Lors d’un suivi en temps réel de la qualité de l’eau d’une rivière, une quantité innombrable de données peut être récoltée permettant ainsi une bonne description des dynamiques changeant rapidement. Cependant, des questions s’imposent. Quelle est la qualité des données mesurées en temps réel? Quels sont les effets de données de mauvaise qualité sur les objectifs associés à leur utilisation? Ce mémoire tente de résoudre cette problématique en présentant des outils automatiques d’évaluation de la qualité des données. Ces outils sont généraux et simples, en ce sens qu’ils s’appliquent à différents emplacements (rivière, STEP, égout, etc.) et qu’ils sont basés sur des méthodes univariées faciles à implanter. Suite à l’application de ces outils, la qualité des données est connue et accrue favorisant ainsi l’atteinte des objectifs reliés à un suivi en temps réel. Leur application est démontrée sur des données mesurées lors d’un suivi en temps réel de la qualité de l’eau d’un ruisseau urbain effectué à l’aide de la station monEAU. / During real-time water quality monitoring in river systems, a huge amount of data is produced which allows a better description of the rapidly changing dynamics compared to spot sampling methods. However, what is the quality of the measured data and what are the impacts of poor data quality on the objectives pursued during real-time water quality monitoring? Therefore, this master thesis proposes automatic data quality assessment tools to tackle this issue. These tools are general and simple, which means that they can be applied to any type of water and that they are based on easy-to-implement univariate methods. Following the application of these tools, data quality will be improved and known as such and will allow to better achieve the objectives of a real-time water quality monitoring project. The application of these tools is demonstrated on data collected during real-time water quality monitoring of an urban river performed using a monEAU station.

L'obésité est devenue une préoccupation de santé majeure de nos jours affectant une grande partie de la population mondiale. La forme la plus sévère d'obésité, soit l'obésité morbide, est également en augmentation. Une des problématiques reliées à cette population est la mesure de la pression artérielle. Le membre supérieur de ces patients est souvent de forme conique, assez gros et court, ce qui rend la mesure inadéquate, très difficile, voire irréalisable de façon précise. L'objectif de la présente étude était de valider une nouvelle technique de mesure de la pression artérielle à l'avant-bras chez l'obèse morbide. Des études ont été réalisées dans le passé avec une approche semblable, mais la taille des échantillons étaient très petite, ce qui n'était donc pas adéquat pour moduler la pratique médicale. Afin d'introduire cette nouvelle technique de mesure de la pression artérielle à l'avant-bras dans la pratique médicale, nous avons opté pour un échantillon plus grands de sujets et un nombre élevé de mesures de la pression artérielle a été fait. Trois groupes de patients ont été évalués à l'aide d'une canule artérielle installée à l'avant-bras et d'un brassard standard de taille appropriée installé à l'avant-bras contra latéral ou au bras contra latéral. Des mesures de pression artérielle ont donc été prises à des intervalles réguliers avec un appareil automatique de mesure de pression artérielle, afin de comparer la mesure prise avec celle effectuée à l'aide de la canule artérielle à l'avant-bras contra latéral considérée comme étant la mesure étalon. Les résultats suggèrent que les deux techniques corrèlent bien ensemble mais que la technique du brassard installé à l'avant-bras tend à surestimer de 8 mmHg en ce qui a trait à la pression artérielle systolique et de sous-estimer de 1 mmHg la pression artérielle diastolique mesurée par la canule artérielle.

