Dans cette thèse une étude des performances des systèmes OFDM et FBMC/OQAM en présence d'amplificateur de puissance sans mémoire en terme de TEB est présentée. Ensuite, nous avons proposé une technique de linéarisation d'AP par pré-distorsion adaptative neuronale. Aussi, nous avons proposé deux techniques de correction des non-linéarités au niveau du récepteur. / In our work, we have studied the impact of in-band non linear distortions caused by PA on both OFDM and FBMC/OQAM systems. A theoretical approach was proposed to evaluate the BER performance for the two systems. This approach is based on modeling the in-band non-linear distortion with a complex gain and an uncorrelated additive white Gaussian noise, given by the Bussgang theorem. Then, we have proposed different techniques to compensate this NLD either on the transmitter or the receiver sides.

La dengue est actuellement un problème de santé publique majeur en Colombie avec un fardeau sanitaire et économique important. Les facteurs environnementaux sont connus pour influencer le risque de dengue ; cependant, la forme, l'ampleur et le moment de ces relations ne sont pas clairement établis. L'ampleur et le moment des épidémies de dengue varient selon le lieu. Cette thèse a examiné les composantes temporelles des séries chronologiques hebdomadaires de cas de dengue dans les municipalités de Villavicencio, Castilla la Nueva et Puerto Lopez en Colombie de 2014 à 2019. Il a procédé à l'estimation de la forme et de l'ampleur des associations entre les cas hebdomadaires de dengue et cinq facteurs météorologiques, mesurés chaque semaine, pour chacune des municipalités à l'aide du cadre des modèles non linéaires à décalage distribué avec une distribution binomiale négative. Il a finalement comparé les associations dans les trois municipalités (urbaines, périurbaines et rurales) pour observer si les associations trouvées étaient cohérentes entre les municipalités. Les résultats ont montré que Castilla la Nueva (périurbain) avait la fréquence d'épidémies la plus élevée, avec quatre pics distincts, tandis que Puerto Lopez (rural) en avait le moins. L'ampleur du nombre d'infections était la plus élevée à Villavicencio (urbain), probablement parce qu'elle était la plus peuplée des trois. Les trois municipalités avaient toutes deux une tendance qui dépendait des pics et des creux des flambées de dengue et toutes avaient une composante saisonnière distincte. L'association avec la température, les précipitations, l'humidité relative, la vitesse du vent et la pression de surface à travers les décalages n'était pas linéaire. La non-linéarité a été présentée par un comportement en forme de dôme simple à multiple, dépendant de la municipalité. L'ampleur du risque relatif associé à chaque facteur environnemental dépendait également de la municipalité. Cette thèse propose la création d'un tableau de bord de prévisions utilisant des modèles non linéaires à décalage distribué pour chaque commune comme outil d’aide aux politiques et programmes de lutte contre la dengue. / Dengue is presently a major public health issue in Colombia with significant health and economic burden. Environmental factors are known to influence dengue risk; however the shape, strength and timing of these relationships are not clearly established. The scale and timing of dengue outbreaks vary according to location. This thesis examined the temporal components of weekly dengue cases time series in Villavicencio, Castilla la Nueva and Puerto Lopez municipalities of Colombia from 2014 to 2019. It proceeded to estimate the shape and magnitude of the associations between weekly dengue cases and five meteorological factors, measured weekly, for each of the municipalities using the Distributed lag non-linear models framework with negative binomial distribution. It finally compared the associations across the three municipalities (urban, peri urban, and rural) to observe whether the associations found were consistent across municipalities. The results showed that Castilla la Nueva (peri-urban) had the highest frequency of epidemics, with four distinct peaks, while Puerto Lopez (rural) had the fewest. The magnitude of the number of infections was greatest in Villavicencio (urban), likely as a result of it being the most populated among the three. All three municipalities both had a trend which was dependent on the peaks and troughs of dengue outbreaks and all had a distinct seasonal component. The association with temperature, precipitation, relative humidity, wind speed and surface pressure across lags were non-linear. The non-linearity was exhibited by single to multiple dome-shaped behaviour dependent on the municipality. The magnitude of the relative risk associated with each environmental factor was also dependent on the municipality. This thesis suggest the creation of a dashboard of forecasts of distributed lag non-linear models for each municipality as a policy and program aid, in the fight against dengue.

