Dans cette thèse, on s'intéresse à certaines propriétés additives des entiers n'ayant pas de grand facteurs premiers. Un entier est dit y-friable si tous ses facteurs premiers sont inférieurs à y. Leur étude est de plus en plus délicate à mesure que y est petit par rapport à la taille des entiers impliqués. On s'intéresse tout d'abord au comptage des solutions à l'équation a+b=c en entiers y-friables a, b et c On étudie ensuite la valeur moyenne de certaines fonctions arithmétiques sur les entiers friables translatés, de la forme n-1 où n est y-friable. La méthode du cercle permet de ramener la première question à l'étude de sommes de caractères de Dirichlet tordus par une exponentielle sur les entiers friables, qui sont ensuite évaluées en utilisant des outils classiques d'analyse harmonique, et en faisant intervenir la méthode du col. Les premier et deuxième chapitres étudient la situation respectivement avec et sans l'hypothèse de Riemann généralisée. Les troisième et quatrième chapitres sont consacrés à la seconde question, qui se ramène à l'étude de la répartition des entiers friables en moyenne dans les progressions arithmétiques. Cela met en jeu des sommes de caractères de Dirichlet sur les entiers friables, ainsi que le grand crible. Dans le dernier chapitre, la méthode de dispersion est employée pour étudier le cas particulier du nombre moyen de diviseurs des entiers friables translatés.

Le principal objectif de notre projet de recherche était l’étude approfondie des mécanismes fondamentaux qui sous-tendent l’adaptation de l’os à la contrainte mécanique liée à la gravité, en évaluant les effets de deux modèles d’hypergravité sur le squelette de jeune souris saines. Des expériences de même durée, portant sur des animaux de même souche et de même âge, nous ont permis d’établir des comparaisons entre les différents types d’adaptation du squelette à une hypergravité continue, générée par centrifugation, et une hypergravité intermittente, obtenue par vibrations du corps entier (WBV). Nous avons observé que la centrifugation réduit la résorption et augmente la formation dans l’os trabéculaire alors que les WBV ne découplent pas les activités de résorption et formation qui sont, l’une et l’autre, stimulées. La centrifugation induit une réorganisation de la microarchitecture trabéculaire au niveau du fémur et des vertèbres mais n’a pas d’effet sur les paramètres de masse osseuse corticale. En revanche, les WBV stimulent l’expansion de l’os cortical et augmente sa densité minérale osseuse. Les deux modèles d’hypergravité induisent une diminution de l’expression de la sclérostine (inhibitrice de la formation) et une augmentation de celle de DMP1 (responsable de la minéralisation) dans le cortex fémoral. De plus, les deux modèles augmentent le nombre de vaisseaux sanguins dans la diaphyse fémorale. Sur le plan technique, nous avons développé avec succès une méthode d’IHC quantitative qui nous a permis de détecter et de valider statistiquement de faibles variations, induites par nos expérimentations, dans l’expression de protéines ostéocytaires. Nous pensons que les résultats obtenus en IHC devraient faire l’objet d’une analyse quantitative systématique et fournissons, à cet effet, un outil adapté aux échantillons murins ou humains inclus en paraffine ou MMA / The main focus of the research project was to further study fundamental mechanisms underlying bone adaptation to gravity-induced mechanical loading and to assess effects of two different hypergravity models on skeleton of young healthy mice. Same duration of the experiments and the use of animals of the same type and age allowed us to make comparisons between different skeleton adaptations to continuous hypergravity generated by centrifugation and to intermittent one generated by WBV. We observed that centrifugation reduced resorption and increased formation in trabecular bone, whereas WBV did not uncoupled resorption and formation activities and stimulated both of them simultaneously. Centrifugation resulted in reorganized trabecular microarchitecture in femur and vertebra but had no effect on cortical bone mass-structural parameters. In contrast, WBV stimulated cortical bone geometrical expansion in 3-week experiment and increased cortical mineral density in 9 weeks. Both hypergravity models resulted in lower Sclerostin and higher DMP1 expressions in femoral cortex. Also, both models resulted in higher number of blood vessels in femoral metaphysis, however only centrifugation increased vessels volume. In relation to technical objects of the research project, we successfully developed a method of quantitative IHC, which allowed us to detect and verify statistically even modest alterations of osteocyte protein expressions in our experiments. We believe that IHC results should always be quantitatively analyzed and we provide a tool for both mice and human bone samples embedded in paraffin or MMA

