Le positionnement d'un engin sous-marin s'appuie sur des systèmes dits "acoustiques". Ces derniers renseignent la position relative de l'engin immergé par rapport au navire support. Les performances de ces systèmes sont définies en termes de limite de portée et de précision. Le principe de ces systèmes repose sur les notions de distance-métrie et de goniométrie, qui s'appuient toutes deux sur l'estimation du temps de propagation et donc de la date d'arrivée du signal utile. Cela est classiquement réalisé par une opération de Compression d'Impulsion. Cette technique qui est largement utilisée dans les domaines du SONAR, RADAR et imagerie bio-médicale, repose sur une application sous-optimale du Filtrage Adapté. En effet, le Filtrage Adapté est une technique d’estimation ou de détection optimale lorsque le bruit et blanc et gaussien et lorsque le signal utile est déterministe, c’est-à-dire que le signal reçu est bien connu. Cependant, il est bien connu que dans le monde sous-marin, le bruit n’est pas blanc, et pas toujours gaussien. Aussi, le signal utile étant déformé soit par le milieu de propagation soit par des phénomènes physiques tels que l’effet Doppler, celui-ci n’est pas déterministe. On peut alors considérer que le bruit est coloré et que le signal utile est une réalisation d’un processus aléatoire. Ainsi, en vue d’étendre les hypothèse d’application de la Compression d’Impulsion classique, nous proposons de construire une nouvelle forme de Compression d’Impulsion basée sur l’utilisation du Filtrage Adapté Stochastique. En effet, ce dernier est une extension naturelle du Filtrage Adapté pour des bruits colorés et des signaux déterministes. Toutefois, le Filtrage Adapté Stochastique suppose que les signaux sont stationnaires au second ordre. Or, cela n’est pas toujours le cas pour le bruit en milieu marin, et cela n’est jamais le cas pour un signal modulé en fréquence tel que ceux utilisés par les systèmes de positionnement acoustiques. Ainsi, nous proposons une nouvelle technique de Compression d’Impulsion alliant les qualités du Filtrage Adapté Stochastique et celle des techniques Temps-Fréquence. Ces dernières, et en particulier la transformée de Wigner-Ville, permettent de contourner l’hypothèse de stationnarité imposée par le Filtrage Adapté Stochastique. D’autre part, en vue de contrer l’apparition d’interférences générées par ces techniques, nous développons ici une approche par « décomposition atomique » sur une base de DCT. Ainsi donc, ces trois années de thèse, ont donné naissance à de nouvelles méthodes de Compression d'Impulsion qui permettent d'améliorer les performances des systèmes de positionnement sous-marin. / The underwater vehicules positioning is based on acoustic systems. These systems provide us the relative position of the immersed submarine to the carrier ship. The systems performances are defined in terms of precision and slant range. The positioning systems use concepts like distance measurement and goniometry, both based on the Time Of Arrival estimation of the useful signal, which is classically performed by a Pulse Compression. This technique, widely applied on SONAR, RADAR and bio-medical imaging, is a sub-optimal application of the Matched Filtering. After these three years of work, we had obtained new methods of Pulse Compression that allow to improve the performances of the acoustic positioning systems. These new techniques are based on an expension of the application assumptions of the Pulse Compression to reach, as well as possible, the optimality.

Dans cette thèse nous nous intéresserons aux équations aux dérivées partielles stochastiques (EDPS) d'un point de vue aussi bien théorique que numérique. Ces équations peuvent être vues comme une généralisation du concept d'équations aux dérivées partielles (EDP) déterministes, équations donnant des modèles dans de nombreux domaines tel que la physique, la biologie ou encore l'économie. L'aspect stochastique apparaît avec la volonté de prendre en compte des données que l'on ne connaît pas de façon déterministe et dont nous avons uniquement des informations statistiques. Ces données peuvent être aussi bien un coefficient de l'équation qu'un terme de force, on qualifie alors ces données de "bruits". De par leurs complexités, il est courant de ne pas avoir de solution formelle pour certaines EDPS, la résolution numérique est alors l'unique moyen d'obtenir certaines statistiques de la solution inconnues formellement. La discrétisation de cette source d'information représentée par les termes de bruit pose le problème de leur troncature. L'information contenue dans ces termes de bruits est infini, ainsi tout comme il est impossible de représenter numériquement, sauf cas particulier, de façon exacte une fonction sur l'intervalle $[0,1]$, il est impossible de stocker de façon exacte ces termes de bruits, se pose alors la question du traitement numérique de