Nous reportons ici le comportement rhéologique de suspensions concentrées - ou pâte - de particules granulaires ou colloïdales de ciment ou de silice sphérique et monodisperse. Le système modèle de particules de silice est utilisé pour pouvoir contrôler les propriétés physicochimiques de la suspension. Notre projet de recherche se centre sur deux points qui s'intéressent aux propriétés du coulis frais : (i) le premier est l'étude du processus de structuration par coagulation au repos et sa relation avec la prise. Nous avons utilisé des outils (ultrason, confocal) adaptés pour suivre et interpréter la coagulation et la prise du ciment.(ii). Le second est l'étude d'un phénomène de structuration dynamique, sous écoulement, typique des suspensions très concentrées et appelé " jamming ". Nous montrons que l'apparition de ce régime d'encombrement va de pair avec des fluctuations géantes de contraintes, avec une statistique caractéristique des événements critiques auto-organisés. L'état de surface des grains et du frottement intergranulaire est un paramètre important dans le blocage sous cisaillement. La simultanéité des fluctuations des efforts normaux et des efforts tangentiels aussi que des visualisations microscopiques suggère fortement que la formation de chaînes de contacts frottants est à l'origine du phénomène.

Cette thèse traite du problème à N+1 corps dans les gaz de fermions ultrafroids fortement polarisés. Il s'agit de la situation où un unique atome d'une espèce de spin est immergé dans une mer de Fermi d'atomes de l'autre espèce.<br /> <br /> La première partie utilise une approche hamiltonienne basée sur un développement général de la fonction d'onde du système faisant intervenir un nombre arbitraire de paires particule-trou. Nous montrons que la série d'approximations successives construite converge très rapidement et nous obtenons ainsi une solution essentiellement exacte pour l'énergie et la masse effective du polaron. En dimension 1, dans deux cas particuliers, ce problème peut être résolu analytiquement. La comparaison avec notre série d'approximations est excellente et confirme l'efficacité de ce développement. Enfin, nous précisons les différents cas limites, ainsi que l'influence du rapport des masses entre les deux espèces de spin.<br /> <br /> Dans une deuxième partie, nous utilisons le formalisme des diagrammes de Feynman pour décrire à la fois le polaron et l'état lié. Pour le polaron, nous construisons une théorie équivalente à l'approche hamiltonienne. Pour l'état lié, nous obtenons à nouveau une série d'approximations dont la convergence très rapide vers la solution exacte est parfaitement comprise. Cette approche nous fournit donc une solution quasi-exacte au problème tout au long de la transition BEC-BCS. Enfin, en comparant les énergies des deux quasi-particules, nous étudions la position de la transition polaron - état lié.

Le sujet de cette étude repose sur le cas de Lucien Herr en tant qu'intellectuel. Il s'agit d'analyser son parcours afin de démontrer sa théorisation de la « volonté de ne pas parvenir » qui caractérise son engagement. Peu connu, Lucien Herr a pourtant côtoyé les grands réseaux intellectuels de la fin du XIXe siècle et du début du XXe. S'il publie de nombreux articles touchant un nombre impressionnant de sujets différents, ses écrits philosophiques restent, quant à eux, à l'état de manuscrits. Pourtant, on y retrouve les bases d'une philosophie originale qui accompagne sa réflexion sur le siècle et éclaire son engagement. La pensée de Herr repose d'abord sur une opposition entre l'esprit ancien, dont la légitimité passe par la tradition, et l'esprit nouveau, qui a pour référent l'avenir. Cette vision l'amène à considérer la rupture comme un élément souhaitable pour le progrès de l'humanité. La rupture prend d'abord la forme du déracinement qui doit mener à l'affranchissement du sujet et s'appuie sur la conception que les institutions, telles que l'État, sont produites par l'humanité et sont, par conséquent, modifiables. L'engagement consiste donc à provoquer cette rupture par une réappropriation du politique qui, devant s'effectuer collectivement, suppose un certain effacement des individus. Le résultat devant mener à l'âge collectif. L'engagement de Herr est à cette image: il s'implique de près grâce à son poste de bibliothécaire de l'École normale supérieure qui le met en contact avec les futures générations d'intellectuels. À ce poste, il participe à éveiller les consciences et aide les élèves et anciens élèves dans leurs travaux et publications en apportant son érudition et ses contacts, le plaçant ainsi au centre d'un large réseau d'universitaires. Son engagement et la philosophie qui l'accompagne prennent aussi forme dans sa participation à l'Affaire Dreyfus. Ils se rencontrent d'abord dans les articles qu'il y écrit, où il réitère les bases de l'esprit nouveau et la nécessité d'une rupture avec la tradition. Dans un second temps, sa participation à la mobilisation des intellectuels, qui se perçoit entre autres dans la pétition intitulée Protestation, démontre sa volonté de participer à l'élaboration de l'intellectuel collectif. L'étude de ses écrits nous permet donc de faire ressortir une philosophie de l'engagement particulière parce qu'elle repose sur l'idée de l'avènement d'un âge collectif et anonyme ce qui, au regard de son engagement réel, dans la vie de la cité, fait ressortir la théorisation de la « volonté de ne pas parvenir » et sa pertinence au moment de son application. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Intellectuels, Engagement, Philosophie, Affaire Dreyfus, Socialisme, XIXe siècle, XXe siècle, École normale supérieure.

