Dans cette thèse, on étudie de manière précise les effets de la rotation rapide sur les oscillations stellaires. Les méthodes précédentes étaient inadéquates par rapport aux exigences de l'astérosismologie, soit parce qu'elles prenaient en compte de manière perturbative la rotation, ce qui les limite à de faibles vitesses de rotation, soit à cause d'une précision numérique insuffisante. Pour répondre à ces difficultés, on développe ici une approche complète basée sur l'utilisation de méthodes spectrales et d'un système de coordonnées qui s'adapte à la forme aplatie de l'étoile. On calcule alors des modes acoustiques et des fréquences propres de modèles polytropiques d'étoiles en rotation uniforme. À partir des résultats obtenus, on établit, pour la première fois, des domaines de validité des méthodes perturbatives. On analyse, par ailleurs, l'organisation asymptotique du spectre de fréquences et la structure géométrique des modes de pulsations à des vitesses de rotation élevées.

La résistance aux fluoroquinolones (FQ) est le principal facteur d'aggravation du pronostic de la tuberculose multi-résistante. Il apparait donc essentiel de mieux comprendre le développement de la résistance aux FQ afin d'améliorer les outils permettant une détection précoce de cette résistance. Nous avons (i) évalué les performances du séquençage des gènes gyrA et gyrB dans la détection de la résistance aux FQ grâce à une étude prospective menée au CNR-MyRMA ; (ii) étudié l'histoire naturelle de l'émergence de la résistance aux FQ in vivo dans un modèle murin de tuberculose et (iii) identifié de nouveaux mécanismes de résistance aux FQ par génomique comparative. Nous avons montré que la méthode des proportions, désignée comme méthode de référence, n'est pas performante pour la détection des bas niveaux de résistance aux FQ et que ni les méthodes génotypiques ni les méthodes phénotypiques, ne permettent le diagnostic de la résistance hétérogène aux FQ. Une stratégie combinée reposant sur une détection phénotypique d'une proportion anormale de bactéries résistantes et une caractérisation génotypique de ces bactéries résistantes permettrait d'améliorer la détection de cette résistance hétérogène. Nous avons identifié des pistes pour de nouveaux mécanismes de résistance aux FQ. Il pourrait s'agir de mécanismes responsables d'une résistance de bas niveau facilitant la sélection d'une résistance de haut niveau due à une mutation dans les gènes codant l'ADN gyrase dans un deuxième temps. Cependant, leur implication dans la résistance aux FQ, ainsi que notre hypothèse quant au processus de sélection, reste à démontrer. / Fluoroquinolone (FQ) resistance is the main factor of worsened prognosis of multidrug resistant tuberculosis. Therefore to better understand the development of FQ resistance is essential in order to improve the tools for early detection of this resistance. We have (i) evaluated the performance of gyrA and gyrB sequencing in the detection of FQ resistance through a prospective study; (ii) studied the natural history of the emergence of FQ resistance in vivo using a murine model of tuberculosis; and (iii) identified tracks for new mechanisms of resistance to FQ by comparative genomics. We showed that the proportion method, designated as the reference method, is not effective in detecting low levels of FQ resistance and that, neither genotypic methods nor phenotypic methods, allow the diagnosis of FQ heterogeneous resistance. A combined strategy based on phenotypic detection of an abnormal proportion of resistant bacteria and genotypic characterization of these resistant bacteria would improve the detection of this heterogeneous resistance. We have identified hypotheses for new FQ resistance mechanisms. These new mechanisms could be responsible of a low-level resistance facilitating the selection of a high-level resistance due to mutations in genes encoding DNA gyrase in a second time. However, their involvement in FQ resistance and our assumption about the selection process remain to be demonstrated.

