Pour être réellement exploitables, les données d'enregistrements extracellulaires multiunitaires doivent faire l'objet d'un traitement préalable visant à isoler les activités neuronales individuelles qui les constituent: le spike-sorting. Ce travail de thèse est une contribution au développement et à la réalisation d'une méthode automatique de spike-sorting implémentant un algorithme de Monte Carlo par Chaînes de Markov (MCMC). La méthode proposée permet de tenir compte, en plus de la forme des potentiels d'action (PAs), de l'information fournie par leurs temps d'émission pour réaliser la classification. Cette utilisation de l'information temporelle rend possible l'identification automatique de neurones émettant des PAs de formes non stationnaires. Elle améliore aussi grandement la séparation de neurones aux PAs de formes similaires. Ce travail méthodologique à débouché sur la création d'un logiciel libre accompagné de son manuel d'utilisateur.<br /><br />Cette méthode de spike-sorting a fait l'objet d'une validation expérimentale sur des populations de cellules de Purkinje (PCs), dans les tranches de cervelet de rat. Par ailleurs, l'étude des trains de PAs de ces cellules fournis par le spike-sorting, n'a pas révélé de corrélations temporelles significatives en régime spontané, en dépit de l'existence d'une inhibition commune par les interneurones de la couche moléculaire et d'une inhibition directe de PC à PC. Des simulations ont montré que l'influence de ces inhibitions sur les relations temporelles entre les trains de PCs était trop faible pour pouvoir être détectée par nos méthodes d'analyse de corrélations. Les codes élaborés pour l'analyse des trains de PAs sont également disponibles sous la forme d'un second logiciel libre.

La spectrométrie de masse fait partie des technologies haut débit et offre à ce titre un regard inédit, à une échelle nouvelle, sur les protéines contenues dans divers échantillons biologiques. Les études biomédicales utilisant cette technologie sont de plus en plus nombreuses et visent à détecter de nouveaux biomarqueurs de différents processus biologiques, notamment de processus pathologiques à l'origine de cancers. Cette utilisation comme outil de criblage pose des questions quant à la capacité même des expériences de spectrométrie de masse dans cette détection. La puissance statistique traduit cette capacité et rappelle que les études doivent être calibrées pour offrir des garanties suffisantes de succès. Toutefois, cette exploration de la puissance statistique en spectrométrie de masse n'a pas encore été réalisée. L'objet de cette thèse est précisément l'étude des déterminants de la puissance pour la détection de biomarqueurs en spectrométrie de masse. Une revue de la littérature a été réalisée, reprenant l'ensemble des étapes nécessaires du traitement du signal, afin de bien comprendre les techniques utilisées. Les méthodes statistiques disponibles pour l'analyse du signal ainsi traité sont revues et mises en perspective. Les situations de tests multiples, qui émergent notamment de ces données de spectrométrie de masse, suggèrent une redéfinition de la puissance, détaillée par la suite. La puissance statistique dépend du plan d'expérience. La taille d'échantillon, la répartition entre groupes étudiés et l'effet différentiel ont été investigués, par l'intermédiaire de simulations d'expériences de spectrométrie de masse. On retrouve ainsi les résultats classiques de la puissance, faisant notamment ressortir le besoin crucial d'augmenter la tailles des études pour détecter des biomarqueurs, particulièrement lorsque ceux-ci présentent un faible effet différentiel. Au delà de ces déterminants classiques de la puissance, des déterminants propres à la spectrométrie de masse apparaissent. Une chute importante de puissance est mise en évidence, due à l'erreur de mesure des technologies de spectrométrie de masse. Une synergie péjorative existe de plus entre erreur de mesure et procédure de contrôle du risque de première espèce de type FDR. D'autre part, les méthodes de détection des pics, par leurs imperfections (faux pics et pics manqués), induisent un contrôle suboptimal de ce risque de première espèce, conduisant à une autre chute de puissance. Ce travail de thèse met ainsi en évidence trois niveaux d'intervention possibles pour améliorer la puissance des études : la meilleure calibration des plans d'expérience, la minimisation de l'erreur de mesure et l'amélioration des algorithmes de prétraitement. La technologie même de spectrométrie de masse ne pourra conduire de façon fiable à la détection de nouveaux biomarqueurs qu'au prix d'un travail à ces trois niveaux.