Dans cette thèse, nous étudions les jeux combinatoires sousdifférentes contraintes. Un jeu combinatoire est un jeu à deux joueurs, sanshasard, avec information complète et fini acyclique. D'abord, nous regardonsles jeux impartiaux en version normale, en particulier les jeux VertexNimet Timber. Puis nous considérons les jeux partisans en version normale, oùnous prouvons des résultats sur les jeux Timbush, Toppling Dominoeset Col. Ensuite, nous examinons ces jeux en version misère, et étudionsles jeux misères modulo l'univers des jeux dicots et modulo l'univers desjeux dead-endings. Enfin, nous parlons du jeu de domination qui, s'il n'estpas combinatoire, peut être étudié en utilisant des outils de théorie des jeuxcombinatoires.

Genetically modified maize expressing the Bt-protein Cry1Ab (Bt maize) is planted widely in South Africa. Crop residues of Bt maize often end up in aquatic ecosystems where aquatic organisms are exposed to Cry1Ab protein. The effect of this protein on non-target aquatic organisms has not yet been studied in South Africa. The aim of this study was to evaluate the possible effect of exposure to Bt maize on morphological development of Xenopus laevis and Amietophrynus gutturalis tadpoles. Three experiments were conducted with each of X. laevis and A. gutturalis. Five of these were conducted in the bio-secure Amphibian Biology laboratory and one with A. gutturalis in a shade-house facility where microcosms were exposed to natural conditions. In the first experiment of X. laevis and A. gutturalis, which was replicated three times, large portions of maize leaves were placed in the bottoms of microcosms. X. laevis received supplementary pulverised leaves in suspension while A. gutturalis tadpoles fed on provided leaves. For both control and experimental groups microcosms were divided in three groups receiving respectively 15, 30 and 45 g of maize leaves. In the second and third experiment tadpoles only received pulverised Bt maize leaves in suspension. Each replicate (microcosm) contained 50 one-day old tadpoles. Experiment two was conducted to determine whether the Bt-protein has adverse effects on A. gutturalis tadpoles when tadpoles are exposed to the protein in the water but not feeding on the plant material. A total of 100 tadpoles were used during the experiment and tadpoles were placed individually in 250 ml plastic cups that were filled with 100 ml water witch contained an extract of either Bt and non-Bt maize leaves. Tadpoles were fed twice a week with TetraTabimin bottom-feeding fish pellets in suspension. Experiment three was conducted to determine whether the Bt-protein will have adverse effects on A. gutturalis tadpoles when tadpoles feed on Bt maize leaves. Tadpoles were divided into a treatment in which 50 tadpoles were fed Bt maize leaves and a control treatment in which 50 tadpoles were fed non-Bt maize leaves. Tadpoles were placed individually in 250 ml plastic cups that were each filled with 100 ml borehole water. On a weekly basis 10 randomly selected tadpoles were collected, measured and staged for morphological development, using the Nieuwkoop and Faber Normal Table for X. laevis and Gosner stages for A. gutturalis tadpoles. The significant effects observed in some life history parameters of tadpoles exposed to Cry1Ab protein cannot be ascribed to the effect of the protein. Poor husbandry turned out to be the single most important confounding factor. Before follow-up studies are conducted husbandry practices should be optimized. / Thesis (MSc (Environmental Sciences))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2013.

