Les systèmes environnementaux présentent une grande variabilité spatio-temporelle. En raison des influences extérieures et de la stochasticité introduite par le processus de reproduction, la dynamique des populations est également caractérisée par une grande variabilité. La recherche de lois universelles en écologie implique souvent une distribution de la forme loi de puissance, ces distributions peuvent survenir dans la dynamique des populations ou dans les patrons spatiaux de distribution d'abondance et de richesse spécifique. En prenant les polychètes, groupe colonisant un grand nombre d'habitats des sédiments meubles et durs et considérés comme indicateurs des principales conditions qui contrôlent la structure et le fonctionnement des communautés macrobenthiques, nous essayons d’identifier les changements spatio-temporels de la biodiversité de ce groupe. A partir de séries biologiques à long terme de trois communautés de fonds meubles, nous étudions la dynamique des populations des polychètes, nous caractérisons des événements extrêmes pour des données d’abondance et nous introduisons des méthodes de quantification pour des séries biologiques très intermittentes. Ensuite, nous abordons la distribution spatiale des espèces de polychètes ayant comme objectifs d'identifier les patrons latitudinaux, longitudinaux et bathymétriques du plateau continental de l’Atlantique nord-est européen; et de tester l’existence de patrons généraux, voir même universels, caractérisant la biodiversité (i.e. l'augmentation de la diversité avec l’aire échantillonnée, sa décroissance de l’équateur vers les pôles et l'augmentation de la richesse en espèces avec l’abondance totale d’individus). / One of the key features of environmental field studies is their high variability at many different time and space scales. Because of these external influences and of the stochasticity introduced by the reproduction, population dynamics are also characterised by high variability over time and space. The search for universal scaling laws in ecology often involves considering a form of power-law distribution, power laws can emerge in population dynamics or in patterns of abundance, distribution, and richness. Using the polychaetes, group that colonises a large range of soft and hard marine sediment habitats, from intertidal to hadal zones, and are considered to be good surrogates to identify the main environmental conditions that control the structure and functioning of benthic communities, we try to identify the spatiotemporal changes in biodiversity for this characteristic benthic group. First, we discuss the dynamics of polychaete populations. Based on long-term series of three soft-bottom communities, we study the dynamics of polychaete populations using different statistical techniques; we characterise extreme events in abundance data and we show how to apply some quantification methods to highly erratic and intermittent biological series. Then, we discuss the spatial distribution of polychaete species aiming to: identify latitudinal, longitudinal and bathymetric patterns on the European northeast Atlantic continental shelf; and test the existence of general, perhaps universal, patterns for characterising biodiversity i.e. increasing diversity with sampled area, its decay from the equator to the poles and the increase in richness with the total abundance of individuals.