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De nos jours, le développement des personnages de jeux est devenu une tâche dif- ficile en raison de la complexité toujours grandissante des jeux vidéos actuels. Pour diminuer la complexité liée au développement de ces personnages, certaines approches sont applicables et consistent à utiliser des techniques d'intelligence artificielle. Dans ce travail, nous proposons d'utiliser des diagrammes états-transitions pour activer un personnage de jeu vidéo. Nous étudions les moyens de construire des diagrammes états-transitions et plus spécifiquement comment les structurer à partir des séquences de jeux. Les performances des diagrammes construits sont évaluées et nous analysons les possibilités d'améliorer les rendements obtenus. Dans nos expérimentations, nous utilisons le jeu de poursuite dénommé Pacman. Pacman constitue un banc d'essai idéal car il présente un environnement dynamique et séquentiel et nécessite une prise de décision en temps réel. Dans ce travail nous tentons d'accomplir les tâches suivantes : Acquérir des séquences de jeux à travers l'utilisation de l'apprentissage par la démonstration. Structurer des diagrammes états-transitions à partir des séquences de jeux. Analyser la possibilité d'améliorer les performances des diagrammes états-transitions par l'utilisation des techniques de raisonnement à base de cas et des éléments de la théorie de l'information. / Nowadays, developing game characters has become a difficult task because of the increasing complexity of actual video games. To reduce the complexity of developing those characters, some approaches exist and consist of using artificial intelligence techniques. In this project, we propose using state machines to activate a video game character. We learn the means to build state machines and more specifically how to structure them from game sequences. The performance of those state machines is evaluated and we analyze the possibility of improving the results. In our experimentations, we use the pursuit game called Pacman. Pacman constitute an ideal testbed because it others a dynamic and sequential environment and it calls for real time decision making. In this work we are trying to accomplish the following tasks : Acquire game sequences through usage of learning from demonstration. Structure the state machines from game sequences. Analyze the possibility of improving the performances of the state machines by using case-based reasoning techniques and elements of information theory.

Dans ce mémoire, on considère la situation où l’on désire grouper des objets dans un nombre prédéterminé de classes de même cardinal. Le choix de la composition des classes est basé sur des critères de minimisation de la variance intragroupe ou de maximisation de la similarité intragroupe. Trois méthodes sont développées pour obtenir le regroupement optimal selon l'un de ces critères. Les deux premières approches consistent à diviser le problème global de classification en plusieurs sous-problèmes, respectivement selon les valeurs prises des variables d’intérêt et selon un aspect probabiliste. La troisième méthode utilise des propriétés de la loi stationnaire des chaînes de Markov. Les trois techniques sont utilisées pour tenter de trouver le regroupement optimal pour classer géographiquement les équipes de la Ligue nationale de hockey en six divisions de cinq équipes. Des études de simulation permettent de mesurer l'efficacité des méthodes. / This master's thesis is structured around the case in which we want to classify objects into a specific number of clusters of the same size. The choice of clusters to form is determined by minimizing the within-cluster variance or maximizing the within-cluster similarity. Three methods were developed to obtain the optimal clustering according to these two criterions. The first two approaches consist in splitting up the clustering problem in several sub-problems, one in a quantitative way and the other in a probabilistic way. The third method uses properties of the Markov chain limiting probabilities. The three methods are used to try to find the optimal geographic clustering to class the thirty National hockey league teams into six divisions of five teams. The efficiency of those approaches is assessed with simulations.

Dans un plan stratifié, le calcul des bornes de strates peut se faire de plusieurs façons. On peut se fier à un jugement personnel et séparer les unités de la population en se basant sur la distribution de la variable de stratification. D’autres méthodes scientifiques et rigoureuses donnent un meilleur résultat, dont les algorithmes de cum √f, Sethi et Kosak. Pour les populations asymétriques, telles que retrouvées dans les enquêtes entreprises, l’utilisation d’une strate recensement permet de diminuer la taille d’échantillon et donner des estimations plus fiables. Parfois, la variable de stratification utilisée dans l’élaboration du plan de sondage ne garantit pas l’obtention de la précision cible pour toutes les variables d’intérêt de l’enquête. Utiliser la variable d’intérêt la plus difficile à estimer, comme variable de stratification, permet de garantir un CV cible minimal pour toutes les autres variables, mais engendre des grandes tailles d’échantillon. / In a stratified sampling design, the calculation of the stratum boundaries can be done in several ways. We can rely on personal judgment and separate the units of the population based on the distribution of the stratification variable. Other scientific and rigorous methods give a better result, including the algorithms of cum √f, Sethi and Kosak. For asymmetric populations, as found in the business surveys, the use of a census stratum reduces the sample size and gives more reliable estimates. Univariate methods, those that use a single stratification variable in calculating the boundaries, do not guarantee that the target precision will be obtained for all the variables of interest in the survey. Using the variable of interest that is the most difficult to estimate, as a stratification variable, makes it possible to guarantee a minimum target CV for all the other variables, but generates large sample sizes.

