Nous considérons plusieurs problèmes autour des matrices à signes alternants (MSA). Dans un premier chapitre nous donnons une formule de comptage des MSAs selon le nombre k de -1 qu'elles contiennent et leur taille n. Cette formule permet d'obtenir une évaluation asymptotique pour un k donné lorsque n tend vers l'infini et une expression simple pour les valeurs de k inférieures ou égales à 7.Une deuxième partie est consacrée à une famille de MSAs dont les triangles Gogs (ou triangles monotones) associés sont en bijection avec une famille de triangles Magogs (ou des partition planes auto complémentaires symétriques). Nous présentons une méthode de minoration du nombre d'éléments de taille n dans cette famille d'objets.Enfin, nous évaluons la probabilité d'apparition de motifs (sous-diagrammes) dans des diagrammes de cordes tirés selon la distribution limite introduite par la conjecture de Razumov et Stroganov. / Abstract

Aujourd'hui, les logiciels se doivent d'être efficaces, rapide à exécuter, etc. Ils peuvent être configurés dans le but de répondre à des besoins spécifiques donnés par l'utilisateur. De fait, chaque configuration donne lieu à un système unique, spécialisé pour des besoins précis. Le nombre de configurations possible devient tellement grand qu'il est impossible de générer tous les systèmes associés résultant en une impossibilité à évaluer leurs performances dans leur globalité. En plus de cela, différentes exécutions des systèmes sont souvent nécessaire, en utilisant différents cas de tests qui représentent différents contextes, pour évaluer correctement ces performances. Il y a donc un enjeu en terme d'énergie et de temps à pouvoir cibler correctement les configurations intéressantes pour un utilisateur ainsi que les cas de tests pertinents pour évaluer les performances d'un système. A partir de cette première analyse, deux dimensions émergent: la sélection de configurations de systèmes qui permettent par la suite de générer des systèmes respectant les besoins utilisateurs et, d'autre part, la sélection de cas de tests qui permettent d'observer les performances des systèmes dans différents contextes. Nous proposons dans cette thèse de représenter ces deux dimensions comme une matrice (de performance) dans laquelle : une dimension représente les systèmes sélectionnés (avec leur configuration) tandis que l'autre représente l'ensemble des cas de tests à exécuter sur chaque système. Chaque cellule de la matrice est alors le résultat de l'exécution d'un programme sur un cas de test. Les contributions principales de cette thèse sont : premièrement, l'utilisation de techniques d'apprentissage automatique pour spécialiser une ligne de produit logiciels visant à réduire l'espace de configuration pour sélectionner plus facilement une configuration qui satisfasse les besoins utilisateurs. Les utilisateurs doivent donc être capable d'exprimer leurs besoins de telle sorte que l'on se place dans un problème de classification binaire (i.e., permettant de dissocier les configurations qui ont la capacité à respecter ces besoins et les autres configurations qui n'ont pas l'air de pouvoir). Après cela, une technique d'apprentissage automatique est utilisé pour créer un modèle mathématique séparant les deux classes permettant par la suite de spécialiser la ligne de produits logiciel et de proposer des configurations partielles réduisant l'espace de configuration. Au final, ce travail permet de réduire la première dimension de la matrice qui traite des systèmes. Deuxièmement, nous proposons une nouvelle méthode permettant d'évaluer la capacité d'une suite de tests à montrer des différences de performances significatives exécuter par différents programmes qui présentent la même fonctionnalité. Cette méthode peut être utilisées dans différents cas, par exemple pour savoir si un nouveau cas de tests doit être ajouté ou non à une suite de tests existantes or bien pour réduire une suite de tests existante. Cette méthode vise à réduire la seconde dimension de la matrice. / Nowadays, software have to be efficient, fast to execute, etc. They can be configured to adapt to specific needs. Each configuration leads to a different system and usually it is hard to generate them all. Thus, the exhaustive evaluation of their performance is impossible. Furthermore, several executions of systems, under different conditions, are needed to properly evaluate performances. Two dimensions emerge from this description of performance testing: the selection of system configurations allowing to generate associated systems that meet expressed needs and the selection of test cases allowing to observe performances of systems under different conditions. We propose to represent those two dimensions as a (performance) matrix: one dimension represents selected systems that can be observed while the other dimension represents the set of test cases that will be executed on each of these systems. Each cell is the execution of a program variant regarding a test. The contributions