Dans cet article, nous présentons une approche générale pour construire des catégories de motifs et établissons une partie du formalisme des six foncteurs pour ces catégories. Dans le cas de la cohomologie MW-motivique, nous prouvons le th'eorème des fibrés quaternioniques et construisons un triangle de Gysin. Ceci nous permet de définir des classes de Pontryagin sur les anneaux de Chow-Witt pour des fibrés symplectiques. Appliquant ces outils, nous calculons le groupe des morphismes entre schémas lisses et propres dans la catégorie des MW-motifs (effectifs). / In this thesis, we present a general framework to construct categories of motives and build part of the six operations formalism for these categories. In the case of MW-motivic cohomology, we prove the quaternionic projective bundle theorem and construct a Gysin triangle, which enable us to define Pontryagin classes on Chow-Witt rings for symplectic bundles. Applying these tools together, we compute the group of morphisms between smooth proper schemes in the category of (effective) MW-motives.

A família gênica Forkhead P {FOXP) tem sido alvo de muitos estudos envolvendo evolução do cérebro e comportamento animal. Destacam-se particularmente as investigações com o gene FOXP2, que indicam que mudanças neste gene estariam associadas com a evolução da vocalização em algumas espécies de mamíferos, incluindo o Homo sapiens. Recentemente, estudos de desordem intrínseca de proteínas (IDPs) tem ganhado ênfase no contexto evolut ivo, visto que uma correlação posit iva entre regiões de desordem e altas taxas evolutivas tem sido observada. Através de um conjunto de abordagens que inclui predizer o conteúdo de desordem e os motivos lineares de interação, bem como as taxas evolutivas, buscamos desvendar a historia evolutiva dos genes da subfamília FOXP. Concentramos nossas análises sobre regiões desordenadas das proteínas FOXPl, FOXP2, FOXP3 e FOXP4 encontradas em 77 espécies de tetrápodes. Tais regiões proteicas são normalmente negligenciadas em estudos dessa natureza, pois se localizam fora de seus tra dicionais domínios conservados, normalmente associados à função principal da proteína. Sít ios apontados estando sob seleção positiva e relaxamento da restrição seletiva mostraram-se hotspots importantes para mudanças que podem impactar na capacidade de interação das proteínas. Encontramos que os maiores valores de w são mais prevalentes em regiões desordenadas que em ordenadas. Ainda, alto e similar valor de desordem (70%) foi encontrado nas 77 proteínas ortólogas de FOXPl , FOXP2, e FOXP4, indicando a manutenção de um "padrão geral" sobre um longo tempo evolutivo. Portanto, a variabilidade tanto de aminoácidos quanto de motivos lineares dentro das regiões de desordem foi marcante. A proteína FOXP3 apresentou menor nível de desordem (30%), mas signif icante sinal de seleção positiva em alguns sítios. Composição idênt ica de resíduo de aminoácido e/ou motivos lineares em espécies filogeneticamente distantes, indica clara convergência molecular, provavelmente associada a pressões seletivas similares. Sucessivamente, nossos achados mostraram uma clara diferença na composição de motivos lineares entre mamíferos e não mamíferos, dando suporte para a importância dos estudos de evolução da interatividade proteica para as compreensões de características taxa-específicas. / Forkhead Family P (FOXP) has been target of many studies about brain and behavior evo lution among species. FOXP2 receives special attention in academic society, due associations with vocalízation evolution in mammals, including Homo sapiens. Recently, intrinsically disorder proteins studies have gained emphasis in the evolutionary context, as positive correlation between disorder regions and higher evolutionary rate has been observed. Through a set of approaches, including disorder and linear motif predictions, as well as estimate evolutionary rates, we aimed to unveil the evolutionary history of FOXP subfamily genes. We focused our ana lysis over disordered regions of FOXPl, FOXP2, FOXP3 and FOXP4 proteins retrieved in 77 tetrapods. Such protein regions are usually neglected in studies of this nature, for being localized out of the traditional conserved domains, usua lly associated with the main function of the protein. Sites indicated as under relaxation of selective constrains or positive selection have shown to be important hotspots for changes that can impact in protein interaction capability. Higher w va lues are prevalent in disordered regions than in ordered ones. Still, high and similar disorder proportion (~70%) was found among 77 orthologues proteins of FOXPl, FOXP2 and FOXP4, indicating general pattern of disorder maintenance, along tetrapod's evolutionary tree. However, amino acid and linear motifs variability within disordered regions was observed. FOXP3 protein presented lower disorder leveis (~30%), when compared with other paralogues, but signal of positive selection was observed in some sites. ldentical composition of amino acid residues and/or linear motifs is, probably, associated with similar selective pressure. Successively, ou r results showed clear differences in linear motif composition between mammals and non-mammals, supporting the importance of evolutionary studies on protein interaction for the understanding of taxa-specifics characteristics.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-04-18T14:49:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Augusto_Schmidt.pdf: 1380825 bytes, checksum: 43661cd55f67f8a90201f1208716e6c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-04-19T14:43:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_Augusto_Schmidt.pdf: 1380825 bytes, checksum: 43661cd55f67f8a90201f1208716e6c9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T14:43:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_Augusto_Schmidt.pdf: 1380825 bytes, checksum: 43661cd55f67f8a90201f1208716e6c9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-18 / Sem bolsa / Motivos não são entidades aleatórias encontradas em cadeias de DNA, podendo ser definidos como um fenômeno não único dentro de uma sequência genética. Os motivos, além de ter padrões recorrentes nas sequências analisadas, também possuem uma função biológica. Os algoritmos evolutivos são amplamente utilizados para encontrar soluções para otimização e padrões de pesquisa na área de ciência da computação. Encontrar motivos em sequências de genes é um dos problemas mais importantes na bioinformática e pertence à classe NP-Difícil. Portanto, é plausível investigar a hibridação de ferramentas consolidadas, mas limitadas em seu desempenho, em combinação com técnicas de algoritmos evolutivos. Este trabalho tem a premissa de mostrar uma pesquisa das principais técnicas e conceitos de algoritmos evolutivos utilizados na descoberta de padrões (motivos) na em moléculas e também um estudo aprofundado dos principais algoritmos de bioinformática que são utilizados para esta função em recentes anos por pesquisadores. Entende-se que tais técnicas em combinação, podem obter resultados interessantes para pesquisa em bioinformática. Assim, propondo uma arquitetura otimizada para descoberta de motivos em moléculas de regiões promotoras da bactéria. Usando tanto algoritmos evolutivos, como algoritmos de bioinformática e técnicas de refinação de seus principais dados fornecidos pelos algoritmos utilizados. Assim, formando uma arquitetura com melhor desempenho devido à hibridização de ferramentas consolidadas para buscar padrões em expressões genéticas. / Motifs are not random entities found in DNA strands, and can be defined as a nonunique phenomenon within a genetic sequence. Motifs, besides having recurrent patterns in the analyzed sequences, also have a biological function. Evolutionary algorithms are widely used to find solutions for optimization and research standards in the area of computer science. Finding motifs in gene sequences is one of the most important problems in bioinformatics and belongs to the NP-Difficult class. Therefore, it is plausible to investigate the hybridization of consolidated but limited tools in their performance, in combination with evolutionary algorithm techniques. This work has the premise of showing a research of the main techniques and concepts of evolutionary algorithms used in the discovery of patterns in molecules and also an in depth study of the main bioinformatics algorithms that have been used for this function in recent years by researchers. It is understood that such techniques in combination may yield interesting results for research in bioinformatics. Thus, proposing an architecture optimized for the discovery of motifs in molecules of promoter regions of the bacterium. Using both evolutionary algorithms, bioinformatics algorithms and refining techniques of its main data provided by the algorithms used. Thus, forming an architecture with better performance due to the hybridization of consolidated tools to look for patterns in genetic expressions.