Ce mémoire traite d'une problématique issue du cas réel d'une entreprise qui s'approvisionne auprès d'un grossiste, entrepose les marchandises reçues, puis fournit un nombre important de détaillants localisés sur un vaste territoire. Pour satisfaire la demande des détaillants dans les délais, l'entreprise est généralement appelée à séparer les livraisons en provenance du grossiste principal pour prélever les quantités requises par les détaillants qui ont des volumes d'achat plus petits. La localisation, autant des fournisseurs que des détaillants, fait en sorte que l'entreprise doit, pour demeurer compétitive, revoir ses processus d'approvisionnement, d'entreposage et de distribution, revoir l'organisation du transport entre les différents points de son réseau, améliorer la synchronisation de ses activités de même que les relations avec ses partenaires afin de réduire les stocks et les différents coûts encourus. Différentes solutions sont envisageables. La comparaison des solutions potentielles n'est toutefois pas évidente. La simulation peut alors constituer une alternative intéressante pour évaluer les performances des scénarios envisagés. Ce mémoire porte donc sur la conception d'un outil de simulation générique, de haut niveau, permettant d'évaluer les différentes alternatives et stratégies envisagées dans le processus de réingénierie de la chaîne d'approvisionnement d'une entreprise de distribution.

Ce projet de recherche traite du domaine de l’intelligence artificielle, plus précisément de la programmation logique, un type de programmation utilisée pour concevoir des systèmes dits intelligents. Ce type de programmation est toutefois assez complexe à assimiler et il n’existe, à notre connaissance, aucun outil interactif qui permette de montrer efficacement le processus d’exécution d’un programme logique. L’objectif de cette recherche consistait donc à proposer un modèle d’outil facilitant la compréhension de la résolution d’un programme logique. Le modèle proposé permet de représenter graphiquement et dynamiquement la trace de résolution d’un programme logique. Un prototype a été construit pour valider ce modèle avec des programmes écrits en langage Prolog. L’utilisateur peut ainsi suivre les étapes d’exécution à travers l’affichage dynamique d’un arbre de dérivation. Actuellement, le modèle ne permet pas de prendre en compte des programmes écrits avec différents langages de programmation, une telle généralisation serait une bonne amélioration.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Les outils statistiques développés dans cette thèse par articles visent à détecter de nouvelles associations entre des variants génétiques et des données de survie en grappes. Le développement méthodologique en analyse des durées de vie est aujourd'hui ininterrompu avec la prolifération des tests d'association génétique et, de façon ultime, de la médecine personnalisée qui est centrée sur la prévention de la maladie et la prolongation de la vie. Dans le premier article, le problème suivant est traité : tester l'égalité de fonctions de survie en présence d'un biais de sélection et de corrélation intra-grappe lorsque l'hypothèse des risques proportionnels n'est pas valide. Le nouveau test est basé sur une statistique de type Cramérvon Mises. La valeur de p est estimée en utilisant une procédure novatrice de bootstrap semiparamétrique qui implique de générer des observations corrélées selon un devis non-aléatoire. Pour des scénarios de simulations présentant un écart vis-à-vis l'hypothèse nulle avec courbes de survie qui se croisent, la statistique de Cramer-von Mises offre de meilleurs résultats que la statistique de Wald du modèle de Cox à risques proportionnels pondéré. Le nouveau test a été utilisé pour analyser l'association entre un polymorphisme nucléotidique (SNP) candidat et le risque de cancer du sein chez des femmes porteuses d'une mutation sur le gène suppresseur de tumeur BRCA2. Un test d'association sequence kernel (SKAT) pour détecter l'association entre un ensemble de SNPs et des durées de vie en grappes provenant d'études familiales a été développé dans le deuxième article. La statistique de test proposée utilise la matrice de parenté de l'échantillon pour modéliser la corrélation intra-famille résiduelle entre les durées de vie via une copule gaussienne. La procédure de test fait appel à l'imputation multiple pour estimer la contribution des variables réponses de survie censurées