La réplication de l'ADN, qui doit assurer à chaque cycle cellulaire une copie fidèle du génome pour que les cellules filles héritent du même génome, est un processus hautement régulé, faisant intervenir son organisation en chromatine mais aussi sa dynamique au sein de l'architecture nucléaire. Le vieillissement cellulaire, qu'il soit physiologique, pathologique ou induit in vitro par des conditions de culture sub-optimales, est accompagné de modifications de l'organisation du génome en chromatine, susceptibles de modifier la régulation spatiotemporelle du programme de réplication. Dans quelle mesure ces modifications sont réversibles et s'accompagnent d'une restauration du programme de réplication sont des questions que nous avons abordées. Notre étude a donc consisté dans un premier temps à analyser les modifications du programme de la réplication, dans différentes situations de vieillissement cellulaire, afin de vérifier notre hypothèse. Nous avons analysé sur l'ensemble du génome l'organisation spatiale (le long du génome) et temporelle des domaines de réplication, le timing, de cellules prolifératives ou approchant de la sénescence réplicative, de donneurs jeunes, âgés ou encore atteints de vieillissement accéléré ou progéria. Nous avons pu observer que certains domaines de timing permettent de distinguer des cellules jeunes de cellules âgées, ou des cellules prolifératives de pré-sénescentes. Afin d'explorer la réversibilité de ces processus, nous avons utilisé la reprogrammation en cellules souches pluripotentes induites ou iPS, suivie d'une redifférenciation fibroblastique. Nous avons pu démontrer que les iPS produites présentaient toutes les mêmes profils de timing, correspondant à celui d'une cellule pluripotente, indiquant que les modifications liées à l'âge ou à la sénescence pouvaient être reprogrammées. Ceci a ensuite été confirmé par une redifférenciation de ces iPS en cellules fibroblastiques dont les profils de timing de réplication ont pu être associés à ceux de fibroblastes jeunes. Cette étude nous a permis de mettre en évidence l'extrême plasticité de l'organisation spatio-temporelle de la réplication, révélant la possibilité de restaurer une dynamique de réplication altérée avec le vieillissement et l'entrée en sénescence, en manipulant le destin cellulaire vers un état indifférencié. Cette étude de la dynamique des domaines de réplication qui accompagne les modifications épigénétiques de la vie cellulaire a été complétée par l'étude à l'échelle moléculaire du rôle d'une histone déméthylase, Jarid1C/KDM5C, dans la réplication au sein des clusters d'origines. Ensemble, ces résultats apportent de nouveaux éléments sur l'interdépendance des dynamiques chromatiniennes et de réplication au cours de la vie cellulaire. / DNA replication allows at each cell cycle the exact copy of the genome that will be transmitted to daughter cells. Thus, the replication process is highly regulated in concert with its chromatin organization but also its dynamics in the nuclear architecture. Cellular ageing, be it physiologic, pathologic or induced in vitro by sub-optimal culture conditions, is accompanied by modifications of the chromatin organization of the genome. This could lead to spatio-temporal modifications of the replication program. We studied to what extent these modifications are reversible and could lead to the recovery of the replication program. In a first step, we analyzed modifications of the replication program upon several ageing situations to test our hypothesis. We analyzed the whole genome spatio-temporal organization of replication domains, the timing, of proliferating or near-senescent cells, of young, old or progeria (a premature ageing disease)-affected donors. We observed that young cells could be distinguished from old cells, and proliferative from near-senescent, by looking at some particular timing domains. To explore the reversibility of these processes, we used reprogramming to induce pluripotent stem cells (iPS cells) followed by fibroblastic re-differentiation. We were able to demonstrate that the derived iPS cells have similar timing profiles corresponding to pluripotent cells profiles: ageing- and senescence-related modifications of the replication timing could be reprogrammed. It was confirmed by re-differentiating these iPS into fibroblastic cells which timing profiles could be associated to young fibroblasts ones. By manipulating cell fate toward an undifferentiated state, this study shows the extreme plasticity of the DNA replication spatio-temporal organization and highlights a chance to restore the replication dynamics when altered by ageing and senescence. This study of the replication dynamics linked to the epigenetic modifications of cells life was completed by a study at the molecular scale of the Jarid1C/KDM5C histone demethylase influence on replication within origin clusters. Together, these results bring new insights into the interdependency of chromatin and replication dynamics during cell fate modifications.