of this thesis are as follows : First, we leverage Machine Learning techniques in order to specialize a Software Product Line (in this case a video generator) helping in selecting a configuration that is likely to meet requirements. End users must be able to express their requirements such that it results in a binary decision problem (i.e., configurations that are acceptable and those that are not). Machine Learning techniques are then used to retrieve partial configurations that specialize a Software Product Line to guide end users and reduce the configuration space. In the end, this work aims at diminishing the first dimension of the matrix that deals with systems and programs. Second, we propose a new method assessing the ability of test suites to reveal significant performance differences of a set of configurations tackling the same task. This method can be used to assess whether a new test case is worth adding to a test suite or to select an optimal test set with respect to a property of interest. In the end, it might help structuring the execution of tests. For instance, it can create an order of execution resulting in using less test cases that are presented in the second dimension of the matrix. We evaluated our approach on several systems from different domains such as OpenCV or Haxe.

Les méthodes de Krylov sont fréquemment utilisés dans des problèmes linéaires, comme de résoudre des systèmes linéaires ou de trouver des valeurs propres et vecteurs propres de matrices, avec une taille extrêmement grande. Comme ces méthodes itératives nécessitent un calcul intensif, ils sont normalement déployés sur des grands clusters avec les mémoires distribués et les données communiqués par MPI. Lorsque la taille du problème augmente, la communication devient un bouchon principale d'atteindre une haute scalabité à cause de deux raisons: 1) La plupart des méthodes itératives comptent sur BLAS-2 matrices-vecteurs opérations de bas niveau qui sont communication intensive. 2) Le mouvement de données (accès à la mémoire, la communication par MPI) est beaucoup plus lent que la fréquence du processeur. Dans le cas des opérations de matrice creuse tels que la multiplication de matrices creuses et vecteurs (SpMV), le temps de communication devient dominant par rapport au temps de calcul. En outre, l'avènement des accélérateurs et coprocesseurs comme le GPU de NVIDIA fait le coût du calcul moins cher, tandis que le coût de la communication reste élevé dans des systèmes hétérogènes. Ainsi, la première partie de nos travaux se concentre sur l'optimisation des coûts de communication pour des méthodes itératives sur des clusters hétérogènes. En dehors du coût de communication, le mur de la puissance et de l’énergie devient un autre bouchon de scalabité pour le futur calcul exascale. Les recherches indiquent que la mise en œuvre des implémentations d'algorithmes qui sont informées pourrait efficacement réduire la dissipation de puissance des clusters. Nous explorons également la mise en œuvre des méthodes et des implémentations qui économisent l'énergie dans notre expérimentation. Enfin, l'optimisation de la communication et la mise en œuvre de l'efficacité énergétique seraient intégrés dans un schéma de méthode GMRES, qui exige un cadre d'auto-tuning pour optimiser sa performance. / Iterative methods are frequently used in extremely large scale linear problems, such solving linear systems or finding eigenvalue/eigenvectors of matrices. As these iterative methods require a substantial computational workload, they are normally deployed on large clusters of distributed memory architectures communicated via MPI. When the problem size scales up, the communication becomes a major bottleneck of reaching a higher scalability because of two reasons: 1) Many of the iterative methods rely on BLAS-2 low level matrix vector kernels that are communication intensive. 2) Data movement (memory access, MPI communication) is much slower than processor's speed. In case of sparse matrix operations such as Sparse Matrix Vector Multiplication (SpMV), the communication even replaces the computation as the dominant time cost. Furthermore, the advent of accelerators/coprocessors like Nvidia's GPU make computation cost more cheaper, while the communication cost remains high in such CPU-coprocessor heterogeneous systems. Thus, the first part of our work focus on the optimization of communication cost of iterative methods on heterogeneous clusters. Besides the communication cost, power wall becomes another bottleneck of future exascale computing in recent time. Researches indicate that a power-aware algorithmic implementation strategy could efficiently reduce the power dissipation of large clusters. We also explore the potential energy saving implementation of iterative methods in our experimentation. Finally, both the communication optimization and energy efficiency implementation would be integrated into a GMRES method, which demands an auto-tuning framework to maximize its performance.