à la statistique du score, laquelle est un mélange de distributions du khi-carré. Les résultats de simulations indiquent que le nouveau test du score de type noyau ajusté pour la parenté contrôle de façon adéquate le risque d'erreur de type I. Le nouveau test a été appliqué à un ensemble de SNPs du locus TERT. Le troisième article vise à présenter le progiciel R gyriq, lequel implante une version bonifiée du test d'association génétique développé dans le deuxième article. La matrice noyau identical-by-state (IBS) pondérée a été ajoutée, les tests d'association génétique actuellement disponibles pour des variables réponses d'âge d'apparition ont été brièvement revus de pair avec les logiciels les accompagnant, l'implantation du progiciel a été décrite et illustrée par des exemples. / The statistical tools developed in this manuscript-based thesis aim at detecting new associations between genetic variants and clustered survival data. Methodological development in lifetime data analysis is today ongoing with the proliferation of genetic association testing and, ultimately, personalized medicine which focuses on preventing disease and prolonging life. In the first paper, the following problem is considered: testing the equality of survival functions in the presence of selection bias and intracluster correlation when the assumption of proportional hazards does not hold. The new proposed test is based on a Cramér-von Mises type statistic. The p-value is approximated using an innovative semiparametric bootstrap procedure which implies generating correlated observations according to a non-random design. For simulation scenarios of departures from the null hypothesis with crossing survival curves, the Cramer-von Mises statistic clearly outperformed the Wald statistic from the weighted Cox proportional hazards model. The new test was used to analyse the association between a candidate single nucleotide polymorphism (SNP) and breast cancer risk in women carrying a mutation in the BRCA2 tumor suppressor gene. A sequence kernel association test (SKAT) to detect the association between a set of genetic variants and clustered survival outcomes from family studies is developed in the second manuscript. The proposed statistic uses the kinship matrix of the sample to model the residual intra-family correlation between survival outcomes via a Gaussian copula. The test procedure relies on multiple imputation to estimate the contribution of the censored survival outcomes to the score statistic which is a mixture of chi-square distributions. Simulation results show that the new kinship-adjusted kernel score test controls adequately for the type I error rate. The new test was applied to a set of SNPs from the TERT locus. The third manuscript aims at presenting the R package gyriq which implements an enhanced version of the genetic association test developed in the second manuscript. The weighted identical-by-state (IBS) kernel matrix is added, genetic association tests and accompanying software currently available for age-at-onset outcomes are briefly reviewed, the implementation of the package is described, and illustrated through examples.

La première partie est consacrée à la résolution de systèmes linéaires. Le chapitre 1 expose des résultats théoriques et numériques sur les méthodes proposées par Altman et précise le lien avec les méthodes de Krylov. Le chapitre 2 utilise des techniques d'extrapolation introduites par Brezinski pour obtenir une estimation du vecteur erreur. Plusieurs méthodes de projection sont retrouvées et de nouvelles procédures d'accélération données. Dans la deuxième partie, une nouvelle stratégie inspirée de la méthode de Cauchy-Barzilai-Borwein permet de définir de nouveaux schémas résolvant des problèmes de point fixe. Des résultats numériques sur un problème de bifurcation et un théorème de convergence sont donnés. Les chapitres 4, 5 et 6 sont consacrés à l'accélération de l'algorithme EM utilisé pour calculer des estimateurs du maximum de vraisemblance. Une classe de schémas itératifs basés sur la stratégie précédente est présentée, un théorème de convergence et une application à un problème de tomographie sont donnés. La dernière partie, fruit d'un projet du cemracs 2003, traite d'un problème issu de la physique des plasmas : l'amélioration des Codes Particles in Cell à l'aide d'une reconstruction de la densité basée sur une méthode d'ondelettes et sa validation numérique.