Thesis (Ph. D. in Biological Sciences)--Vanderbilt University, Dec. 2007. / Title from title screen. Includes bibliographical references.

Cette thèse propose des méthodes assistant la modélisation et l'évaluation qualitative de l'architecture de sûreté de fonctionnement des systèmes embarqués complexes. Ces architectures sont souvent construites à partir de motifs généraux d'architectures de systèmes correspondant à des mécanismes de sûreté récurrents comme des redondances, des détections, etc. En s'inspirant des principes des "patrons de conception" développés en génie logiciel, nous avons proposé une modélisation de ces mécanismes et des attributs permettant leur réutilisation lors des analyses de sûreté de fonctionnement. Ces analyses nécessitent de raisonner sur le comportement des systèmes en présence de pannes qui peut être modélisé à l'aide de langages formels comme AltaRica. Dans notre cas, les motifs correspondent à des abstractions d'architectures concrètes et donc requièrent une modélisation plus déclarative. Les propriétés étudiées étant en général dynamiques, nous avons choisi d'utiliser une logique temporelle pour les exprimer. Les motifs sont donc constitués d'une partie AltaRica et d'une partie propriétés. Ce type de modélisation mixte possède plusieurs intérêts, notamment lors de la conception en phase amont d'architectures de systèmes où il est possible de manipuler à la fois des parties d'un système conçues de manière détaillée et des spécifications. Elle a également pour buts de faciliter l'allocation d'exigences pour la validation d'architectures ainsi que le prototypage. Nous avons donc défini une notation mixant ces aspects opérationnels et déclaratifs.