Dans cette étude, les structures en maçonnerie armée des produits creux ont été étudiées. Les armatures sont noyées dans les joints horizontaux. Une campagne expérimentale est mise au point dans le but d'identifier le comportement des composants de la maçonnerie armée. Un essai original a été effectué sur un ensemble de blocs creux inclinés par rapport à la sollicitation pour déterminer les caractéristiques de cisaillement. Le comportement des joints de mortier est identifié en compression et en cisaillement. Un critère de frottement non linéaire est proposé pour l'interface bloc-joint, qui rend compte correctement des informations expérimentales La troisième partie est consacrée à la modélisation. Nous considérons la maçonnerie armée comme un matériau à deux composants : les joints de mortier (armés ou non armés) d'une part , et les éléments creux considérés comme homogènes d'autre part. Un élément de contact spécifique a été développé, il possède une rigidité élastique dans le plan du joint. Les éléments de maçonnerie ont été modélisés comme un matériau orthotrope équivalent. Des équations mathématiques décrivant le comportement de chaque matériau ont été développées. La non linéarité apparente du comportement des éléments de maçonnerie est traitée dans le cadre du formalisme de l'élastoplasticité. Enfin, une validation du modèle est menée en confrontant les résultats expérimentaux avec ceux du calcul numérique. Les résultats obtenus concordent qualitativement et quantitativement de manière satisfaisante avec l'expérimentation, le modèle peut donc être utilisé comme un outil de prédiction et d'estimation des charges ultimes supportées par les structures.

L'objectif de cette thèse est l'étude du comportement dynamique des milieux curvilignes, en grands déplacements. Ce qui introduit une source de non linéarité géométrique qui se manifeste dans le terme d'inertie ainsi que dans le terme de rigidité. Le milieu curviligne considéré est modélisé par une suite continue de sections rigides liées par des milieux élastiques de masse nulle. On n'introduit aucune hypothèse simplificatrice dans la description des efforts intérieurs. Dans le modèle proposé, nous pouvons introduire une loi de comportement élastique non linéaire ce qui rajoute une deuxième source de non linéarité. On utilise ici comme outil fondamental le formalisme de la géométrie différentielle des groupes de Lie, ceci permet une écriture simple et condensée des équations de la dynamique et facilite leur traitement numérique. Les équations sont résolues par un algorithme numérique élaboré dans le même formalisme, ce qui évite l'utilisation "lourde" des paramètres de coordonnées. Enfin, les résultats obtenus sont appliqués à deux exemples concrets : le premier d'origine industrielle concerne le comportement du faisceau de câbles robotiques, le deuxième issu du Génie parasismique traite du comportement dynamique de grands bâtiments.

Cette thèse cherche à approfondir la nature et la forme des relations entre les inégalités éducatives et le développement. Elle s’inscrit dans le prolongement des analyses engagées sur les liens éducation/croissance et inégalités/croissance, en essayant d’apporter un éclairage complémentaire sur ces deux relations. Elle vise à retracer de manière stylisée l’évolution des inégalités éducatives particulièrement dans les pays en développement et à caractériser la non-linéarité de la relation à partir de l’estimation de modèles non-paramétriques et semi-paramétriques. Cette thèse est constituée de trois chapitres auxquels correspondent des objectifs, des bases de données et des méthodologies spécifiques. Dans un premier chapitre, nous proposons une nouvelle base mondiale sur les inégalités d’éducation. La majorité des travaux sur la relation entre capital humain et développement économique ont principalement appréhendé la mesure du capital humain à travers des mesures de l’éducation en utilisant notamment la moyenne d’années de scolarisation (stock du capital humain). Notre base de données, qui présente une mesure alternative du capital humain, tend à améliorer sensiblement le mode de calcul des inégalités de l’éducation. Elle exploite toute la richesse des données désagrégées, corrige les pondérations inappropriées et affine certaines hypothèses réductrices sur les durées des cycles d’enseignement et les niveaux d’éducation retenus. Nous avons aussi généralisé