et leur classification en termes de longueur et profondeur, ont été proposés. Ces traitements donnent de bons résultats et permettent de localiser assez précisément des fissures enfouies dans les plaques de métal rivetées. Cette étude est particulièrement encourageante car elle permettra par la suite d'appliquer des algorithmes d'inversion afin de reconstruire les défauts détectés.

This thesis treats of channel models for polarized multi-antenna wireless systems. Polarized multi-antenna systems are systems that use perpendicularly polarized, co-located antennas at the base station and at the mobile terminal, in order to benefit from the so-called polarization diversity. Such systems benefit from the advantages of MIMO systems while still maintaining a compact equipment size. Two models will be presented in this thesis. The first one is the Polarized-Input Polarized-Output (PIPO) channel model, the second one is the Polarized-Diffuse-Directional channel model. The PIPO model is a statistical channel model for tri-polarized to tri-polarized communication systems. A tri-polarized antenna system is a tranceiver using three perpendicular antennas. The aim of the PIPO channel model is to have a model that has a simple mathematical structure, so it can be used for solving precoding equations or capacity calculations. Although the PIPO model has a very simple structure, it takes the following parameters into account: coherent channel component, cross-polar channel power imbalance, inter-channel correlation, short- and long-scale time variance. Experimental measurements are used to parameterize the model. It is shown how the model parameters are extracted from experimental measurements, and the results are analyzed to allow further simplification of the model. The PDD model, on the other hand, is a geometry-based stochastic channel model. It models the channel as a sum of clusters, where each cluster consists of groups of multipath components (MPCs). The PDD model includes two novelties that will be developed in detail in this thesis. - The model considers polarization on a per-cluster basis. This permits to have a more accurate description of the polar-angular spectrum. - The diffuse multipath component (DMC) is included by considering a diffuse component for each cluster. The diffuse cluster component is then modeled as the sum of a set of diffuse MPCs. The model is specified in detail, and it is shown how the model can be generated. Experimental measurements were carried out to parameterize the model. A new extraction technique for extracting the specular-diffuse clusters from the measurements is proposed. This technique is based on joint clustering of the specular MPCs and the bins of the diffuse component. The experimental results are analyzed, and superimposed with environment information to gain further insight into the physical aspects of clustered propagation. Finally, both models are validated. Several validation metrics are introduced, and their pertinence in the context of polarized MIMO systems is highlighted. Both models are successfully validated, and the advantages and limitations of each models are investigated. Cette thèse traite des modèles de canal pour systèmes sans-fils multi-antennes polarisés. Des systèmes multi-antennes polarisés sont des systèmes qui utilisent des antennes polarisées perpendiculairement co-localisées à la station de base et au terminal mobile, dans le but de bénéficier de la diversité de polarisation. De tels systèmes peuvent bénéficier des avantages des systèmes MIMO tout en diminuant l'encombrement des équipements. Deux modèles seront présentés dans cette thèse. Le premier est le modèle Polarized-Input Polarized-Output (PIPO), le second est le modèle Polarized-Diffuse-Directional (PDD). Le modèle PIPO est un modèle statistique pour des systèmes de communication tri-polaire à tri-polaire. Un système tri-polaire est un émetteur ou un récepteur qui utilise trois antennes perpendiculaires. Le but du modèle de canal PIPO est d'avoir un modèle qui a une structure mathématique simple, afin qu'il puisse être utilisé pour résoudre des équations de précodage ou des calculs de capacité. Malgré la structure simple du modèle PIPO, il tient compte des paramètres suivants: la composante cohérente du canal, les différences de puissance entre canaux cross-polaires, la corrélation entre canaux, les variations à courte et à longue échelle de temps. Des mesures expérimentales ont été réalisées afin de paramétriser le modèle. Les techniques pour extraire les paramètres du modèle des mesures expérimentales sont présentées, et les résultats sont analysés afin de permettre une simplification supplémentaire du modèle. Le modèle PDD, quant à lui, est un modèle de canal stochasique-géométrique. Il modélise le canal comme une somme de clusters, où chaque clusters est composé d'un groupe de chemins multi-trajets. Le modèle PDD inclut les deux nouveautés suivantes qui seront développées en détail dans cette thèse. - Le modèle considère une polarisation par cluster. Ceci permet d'avoir une description plus exacte du spectre angulaire-polaire. - La composante diffuse est prise en compte en incluant une composante diffuse pour chaque cluster. La composante diffuse d'un cluster est alors modelisée comme une somme de multi-trajets diffus. Le modèle est spécifié en détail, et il est présenté comment le modèle peut être généré. Des mesures expérimentales ont été faites afin de paramétriser le modèle. Une nouvelle technique d'extraction est proposée pour extraire les clusters spéculaires-diffus. Cette technique est basée sur le clustering conjoint des multi-trajets spéculaires et des "bins" de la composante diffuse. Les résultats expérimentaux sont analysés, et superposés avec l'information de l'environnement de mesure afin d'avoir une connaissance accrue des aspects physiques de la propagation par clusters. Finalement, les deux modèles sont validés. Plusieurs métriques de validations sont introduites, et leur pertinence dans le cadre des systèmes MIMO polarisés est mis en avant. Les deux modèles sont validés avec succès, et les avantages et limitations de chaque modèle sont investigués.