Cette thèse est une contribution au développement d'un procédé tactile acoustique basé sur la perturbation des ondes de Lamb, permettant de détecter un toucher simple ou des touchers multiples sur des objets minces de forme quelconque. Après avoir étudié la propagation des modes de Lamb dans les objets minces par exemple les plaques de cuivre d'épaisseur 450 µm, nous avons observé, que l'énergie des ondes de Lamb antisymétriques était essentiellement due à la composante normale de déplacement et qu'il était aisé de perturber un mode de flexion par un toucher surfacique réalisé avec le doigt ou ponctuel avec la pointe d'un stylo, tandis que dans le cas d'un mode symétrique, l'énergie était essentiellement distribuée sur la composante de déplacement tangentielle et en conséquence plus difficilement perturbée par une interaction tactile. Nous avons en conséquence exploité le toucher sur une plaque mince perturbant le rayonnement d'une onde acoustique dans l'objet et réalisé en pratique une mesure de la perturbation d'un signal de diffraction des ondes de Lamb en un ou deux points récepteurs d'une plaque. Ainsi, une méthode de localisation basée sur la diffraction des ondes a été proposée, pour obtenir une interface tactile compacte, performante et faible coût. Cette méthode nommée méthode de la Figure de Diffraction Perturbée en Amplitude (FDPA) peut rendre une surface tactile avec une résolution spatiale de l'ordre du millimètre et un temps de réponse inférieur à 10 ms. Deux méthodes d'optimisation sont proposées pour obtenir un taux de localisation correcte proche de 100%. Le procédé tactile et les méthodes d'optimisation présentés dans cette thèse ont été testés sur plusieurs types d'objets, réalisés dans des matériaux différents et sous différentes formes géométriques. Ces réalisations ont montré des performances satisfaisantes en termes d'encombrement, de consommation et de fiabilité de localisation pour des touchers simples et multiples.

L'interférence est un phénomène présent dans de nombreux systèmes de communication et est souvent un sérieux frein à leur développement. Une gestion intelligente de ce phénomène est alors nécessaire, afin de limiter son impact négatif. Dans cette thèse, nous avons abordé trois sujets liés à sa présence. Dans la première partie, de façon à augmenter le débit de transmission dans les systèmes à ultra large bande basés sur des impulsions brèves, nous proposons d'attribuer plusieurs codes à saut temporel au même utilisateur. Ceci génère un nouveau type d'interférence associée aux codes supplémentaires alloués à l'utilisateur d'intérêt. Le bénéfice de ce type de stratégie n'étant pas immédiat, nous étudions l'impact de notre proposition sur les performances du système. Dans la deuxième partie, nous traitons le problème de l'optimisation de la probabilité de coupure dans un système multi-antennaire, soumis à un canal de Rice à évanouissement lent. Nous proposons d'optimiser cette probabilité dans le contexte à N antennes de transmission et une antenne de réception, lorsque le rapport signal-à-bruit est grand, et de l'améliorer dans le contexte à plusieurs antennes de transmission et plusieurs antennes de réception. Dans la dernière partie, nous étudions le problème de l'allocation de puissance dans un canal à interférence gaussien. En nous basant sur une nouvelle expression approchée de la capacité de ce canal et moyennant une modulation OFDM, nous proposons de développer un nouvel algorithme d'allocation de puissance qui améliore la région de débits atteignables, en comparaison avec une allocation uniforme et des schémas classiques de gestion dynamique du spectre.

Les prix de marché des actifs risqués sont dictés par les actions des agents économiques qui ont des horizons d'investissement différents: ils ajustent leurs portefeuilles à des fréquences différentes et observent les rendements à différentes échelles. Dans cette thèse, nous examinons trois aspects distincts du problème des horizons multiples d'investissement. En premier lieu, nous étudions les implications théoriques de l'hétérogénéité des horizons de décision des investisseurs pour la dynamique des prix. Cette analyse est effectuée dans le cadre d'une rationalité complète et bornée. Deuxièmement, nous testons la capacité de différents modèles de séries chronologiques de volatilité des prix à représenter les propriétés des rendements boursiers simultanément à différentes échelles de temps. Enfin, nous proposons une méthode de mesure de la volatilité à échelle multiple basée sur des filtres d'ondelettes, avec application à la détection des crises financières.