la formule proposée par Berthélemy (2006) sur l’indice de Gini de l’éducation. Le domaine de variation possible de cet indice est identifié graphiquement selon la moyenne d’années de scolarisation et les durées cumulées des cycles d’enseignement. Nous mettons en évidence, dans le cadre du chapitre II, l’existence d’une relation non linéaire entre les inégalités dans l’éducation et le développement économique en utilisant des modèles non-paramétriques et semi-paramétriques qui n’exigent pas de formes fonctionnelles prédéfinies à l’avance. Plusieurs phases sont ainsi mises en évidence : les trois premières sont repérées seulement par rapport aux niveaux de développement ; deux autres sont identifiées à la fois par des seuils de développement et d’inégalité d’éducation ; une sixième et dernière phase est définie par rapport au seul niveau d’inégalité d’éducation. Nous montrons que c’est dans la troisième et cinquième phases que la réduction de l’inégalité d’éducation présente l’impact le plus bénéfique sur le développement économique.Au-delà du schéma général mis en évidence sur le plan transnational dans les chapitres I et II, nous explorons dans le chapitre III la nature de cette relation au plan régional dans le cas du Maroc, pour lequel nous disposons de données aux niveaux communal et provincial. La non-linéarité de la relation est aussi confirmée. La troisième phase repérée au chapitre II est subdivisée, dans le cas des provinces marocaines, en deux sous phases qui présentent un impact différencié selon un seuil de développement et d’inégalité d’éducation. / This thesis seeks to deepen the nature and the shape of the relationships between educational inequalities and development. It goes along with the prolongation of the analyses undertaken about the relationships between both education & growth; and inequality & growth, by trying to shed additional light on these two. It aims to retrace, in a schematic way, the evolution of educational inequalities particularly in the developing countries; and also to characterize the nonlinearity of this link using nonparametric and semiparametric estimation models.This thesis consists of three chapters that correspond to specific objectives, databases and methodologies. In the first chapter, we propose a new dataset on the inequalities of education. Most of the studies on the relationship between human capital and economic development have mainly apprehended the measurement of human capital through quantitative education indicators, using namely the average of years of schooling (human capital stock). Our database, which presents an alternative measure of human capital, tends to improve significantly the way in which inequalities in education are calculated. It employs all the abundance of disaggregated data, corrects inappropriate weightings and refines some reductive assumptions about the durations of schooling cycles and the levels of education. We have also generalized the formula proposed by Berthélemy (2006) on the Gini index of education. The possible variation range of this index is graphically identified according to the average years of schooling and the cumulative duration of the schooling cycles. In Chapter II, we reveal the existence of a nonlinear relationship between inequalities in education and economic development using nonparametric and semiparametric models that do not require predefined functional forms. Several phases are therefore highlighted: the first three are identified only according to the level of development; then two other phases are recognized by combining thresholds of both development and education inequality; the sixth and final phase is defined by the educational inequality level alone. We show that the phases during which the reduction of educational inequality presents the most beneficial impact on economic development are the third and the fifth.Beyond the general outline highlighted at the transnational level in Chapters I and II, we explore in Chapter III the nature of this relationship at the regional level in the case of Morocco, for which we have data at both the municipal and provincial levels. We also confirm the nonlinearity of the relationship. The third phase, identified in Chapter II, is divided to two sub-phases in the case of the Moroccan provinces which have a differentiated impact according to a threshold of development and inequality of education.