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

De nombreux facteurs du microenvironnement osseux régulent la différenciationostéoblastique des cellules souches mésenchymateuses humaines (HMSCs). Les interactionsentre ces facteurs ont été analysées dans une perspective transversale appliquée aux maladiesosseuses. Nous avons étudié l'effet des voies de signalisation activées par les récepteurs auPDGF (platelet-derived growth factor) et au FGF (fibroblast growth factor), et par lesmembres Wnt, sur la réponse à la BMP2. L’inhibition des récepteurs au PDGF et au FGFpotentialise la différenciation ostéoblastique induite par la BMP2, en augmentant l’activitédes Smads. La voie MAPK JNK ainsi que la voie GSK3/ßcaténine régulent cette réponse auxBMPs. Les voies Wnt interfèrent également avec l'activité des récepteurs tyrosine kinase(RTK) et de GSK3. De plus, le FGF2 inhibe l’augmentation de l’expression des BMPs et deleurs récepteurs au cours de la différenciation ostéoblastique. L’effet ostéogénique des BMPsest ainsi fortement modulé par les RTK ou les récepteurs Wnt. Un deuxième niveaud’interaction, entre ostéoblastes et adipocytes, a été étudié : l’influence des adipokinessériques sur la densité minérale osseuse (DMO) et le risque de fractures, par une méta-analysedes données de la littérature. L'adiponectine est l’adipokine la plus pertinente, négativementassociée à la DMO, indépendamment du sexe et du statut ménopausique. Ces donnéessoulignent l’intérêt d'intégrer ces interactions entre voies de régulation lors de l'utilisation àdes fins thérapeutiques des HMSCs, des facteurs ostéogéniques et mitogéniques, enorthopédie ou dans le domaine de la bio-ingénierie squelettique. / Many factors of bone microenvironment regulate osteoblast differentiation of humanmesenchymal stem cells (HMSCs). We investigated the crosstalks between pathwaysactivated by these factors in a translational perspective applied to the field of bone diseases.We tested the effect of signaling pathways activated by PDGF (platelet-derived growth factor)and FGF (fibroblast growth factor) receptors and Wnt members on the response to BMP2during osteoblastic differentiation. Inhibition of PDGF or FGF receptors enhances BMP2-induced osteoblastic differentiation, by increasing the Smad activity. The MAPK JNK and theGSK3/ßcatenine pathways regulate the response to BMPs. The Wnt pathways also interferewith the activity of receptors tyrosine kinase (RTK) and GSK3. In addition, FGF2 inhibits theincrease of the expression of BMPs and their receptors during osteoblast differentiation. Theosteogenic effect of BMPs is thus strongly modulated by RTK or Wnt receptors. A secondlevel of interaction between osteoblasts and adipocytes was analyzed: the influence of serumadipokines on bone mineral density (BMD) and fracture risk, in a meta-analysis of theliterature. Adiponectin is the most relevant adipokine, negatively associated with BMD,regardless of gender and menopausal status. These data underscore the importance ofintegrating the interactions between regulatory pathways in the use of HMSCs, mitogenic andosteogenic factors, for therapeutic purposes in orthopedics or in the field of skeletal bioengineering