Genetically modified maize expressing the Bt-protein Cry1Ab (Bt maize) is planted widely in South Africa. Crop residues of Bt maize often end up in aquatic ecosystems where aquatic organisms are exposed to Cry1Ab protein. The effect of this protein on non-target aquatic organisms has not yet been studied in South Africa. The aim of this study was to evaluate the possible effect of exposure to Bt maize on morphological development of Xenopus laevis and Amietophrynus gutturalis tadpoles. Three experiments were conducted with each of X. laevis and A. gutturalis. Five of these were conducted in the bio-secure Amphibian Biology laboratory and one with A. gutturalis in a shade-house facility where microcosms were exposed to natural conditions. In the first experiment of X. laevis and A. gutturalis, which was replicated three times, large portions of maize leaves were placed in the bottoms of microcosms. X. laevis received supplementary pulverised leaves in suspension while A. gutturalis tadpoles fed on provided leaves. For both control and experimental groups microcosms were divided in three groups receiving respectively 15, 30 and 45 g of maize leaves. In the second and third experiment tadpoles only received pulverised Bt maize leaves in suspension. Each replicate (microcosm) contained 50 one-day old tadpoles. Experiment two was conducted to determine whether the Bt-protein has adverse effects on A. gutturalis tadpoles when tadpoles are exposed to the protein in the water but not feeding on the plant material. A total of 100 tadpoles were used during the experiment and tadpoles were placed individually in 250 ml plastic cups that were filled with 100 ml water witch contained an extract of either Bt and non-Bt maize leaves. Tadpoles were fed twice a week with TetraTabimin bottom-feeding fish pellets in suspension. Experiment three was conducted to determine whether the Bt-protein will have adverse effects on A. gutturalis tadpoles when tadpoles feed on Bt maize leaves. Tadpoles were divided into a treatment in which 50 tadpoles were fed Bt maize leaves and a control treatment in which 50 tadpoles were fed non-Bt maize leaves. Tadpoles were placed individually in 250 ml plastic cups that were each filled with 100 ml borehole water. On a weekly basis 10 randomly selected tadpoles were collected, measured and staged for morphological development, using the Nieuwkoop and Faber Normal Table for X. laevis and Gosner stages for A. gutturalis tadpoles. The significant effects observed in some life history parameters of tadpoles exposed to Cry1Ab protein cannot be ascribed to the effect of the protein. Poor husbandry turned out to be the single most important confounding factor. Before follow-up studies are conducted husbandry practices should be optimized. / Thesis (MSc (Environmental Sciences))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2013.

Ce mémoire a pour objet l'étude du discours des instituteurs laïques franco-catholiques, dans le Québec de la seconde moitié du 19e siècle. Ce discours, orienté vers l'identité professionnelle que le groupe cherche à se construire, se développe en même temps qu'est remis en cause l'investissement de l'État dans un secteur que plusieurs jugent encore de la responsabilité exclusive du clergé. Les instituteurs laïques sont donc pris, dans la seconde moitié du 19e siècle, entre deux courants idéologiques qui s'affrontent sur le terrain scolaire. Après avoir investi le domaine de l'éducation dans la première moitié du 19e siècle, l'État continue de soutenir, dans la seconde moitié du siècle, le développement d'écoles primaires publiques à travers la colonie. Ce faisant, il entre en conflit avec les institutions d'éducation existantes qui, dans la plupart des cas, avait été fondées par le clergé catholique. Devant la fragilisation de ces institutions, les éléments les plus radicaux de l'élite conservatrice franco-catholique, les ultramontains, s'élèvent pour dénoncer l'ingérence de la politique dans un secteur qu'ils jugent du ressort exclusif de l'Église catholique. Toutefois, la demande de services éducatifs primaires dans les localités dépasse largement la capacité de l'Église à fournir l'enseignement primaire à l'ensemble de la population. L'État profite de cette brèche et investit l'enseignement primaire public. Or, la multiplication des écoles primaires implique de trouver les maîtres et maîtresses nécessaires pour répondre à la demande populaire. En 1856, deux nouvelles lois d'éducation sont censés répondre au problème de la compétence des maîtres et maîtresses S'enclenche alors un processus de professionnalisation du corps enseignant. On met sur pied des écoles normales pour former les maîtres. On entame un processus d'uniformisation des Bureaux d'examinateurs, organismes mesurant les compétences des maîtres. On fonde des journaux pédagogiques. Enfin, on crée un fonds de pension qui devra protéger les maîtres et les maîtresses dans « leurs vieux jours ». Ces outils permettront aux instituteurs laïques de se forger une identité professionnelle qu'ils revendiqueront très tôt. De fait, leur émergence, comme leurs succès, inquièteront. Dès les années 1870 et 1880, les ultramontains émettent de sérieuses critiques sur la capacité des instituteurs laïques à assurer l'enseignement public. Ajustant leur propre discours, les instituteurs réussiront à contrer ces attaques qui minent leur crédibilité. Grâce à la mobilisation des instituteurs urbains et à un travail de représentation efficace, le groupe s'assurera des postes clés au sein d'institutions scolaires, surtout en milieu urbain. De sorte que, malgré leur faiblesse numérique, les instituteurs laïques occuperont des positions stratégiques dans le système scolaire québécois naissant et contribueront à instaurer des réformes qui marqueront le développement de l'instruction publique québécoise. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : instruction publique, instituteur laïque, écoles normales, associations d'instituteurs, journaux pédagogiques, pédagogie, systèmes scolaires, XIXe siècle.