Introduction : L’élastographie shear wave (ESW) est une technique récente d’échographie qui évalue quantitativement la dureté des tissus et permet d’améliorer la caractérisation des lésions mammaires. Comme toute nouvelle technique d’imagerie, l’ESW nécessite une validation préclinique pour définir les conditions d’utilisations et établir les limites des champs d’applications dans lesquelles la technique pourra être considérée comme valide. Matériels et méthodes : Dans une première partie effectuée au laboratoire de recherche en Imagerie nous avons étudié les éléments histologiques sous tendant l’image d’ESW sur un modèle de cancer du sein implanté chez la souris, au cours de sa croissance puis sous traitement. Dans une deuxième partie, nous avons étudié chez des patientes le rôle de la compression manuelle en ESW pour la caractérisation des lésions mammaires. Dans une dernière partie, effectuée en collaboration avec une équipe de l’Institut Langevin Ondes et Images, nous avons étudié la faisabilité d’un nouveau paramètre, le module de cisaillement non linéaire pour l’analyse des lésions mammaires. Résultats : Au laboratoire, nous avons établi des corrélations entre la dureté mesurée en élastographie et les caractéristiques histologiques des tumeurs, y compris sous traitement. Nous avons montré que la fibrose était associée à une dureté élevée et la nécrose à une dureté moindre. Notre étude clinique a montré qu’une compression manuelle minimale était nécessaire pour obtenir de bonnes performances de l’ESW et qu’une pression trop élevée devait être évitée. Enfin nous avons montré la faisabilité en imagerie mammaire d’un nouveau paramètre quantitatif obtenu en élastographie shear wave : le module de cisaillement non linéaire. Conclusion : A partir de travail de thèse, une meilleure compréhension de la part des éléments biologiques et techniques en ESW du sein est possible et des recommandations pour l’utilisation clinique peuvent être formulées. Nos observations cliniques ont entrainé la mise au point d’un nouveau paramètre diagnostique quantitatif : le module de cisaillement non linéaire. / Introduction: Shear Wave Elastography (SWE) is a recent ultrasound technique assessing quantitatively tissue stiffness and improving breast lesions characterization. As every new imaging technique, SWE requires a pre clinical validation in order to define in which conditions it should be used and precise the applications for which the technique is validated. Materials and methods: First, in a research lab we have investigated the pathological features underlying SWE image in a breast cancer model implanted in mice, during tumor growth and under therapy. Secondly, we have studied in patients the role of manual compression in SWE for the characterization of breast lesions. Finally, in collaboration with on team from Institut Langevin Ondes et Images, we have studied the feasibility of a new parameter, the non-linear modulus, for breast lesion assessment. Results: in the research lab, we have shown correlations between stiffness as measured with SWE and pathological features of tumors, even on treatment. We have shown that fibrosis was associated with high stiffness values and necrosis with lowers. Our clinical study, showed that a minimal manual compression was required for optimal performance of SWE and that strong compression should be avoided. Finally, we demonstrated feasibility of a new parameter, derived from SWE, the non-linear modulus. Conclusion: Our work provides a better understanding of biological and technical elements of SWE. On the basis of our results, new recommendations may be made for the use of SWE in clinical practice. From our clinical findings, we developed a new quantitative parameter, which may be useful for the diagnosis of breast lesions, the non-linear modulus.

Ces dernières années, les métamatériaux acoustiques sont largement étudiés pour leur intérêt dans la réalisation de divers types de contrôle des ondes à une échelle sub-longueur d’onde. En particulier, les métasurfaces acoustiques ont montré leur capacité à manipuler des ondes en limites de milieux de propagation via les processus de réflexion, de transmission et de réfraction. Contrairement au régime linéaire qui concerne l’immense majorité des travaux sur les métamatériaux acoustiques, les études sur les propriétés non linéaires des métamatériaux, de surcroit des métasurfaces, restent peu nombreuses, malgré la possibilité de générer des phénomènes acoustiques riches et variés. Les principaux freins au développement des métamatériaux non linéaires sont l'efficacité généralement faible de la réponse non linéaire et le manque de contrôle sur cette non-linéarité. Les travaux de recherche présentés ici ont donc pour objectif de concevoir des architectures de métasurfaces élastiques, permettant un contrôle des ondes acoustiques dans le régime non linéaire. En particulier l’effet de conversion d’une onde fondamentale vers son deuxième