ces termes de bruits. Une des méthodes consiste à simuler le bruit afin d'obtenir une famille de trajectoires du bruit et résoudre pour chacune de ces trajectoires l'équation associée afin de pouvoir faire des statistiques sur l'ensemble des solutions obtenues, cette méthode correspond à la méthode de Monte-Carlo. Elle offre l'avantage d'être relativement simple à mettre en œuvre mais se pose alors des problèmes de lenteur de convergence dûs au coût unitaire des intégrations numériques de chaque trajectoire qui dépendent en général de la méthode déterministe utilisée, de la dimension du problème et de la variance des moments que l'on souhaite estimer. Une deuxième philosophie est la décomposition du bruit sur une base polynomiale adaptée à une mesure de référence (ici la mesure de Wiener). C'est la méthode principalement étudiée dans cette thèse. Nous décrirons comment à l'aide d'une décomposition dite en chaos il est possible d'obtenir des statistiques de solutions d'EDPS, mais également comment on peut se servir d'une telle décomposition afin de réduire la variance dans une méthode de Monte Carlo / In this thesis, we will be interested by the numerical approximation of SPDEs. Such equations can be seen as generalization of deterministic PDEs whose coefficients have been perturbed in order to take into account incertainties. Usually those incertainties are only known through their statistical properties. This kind of data could be included into the coefficients of the PDE or can be modelized through an infinite dimensional diffusion term in the second member. The main purpose of the numerical investigations concerning SPDEs is the estimation of the joint probability distribution of its solution, and practically the estimation of some moments or some event's probabilities. The discretization of the noise's information in the small scales implies a large number of additionnal parameters and yields, in general, problems. The first and most popular method used usually is the Monte Carlo method. It relies upon the simulation of a large number of trajectories of the noise followed by the numerical integration of the associated SPDE's solution. Its main advantage is its simplicity and its capacity to be parallelized. Nevertheless, its main drawback is the rather slow convergence due to the unit cost of numerical integration of each trajectory which depend on the deterministic method used, the problem's dimension. Also the convergence can be slowed down because of the large variance of the statistical moments we want to estimate. A second approach consists in the chaos expansion of the coefficients based on a reference measure (Wiener's mesure e.g.). It will be the main purpose of this thesis. We will describe how such an expansion can be made possible in the SPDEs' framework, through the examples of the KdV and Burgers stochastic equations, in order to obtain statistical moments of the solutions but also in order to reduce wariance within a Monte Carlo method

Thesis advisor: Abhisheck Chatterjee / The genetic codon expansion (GCE) is a technique that uses an orthogonal tRNA/aminoacyl-tRNA synthetase (aaRS) pair to incorporate noncanonical amino acids (ncAA) into proteins, to enable more protein-based chemistry. In the past two decades, more than 200 ncAAs have been site-specifically introduced into proteins in E. coli, and facilitated studies of protein structures, functions and interaction with other molecules. Although a large variety of ncAAs are available for incorporation in the bacterial systems, significantly fewer ncAAs are accessible for incorporation in eukaryotic cells. An expanded GCE toolbox will be beneficial for numerous applications in eukaryotic systems. Currently, introducing ncAAs in eukaryotes predominantly relies on the archaeal pyrrolysyl tRNA/aaRS pair. Such a strong dependence on a single platform has precluded genetic encoding of many desirable ncAAs, including structural mimics of many important post-translational modifications. The work presented in this thesis first developed an engineered E. coli leucyl tRNA/aaRS pair to enable site-specific incorporation of citrulline, an important PTM, into proteins expressed in mammalian cells. This technology was used to reveal the role of citrullination on site R372 and R374 of PAD4. Additionally, aiming at genetically encoding more diverse ncAAs, all 20 E. coli derived tRNA/aaRS pairs were screened for their ability to suppress TAG and TGA in mammalian cells. This study revealed several tRNA/aaRS pairs that are suitable for ncAA incorporation in mammalian cells, including those selective for phenylalanine, lysine, arginine, serine and glutamine. Efforts are currently under way to engineer these pairs to genetically encode new structural classes of ncAAs. / Thesis (PhD) — Boston College, 2022. / Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences. / Discipline: Chemistry.