L'objectif principal de ce travail était de définir une méthode d'analyse pour l'évaluation des dommages aux chaussées sous l'action des véhicules à très lourdes charges (SHL). L'indicateur proposé est une expression mathématique permettant de calculer le taux de déformation permanente en fonction des états de contrainte décrits par le passage d'un véhicule SHL, ce qui permet à la fois de définir la charge maximale acceptable sur les matériaux de la chaussée, sur la base d'un critère de service, et de quantifier les dommages et l'impact du véhicule non standard par rapport au trafic lourd classique. La première partie des travaux (chapitres 1 et 2), a consisté à définir la manière dont l'évaluation de la détérioration de la chaussée sera effectuée. A cet effet, un paramètre de quantification de la détérioration a été choisi sur la base de la déformation permanente accumulée pendant le transit d'un véhicule SHL, pour les couches granulaires et de fondation. Ce qui précède est basé sur les informations disponibles dans la littérature, où il est reconnu que la déformation permanente dans la structure de la chaussée est l'une des détériorations les plus probables, en raison de l'ampleur et de la forme de la distribution des contraintes induites par les véhicules SHL. La deuxième partie du travail (chapitres 3 à 5) a consisté à développer, calibrer et valider le modèle proposé, en utilisant des tests en laboratoire, l'analyse de modèles par éléments finis, ainsi que des tests de charge accélérés et des tests sur le terrain avec des véhicules SHL en conditions réelles. A l'issue de cette phase, la procédure de calibrage du modèle en laboratoire et de son application aux conditions de terrain a été obtenue. Cette phase comprend la définition de valeurs seuils (maximales) pour la détérioration par déformation permanente dans des conditions SHL. Dans la dernière phase des travaux (chapitres 6 et 7), une méthodologie complète a été proposée pour l'application du modèle de taux de déformation dans les cas des véhicules SHL, et elle a été comparée aux méthodologies actuelles. / This work's main objective was to define an analysis method for evaluating the damage in pavements under the actions of vehicles with super heavy loads (SHL). The proposed indicator is a mathematical expression to calculate the permanent deformation rate as a function of the stress states described by an SHL vehicle's passage. This indicator allows both to define the maximum acceptable load on the pavement materials based on a serviceability criterion and quantify the damage and impact of the non-standard vehicle compared to conventional heavy traffic. The first part of the work (Chapters 1 and 2) defines how the assessment of the pavement's deterioration will be carried out. For this purpose, a damage quantification parameter has been selected based on the permanent deformation accumulated during an SHL vehicle's transit in granular layers and subgrade. The above is based on the information available in the literature. It is recognized that permanent deformation in the pavement structure is one of the most probable deteriorations due to the magnitude and form of distribution of stresses induced by SHL vehicles. The second part of the work (Chapters 3 to 5) has consisted of developing, calibrating and validating the proposed model, using laboratory tests, finite element model analysis, and accelerated load tests and field tests with SHL vehicles under real conditions. As a result of this phase, a procedure for calibrating the laboratory model and its application to field conditions has been obtained. This phase includes the definition of threshold values (maximum) for deterioration by permanent deformation under SHL conditions. In the last phase of the work (Chapters 6 and 7), a complete methodology has been proposed to apply the deformation rate model in SHL vehicles' cases, and it has been compared with the current methodologies.