La première partie de ce mémoire est consacrée à l'énumération de diverses familles de structures arborescentes, en général selon le nombre de sommets. Les trois premiers chapitres sont consacrés à l'étude des arborescences de Cayley telles que la racine est inférieure à ses fils et des arborescences alternantes. La plupart de nos résultats sont prouvés bijectivement. Nous nous intéressons ensuite aux arborescences coloriées, et plus particulièrement à la formule d'inversion de séries formelles multivariées de Good-Lagrange. Nous donnons une nouvelle preuve bijective d'une variante de cette formule et utilisons cette preuve pour prouver combinatoirement diverses formules d'énumération de structures arborescentes et en déduire des algorithmes de génération aléatoire pour ces structures (notamment les cactus planaires). Nous concluons cette première partie par un chapitre consacré aux constellations : en combinant notre preuve de la formule de Good-Lagrange et la conjugaison d'arborescences (due à Bousquet-Mélou et Schaeffer), nous prouvons bijectivement une formule (nouvelle) pour l'énumération de constellations selon le nombre de sommets et de faces. Dans la seconde partie, nous étudions le problème de la recherche de motifs dans une arborescence, en utilisant une structure de données classique pour les mots : l'arborescence des suffixes. Nous proposons notamment un algorithme de recherche de motifs dans une arborescence, basé sur un codage d'une arborescence par des mots et sur l'utilisation de l'arborescence des suffixes d'un de ces mots, qui semble avoir de bonnes propriétés expérimentales. Nous concluons en étendant la notion d'arborescence des suffixes des mots aux arborescences et en décrivant un algorithme de construction pour cette structure.

Dans toute cette thèse, k désigne un corps de caractéristique différente de 2 et par variété nous désignons un k-schéma, séparé et de type fini. Nous allons étudier $X(\alpha_1)$ et $X(\alpha_2)$, les variétés homogènes projectives associées à chacune des deux racines d'un groupes de type $G_(2)$. La pemière d'entre elles, $X(\alpha_1)$, est une quadrique projective de dimension 5 associée à une voisine de Pfister et l'autre, $X(\alpha_2)$, est une variété de Fano (de genre 10). Ces deux variétés ne sont pas isomorphes, pourtant elles le deviennent en tant qu'objets d'une catégorie plus large, à savoir la catégorie des correspondances (et par conséquent également dans la catégorie des motifs de Chow). Nous établissons que ce résultat est vrai que les variétés soient déployées ou non. Dans un premier chapitre, nous rappelons quelques résultats classiques sur les algèbres d'octonions et construisons un modèle d'algèbres d'octonions déployée. Dans le second, nous présentons les variétés mises en jeu et rappelons pour cela des notions essentielles de la théorie des groupes algébriques ainsi que de celle des foncteurs de points. Dans le troisième chapitre, nous construisons une structure cellulaire de $X(\alpha_2)$ lorsqu'elle est déployée, étape essentielle de notre travail. C'est également dans ce chapitre que nous calculons les relations définissant la structure d'anneau de $X(\alpha_2)$. Enfin, dans le quatrième et dernier chapitre, nous introduisons la catégorie des correspondances avant de prouver notre théorème de nilpotence dans le cas particulier de la variété $X(\alpha_2)$, puis nous établissons l'isomorphisme motivique en toute généralité.