Cette thèse contribue à la littérature sur la relation endogène entre l'état de santé d'une population et le développement économique d'une nation. Nous nous focalisons pour cela sur un phénomène de grande ampleur touchant de nombreux pays en développement: l'endémie palustre. Dans un premier temps, nous reformulons le cadre théorique dans lequel la relation bidirectionnelle entre paludisme et développement économique est généralement analysée. Nous utilisons un modèle d'épidémiologie économique qui place la maladie et les comportements préventifs au centre de l'analyse et débouche sur des comportements dits «prévalence-élastiques». Nous montrons que ce modèle conduit à de possibles équilibres multiples et, par conséquent, à des trappes de santé potentielles du fait des externalités engendrées par les décisions des agents. Une implication forte de ces trappes concerne le caractère exogène de la maladie pour les communautés piégées. Une autre implication importante concerne les politiques de contrôle de la maladie. Si les communautés sont piégées dans de telles trappes et que la maladie affecte négativement certaines variables économiques, il est possible que la maladie engendre, de par sa nature même, des obstacles socioéconomiques à son contrôle. Dans un deuxième temps, nous cherchons donc à mieux comprendre les effets socioéconomiques du paludisme. Si le paludisme touche principalement les enfants, les études économiques sur le sujet se sont essentiellement focalisées sur ses effets sur la productivité chez l'adulte ou l'accumulation des dépenses de santé privées et publiques liées à la maladie. Les trois derniers chapitres de cette thèse abordent la question des effets économiques du paludisme sous un angle nouveau: celui des conséquences de la maladie sur l'accumulation de capital humain chez l'enfant, pouvant avoir des conséquences lourdes sur les générations futures. Certaines études médicales font un constat alarmant de l'impact du paludisme sur les capacités de développement créatif et intellectuel chez l'enfant. Nos résultats montrent que les pays intensivement touchés par le paludisme ont des systèmes éducatifs moins performants par rapport aux pays non touchés. Ces résultats suggèrent des effets non négligeables du paludisme au niveau macroéconomique, compte tenu de l'ampleur de l'endémie palustre. Ils sont ensuite confirmés par deux analyses microéconomiques à partir de données DHS et d'une enquête longitudinale que nous avons réalisée dans un village en zone endémique au Mali en collaboration avec le Malaria Research and Training Center. D'un point de vue méthodologique, nous améliorons la mesure des indicateurs de paludisme généralement utilisés dans les études économiques. L'une des principales découvertes de cette thèse concerne les effets du paludisme asymptomatique. Le paludisme asymptomatique à P. falciparum affecte significativement les performances scolaires des enfants en zone endémique. Nous montrons également qu'un niveau de richesse plus élevé ne protège pas des effets négatifs de la parasitémie sur l'éducation. Nos résultats peuvent déboucher sur une modification de la perception sociale et psychologique des risques associés à la maladie, ouvrant ainsi des perspectives prometteuses en matière de politique de lutte.

<p>The subject for this thesis is to find a basis which minimizes the number of bit operations involved in a finite field multiplication. The number of bases of a finite field increases quickly with the extension degree, and it is therefore important to find efficient search algorithms. Only fields of characteristic two are considered. </p><p>A complexity measure is introduced, in order to compare bases. Different methods and algorithms are tried out, limiting the search in order to explore larger fields. The concept of equivalent bases is introduced. </p><p>A comparison is also made between the Polynomial, Normal and Triangular Bases, referred to as known bases, as they are commonly used in implementations. Tables of the best found known bases for all fields up to GF(2^24) is presented. </p><p>A list of the best found bases for all fields up to GF(2^25) is also given.</p>