Les aérosols marins représentent près de la moitié des particules émises dans l’atmosphère. Par ailleurs, l’activité biologique dans les océans génère des composés organiques soufrés qui sont émis dans la troposphère sous forme gazeuse ou sont transportés avec les particules de sels de mer. Ces particules exposées aux gaz atmosphériques, au rayonnement solaire et à l’humidité sont sujettes aux modifications physicochimiques. L’étude de ces processus de transformations en laboratoire est indispensable à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans ces processus, et de l’impact des aérosols sur les propriétés physiques et chimiques de l’atmosphère. Dans ce travail, les évolutions photochimiques de composés inorganiques et organiques soufrés, analogues de composés d’origine marine, ont été étudiées en phase gaz, en matrice cryogéniques et à l’échelle des particules individuelles par spectroscopie. Le dispositif de lévitation acoustique couplé à la microspectrométrie Raman se révèle être un outil pertinent pour étudier les mécanismes de photochimie à l’échelle de la particule. L’impact de la phototransformation des particules de NaNO3 sur leurs propriétés d’hygroscopicité a été démontré. Les études menées en matrice cryogénique sont particulièrement intéressantes pour l’étude des processus unimoléculaires impliqués dans la photodégradation de composés organiques soufrés et complémentaires des études en phase gaz. Les composés formés par photolyse en phase gaz et en phase condensée sont d’intérêt atmosphérique et ont un impact potentiel sur le bilan du soufre atmosphérique. La présence de dioxygène et d’eau modifie les mécanismes et la nature des photoproduits. / Marine aerosols represent more than half of the global emission of particles into the atmosphere. Furthermore, sulfur organic compounds are generated by biological activities in the oceans and are emitted into the troposphere in the gaseous phase or are transported with sea-salt particles. These particles are subject to physicochemical changes due to atmospheric gases, sunlight and humidity exposure. The study of these transformation processes in the laboratory is essential for a better understanding of the mechanisms which are involved in these processes, and of the aerosols impact on the physical and chemical properties of the atmosphere.In this work, the photochemical evolutions of inorganic and sulfur organic compounds, similar to compounds of marine origin, have been studied by spectroscopy in the gas phase, in cryogenic matrix and at the single particle scale. The acoustic levitation system coupled to micro-Raman spectrometry is a relevant tool for studying the photochemical mechanisms at the particle scale. The impact of the phototransformation of NaNO3 particles on their hygroscopic properties has been demonstrated. The experiments carried out in cryogenic matrix are especially interesting for the study of unimolecular processes involved in the photodegradation of the sulfur organic compounds and are complementary to studies in gas phase. The compounds produced by photolysis in gas phase and condensed phase are of atmospheric interest and have a potential impact on the atmospheric sulfur balance. The presence of oxygen and water modified the mechanisms and the nature of the photoproducts.