harmonique est étudié dans le processus de réflexion et de transmission unidirectionnelle. Cela nécessite le design de la non-linéarité élastique, qui est réalisé à base de modélisations discrètes de systèmes masses-ressorts et d'architectures composées d'éléments tournants. Les métasurfaces ainsi conçues, résonantes et à non-linéarité contrôlée, permettent de générer des effets non linéaires acoustiques inhabituels, potentiellement intéressants pour la manipulation d'ondes acoustiques. / In recent years, acoustic metamaterials have proven to be of great interest for their ability to achieve a variety of wave control at sub-wavelength scale. In particular, acoustic metasurfaces have shown their ability to manipulate waves from the boundaries of propagation media, via the reflection, transmission and refraction processes. Unlike the linear regime which has been extensively investigated in acoustic metamaterials, studies of the nonlinear acoustic properties of metamaterials, especially nonlinear acoustic metasurfaces, are quite scarce, despite the possibility to lead to a rich and diverse set of non-trivial acoustic phenomena. The key limitations in the development of nonlinear acoustic metamaterials are the typically weak efficiency of their nonlinear response together with the lack of control on this nonlinearity. This PhD research is thus dedicated to the design of nonlinear elastic metamaterial and metasurface architectures, enabling acoustic wave control in the nonlinear regime. Specifically, the conversion effect from a fundamental wave to its second harmonic is studied through the one-dimensional scattering process (reflection and transmission) by metasurfaces. This requires the elastic nonlinearity management, realized via the discrete modeling of lumped-element systems and architectures made of rotating units. Such designed metasurfaces, resonating and with harnessed nonlinearity, can create unusual nonlinear acoustic effects, potentially interesting for wave control. This research open the path to a more systematic study of nonlinear acoustic wave manipulation by metamaterials.

Produire et faire interagir entre eux des photons optiques de façon contrôlée sont deux conditions nécessaires au développement de communications quantiques à longue distance, et plus généralement au traitement quantique d’information codée sur des photons. Cette thèse présente une étude expérimentale de solutions possibles a ces deux problèmes, en utilisant la conversion des photons en excitations collectives (polaritons) dans un nuage d’atomes froids, placé dans le mode d’une cavité optique de faible finesse (~100). Dans un premier temps, des polaritons entre états atomiques fondamentaux sont utilisés pour « mettre en mémoire » une excitation unique dans le nuage. Celle-ci est ensuite convertie efficacement en un photon unique, dont le champ est analysé par tomographie homodyne. La fonction de Wigner de l’état à un photon est reconstruite a partir des données expérimentales, et présente des valeurs négatives, démontrant que les degrés de liberté de ce photon (mode spatio-temporel et état quantique) sont complètement contrôlés. Dans un second temps, les photons sont couplés à des polaritons impliquant des états de Rydberg. Les fortes interactions dipolaires entre ces derniers se traduisent par des non-linéarités optiques dispersives très importantes, qui sont caractérisées dans un régime d’excitation classique. Ces non-linéarités peuvent être amplifiées jusqu’à ce qu’un seul photon suffise à modifier totalement la réponse du système, permettant en principe de générer des interactions effectives entre photons. / Controllably producing optical photons and making them interact are two key requirements for the development of long-distance quantum communications, and more generally for photonic quantum information processing. This thesis presents experimental studies on possible solutions to these two problems, using the conversion of the photons into collective excitations (polaritons) in a cold atomic cloud, inside the mode of a low-finesse optical cavity (~100). Firstly, ground-state polaritons are used to store a single excitation in the cloud memory. This polariton is then efficiently converted into a single photon, whose field is characterized via homodyne tomography. The single photon state’s Wigner function is reconstructed from the experimental data and exhibits negative values, demonstrating that the photon’s degrees of freedom (spatio-temporal mode and quantum state) are well controlled. Secondly, photons can be coupled to polaritons involving Rydberg states. The strong dipolar interactions between these give rise to very strong optical dispersive nonlinearities, that are characterized in a classical excitation regime. These nonlinearities can be amplified until a single photon is enough to modify the entire system’s response, allowing in principle for the generation of effective photon-photon interactions.