Dans les Stations de Récupération des Ressources de l'Eau (StaRRE), il est courant d'utiliser des capteurs en ligne à haute fréquence, permettant aux opérateurs de surveiller les processus de traitement en temps réel et de prendre des décisions proactives pour corriger les paramètres de qualité de l'eau si nécessaire. Ces capteurs peuvent également être employés pour surveiller la qualité de l'eau des rivières, fournissant des données précieuses pour une gestion efficace des cours d'eau. Cependant, les études et outils actuels pour l'évaluation de la qualité des données sont généralement basés sur des modèles computationnels qui nécessitent un réglage manuel des paramètres des outils. L'objectif de ce projet de maîtrise est de développer de nouveaux outils en appliquant les principes fondamentaux de l'apprentissage automatique, permettant ainsi à un modèle computationnel de s'auto-ajuster, à partir des données suffisantes, tout en minimisant l'intervention d'un expert. Un nouveau modèle basé sur les Réseaux Neuronaux Artificiels à Mémoire à Court et Long Terme (LSTM en anglais) a été développé, capable de détecter et de remplacer les valeurs aberrantes ou les pannes mineures de capteurs, en traitant l'ensemble des jeux de données brutes tout au long du processus de suivi. Cela est suivi par une étape de calcul des caractéristiques des données, qui quantifie la fiabilité des données selon trois paramètres statistiques calculés en comparant les jeux de données brutes et les prédictions LSTM. Les modèles ont été entraînés en utilisant des données collectées à partir de la station de traitement pilote installée à l'Université Laval et des données de suivi d'une StaRRE et des rivières acquises en partenariat avec le Service public de l'assainissement francilien (SIAAP) en France, où le produit logiciel final sera déployé. Les résultats présentés ont démontré de bonnes performances en ce qui concerne l'élimination des valeurs aberrantes et la quantification de la fiabilité pour la majorité des jeux de données testés. Un guide d'utilisation et des observations générales issues de toutes les études de cas ont été présentés dans les discussions écrites. / In wastewater resource recovery facilities (WRRF), it is common to utilize high-frequency sensors, enabling plant operators to monitor treatment processes in real-time and take proactive decisions to correct water quality as needed, if necessary. These sensors can also be employed to monitor river water quality, providing valuable data for effective river management. However, current studies and tools for data quality assessment are typically based on computational models that require manual tuning of their parameters. The objective of this master's project is to develop new tools by applying machine learning fundamentals that enable a computational model to tune itself, given sufficient data, while minimizing the need for expert intervention. A new model based on Long Short-Term Memory (LSTM) Artificial Neural Networks was developed, capable of detecting and replacing data outliers or small sensor failures, treating entire raw datasets throughout the monitoring process. This is followed by a data feature calculation step, which quantifies data reliability according to three statistical parameters calculated from the comparison of raw datasets and LSTM predictions. The models were trained using data collected from the pilot WRRF installed at Université Laval, and WRRF and river monitoring data acquired in partnership with the *Service public de l'assainissement francilien* (SIAAP) in France, where the final software product is to be deployed. The presented results demonstrated good performance regarding outlier removal and reliability quantification across the majority of datasets tested. A usage guideline and general observations from all case studies are presented in the written discussions.

Depuis 2016, le Burkina Faso fait face à des conflits terroristes qui ont occasionné plusieurs victimes au sein des populations civiles et des forces armées républicaines. Cette crise qui sévit particulièrement dans les régions du Nord, du Sahel, du Centre-Nord, de l’Est et de la Boucle du Mouhoun a engendré une catastrophe humanitaire sans précédent. Environ un million de personnes se sont déplacées pour fuir les exactions commises par les groupes armés et les populations restées sur place manquent de tout et vivent dans une insécurité alimentaire sévère. Dans ce contexte, plusieurs organisations humanitaires s’organisent pour soutenir aussi bien les populations déplacées dans les camps de réfugiés que celles restées sur place. Cette étude menée auprès de dix-huit organisations a eu pour objectif d’identifier et analyser les différentes stratégies d’intervention des organisations en faveur des populations restées sur place, dans le domaine de la sécurité alimentaire. Les résultats