Cette thèse porte sur la conception et la réalisation d'un microsystème d'éjection matriciel monolithique pour la fonctionnalisation in-situ des puces à ADN. L'objectif est de développer un système flexible, peu onéreux et performant, permettant le dépôt localisé de micro-gouttes de réactifs (nucléotides en solution dans l'acétonitrile) afin de synthétiser les séquences d'oligonucléotides in-situ. Les avantages d'un tel système sont le faible coût de l'équipement, une grande fléxibilité dans le choix des séquences synthétisées et la possibilité de réaliser des puces à forte densité d'unités d'hybridation. L'éjection par actionnement thermique a été retenue. Le principe s'inspire du jet d'encre thermique mais l'originalité vient du fait que les éjecteurs sont disposés de façons matricielle avec une très grande densité et sont actionnables individuellement. La structure retenue intègre une résistance chauffante sur une membrane diélectrique et une buse d'éjection réalisée en résine photosensible Su8. Ces caractéristiques permettent d'atteindre localement des températures suffisamment élevées pour provoquer une ébullition localisée autour de la buse déjection. Un procédé technologique original a été mis au point pour intégrer le dispositif d'adressage à cette résistance. Il s'agit de diodes réalisées dans la résistance en polysilicium. Ces diodes sont obtenues par diffusion et implantation de zones N et P. La tension de seuil et le courant de fuite de ces diodes ont été paramétrés en fonction des dopages mis en Suvre de façon à ce que seul le micro-éjecteur actionné ne chauffe. Les matrices réalisées ont été caractériésées électriquement et thermiquement ; il a été ainsi montré que l'adressage est opérationnel, la puissance thermique offerte est suffisante pour l'éjection. Il a été montré que des gouttelettes de 0,1pl à 3nl pouvaient être éjectées lorsque la tension d'alimentation varie entre 25V et 5V et l'impulsion électrique d'alimentation entre 50µs et 50ms.

Proposition d'une formulation combinatoire pour la conception d'algorithmes de produit matriciel sur les réseaux systoliques linéaires. Étude de la validation des algorithmes systoliques. Deux logiciels sont proposes: le premier, Sisyc, est un simulateur numérique d'algorithmes systoliques; le second, sisyc2, calcule la trace symbolique des algorithmes systoliques et permet lorsqu'il est couple avec un système de calcul formel, de réaliser une simulation formelle

Le modèle de Usher est un modèle matriciel qui décrit l'évolution en temps discret d'une population<br />structurée par taille et qui restreint les transitions entre les classes d'état. Il est particulièrement<br />adapté pour décrire la dynamique d'un peuplement forestier et sert de guide dans la gestion des<br />forêts. Cette étude porte sur les prédictions dans l'état stationnaire du modèle. L'objectif principal<br />est la construction d'intervalles de confiance de ces prédictions. Dans un premier temps, des<br />intervalles de confiance asymptotiques sont construits en utilisant les estimateurs du maximum de<br />vraisemblance des prédictions. La distribution asymptotique de ces estimateurs est obtenue grâce<br />à la delta-méthode. Les résultats sont étendus, dans un autre chapitre, au cas du modèle densitédépendant,<br />dans lequel les paramètres sont fonctions des caractéristiques courantes de la population.<br />Dans un deuxième temps, les intervalles de confiance asymptotiques sont affinés en cherchant des<br />estimateurs robustes des paramètres de transition du modèle. Cette recherche est guidée par deux<br />types de contraintes du modèle portant sur sa structure discrète et sur la dynamique de la population.<br />Les estimateurs des paramètres ainsi construits sont des L-estimateurs exprimés dans un<br />modèle statistique multidimensionnel. Le critère de robustesse utilisé est la sensibilité des estimateurs,<br />basé sur la notion de fonction d'influence. Les résultats théoriques sont appliqués un jeu de<br />données réelles d'un peuplement forestier en Guyane Française et les implications pratiques sont<br />discutées.