Le travail de recherche effectué dans cette thèse vise en substance à détecter les changements de régime et de comportement des agents par l'intermédiaire des marchés d'options. Les prix d'options nous permettent en effet de décortiquer et d'analyser le comportement des agents sur les marchés financiers afin d'obtenir une meilleure compréhension de leurs anticipations et préférences. Cette information réside notamment dans la méthode même de valorisation de ces contrats conditionnels. Il est en effet possible d'extraire des prix d'options une densité de probabilité implicite, dite risque neutre, matérialisant les anticipations des agents sur l'évolution future de l'actif sous-jacent. Dans la première partie de cette thèse nous classifions donc les différentes approches utilisées à cette fin dans la littérature. Nous montrons également les avantages et inconvénients de chacune d'entre elles. La seconde partie de la thèse est consacrée à la description d'une nouvelle méthode non-para métrique basée sur les approximants de Padé. Cette méthode d'extraction de la densité risque neutre ne nécessite aucune hypothèse quant au processus suivi par les rendements de l'actif sous-jacent. Elle présente également l'avantage de respecter les contraintes d'absence d'opportunité d'arbitrage et offre la possibilité de différencier localement le traitement des informations initiales en fonction de caractéristiques communes. Néanmoins, l'extraction non-paramétrique de la densité risque neutre présente également des limites en raison des différentes sources de bruit venant altérer 11nformation contenue dans les prix d'options. Nous étudions donc dans une troisième partie les composantes de ce bruit tout en simulant leurs effets respectifs sur l'information extraite. Parmi ces sources de distorsion de 11nformation nous portons tout particulièrement notre attention sur le spread prix offert - prix demandé (bid-ask spread) omniprésent sur les marchés. Ainsi, la quatrième partie dans laquelle nous introduisons la notion de coût de discontinuité, nous permet de compléter la récente littérature sur la typologie des phénomènes de micro-structure impactant le spread bid-ask appliqué sur les marchés d'options. Notre contribution en la matière vient de plus modifier la symétrie très souvent supposée dans la littérature entre le prix offert et le prix demandé sur les marchés optionnels. Enfin, ce phénomène micro-économique étudié sur des données haute fréquence nous permet également d'énoncer de robustes hypothèses quant à la localisation d'un juste prix pour chaque option. Nous avons alors sur cette base proposé une approche innovante, basée sur la technique d'apprentissage supervisé des machines à vecteurs de support (SVM), nous permettant de prendre en compte cette asymétrie lors de notre régression du juste prix sur les spreads bid-ask cotés en continu sur les marchés d'options. La dernière partie de cette thèse est quant à elle consacrée a l'application empirique de notre méthode non¬paramétrique ainsi qu'à l'interprétation de 11nformation ainsi extraite. Pour commencer, nous expliquons comment les approximants multi-points de Padé peuvent être implémentés sur un ensemble de prix d'options simulés et non bruités. Nous utilisons par la suite des données réelles afin de démontrer qu'il existe une relation évidente entre la volatilité implicite calculée à partir de la densité risque neutre et la volatilité réalisée de l'actif sous-jacent sur le court terme. Toutefois, la relation entre les moments d'ordres supérieurs extraits des prix d'options (en d'autre termes la skewness et la kurtosis implicites à la densité risque neutre) et ceux que l'on peut calculer directement à partir des rendements réalisés par l'actif sous-jacent ne semble pas être aussi évidente voire inexistante. / This thesis is the result of several investigations into specific topics which aims at understanding and exploiting the information contained in quoted option prices. This type of conditional products indeed provides precious information as it brings into play sentiments and forecasts of markets participants. The first chapter of the thesis aimed thus at listing and classifying the very rich literature about the extraction of implicit information, notably the risk neutral density, contains in options prices. We suggested to classify the various methods proposed in the literature relative to their degree of "parametricness". This classification is quite intuitive and allows to easily associate common pros and cons to each method. The second chapter was devoted to the presentation of a new nonparametric method based upon the Padé approximants theory. This nonparametric method is by nature not relying on any specific hypothesis about the underlying asset price process to which the option price is nonlinearly linked. Our method also allows distinguishing the processing techniques for different sets of input while it respects the arbitrage- free constraints. However, nonparametric models being more sensitive to the reliability of the input data, in the third chapter we accordingly proposed a classification of the various sources of noise and simulate their respective effect on the risk neutral density that we extract from option prices. Among those sources of noise, one of the most detrimental for the nonparametric and parametric models turns out to be the bid-ask spread. To get a better sense of the dynamic of this market variable, we described the list of its microstructure determinants and proposed in the fourth chapter to complete it with a new variable which presents the interesting property of asymmetrically influencing the bid-ask spread, namely the jump cost. We then proposed a method based upon a supervised learning model, the support vector machine (or SVM), which allows to estimate the intraday level of options true prices within the bid-ask spreads continuously quoted on the options markets. Finally, the last chapter of the thesis is devoted to the empirical applications of the nonparametric method we proposed. The first application consists in explaining in detail how the multipoint Padé helps to extract the risk neutral densities from unbiased simulated options prices. Then, using real data, we demonstrate that although the relation between the implied volatility (estimated from the extracted risk neutral density) and the short term realized volatility seems to be clear, it is not necessarily the case between the risk neutral hicller moments (skewness and kurtosis extracted from market option prices) and their physical equivalents (realized skewness and curtosis computed from underlying asset returns).

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

Une consommation élevée de sucre a été associée à une augmentation du risque de cancer du sein dans plusieurs études. Nous avons examiné l’association entre la consommation d’aliments contenant du sucre ajouté et la densité mammaire (DM), un facteur de risque important du cancer du sein, chez 1555 femmes québécoises. La consommation de boissons contenant du sucre ajouté était corrélée positivement avec le pourcentage de DM (r=0,054, P=0,038) et la DM absolue (r=0,051, P=0,049) dans la population totale. Cette dernière corrélation demeurait significative chez les femmes pré-ménopausées seulement lors des analyses stratifiées (r=0,088, P=0,016). Ces analyses ont aussi révélé une corrélation positive entre la consommation d’aliments solides contenant du sucre ajouté et la DM chez les femmes post-ménopausées (r=0,073, P=0,048). En conclusion, la consommation de certains aliments contenant du sucre ajouté et en particulier de boissons, semble être associée à une DM plus élevée. / A high intake of sugar has been associated with an increased risk of breast cancer in several studies. We examined the association between sweet foods and drinks intake and mammographic density (MD), a strong breast cancer risk factor, among 1555 women in Quebec city. Consumption of sugar-sweetened beverages was positively correlated with percent MD (r=0.054, P=0.038) and absolute MD (r=0.051, P=0.049) in the total population. The latter correlation remained significant among premenopausal women only in stratified analyzes (r=0.088, P=0.016). These analyzes also revealed a positive correlation between sweet foods intake and MD among postmenopausal women (r=0.073, P=0.048). In conclusion, the consumption of sweet foods and especially sugar-sweetened beverages seems to be positively associated with MD.