During the last thirty years, new technologies have contributed to a drastic increase of the amount of data in environmental sciences. Monitoring networks, remote sensors, archived maps and large databases are just few examples of the possible information sources responsible for this growing amount of information. For obvious reasons, it might be interesting to account for all these information when dealing with a space-time prediction/estimation context. In environmental sciences, measurements are very often sampled scarcely over space and time. Geostatistics is the field that investigates variables in a space-time context. It includes a large number of methods and approaches that all aim at providing space-time predictions (or interpolations) for variables scarcely known in space and in time by accounting for space-time dependance between these variables. As a consequence, geostatistics methods are relevant when dealing with the processing and the analysis of environmental variables in which space and time play an important role. As direct consequence of the increasing amount of data, there is an important diversity in the information (e.g. different nature, different uncertainty). These issues have recently motivated the emergence of the concept of data fusion. Broadly speaking, the main objective of data fusion methods is to deal with various information sources in such a way that the final result is a single prediction that accounts for all the sources at once. This enables thus to conciliate several and potentially contradictory sources instead of having to select only one of them because of a lack of appropriate methodology. For most of existing geostatistics methods, it is quite difficult to account for a potentially large number of different information sources at once. As a consequence, one has often to opt for only one information source among all the available sources. This of course leads to a dramatic loss of information. In order to avoid such choices, it is thus relevant to get together the concepts of both data fusion and geostatistics in the context of environmental sciences. The objectives of this thesis are (i) to develop the theory of a Bayesian data fusion (BDF) framework in a space-time prediction context and (ii) to illustrate how the proposed BDF framework can account for a diversity of information sources in a space-time context. The method will thus be applied to a few environmental sciences applications for which (i) crucial available information sources are typically difficult to account for or (ii) the number of secondary information sources is a limitation when using existing methods. Reproduced by permission of Springer. P. Bogaert and D. Fasbender (2007). Bayesian data fusion in a spatial prediction context: a general formulation. Stoch. Env. Res. Risk. A., vol. 21, 695-709. (Chap. 1). © 2008 IEEE. Reprinted, with permission, from D. Fasbender, J. Radoux and P. Bogaert (2008). Bayesian data fusion for adaptable image pansharpening. IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens., vol. 46, 1847-1857. (Chap. 3). © 2008 IEEE. Reprinted, with permission, from D. Fasbender, D. Tuia, P. Bogaert and M. Kanevski (2008). Support-based implementation of Bayesian data fusion for spatial enhancement: applications to ASTER thermal images. IEEE Geosci. Rem. Sens. Letters, vol. 6, 598-602. (Chap. 4). Reproduced by permission of American Geophysical Union. D. Fasbender, L. Peeters, P. Bogaert and A. Dassargues (2008). Bayesian data fusion applied to water table spatial mapping. Accepted for publication in Water Resour. Res. (Chap. 5).

"Passage" presents a negotiation between the natural and the human-made realms and comments on the duality of perceptions and emotional responses associated with each. On the one hand, I aim to create a calm, quiet and peaceful environment offering a pleasant and meditative experience.  On the other hand, I offer the challenge of contemplation in a city-like space that evokes dense urban architecture in the process of decay. Both experiences draw on my personal histories of fact and fiction, reality and dream, hopefully resulting in evocative parallel experiences for those who encounter my exhibition space.

A l'heure actuelle, les seuls moyens d'informer les usagers de la ville de l'environnement sonore dans lequel ils vivent consistent en des indicateurs de niveaux sonores moyens et annuels obtenus par modélisation acoustique des principales infrastructures de transports. Or, ces indicateurs sont difficilement compris et de ce fait mal interprétés par les usagers de la ville car ils ne reflètent pas la signification des bruits perçus et la diversité des situations que les citadins rencontrent. Le but de ce travail de recherche est donc d'analyser la façon dont les usagers de la ville perçoivent le paysage sonore urbain afin de définir des indicateurs de qualité sonore qui pourront être à terme intégrés dans une représentation territoriale cartographique. Pour ce faire, il a tout d'abord été nécessaire de s'attacher à déterminer un pas temporel et spatial de mesure permettant de caractériser des ambiances urbaines d'un point de vue acoustique. A partir d'enregistrements longue durée (trois mois environs) en six points fixes à Paris, il a été possible de déterminer à travers des classifications ascendantes hiérarchiques de Ward associées à des cartes auto-organisatrices de Kohonen qu'une durée de dix minutes semble dans la plupart des cas être suffisante pour caractériser différentes ambiances sonores. Grâce aux mêmes méthodes de classification, l'analyse du maillage spatial a permis de définir quatre zones homogènes qui correspondent (1) au parc, (2) au boulevard, (3) à la rue piétonne puis (4) une zone que l'on qualifiera de zone de transition. La suite de l'étude s'est attachée à construire des modèles de prédiction de la qualité sonore. A partir d'enquêtes de terrain réalisées à Paris et à Lyon, il a été possible d'établir des modèles à la fois locaux (caractérisant le lieu même où le questionnaire a été évalué) et globaux basés d'une part sur des régressions linéaires multiples et d'autre part sur des réseaux de neurones artificiels. La comparaison de ces deux types de modèles a permis entre autre de mettre en évidence l'apport des réseaux de neurones artificiels devant les régressions linéaires multiples en termes de prédiction. Par ailleurs il est ressorti de ces modèles l'importance de variables telles que le silence, l'agrément visuel ou encore la présence de sources sonores particulières comme les véhicules légers pour expliquer la qualité sonore de l'environnement.