des entrevues identifient principalement trois approches stratégiques : l’approche basée sur l’acceptation des populations bénéficiaires en développant des actions de renforcement des liens de confiance, l’approche de protection du personnel des organisations en développant les stratégies de gestion des programmes à distance à travers le système mobile money et l’approche dissuasive par l’utilisation d’escortes militaires pour la sécurisation des opérations à risques. Dans ce conflit non international, dans le sens où il n’oppose pas des groupes en conflit au sein du pays, ni international dans le sens où il n’oppose pas deux pays, mais met en jeux plusieurs groupes armés désorganisés, les organisations sont confrontées à de nombreux dilemmes : faut-il faire appel à des escortes militaires ? Comment respecter les principes humanitaires ? Quelle visibilité donner aux organisations? À ces dilemmes s’ajoutent des contraintes liées à la psychose des populations et les flux de déplacement qui impactent négativement les résultats des projets et l’arrêt de plusieurs programmes de développement. / Since 2016, Burkina Faso has been facing terrorist conflicts that have resulted in several victims among the civilian population and the Republican armed forces. This crisis, which is particularly acute in the regions of the North, the Sahel, the Center-North, the East and the Boucle du Mouhoun, has resulted in an unprecedented humanitarian disaster. Approximately one million people have moved to flee the abuses committed by the armed groups and the populations who have remained behind lack everything and live in severe food insecurity. In this context, several humanitarian organizations are intervening to support both the displaced populations in the refugee camps and those who remained behind. This study of eighteen organizations aimed to identify and analyze the different intervention strategies of theorganizations in the area of food security for the remaining populations. The results of the interviews mainly identify three strategic approaches: the approach based on the acceptance of the beneficiary populations by developing actions to strengt hen the bonds of trust, the approach to protect the personnel of the organizations by developing strategies for managing the programs remotely through the mobile money system and the dissuasive approach by using military escorts to secure high-risk operations. This conflict is non-international in the sense that it does not pit groups in conflict within the country, nor international in the sense that it does not pit two countries against each other, but involves many of disorganized armed groups. Organizations face many dilemmas: should military escorts beused? How can humanitarian principles be respected? What visibility should be given to the organizations? To these dilemmas are added constraints related to the psychosis of the populations and the flow of displacement which negatively impact the results of projects and the halt of several development programs.

Il existe encore plusieurs interrogations par rapport à la fonction cardiaque de repos chez l’athlète d’endurance. L’entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) est de plus en plus populaire chez les athlètes, mais ses effets sur la fonction cardiaque de repos demeurent encore inconnus. Le but de cette étude fut donc d’étudier les effets de six semaines d’HIIT sur la fonction cardiaque de repos, la pression artérielle ambulatoire (PAA) et la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) chez l’athlète de sport d’endurance. Après six semaines d’entraînement, les structures et fonctions du ventricule gauche (VG) ainsi que la VFC sont restées similaires. L’HIIT a diminué la PAA. En conclusion, ces résultats suggèrent que six semaines d’HIIT n’affectent pas la fonction cardiaque de repos, ni la VFC, mais permettent de diminuer la PAA d’athlètes d’endurance. / There is still a lot of interrogations regarding the mechanisms underlying the resting cardiac function adaptations of endurance athletes. High intensity interval training (HIIT) seems to be the new trend in this population. The impact of this training method on resting cardiac function in endurance athletes is still unknown. The purpose of this study was to investigate the impact of six weeks of HIIT on the cardiac function at rest, ambulatory blood pressure monitoring (ABPM) and heart rate variability (HRV) in endurance athletes. Following six weeks of HIIT, no sign of ventricular dilatation nor hypertrophy in the left ventricle (LV) were observed. Diastolic and systolic functions were preserved following training. HIIT decreased ABPM, reflected by a lowered systolic (SBP), mean (MAP) and pulse (PP) pressures. HRV remained at baseline level. These results suggest that six weeks of HIIT does not affect cardiac function at rest, nor HRV, but reduces ABP.