Le mouvement est une composante primordiale et nécessaire de notre existence. Nous l’utilisons tous les jours pour accomplir des tâches simples et essentielles, mais également pour communiquer. Que cela soit intentionnel ou non, nos mouvements signent nos différences interindividuelles, mais aussi intra-individuelles liées à nos états émotionnels, notre status, et nos intentions. Au cours d’une même journée, la cinématique de nos mouvements tend inéluctablement à évoluer et à s’adapter en fonction de notre environnement social. Ce qui différencie le mouvement des robots et des personnages virtuels de celui des humains est sa capacité à varier, un humain ne reproduisant jamais deux mouvements identiques. Néanmoins, ce contraste est de moins en moins évident. Depuis Darwin et ses travaux sur l’impact des émotions dans le mouvement jusqu’aux plus récentes études sur l’expressivité du mouvement dans des contextes d’interactions (p. ex. homme femme, interaction professeur-élève) et d’applications variées (p. ex. autisme, exergame), les chercheurs et entreprises cherchent à implémenter la variabilité du mouvement biologique humain dans les interactions homme-machine (IHM). En s’appuyant sur les Sciences sociales, du mouvement et de l’informatique, ce travail doctoral multidisciplinaire contribue à la compréhension de l’action et de la perception de mouvement expressif à travers trois études dans un contexte sportif d’interaction coach-élève. La première étude a pour objectif de comprendre comment l’expressivité du mouvement humain signe l’émotion perçue. Dans la seconde étude, nous envisageons plusieurs dyades composées de participants dont les status de passations et les conditions expérimentales évoluaient. Enfin, une dernière expérience orientée IHM a été réalisée. Au cours de celle-ci, des personnages virtuels expressifs ont été conçus pour interagir non verbalement avec les participants. Les résultats de ces travaux permettent de mettre en évidence que certains paramètres de l’expressivité du mouvement issue de séries temporelles (ST) (Energie, Caratère direct, Rigidité et l’étendue) sont nécessaires pour discriminer les affects, les status et les ressentis des participants au sein des interactions. La visée applicative de ce travail doctoral est la création d’un coach virtuel qui, au moyen de ces mouvements expressifs, permet une interaction dynamique et crédible. / Movement is a major component of our daily life. Every day we use it to both perform simple and essential task and to communicate. Intentionnal or not our movements sign our intraindividual and interindividual differences liked to our status, intentions and affects. In the same day, the cinematic of our movements evolve and adapt according of our social environnement. Distinction between movements of robot – virtual character and human movement is that the latter can vary. Indeed an identical movement made twice by a human will not be perfectly the same. However this specificity tends to change. From Darwin’s first works studying the impact of affect on movement to recent studies about movement expressivity in various interactive context (e.g. man-woman, student-professor interaction) and various applications (e.g. Autism, Exergames) researchers and entreprises seek to implement this human specificity in human computer interaction (HCI). Based on social science, movement science and computer science, this multidisciplinary work contributes to the understanding of action and perception of expressive movements thanks to three studies in coach-student sport context interaction. The first study aims at understanding how the perceived affect impact the expressivity of human movement. In the second study we examine dyadic interactions involving different status of participants and social set-up. Finaly we desgined an expressive full-body virtual agent and used it in an interactive trask. The main contribution of this PhD thesis is to show that expressivity features computed from different time-series (Energy, Caractère franc,rigidité and sptatial extent) are relevant to discriminate participants’ affects, status and thoughts. One goal and possible application of this work is the design of a virtual trainer allowing credible and dynamic full-body interactions thanks to its expressive movements.