Différentes formes plus courtes de la protéine de la matrice (M) du virus de la stomatite vésiculeuse (VSV) peuvent être produites lors de l'infection de cellules in vitro à cause des phénomènes d'initiation interne de la traduction (Jayakar et Whitt, 2002) et de protéolyse (Rosen et al., 1983). L'objectif de la présente étude était de caractériser les formes plus courtes de M produites lors de l'infection de cellules par une souche sauvage du VSV (HR), ou par un variant (T1 026-R1) qui possède une mutation sur sa protéine M (M51R). Pour ce faire, des cellules HeLa, BHK-21 et L929 ont été infectées par ces deux variants lors d'expériences séparées. Des immunobuvardages et des tests de type «pulse-chase» ont permis d'observer l'existence d'au moins quatre formes de M à l'intérieur des cellules infectées (M1, M', M" et Mfc) et ce, indépendamment de la souche virale employée. Lors de l'infection des cellules par la souche sauvage du VSV (HR), les formes M" et Mfc pourraient être produites par initiation interne de la traduction aux positions 33 et 51 de M, respectivement. L'existence de la forme Mfc, ou d'une protéine de taille semblable, à l'intérieur des cellules infectées par T1026-R1, ne peut cependant pas être expliquée par un évènement d'initiation interne de la traduction en position 51 à cause de la mutation M51 R. L'origine de cette protéine pourrait être attibuable à l'action de la trypsine ou une autre protéase activée au cours de l'infection. Des expériences de «pulse-chase» en présence de l'inhibiteur z-VAD ont montré que l'apparition de Mfc pouvait dépendre de l'activation des cystéines protéases. L'analyse des séquences des différentes formes de M par dégradation de Edman et par spectrométrie de masse n'a pas permis d'identifier la portion manquante de la protéine. Aussi, afin de tenter de déterminer le rôle physiologique des formes de M produites par initiation interne de la traduction, des vecteurs d'expression inductible des gènes tronqués ont été construits. L'expression de ces protéines à l'intérieur de cellules HeLa transfectantes stables n'a pu être détectée. La protéase impliquée dans la production de la forme Mfc du mutant T1 026-R1 reste à identifier ainsi que le rôle des différentes formes plus courtes de la protéine M dans la cytopathogénèse et le cycle de réplication du VSV. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Virus stomatite vésiculeuse, Protéine matrice, Initiation interne de la traduction, Protéolyse.

Dans ce travail, nous nous intéressons aux séries rationnelles et aux matrices génériques non commutatives. Dans le premier chapitre, on étudiera les polynômes de cliques du graphe pondéré. Soit C un graphe simple non orienté (sans boucles), on lui associe la somme des monômes (-1)i CiXi où Ci est le nombre de sous-graphes complets (cliques) sur i sommets. En pondérant les sommets par des entiers non négatifs, on définit les polynômes de cliques du graphe pondéré C comme étant la somme des monômes (-1)|B|xdeg(B), où B est un sous-graphe complet de C. On va montrer que l'ensemble de tels polynômes coïncide avec l'ensemble des polynômes réciproques des polynômes caractéristiques de matrices à coefficients entiers non négatifs. Au chapitre 2, on va généraliser ce polynôme une fois de plus en pondérant les sommets du graphe simple par des monômes de la forme αxd , où α est un réel positif et d, un entier non négatif. On va lui associer le polynôme de cliques généralisé comme la somme (-1)IBI (∏sЄB αsxds ), où B est un sous-ensemble commutatif de C et s est un sommet de B. On va montrer que l'ensemble de ces polynômes coïncide exactement avec l'ensemble des polynômes réciproques des polynômes caractéristiques à coefficients réels non négatifs. Le troisième chapitre porte sur la N-rationalité de certaines classes de séries. Tout d'abord, on va établir les conditions nécessaires et suffisantes nous permettant de décider de la N-rationalité d'une série de la forme (1-ax +bxk)-1, où a Є N, b Є Z, k ≥ 2 . Par la suite, on fera de même pour les séries de la forme (1-ax + bx2 + cx3)-1, où a Є N et b, c Є Z. Au Chapitre 4, on étudiera les propriétés des fonctions zêta associées aux automates et aux codes. On va montrer que le nombre de chemins bi-infinis dans A dont la période est n est égal au rang stable d'un certain mot non vide w; i.e. le rang de wn pour un n suffisamment grand. Par ailleurs, on montrera plusieurs propriétés de cette série telles la N-rationalité, l'apériodicité ou la divergence. Étant donné que plusieurs de ces résultats sont valides pour des automates non ambigus, ceux-ci s'appliqueront aux codes. On y présentera les propriétés de la fonction zêta des codes complets, des codes purs, des codes circulaires et des codes bifixes. Le chapitre 5 portera sur les matrices génériques stochastiques, i.e. les matrices à variables non commutatives soumises aux conditions stochastiques (somme des éléments de chaque ligne vaut 1). Il est bien connu dans la littérature que toute matrice stochastique a 1 comme valeur propre dont le vecteur propre à droite associé est t (1, ... , 1). Mais qu'en est-il du vecteur propre à gauche associé à cette même valeur propre? Dans le cas commutatif, on montrera que ce vecteur de la matrice M est le vecteur ligne des mineurs principaux M - In. Dans le cas non-commutatif, on montrera que les éléments de ce vecteur sont les inverses des dérivations des codes reconnus par l'automate dont M est la matrice associée, évalués dans un corps libre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Séries rationnelles, Codes à longueurs variables, Fonction zêta, Automate, Corps libre, Matrices génériques, Polynômes de cliques.