L'industrie perlière occupe une place fondamentale au cœur de la Polynésie française, tant sur le plan économique que culturel. Les perles de Tahiti, véritables joyaux de cette région, représentent une ressource précieuse. Cependant, leur étude et leur classification nécessitent des outils fiables et sophistiqués qui font actuellement défaut, pourtant nécessaires pour assurer la pérennité de leur qualité. Dans cette perspective, cette thèse se propose d'explorer le potentiel de deux dispositifs d'acquisition de données afin de fournir des solutions innovantes pour l'analyse et la compréhension des perles de Tahiti, et par extension, pour l'industrie perlière dans son ensemble. Le premier volet de notre étude se concentre sur la rotation des perles. Nous présentons la mise en place d'un outil de prédiction de la forme basé sur l'analyse des données de rotation, obtenues à partir d'un dispositif dédié utilisant des mesures de champs magnétiques. Cette approche novatrice permet de prédire avec précision la forme des perles en se basant sur des données de rotation, offrant un nouvel outil fiable et non invasif pour étudier la perle au cours de sa formation dans l'huître. Le second volet de notre recherche porte sur l'acquisition et l'analyse des données microscopiques. Nous démontrons la faisabilité de la reconstruction en 3D de la structure microscopique des perles de Tahiti à partir d'images obtenues par microscopie optique, à l'aide d'algorithmes de photogrammétrie. Ce protocole représente une avancée significative pour une caractérisation détaillée et accessible des perles, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour leur étude et leur classification. Enfin, nous discuterons de la pertinence et des perspectives à court et à long terme associées à l'utilisation de ces nouveaux outils dans l'industrie perlière. Ces dispositifs pourraient non seulement permettre d'améliorer la compréhension scientifique de la formation des perles de Tahiti, mais également renforcer la compétitivité et la durabilité de l'industrie perlière dans un contexte économique en constante évolution. / The pearl industry holds a fundamental place at the heart of French Polynesia, both economically and culturally. Tahitian pearls, true gems of this region, represent a precious resource. However, their study and classification require reliable and sophisticated tools that are currently lacking, yet necessary to ensure the longevity of their quality. In this perspective, this thesis aims to explore the potential of two data acquisition devices to provide innovative solutions for the analysis and understanding of Tahitian pearls, and by extension, for the pearl industry as a whole. The first part of our study focuses on pearl rotation. We introduce the implementation of a shape prediction tool based on the analysis of rotation data obtained from a dedicated device using magnetic field measurements. This innovative approach accurately predicts the shape of pearls based on rotation data, providing a new reliable and non-invasive tool for studying pearls during their formation in oysters. The second part of our research focuses on the acquisition and analysis of microscopic data. We demonstrate the feasibility of reconstructing the 3D microscopic structure of Tahitian pearls from images obtained by optical microscopy, using photogrammetry algorithms. This protocol represents a significant advancement for detailed and accessible characterization of pearls, thus opening new perspectives for their study and classification. Finally, we will discuss the relevance and short- and long-term perspectives associated with the use of these new tools in the pearl industry. These devices could not only improve the scientific understanding of Tahitian pearl formation but also enhance the competitiveness and sustainability of the pearl industry in an ever-evolving economic context.

En aérodynamique automobile, les écoulements sont caractérisés par des structures fortement décollées, tridimensionnelles et instationnaires qui sont à l'origine de la trainée du véhicule et de la génération de bruit. Une configuration modèle générique de cette aérodynamique a été proposée. On étudie de manière expérimentale l'interaction du sillage tridimensionnel d'un disque de diamètre D placé à une distance H d'une paroi. Sur la base de cet écoulement, l'objectif est de développer une analyse instationnaire des structures de l'écoulement et de leur couplage avec la pression fluctuante. On a mis en oeuvre pour cela des moyens d'essais modernes tels que la mesure synchronisée pression/vitesse ou la mesure HS-PIV (High Speed - PIV) et développé des moyens d'analyse (analyse corrélatoire, outils lagrangien FTLE, moyenne conditionnelle et estimation stochastique). Pour H/D=0.75, le battement du sillage associé au lâcher tourbillonnaire est mis en évidence. Les moyennes de phase, déterminées à l'aide d'une analyse POD du signal de pression, associent le déplacement vertical du sillage au lâcher de structures cohérentes dans le plan de symétrie. L'utilisation de l'estimation stochastique de type spatio-temporelle, dont la supériorité par rapport à l'approche spatiale a été démontrée, a permis de montrer que les structures cohérentes sont reliées de manière linéaire aux fluctuations de pression. Pour H/D=0.3, l'interaction du sillage du disque avec la paroi a considérablement changé. Dans la zone proche du point de décollement, il a été montré à l'aide de l'outil lagrangien FTLE que la fréquence dominante de 30Hz sur les DSP de pression est associée aux fluctuations du point de décollement.