Modification de surface des alliages à base de Ti et de Ni par faisceau d'électrons de haute courant pulsé a été effectuée avec des intentions de la compréhension de la modification de la couche fondue et les mécanismes de pénétration de trempe que les deux devraient dépendre de la nature du matériau et son orientation. Il a été constaté que α 'ou α''martensite a été formée sur la surface Ti alliage traité. Le taux de refroidissement a été estimée en utilisant la taille des grains avant-β dans les alliages Ti TA15. Le niveau de stress induit par le traitement HCPEB a été estimée en utilisant le déclenchement des contraintes de stress induite transformation de phase martensitique α''. La croissance épitaxiale a été observée dans la surface fondue couches de la HCPEB traités à base de nickel alliages monocristallins AM1 (100) et (111). Une zone de substrat durcis en raison de la présence de dislocations à haute densité et un substrat adoucir la zone en raison de la brutalité des précipités ont été trouvés. Il a été constaté densité de cratères des superalliages à base de nickel monocristallin est un ou deux ordres de grandeur plus faible que celle des matériaux métalliques étudiés précédemment. En examinant la morphologie du cratère, trois étapes de la formation de cratères ont également été proposés. / Surface modification of Ti and Ni base alloys by high current pulsed electron beam has been carried out with intentions of understanding of the modification in the melted layer and the mechanisms of deep hardening that both should depend on the nature of the material and its orientation. It was found that α’ or α’’ martensite has been formed on the treated titanium alloy surface. The cooling rate was estimated by using an empirical equation with the size of the prior-β grains in TA15 titanium alloys. The stress level induced by HCPEB treatment was experimentally estimated by using the triggering stress for stress-induced α’’ martensitic phase transformation. Epitaxial growth was observed in the surface melted layers of the HCPEB treated Ni-base single crystal superalloys AM1 (100) and AM1 (111). Significant difference in deep hardening between the AM1 (100) and AM1 (111) samples are also observed. A substrate hardened zone due to the presence of high density dislocations induced by the stress generated by the HCPEB treatment and a substrate soften zone due to the coarsening of the precipitates have been found. It was found crater density of the Ni-base single crystal superalloys is one or two orders of magnitude lower that of the previously studied metallic materials. Through examining the crater morphologies in details, three stages of the formation of craters have also been proposed.

Ce mémoire traite d'une méthode bayésienne, analysée par Marchand et Strawderman (2013), pour la construction d'intervalles bayésiens pour des modèles de densités continues avec contrainte sur l'espace des paramètres Θ. Notamment, on obtiendra une classe d'intervalles bayésiens Iπ0,α(.), associés à la troncature d'une loi a priori non informative π0 et générés par une fonction de distribution α(.), avec une probabilité de recouvrement bornée inférieurement par 1-α/1+α. Cette classe inclut la procédure HPD donnée par Marchand et Strawderman (2006) dans le cas où la densité sous-jacente d'un pivot est symétrique. Plusieurs exemples y illustrent la théorie étudiée. Finalement, on présentera de nouveaux résultats pour la probabilité de recouvrement des intervalles bayésiens appartenant à la classe étudiée pour des densités log-concaves. Ces résultats établissent la borne inférieure à 1- 3α/2 et généralisent les résultats de Marchand et al.(2008) tenant sous une hypothèse de symétrie.

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

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