Ce mémoire est consacré à l'étude d'empilements multicouches de semi-conducteurs gaas/algaas, et plus particulièrement d'empilements périodiques (réflecteurs de Bragg), étudiés en tant que tels ou comme éléments intégrés à des structures plus complexes. Les structures étudiées sont caractérisées par leur spectre de réflectivité linéaire. Pour interpréter ces résultats, nous développons deux approches théoriques complémentaires: la première, basée sur un formalisme matriciel, permet de décrire exactement la propagation d'une onde optique dans une structure stratifiée quelconque et a servi de support a un programme de calcul. La seconde, en termes de couplage d'ondes, complète utilement la première en fournissant les dépendances explicites du comportement des structures en fonction des indices et des épaisseurs des matériaux choisis. Nous établissons l'expression explicite de la constante de couplage et nous exposons les principes de la synthèse des dispositifs complexes. Nous consacrons tout un chapitre aux microcavités lasers à émission surfacique. Dans un échantillon réalisé par le l.c.r. de Thomson-csf, nous avons validé la possibilité d'une émission laser biraie. Ce composant a été utilisé pour réinjecter une cavité laser saphir dopé au titane. Nous avons par ailleurs pompé la micro cavité par des impulsions optiques ultrabrèves (=100 FS) et analysé son spectre d'émission laser biraie avec une camera à balayage de fente. A l'aide d'un modèle simple, nous montrons qu'il est nécessaire de tenir compte non seulement des porteurs libres photo créés dans les puits quantiques, mais encore de ceux crées dans les barrières, suite à l'absorption par ces dernières d'une partie du flux de pompé. La prise en compte de cet effet dans nos simulations donne des résultats en bon accord avec nos observations expérimentales

Dans cette thèse, nous étudions la diffraction électromagnétique par des réseau et surfaces rugueuse aléatoire. Le méthode C est une méthode exacte développée pour ce but. Il est basé sur équations de Maxwell sous forme covariante écrite dans un système de coordonnées non orthogonal. Le méthode C conduisent à résoudre le problème de valeur propre. Le champ diffusé est expansé comme une combinaison linéaire des solutions propres satisfaisant à la condition d’onde sortant.Nous nous concentrons sur l’aspect numérique de la méthode C, en essayant de développer une application efficace de cette méthode exacte. Pour les réseaux, nous proposons une nouvelle version de la méthode C qui conduit `a un système différentiel avec les conditions initiales. Nous montrons que cette nouvelle version de la méthode C peut être utilisée pour étudier les réseaux de multicouches avec un médium homogène.Nous vous proposons un algorithme QR parallèle conçu spécifiquement pour la méthode C pour résoudre le problème de valeurs propres. Cet algorithme QR parallèle est une variante de l’algorithme QR sur la base de trois tech- niques: “décalage rapide”, poursuite de renflement parallèle et de dégonflage parallèle agressif précoce (AED). / We study the electromagnetic diffraction by gratings and random rough surfaces. The C-method is an exact method developed for this aim. It is based on Maxwell’s equations under covariant form written in a nonorthogonal coordinate system. The C-method leads to an eigenvalue problem, the solution of which gives the diffracted field.We focus on the numerical aspect of the C-method, trying to develop an efficient application of this exact method. For gratings, we have developed a new version of C-method which leads to a differential system with initial conditions. This new version of C-method can be used to study multilayer gratings with homogeneous medium.We implemented high performance algorithms to the original versions of C-method. Especially, we have developed a specifically designed parallel QR algorithm for the C- method and spectral projection method to solve the eigenvalue problem more efficiently. Experiments have shown that the computation time can be reduced significantly.