La mesure et le contrôle du pouls et du flux sanguin en continu sont d'importants paramètres pour l'évaluation de signes essentiels physiologiques sur la condition de santé d'un individu. Les dispositifs commerciaux existants, ainsi que les méthodes de recherche ou utilisées dans le milieu médical exigent un bon contact électrique ou optique pour obtenir cette mesure en continu. Pendant ces travaux de recherche, une méthode originale non invasive de mesure du rythme cardiaque fondée sur la perturbation localisée d'un champ magnétique au passage du flux sanguin a été développée, permettant l'acquisition des signaux à travers les vêtements, la transpiration, les salissures ou autres polluants dans l'environnement proche du capteur. Cette méthode est appelée la Signature Sanguine par Modulation Magnétique (MMSB) et les mesures ont été accomplies sur de multiples individus. Le système a été modélisé mathématiquement et simulé dans un environnement multiphysique, puis validé par l'utilisation des données expérimentales. Les résultats de mesure, en utilisant la méthode MMSB, pour le pouls et le flux sanguin ont été comparés et se trouvent bien corrélés, avec les résultats obtenus grâce à d'autres instruments. De plus, deux dispositifs ont été développés et sont en cours de commercialisation, pour des applications de vie quotidienne / Continuous pulse rate, blood pressure and blood flow monitoring are important for the assessment of physiological vital signs as these are able to provide continuous feedback on the health condition of an individual. Existing commercial, medical and research methods to continuously acquire such these physiological vital signs require good electrical or optical contact. During this research, a magnetic based sensing method, at room temperature, for blood pulse, flow and pressure is developed to achieve data acquisition through fabric, environmental contaminants and body-fluids. This method is named Modulated Magnetic Signature of Blood (MMSB) and physical measurements were conducted on multiple subjects, mathematically modelled and simulated in a multi-physics environment with verification through use of measurement data. Measurement results, using MMSB, for blood pressure and blood flow were compared, and found to be well correlated, with lifestyle device and medical research instruments respectively. In addition, two devices are developed, and are in the midst of commercialization, to support lifestyle applications

L'utilisation des techniques de mesure optiques impose un choix, souvent difficile, entre la résolution temporelle et la résolution spatiale. L'interferométrie Speckle (IS) fournit des mesures des champs d'amplitudes de vibration de grande résolution spatiale, mais la résolution temporelle des mesures est réduite par les cadences d'acquisition des détecteurs. La thèse est dédiée au développement d'un système interférométrique adapté à la mesure des vibrations et des phénomènes dynamiques des structures, basé sur les principes de l'IS, mais ayant une résolution temporelle accrue. Le système a été testé à des cadences de plus de 26000 images/s pour les cas suivants : sollicitation harmonique mono-fréquence ou par une forme d'onde arbitraire ; sollicitation dynamique par une séquence d'échelons de force ; choc mécanique. Les essais ont démontré que le système est capable de dépasser les systèmes classiques d'IS à laser continu en ce qui concerne la mesure des phénomènes dynamiques. / The use of optical measurement techniques requires a choice, often difficult, between temporal resolution and spatial resolution. Speckle interferometry (IS) provides high spatial resolution maps of vibration amplitudes, but the temporal resolution of measurements is reduced, due to the low acquisition rates of detectors. The thesis is dedicated to the development of an interferometric system that is able to measure dynamic phenomena with superior temporal resolution. The system was tested at acquisition rates exceeding 26,000 frames/s, for the following cases: harmonic excitation; arbitrary excitation; dynamic loading by a staircase signal and mechanical shock. The tests showed that the system is able to overcome conventional systems of continuous wave SI with respect to the measurement of dynamic phenomena.