Cette thèse est consacrée à l'amélioration de la cohérence dans le régime d'effet Hall quantique entier (EHQE) à facteur de remplissage ν=2, obtenu en appliquant un fort champ magnétique perpendiculairement au plan d'un gaz bidimensionnel d'électrons formé à l'interface d'une hétérostructure semiconductrice d'AlGaAs/GaAs. On obtient alors des conducteurs unidimensionnels chiraux (états de bord) permettant de réaliser l'équivalent électronique de l'interféromètre de Mach-Zehnder (IMZ), pour étudier la cohérence dans ce régime. L'observation inattendue d'une structure périodique en forme de lobes dans la visibilité des interférences en fonction de la tension appliquée en entrée suggère un rôle non négligeable des interactions.Dans un première partie nous expliquons l'émergence des états de bord dans le régime d'EHQE. Nous faisons ensuite l'état de l'art des connaissances concernant leur cohérence, puis nous présentons l'IMZ électronique du point de vue expérimental.Ensuite, nous détaillons les résultats expérimentaux, d'abord concernant la visibilité à tension finie: nos mesures confirment une prédiction théorique concernant un transition de phase quantique en fonction de la dilution de l'état de bord qui interfère ; nous ne voyons pas d'effet flagrant de la relaxation en énergie. Enfin, de précédents travaux(1) ayant identifié clairement l'état de bord voisin de celui qui interfère comme l'environnement limitant la cohérence du système, nous avons réalisé un nouveau type d'échantillon afin de diminuer le couplage à cet environnement de manière contrôlée. Nous avons ainsi augmenté la cohérence de moitié en accord quantitatif avec la théorie issue de précédents travaux(1).(1)P. Roulleau, F. Portier, P. Roche, A. Cavanna, G. Faini, U. Gennser, and D. Mailly. Noise Dephasing in Edge States of the Integer Quantum Hall Regime. Physical Review Letters, 101(18):186803–4, October 2008 / This PhD thesis is devoted to the engineering of quantum coherence in the integer quantum Hall effect regime (IQHE) at filling factor ν=2, obtained by applying a strong perpendicular magnetic field to a bidimensional electron gas formed at the interface of a GaAlAs/GaAs semiconducting heterostructure. Then unidimensional chiral conductors called edge states appear which can be used as electron beams to build the equivalent in condensed matter of a Mach-Zehnder interferometer (MZI) so as to study coherence in this regime. The unexpected periodic lobe structure of the visibility as function of the bias voltage suggests that interactions play an important role.In the first part, we explain how edge states emerge in the IQHE regime. We picture the state of the art on the edge states coherence. Then we present the MZI from the experimental point of view.Next we show our results, first concerning the visibility at finite bias: our measurements confirm a prediction about a quantum phase transition as function of the interfering edge state dilution. We don't see any significant manifestation of energy relaxation in the visibility. Finally, having identified the adjacent edge state as the noisy environment limitating coherence thanks to previous works, we have designed a new kind of sample to decrease the coupling of the system to this environment in a controlled manner. We thus decreased dephasing by half, in quantitative agreement with the theory developped previously in our group.