Les travaux effectués au cours de cette thèse concernent le développement d’un instrument à faible coût et porté sur la personne permettant le suivi quantitatif des paramètres physiologiques de la peau in vivo et de manière non invasive. L’instrument est fondé sur la technique de Spectroscopie de Réflectance Diffuse résolue spatialement (srDRS). Cette technique fournit une quantification absolue des propriétés optiques endogènes d’absorption et de diffusion du tissu sondé et possède un potentiel pour la caractérisation de ces propriétés en couches de la peau.Afin de maximiser ce potentiel, notre approche repose sur l’utilisation d’un capteur matriciel placé en contact avec le tissu et permettant l’imagerie de réflectance diffuse à haute résolution spatiale. Les travaux présentés ici comprennent la spécification et la validation d’une architecture innovante permettant la mise en œuvre de l’approche proposée, l’implémentation d’un système porté sur la personne et bas coût basé sur cette architecture et l’évaluation des performances de ce système au travers d’expérimentations à la fois sur fantômes de peau et in vivo. Les résultats obtenus valident le potentiel de l’instrument développé pour le suivi quantitatif et non-invasif des propriétés de la peau. L’approche proposée est prometteuse pour l’analyse de milieux en couches tels que la peau et ouvre la voie au développement d’une nouvelle génération d’instruments portés sur la personne et bas coûts pour le suivi en continu des propriétés optiques des tissus. / This work presents the development of a low-cost, wearable instrument for quantitative monitoring of skin physiological parameters toward non-invasive diagnostics in vivo. The instrument is based on the spatially resolved Diffuse Reflectance Spectroscopy (srDRS) technique, which provides absolute quantification of absorption and scattering endogenous properties of the probed tissue volume with a potential to discriminate between properties of individual skin layers. In the developed instrument, this potential is maximized by the use of a multi-pixel image sensor to perform contact, high resolution imaging of the diffuse reflectance. This study comprises the specification and validation of a novel srDRS system architecture based on the proposed approach, the implementation of this architecture into a low-cost, wearable device and the evaluation of the device performance both on tissue-simulating phantoms and in vivo. Results validate the potential of the instrument for the non-invasive, quantitative monitoring of tissue properties. The described approach is promising for addressing the analysis of layered tissue suchas skin and paves the way for the development of low-cost, wearable devices for continuous, passive monitoring of tissue optical properties.

Penser les traitements du son spatialisés en ambisonie permet de mettre en valeur le potentiel musical de la décomposition du champ sonore en harmoniques sphériques, et amène à redéfinir la représentation de l’espace sonore. Cette thèse défend que les représentations abstraites et intermédiaires de l’espace sonore permettent d’élaborer de nouvelles approches originales de la mise en espace du son. Le raisonnement amenant à cette affirmation commence par l’appropriation musicale de l’approche ambisonique. La création de nouveaux traitements de l’espace et du son amène à utiliser de manière originale les signaux associés aux harmoniques sphériques, et à concevoir différemment les relations qui les régissent, ainsi que leur hiérarchisation. La particularité de ces approches expérimentales et les caractéristiques singulières des champs sonores générés, nécessitent de concevoir de nouveaux outils théoriques et pratiques pour leur analyse et leur restitution. Les changements opérés permettent alors de libérer cette approche des enjeux techniques et matériels initiaux en ambisonie. Mais ils permettent surtout de s’émanciper des modèles psychoacoustiques et acoustiques sur lesquels ces techniques reposent originellement. Dans ce contexte, les signaux associés aux harmoniques sphériques ne sont plus nécessairement une représentation rationnelle du champ sonore, mais deviennent une représentation abstraite de l’espace sonore possédant en soi, un potentiel musical. Cette thèse propose alors un nouveau modèle de spatialisation fondé sur une décomposition matricielle de l’espace sonore permettant de valider les hypothèses. / The creation of sound effects in space with Ambisonics highlights the musical potential of sound field decomposition by spherical harmonics, and redefines the representation of the sound space. This thesis defends that the abstract and intermediate representations of the sound space make it possible to develop new original approaches to sound spatialization. The reasoning that leads to this affirmation begins with the musical appropriation of the ambisonic approach. The creation of new space and sound processing patterns in Ambisonics leads to an original way of using signals associated with spherical harmonics, and to a different conception of the relations between them, and their hierarchization. The specificities of these experimental approaches and the singular characteristics of the sound fields generated call for the design of new theoretical and practical tools, for their analysis and restitution. The performed changes make it possible to free this approach from the initial technical and material issues of Ambisonics. But above all, it emancipates this approach from the psychoacoustic and acoustic models on which ambisonic techniques are originally defined. In this context, the signals associated with spherical harmonics are no longer necessarily a rational representation of the sound field but become an abstract representation of the sound space possessing in itself a musical potential. To validate the hypotheses, this thesis then proposes a new spatialization model based on a matrix decomposition of the sound space.