Les discontinuités sont préjudiciables à la pérennité des structures en béton. Les méthodes non-destructives sont bien développées pour l'étude des altérations en surface, mais peu de techniques sont adaptées à la caractérisation de défauts dans la masse. Dans cette thèse, des mesures de résistivité électrique sont réalisées pour l'étude des discontinuités (fissures, joints, interfaces) au sein des ouvrages massifs en béton par l'intermédiaire des forages préexistants. La technique utilisée est la diagraphie électrique de résistivité en dispositif normal. Une première approche numérique (éléments finis) permet d'appréhender les corrections à apporter sur les mesures. Puis l'étude des paramètres d'ouverture, de contraste entre la résistivité de la discontinuité et du béton, et d'extension permet de proposer une méthode d'inversion des mesures pour la caractérisation de l'endommagement. Des essais sur des ouvrages hydrauliques sont réalisés afin de définir la méthodologie de mesure sur site. Les mesures sont ensuite confrontées à la méthode d'inversion pour la valider.

Le comportement des rivières au cours du rifting joue un rôle important dans la sédimentation syn-rift et la distribution de la subsidence. Pendant la croissance des failles normales, les rivières répondent aux mouvements verticaux. En réponse au soulèvement tectonique, les rivières peuvent être déviées vers les zones en subsidence ou inversées. Les rivières peuvent aussi inciser les zones en soulèvement. L'évolution à long terme des rivières et leurs enregistrements stratigraphiques restent mal documentés pendant les processus de croissance et de migration des failles normales. Cette thèse analyse les interactions entre les rivières antécédentes et la croissance des réseaux de failles normales. Les implications en termes de distribution des faciès syn-rift sont étudiées à l'échelle du bassin et des blocs de failles. Les dépôts fluviatiles et deltaïques sont préservés dans plusieurs blocs de failles normales soulevés le long de la marge sud du rift de Corinthe (Grèce). Les logs sédimentaires et la cartographie des faciès syn-rift permettent le découpage lithostratigraphique de la zone d'étude. La série syn-rift est principalement conglomératique et difficile à dater. La magnétostratigraphie et quelques marqueurs biostratigraphiques sont utilisés pour dater et corréler les dépôts entre les différents blocs de faille. L'analyse des isotopes cosmogéniques 26Al et 10Be dans les dépôts a permis la détermination d'âge d'enfouissement. L'ensemble des âges obtenus par ces différentes méthodes permet de proposer un modèle de corrélation et de reconstruire l'évolution du rift précoce entre 3,6 et 1,8 Ma environ. (1) Le système fluviatile étudié évolue à travers plusieurs blocs de failles actives. (2) Le système de drainage antécédent hérité de la chaîne hellénique est caractérisé par un flux sédimentaire important depuis le début du rifting. (3) Le système fluviatile (au moins 30 km de long) remplit le paléorelief et le flux sédimentaire dépasse largement l'accommodation créée par les failles. L'enfouissement des failles par le système fluviatile limite la création de topographie et le développement d'un réseau de drainage conséquent. (4) L'axe fluviatile antécédent reste constant et contrôle la distribution des faciès. (5) Les changements de faciès et les architectures alluviales sont observés à l'échelle du bassin et ne sont pas directement contrôlés par les variations d'accommodation dans les blocs de failles. (6) Les zones d'accommodation maximale sont ici disposées parallèlement à l'axe fluviatile antécédent. La persistance des rivières et le flux sédimentaire pendant plusieurs centaines de milliers d'années ont permis la localisation de la déformation, induisant une rétroaction positive sur la croissance des failles. Le système distributaire se termine à l'est où des deltas progradent en milieu lacustre peu profond. Les systèmes de dépôts fluviatiles, deltaïques et turbiditiques actifs à l'initiation du rift de Corinthe enregistrent l'approfondissement diachrone du bassin. Le comportement des rivières antécédentes est aussi étudié à l'échelle d'une zone de relais entre deux failles bordières actuellement actives. Pendant le Pléistocène moyen et supérieur, la zone de relais a capturé la rivière antécédente de Krathis qui a construit une succession de deltas. La connexion entre les deux failles majeures est marquée