À la recherche de ses limites, de son mode de gestion et des orientations pour son développement, sans modèles et sans références claires, le nouveau développement des villes laotiennes dans de tel processus, est mal maîtrisé. Il explicite des difficultés certaines dans la construction des cadres de vie de qualité. Il met aussi en évidence la désolidarisation de la ville par rapport à ses structures primitives composées par ses racines historiques : ses habitants et leurs pratiques, ses centres anciens en tant qu'espaces hérités et référencés. À partir des années 1995 et 2000, espaces ou centres historiques sont modifiés peu à peu parallèlement à l'apparition de nouveaux quartiers, aboutissant à une recomposition spatiale, d'où la difficulté à identifier les centres historiques et à délimiter le territoire urbain lui-même. Les liens entre les villes qui se développent et leurs espaces anciens qui fonctionnaient jusqu'alors comme leurs lieux de référence, de cohérence sociale et de structuration spatiale, sont fragilisés. Les notions de centre historique et d'habitat ancien et le mode d'habiter la ville ont été, pour ainsi dire, altérés, corollairement à l'altération de la notion même de ville. La ville, son espace, ses composants sociaux, politiques et symboliques, en tant que matrice structurante et identitaire, semblent être aujourd'hui reniés ou négligés. À ce constat, développé dans la première partie de la thèse, sont apposés dans la seconde partie les regards introspectifs (dans le fondement culturel et humain qui a forgé les caractéristiques des établissements lao) et rétrospectifs (dans l'histoire et le temps de la construction spatiale) sur l'espace des villes laotiennes. Ces regards permettent de déceler la période qui s'étend entre 1975 et 1990 comme responsable des ruptures. Le redéploiement idéologique du nouveau régime, accompagné de nouveaux dispositifs spatiaux intervenus dans cette période, aurait apporté des transformations importantes dans la perception de la ville et de son histoire, dans la pratique spatiale, dans la manière de gérer et de développer la ville. En négligeant les centres historiques et leurs principes fondateurs, on néglige en même temps les facteurs pédagogiques des espaces hérités. Les pouvoirs publics et les habitants occupaient respectivement l'espace, durant cette période, pour les uns, suivant une projection idéologique de collectivisation des biens, et pour les autres, suivant une pratique d'occupation sans acte d'appropriation. Entre la période où les villes évoluaient sans trop s'écarter de leurs matrices de fondation et les moments où elles se développent dans une profonde recomposition avec difficultés et handicaps, caractérisant la période actuelle, les années 1975 et les années 1980 semblent constituer une période transitoire, illustrée par la notion de “ ville absente ” et par le phénomène de “ squattérisation publique. ”La réflexion menée dans cette recherche est de démontrer que les difficultés de la période actuelle sont liées à la période transitoire, que la stratégie de développement urbain et territorial en cours doit probablement être mise en œuvre en revisitant les expériences de ces années transitoires. Ce qui avait été négligé, telles la notion de ville comme composant hérité de l'histoire, la notion de citoyen habitant de la ville, la notion de création, de gestion et de partage des espaces, devraient probablement être replacée au cœur des préoccupations des décideurs et des habitants. Dans ce nouveau contexte régional, c'est aussi en interrogeant ses propres données endogènes ou endogénisées tout au long de l'histoire, que le Laos pourrait constituer ses modèles d'espace et de développement adaptés et durables / Today's regional construction of the South-East Asia, cities are faced with accelerated development, their economic, cultural and human spaces are recomposed and restructured. Their trajectories of development are also diversified. Beginning in the mid 1990s and has intensified since 2000s, the Laotian cities began a new urban period, which question not only the future but also the past: how does Laos live its regional and especially its local integration? In search of its limits and mode of management and in search of the direction for its development, without models and clear references, the new development of Laotian cities is badly handled. It clarifies certain difficulties in building quality of life. It also highlights the separation of the city with regard to its primitive structures consisted by its historic roots: its inhabitants and their practices, its old centers as inherited and referenced space. From 1995 and 2000, spaces or historical centers are modified at the same time the new area appears, ending in a spatial reorganization, causing difficulties in identifying the historic centers with the urban territory. The links between the cities, which develop in progress with their former spaces, worked until their places of social reference, coherence and spatial structuring are weakened. As the city changes, the notions of historic centers, the old housing environments and the mode to live in the city were altered. The city, its space, social, economic, political and symbolic components, as structuring and identity matrix, seem to be denied or neglected today. This report developed in the first part of the thesis, are affixed in the second part the introspective (in the cultural and human foundation of the space which forged establishments lao and their characteristics) and retrospective regards (in the history and the time of the construction of the space) to the space of the Laotian cities. These regards allow revealing periods extending between 1975 and 1990 as something in charge of the break. The ideological redeployment of the new political regime accompanied with new spatial devices intervened for this period would have brought the important transformations in the perception of the city and its history, in the spatial practice, the way of managing and of developing the city. Neglecting the historic centers and their founding theory, we neglect at the same time the educational value of the inherited spaces. Public authorities and inhabitants occupied respectively the spaces, during this period: for some, following an ideological projection in collectivization of the properties, and for others, according to a practice of occupation without act of appropriation. Between the period when cities evolved without moving away from their matrices of foundation and when they have to develop a profound reorganization with difficulties and handicaps, characterizes the current period. 1975s and 1980s seem to constitute a period of transition illustrated by the notion of "absent city" and by the phenomenon of "public squat". The reflection led in this research is to demonstrate that dificulties of actual period are linking with the transition period, that strategy of urban development of today has to be implemented by revisiting the experiments of the period of transition. What had been neglected, such the notion of the city with its components inherited from history, the citizen living in the city, the creation, management and sharing of spaces and territories, should probably be replaced in the concerns of the policies (decision-makers) and of the inhabitants. In this new regional context, in questioning also its own endogenous data, or internalized data all along history, that Laos will establish its models of space and development in an adapted and long-lasting way

L'échange des images médicales est l'un des obstacle majeurs dans une application de télémédecine vu le grand volume de ces images et la limitation des la bande passante allouée à cette application. Pour contourner ce problème, nous adoptons un nouveau protocole de transmission des images médicales qui consiste à réduire l'image avant de l'emettre et à l'agrandir lors de la réception (protocole " REPro": Réduction Expansion Protocole / The exchang of medical exchange is one of the major obstacles in a telemedicine