Cette thèse aborde le problème de la décomposition booléenne des tableaux multidimensionnels de données binaires par modèle de mélange post non-linéaire. Dans la première partie, nous introduisons une nouvelle approche pour la factorisation booléenne en matrices binaires (FBMB) fondée sur un modèle de mélange post non-linéaire. Contrairement aux autres méthodes de factorisation de matrices binaires existantes, fondées sur le produit matriciel classique, le modèle proposé est équivalent au modèle booléen de factorisation matricielle lorsque les entrées des facteurs sont exactement binaires et donne des résultats plus interprétables dans le cas de sources binaires corrélées, et des rangs d'approximation matricielle plus faibles. Une condition nécessaire et suffisante d'unicité pour la FBMB est également fournie. Deux algorithmes s'appuyant sur une mise à jour multiplicative sont proposés et illustrés dans des simulations numériques ainsi que sur un jeu de données réelles. La généralisation de cette approche au cas de tableaux multidimensionnels (tenseurs) binaires conduit à la factorisation booléenne de tenseurs binaires (FBTB). La démonstration de la condition nécessaire et suffisante d’unicité de la décomposition booléenne de tenseurs binaires repose sur la notion d'indépendance booléenne d'une famille de vecteurs. L'algorithme multiplicatif fondé sur le modèle de mélange post non-linéaire est étendu au cas multidimensionnel. Nous proposons également un nouvel algorithme, plus efficace, s'appuyant sur une stratégie de type AO-ADMM (Alternating Optimization -ADMM). Ces algorithmes sont comparés à ceux de l'état de l'art sur des données simulées et sur un jeu de données réelles / This work is dedicated to the study of boolean decompositions of binary multidimensional arrays using a post nonlinear mixture model. In the first part, we introduce a new approach for the boolean factorization of binary matrices (BFBM) based on a post nonlinear mixture model. Unlike the existing binary matrix factorization methods, the proposed method is equivalent to the boolean factorization model when the matrices are strictly binary and give thus more interpretable results in the case of correlated sources and lower rank matrix approximations compared to other state-of-the-art algorithms. A necessary and suffi-cient condition for the uniqueness of the BFBM is also provided. Two algorithms based on multiplicative update rules are proposed and tested in numerical simulations, as well as on a real dataset. The gener-alization of this approach to the case of binary multidimensional arrays (tensors) leads to the boolean factorisation of binary tensors (BFBT). The proof of the necessary and sufficient condition for the boolean decomposition of binary tensors is based on a notion of boolean independence of binary vectors. The multiplicative algorithm based on the post nonlinear mixture model is extended to the multidimensional case. We also propose a new algorithm based on an AO-ADMM (Alternating Optimization-ADMM) strategy. These algorithms are compared to state-of-the-art algorithms on simulated and on real data