Depuis l’invention du terme hypertexte par Ted Nelson en 1965, il y a eu des débats fréquents à propos des mérites et des dangers des textes numériques, pour savoir si le développement des technologies informatiques causerait l’obsolescence des supports imprimés. Les prophéties étaient apocalyptiques et l’avenir des livres semblait sombre. Environ cinquante ans plus tard, tant les supports imprimés qui étaient condamnés que les hypertextes numériques qui semblaient être leurs exécuteurs existent encore. Les romans sont toujours populaires et les hypertextes aussi. Nul n’est dépassé ou éradiqué par l’autre. Au contraire, la coexistence des livres et leurs homologues numériques a affecté notre perception des textes, des lecteurs, des auteurs et de l’expérience de lecture. Plus important, l’échange entre les deux médias a eu comme résultat l’apparition d’une fiction expérimentale exceptionnelle à la fois sur écran et sur papier. La conjonction entre la fiction et les technologies numériques est au centre de ce projet qui vise à d’étudier l’hyperfiction, ses racines dans la fiction traditionnelle et ses descendants imprimés. / Since Ted Nelson coined the term “hypertext” in 1965, there have been frequent debates on the merits and dangers of digital texts and whether the development of digital technology would outdate the print-based medium. The prophecies were apocalyptic and the future of books seemed bleak. About fifty years later, the doomed print-based medium and the digital hypertexts, their would-be executioners,both still exist. Novels are still popular and so is hyperfiction. Neither outdated or eradicated the other. Instead, the coexistence of books and their digital counterparts has affected ourperception of text, reader, writer and the reading experience. More importantly, the exchange between the two media has resulted in exceptional experimental fiction both on screen and on paper. The conjunction between fiction and digital technology is of concern to this project which attempts to study hyperfiction, its roots in fiction and its printed descendants.

Cette thèse est consacrée au problème de la réduction de dimension. Cette thématique centrale en Statistique vise à rechercher des sous-espaces de faibles dimensions tout en minimisant la perte d'information contenue dans les données. Tout d'abord, nous nous intéressons à des méthodes de statistique multidimensionnelle dans le cas de variables qualitatives. Nous abordons la question de la rotation en Analyse des Correspondances Multiples (ACM). Nous définissons l'expression analytique de l'angle de rotation planaire optimal pour le critère de rotation choisi. Lorsque le nombre de composantes principales retenues est supérieur à deux, nous utilisons un algorithme de rotations planaires successives de paires de facteurs. Nous proposons également différents algorithmes de classification de variables qualitatives qui visent à optimiser un critère de partitionnement basé sur la notion de rapports de corrélation. Un jeu de données réelles illustre les intérêts pratiques de la rotation en ACM et permet de comparer empiriquement les différents algorithmes de classification de variables qualitatives proposés. Puis nous considérons un modèle de régression semiparamétrique, plus précisément nous nous intéressons à la méthode de régression inverse par tranchage (SIR pour Sliced Inverse Regression). Nous développons une approche basée sur un partitionnement de l'espace des covariables, qui est utilisable lorsque la condition fondamentale de linéarité de la variable explicative est violée. Une seconde adaptation, utilisant le bootstrap, est proposée afin d'améliorer l'estimation de la base du sous-espace de réduction de dimension. Des résultats asymptotiques sont donnés et une étude sur des données simulées démontre la supériorité des approches proposées. Enfin les différentes applications et collaborations interdisciplinaires réalisées durant la thèse sont décrites. / This thesis concentrates on dimension reduction approaches, that seek for lower dimensional subspaces minimizing the lost of statistical information. First we focus on multivariate analysis for categorical data. The rotation problem in Multiple Correspondence Analysis (MCA) is treated. We give the analytic expression of the optimal angle of planar rotation for the chosen criterion. If more than two principal components are to be retained, this planar solution is used in a practical algorithm applying successive pairwise planar rotations. Different algorithms for the clustering of categorical variables are also proposed to maximize a given partitioning criterion based on correlation ratios. A real data application highlights the benefits of using rotation in MCA and provides an empirical comparison of the proposed algorithms for categorical variable clustering. Then we study the semiparametric regression method SIR (Sliced Inverse Regression). We propose an extension based on the partitioning of the predictor space that can be used when the crucial linearity condition of the predictor is not verified. We also introduce bagging versions of SIR to improve the estimation of the basis of the dimension reduction subspace. Asymptotic properties of the estimators are obtained and a simulation study shows the good numerical behaviour of the proposed methods. Finally applied multivariate data analysis on various areas is described.