Le travail présenté dans cette thèse est motivé par le problème de gestion de transport de gaz naturel liquéfié (GNL) par cargo proposé par Total. Le gestion de portefeuille doit satisfaire toute les contraintes et faire arbitrage entre les différents marchés. Donc, il traduit mathématiquement un problème d'optimisation stochastique, dynamique et en nombre entiers. Cette thèse se compose de quatre parties: 1 Nous introduisons une méthode numérique pour résoudre le problème de relaxation continue. Nous nous appuyons sur la méthode de quantification pour discrétiser le processus et nous utilisons l'algorithme de programmation dynamique duale stochastique. Nous montrons la convergence de cette méthode numérique et donnons une analyse d'erreur sur la discrétisation par quantification. Des tests numériques sur le marché énergie sont fournis. 2 Nous étudions l'optimisation sous risque inverse en utilisant la "conditional value at risk (CVaR)" dans le critère. Nous montrons que notre algorithme est bien adapté pour cette formulation. De plus, nous utilisons la technique de changement de probabilité dans la programmation stochastique pour améliorer la simulation d'évènements rares. Des tests numériques similaire dans le cas risque neutre sont donnés en guise comparaison. 3 Nous étudions la sensibilité de la valeur de portefeuille par rapport aux divers paramètres dans le modèle de prix sur le marché. Nous proposons une méthode numérique pour calculer les valeurs de sensibilité qui est basée sur le théorème de Danskin. On fournit la convergence de valeur de sensibilité du problème discrétisé vers celui de problème continu. On donne également des tests de comparaison avec d'autres méthodes. 4 Enfin, nous nous concentrons sur le problème stochastique en nombre entier. La méthode de coupe intégralité est utilisée pour le problème en nombre entier. Nous montrons qu'il n'est possible de converger vers la solution entière à cause de non convexité et discontinuité de la fonction valeur. Nous appliquons une méthode heuristique et proposons des améliorations basées sur la méthode de coupe précédent. Des tests numérique sont donnés.

L'objectif de cette thèse est de détailler les effets respiratoires induits par les associations de l'éthanol au THC et de l'éthanol au GHB. Les études ont été menées chez l'animal non anesthésié par pléthysmographie corps entier pendant les quatre heures suivant l'administration intrapéritonéale. Dans une première étape, les effets respiratoires de la prise isolée d'éthanol et de GHB ont été étudiés. Ces deux substances modifient le mode respiratoire : l'éthanol provoquant une tachypnée dès 3 g.kg-1, le GHB une respiration apneustique dès 600 mg.kg-1, sans insuffisance respiratoire (PaO2 normale). Les modifications des gaz du sang observées : acidémie pour l'éthanol et alcalose pour le GHB sont d'origine métabolique. A ces doses, ces deux substances perturbent aussi la conscience des animaux et la thermorégulation : l'éthanol induit une hypothermie et le GHB une évolution triphasique de la température : hypothermie/hyperthermie/ hypothermie. Les dosages sanguins et les études cinétiques menés lors de ces études confirment la vraisemblance de notre modèle et sa pertinence clinique et médicolégale. L'étude des associations à l'éthanol montre que les effets respiratoires du THC et du GHB sont conservés, seule leur association à la dose de 3 g.kg-1 d'éthanol a provoqué une baisse de la ventilation minute avec réduction du débit inspiratoire mais selon des mécanismes différents : baisse du volume courant pour l'association THC-éthanol et augmentation de la durée des apnées expiratoires pour celle du GHB à l'éthanol. Pour cette dernière, l'interaction cinétique observée après administration intrapéritonéale n'explique pas l'intensité du phénomène, une potentialisation est probable.

Ce travail porte sur l'étude de la levée de dégénérescence de spin dans le régime Hall quantique. Des mesures de magnétotransport à très basse température sont mises en oeuvre sur un ensemble d'hétérostructures AlGaAs/GaAs, afin de caractériser la densité d'états électronique sous champ magnétique et les interactions entre électrons. Les interactions d'échange se révèlent être principalement déterminées par la densité électronique, et deviennent de plus en plus importantes lorsque celle-ci diminue dans le domaine (1.10^11-1.10^12cm^-2). Un modèle simple sans paramètre d'ajustement prédit correctement le champ magnétique nécessaire pour observer la levée de dégénérescence de spin, démontrant que celle-ci est le résultat d'une compétition entre le coût de retournement des spins, induit par le désordre<br /> du système, et le gain d'énergie d'échange associé à l'état polarisé en spin. Dans ce modèle, l'énergie Zeeman ne joue aucun rôle, si bien que l'apparition de l'état polarisé en spin dans le plus haut niveau de Landau occupé peut être interprétée comme une transition de Stoner induite par le champ magnétique. Le cas d'une énergie Zeeman non-nulle, abordé en introduisant un champ magnétique supplémentaire dans le plan du gaz électronique bidimensionnel, peut également être décrit dans le cadre de ce modèle sans paramètre d'ajustement, confirmant la validité de l'approche initiale.