Deux ans après la grande révolte des esclaves en août 1791 à Saint-Domingue, une période transitoire ou intermédiaire de l’histoire coloniale s’ouvrit à partir des proclamations d’août 1793 et se termina en novembre 1803. De cette période, naquit un ordre juridico-politique nouveau, à partir duquel s’élabora un « nouveau modèle » social colonial, qui deviendra plus tard, mutadis mutandis, le « modèle social haïtien ». À l’analyse, l’étude de ce droit colonial intermédiaire se révèle extrêmement intéressante pour le droit, l’histoire, la sociologie et l’anthropologie, tant la ressemblance entre le droit colonial nouveau et le droit national matriciel (1804-1843), entre le modèle social colonial intermédiaire et celui national est absolument frappante. À titre d’exemple, la question de la citoyenneté qui apparaissait comme un surdéterminant d’importance dans les diverses luttes sociales et politiques était refusée, voire niée aux ci-devant esclaves, diversement qualifiés de nouveaux libres, de cultivateurs ou agriculteurs, tant dans la période intermédiaire que dans celle nationale.Les premiers dirigeants du nouvel État reproduisirent à la perfection les dispositions des actes réglementaires ou législatifs datant de la période intermédiaire dans le but avoué de restaurer la culture et la splendeur de l’ancienne colonie (mais non pas de faire monter en intelligence, en puissance, en dignité et en bien-être les couches sociales haïtiennes inférieures). Ainsi, durant la première moitié du XIXe siècle, les cultivateurs/agriculteurs haïtiens, mais aussi les simples soldats, assistèrent tragiquement – non sans résistance - au dévoiement des idéaux de la révolution haïtienne d’indépendance par les élites politico-économiques (jadis qualifiés d’anciens libres propriétaires), ceux-là mêmes qui se proposaient d’être les gardiens de la plus authentique et émouvante des révolutions de la fin du XVIIIe siècle. Une situation qui ne manqua pas de poser des problèmes politiques profonds et soulever des revendications légitimes de la part des cultivateurs haïtiens, qui, hier encore, se trouvaient exclus du théâtre du droit, du monde de la politique et de l'économie, bref de la société coloniale post-esclavagiste. / Two years after the great revolt of the slaves in august 1791 in Santo Domingo, a transitional or intermediate period of colonial history opened from the proclamations of august 1793 and ended in november 1803. This period led to the birth and the rise of a new juridico-political order, which resulted in a new colonial social "model", which later became, mutatis mutandis, the "Haitian social model". The analysis of this intermediate colonial law proves to be extremely interesting for law, history, sociology and anthropology, as well as the similarity between the new colonial law and national matricial law (1804-1843), between the intermediate colonial social model and the national one is absolutely striking. For example, the question of citizenship, which appeared to be an extremely important determinant in the various social and political struggles, was denied, even denied, to the former slaves, variously referred to as new liberals, farmers or growers, in the intermediate period as well as in the national one. The first leaders of the new state reproduced perfectly the provisions of the regulatory or legislative acts dating from the intermediate period with the avowed aim of restoring the culture and splendor of the former colony (but not of raising intelligence, power, in dignity and in well-being the lower Haitian social strata). Thus, during the first half of the nineteenth century, Haitian farmers and growers, as well as ordinary soldiers, tragically witnessed - not without resistance - the devastation of the ideals of the Haitian revolution of independence by the politico-economic elites the former free owners), the very ones who proposed to be the guardians of the most authentic and moving revolutions of the end of the eighteenth century. A situation which did not fail to pose deep political problems and raise legitimate demands from Haitian farmers, who were, until recently, excluded from the theater of law, the world of politics and the economy, in short the post-slavery colonial society.

De l'analyse des méthodes existantes à la recherche d'une méthodologie, du raisonnement au développement, de la réalisation à l'application, nous pouvons conclure qu'une nouvelle méthode (REMODE) a été développée pour reconstituer une matrice origine-destination de trafic interurbain à partir des comptages. Cette méthode, inspirée de la programmation dynamique et des théories des graphes, modélise les comportements des voyageurs d'une part, et tire avantage du calcul mathématique d'autre part. Le but de la fonction objectif est de minimiser la différence entre le comptage et la valeur estimée sur les compteurs. A partir de cela, tous les processus, notamment ceux de génération, distribution et affectation, sont conçus d'une façon continue afin de garantir leur cohérence ainsi que le sens global de chaque élément concerné. Les principales nouveautés de cette méthode sont : (1) Le calibrage autonome du modèle est assuré par le programme lui-même. (2) La simulation de l'écoulement du trafic est fondée sur la désagrégation des voyageurs et l'offre du transport. (3) Les définitions des priorités au calcul ont été également entreprises dans le développement de la fonction objectif. Cette méthode a été calibrée et appliquée au réseau routier français et les données de comptages en 1990. Les principales matrices origine-destination reconstituées (matrices régionale, départementale et intermédiaire) sont interprétables du point de vue mathématique et socio-économique du transport.