Thèse de doctorat : Bioingénierie : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thèse de doctorat : Physiologie et biologie de la circulation et de la respiration. Respiration : Paris 12 : 2004. / Version électronique uniquement consultable au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. : 122 réf.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Strasbourg 1 : 2007. / Thèse soutenue sur un ensemble de travaux. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 208-216.

There are two distinct areas of research on which the work in this thesis impinges. They are methods for the analysis of patterns in correlation matrices and the analysis of taster performance in wine-tasting experiments in which the wines are scored. For the analysis patterns in correlation matrices, least squares procedures are developed to examine patterns under certain equal correlation hypotheses. The procedures are applied to the z-transforms of the elements of correlation matrices that can be based on either a single group of variables, or variables that can be cross-indexed by two factors such as the multitrait-multimethod matrices given by Campbell and Fiske (1959). The procedures are of the analysis of variance type, being investigative in the sense that, in the event that the correlation matrix is judged to depart from the hypothesised pattern, alternative models to be pursued further are indicated. The associated statistics are calculated directly from closed-form expressions, rather that requiring the iterative solution of some estimation function as is the case with some alternative methods. The procedures are used to analyse the data from a number of wine-tasting and other experiments. The results obtained are shown to be similar, in many instances, to those obtained with maximum likelihood procedures applied to variance-covariance matrices; in other instances, large differences occur between the methods. The test for the hypothesis of equal correlation between all variables developed here is also shown to give similar answers to Lawley’s (1963) test for the hypothesis, in a number of cases. For the analysis of taster performance in wine-tasting experiments in which the wines are scored, the method of examining patterns in correlation matrices can be applied to multitaster and multitaster-multisession correlation matrices. Certain conditions to be fulfilled by multitaster-multisession matrices are specified; the extent to which they are met in a particular experiment can be ascertained from the results of these analyses. The data from several wine-tasting experiments are analysed and the results provide further substantive evidence of the lack of agreement and differences in reliability that can occur between tasters in such experiments. As the technique is applied to data from a single experiment, it can be used, particularly when session replicates are included, to select tasters on the basis of their performance in the experiment under consideration – a highly desirable approach. Four duplicate-evaluation wine-tasting experiments, that were aimed at determining the effect of several treatments on wine quality, fit into this category and so are analysed in more detail. A group of less heterogeneous tasters is selected, where possible, for each of the experiments using the results of the analysis of the multitaster-multisession correlation matrices. Compared with other techniques for selecting tasters on the basis of their results in a wine-tasting experiment, the analysis of multitaster-multisession correlation matrices has the advantages that both reliability and agreement are measured and that the measures are correlation coefficients. However, even the subsets of selected tasters do not behave in a manner that would justify a single analysis for mean differences for each subset. Because this is likely to be a common phenomenon, it is recommended that wine-tasting experiments be designed to include session replicates and the scores of each taster be analysed for mean differences separately. The results of the analysis of the multitaster-multisession matrix can then be used to determine the confidence to be attached to the results of individual tasters in drawing inferences from the experiment. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=721471 / Thesis (M.Ag.Sci.) - University of Adelaide, Dept. of Biometry, 1980