Dans les sociétés industrialisées, les humains sont exposés à multiples sources de mouvements vibratoires. Jusqu'à présent, l'analyse de l'effet des stimuli vibratoire dans son ensemble a été bien développée, plus précisément en ce qui concerne le seuil de perception. Au cours des dernières années, diverses études ont analysé l'influence de certains facteurs.Cependant, l'effet d'une des composantes du stimulus sur la perception d'autres composants a été rarement rapporté. Dans ce cas, très peu d'information a été trouvée dans la littérature. Dans les deux études trouvées, le seuil absolu a été réévalué en considérant un second signal sinusoïdal. La valeur du seuil était plus élevée que ce qui a été estimé avec le stimulus simple. L'augmentation du seuil a été attribuée à l'effet de masquage. Basé sur ces observations, cette étude examine l'existence de l'effet de masquage dans les vibrations vertical du corps entière. Afin d'examiner l'effet de masquage, la différence entre le seuil absolu et le seuil masqué est nécessaire. Deux types de stimuli ont été utilisés : le stimulus masquage et le stimulus de test. Le masque est un signal de bruit à bande étroite entre 10 et 20 Hz, à trois niveaux d'amplitude différents. La sélection du stimulus de masque a été basée sur le modèle de masquage largement étudié dans certains domaines tels que l'acoustique, le domaine visuel et vibrotactile. Le stimulus de test est un signal sinusoïdale d'amplitude modulée à six fréquences différentes (30, 35, 40, 50, 60, 80 Hz. L'effet de la fréquence sur le seuil absolu estimé est similaire à ce qui a été indiqué par d'autres études. La détection du stimulus en présence du signal de masquage a été empêchée. Par conséquent, il est certainement clair que le phénomène de masquage a eu lieu. Les valeurs des seuils masqués étaient considérablement plus élevées que ceux correspondant aux seuils absolus. Le seuil décroît en fonction de la fréquence de test et l'effet de masque est plus important à haute qu'à faible niveau d'intensité du masque. Le démasquage est lié à l'écart entre les fréquences des signaux masquant et de test. Lorsque l'écart est faible, prévaut la reconnaissance de l'augmentation de l'intensité globale d'énergie. Si l'écart augmente, la discrimination des signaux prédomine.

Cette thèse se divise en deux parties. La première est consacrée aux points entiers sur les courbes modulaires, et l'autre se concentre sur les courbes elliptiques à couplages.Dans la première partie, nous donnons quelques majorations effectives de la hauteur des j-invariants des points entiers sur les courbes modulaires quelconques associées aux sous-groupes de congruence sur les corps de nombres quelconques en supposant que le nombre des pointes est au moins 3. De plus, dans le cas d'un groupe de Cartan non-déployé nous fournissons de meilleures bornes. Comme application, nous obtenons des résultats similaires pour certaines courbes modulaires avec moins de 3 pointes.Dans la deuxième partie, nous donnons une nouvelle majoration du nombre de classes d'isogénie de courbes elliptiques ordinaires à couplages. Nous analysons également la méthode de Cocks-Pinch pour confirmer certaines de ses propriétés communément conjecturées. Par ailleurs, nous présentons la première analyse heuristique connue qui suggère que toute construction efficace de courbes elliptiques à couplages peut engendrer efficacement de telles courbes sur tout corps à couplages. Enfin, quelques données numériques allant dans ce sens sont données.