Dans la première partie de cette thèse, on étudie la structure et les dégénérescences du groupe de Mumford-Tate d'un 1-motif $M$ défini sur $\CC$, $MT(M)$. Ce groupe est un $\QQ\,$-groupe algébrique qui agit sur la réalisation de Hodge de $M$ et qui est muni d'une filtration croissante $W_\bullet$. On prouve que le radical unipotent de $MT(M)$, qui est $W_{-1}(MT(M)),$ s'injecte dans un groupe de Heisenberg ``généralisé''. Ensuite on explique comment se réduire à l'étude du groupe de Mumford-Tate d'une somme directe de 1-motifs dont le groupe des caractères du tore et dont le réseau sont de rang 1. Puis on classifie et on étudie les dégénérescences de $MT(M)$, i.e. les phénomènes qui causent la chute de la dimension de $MT(M)$. Dans la deuxième partie, on propose une conjecture de transcendence, qu'on appelle {\it conjecture elliptico-torique} (CET), et notre résultat principal est que (CET) {\it est équivalente à ${\rm (CPG)}_K$, appliquée aux 1-motifs de la forme $M=[ {\Bbb Z}^{r} \, {\buildrel u \over \longrightarrow} \,\prod^n_{j=1} {\cal E}_j \times {\GG}_m^s]$, où les ${\cal E}_j$ sont des courbes elliptiques deux à deux non isogènes}. Notre conjecture (CET) implique des conjectures de transcendance ``classiques'', parmis lesquelles les plus fameuses sont les suivantes~: la conjecture de Schanuel, l'analogue elliptique de la conjecture de Schanuel, une conjecture modulaire qui généralise un théorème de Y. Nesterenko, ... Mais à partir de (CET), on peut aussi construire d'autres conjectures de transcendance, qui, à ma connaissance, ne se trouvent pas dans la littérature. Chacune de ces conjectures, qui peuvent se déduire de (CET), est équivalente à ${\rm (CPG)}_K$ appliquée à un 1-motif bien choisi~: par exemple, la conjecture de Schanuel est équivalentes à ${\rm (CPG)}_K$ appliquée à des 1-motifs de la forme $M=[ {\Bbb Z}^{r} \, {\buildrel u \over \longrightarrow} \, {\GG}_m^s]$.

Cette thèse porte sur les motifs de Chow des variétés projectives homogènes, et leurs liens avec des invariants classiques et certaines questions de géométrie rationnelle. Le motif (à coefficients finis) d'un espace homogène sous l'action d'un groupe algébrique semisimple et affine G se décompose de manière essentiellement unique en une somme directe de motifs indécomposables. Ce travail prend part au programme de classification de ces motifs, notre principal outil étant la théorie des motifs supérieurs. Nous montrons que cette classification est réduite à celle à coefficients dans F_p si G est de type intérieur, et trouvons un analogue si G est de type extérieur. Nous classifions ensuite complètement les motifs indécomposables des espaces homogènes sous l'action d'un groupe projectif linéaire et en déduisons la dichotomie motivique de PGL_1. Nous proposons ensuite un outil de décomposition motivique utilisé par Garibaldi, Semenov et Petrov pour déterminer toutes les décompositions d'espaces homogènes si G est de type E_6. Enfin nous montrons que la décomposition des variétés de Severi-Brauer généralisées SB(p, A) à coefficients dans F_p ne dépend que de la valuation p-adique de l'indice de A.

Découverte de motifs variables dans les grandes volumes de données audio. Les données audio, comme les documents oraux ou télévisés ou les données radio, sont composées par de nombreux sequences variables qui se répètent. La découverte de l'emplacement de ces répétitions, ci-après dénommé motifs, aide à déduire les propriétés structurelles de données acoustiques, ce qui facilite l'accès à la partie pertinente des données, et qui permets de résumér des grands documents par un ensemble de quelques éléments particuliers. Cette thèse détails nos efforts dans la conception et la mise en oeuvre d'une architecture non supervisée de découverte de motifs, et montres son applicabilité dans une tâche de decouverte des mots et des segments peu variables comme des chansons. En ce qui concerne la méthodologie, la découverte est réalisée d'une manière totalement non supervisée, ce qui signifie que aucune connaissance acoustiques ou linguistiques sur les données est fournie. Notre solution est basée sur l'intégration d'une technique de traitement de données séquentielle qui exploits la répétitivité local du motifs réel, et une variante segmentale de l'alignement temporel dynamique. En s'appuyant sur cette architecture, une technique pour la comparaison de sequences basée sur leurs matrices d autosimilarité de est introduite, pour améliorer la robustesse à la variabilité du signal de parole. En outre, l'applicabilité du système est démontrée sur une tâche de découverte de chansons sur plusieurs jours de flux audio. Pour adapter le système à cette tâche, des techniques pour accélérer le temps de calcul sont mises en oeuvre, basées sur le sous-échantillonnage des séquences.