par (1) des failles obliques dites "de transfert", (2) plusieurs familles de terrasses marines enregistrant le soulèvement diachrone de la rampe de relais, et (3) la migration progressive de l'accommodation vers le bassin. Cette étude permet pour la première fois de reconstruire les processus de connexion de failles sur une période 0,5 Ma. La rivière Krathis persiste au cours du développement de la zone de relais et met en évidence, une fois de plus, l'importance des rivières antécédentes dans la localisation des dépocentres majeurs dans les rifts / Rivers behaviour during early rifting can significantly impact on syn-rift sedimentation and the distribution of subsidence. During normal fault growth, existing rivers can be diverted toward subsiding zones. They can respond to footwall uplift either by reversing their flow or by incising into uplifting zones. Long-lived river systems and their stratigraphic record in rifts are poorly documented, not only during early fault propagation and linkage processes but also during successive migrating phases of fault activity. We investigate the interactions of major antecedent rivers with a growing normal fault system and the implications for facies distributions, both on a basin scale and at the scale of individual normal fault blocks. Along the southern margin of the western Corinth rift (Greece), the Plio-Pleistocene fluvial and deltaic successions are investigated. Syn-rift deposits are preserved in a series of uplifted normal fault blocks (10–20 km long, 3–7 km wide). Detailed sedimentary logging and high resolution mapping of the syn-rift deposits document variations of alluvial architecture across the basin and enable to define lithostratigraphic units. Magnetostratigraphy and rare biostratigraphic data are used to date and correlate the alluvial succession between fault blocks. Burial ages were tentatively determined using cosmogenic isotopes 10Be and 26Al produced in situ in quartz grains. Based on the correlation model, we reconstruct the evolution of the early western Corinth rift between about 3.6 and 1.8 Ma. (1) The transverse and antecedent Kalavryta river system flowed and deposited across a series of active normal fault blocks. (2) This river system was inherited from the Hellenide mountain belt and supplied high volumes of coarse sediments from the onset of extension. (3) As depocentres enlarged through time, the fluvial deposits progressively filled palaeorelief. A continuous braided plain developed above active buried faults and no significant consequent drainage system developed between the narrow fault blocks. (4) The main fluvial axis of the antecedent drainage persists through time and controlled facies distribution. (5) The length scale of facies transitions is greater than, and therefore not related to fault spacing. Here, along-strike subsidence variations in individual fault blocks represent a secondary contributor to the alluvial architecture. (6) The zones of maximum subsidence on individual faults are aligned across strike, parallel to the persistent fluvial axis. This implies that long-term sediment supply and loading influenced normal fault growth. Sediment supply largely outpaced local hangingwall subsidence and overfilled the early rift basin. The river system terminated eastward where small deltas are built into a shallow lake that occupied the central Corinth rift. During this time, another river system built fan deltas along the southern margin, recording diachronous deepening of the basin. The behaviour of antecedent rivers is also studied at the scale of a relay zone, that developed later in the rift history between two growing fault segments. During the Middle to Late Pleistocene, the relay zone captured the antecedent Krathis River, which deposited prograding Gilbert-type deltas. Transfer faults record progressive linkage and basinward migration of accommodation along the ramp axis, while marine terraces record diachronous uplift in their footwalls. Although early linkage occurred, the main normal faults continued to propagate until final connexion. For the first time a reconstruction of the linkage phase is presented over a period of ca. 0.5 Myr. Throughout this linkage history, the Krathis River continued to flow across the relay zone. Again, this emphasizes the role of antecedent rivers in supplying sediments and controlling the location of the major depocentres along the rift margins

En raison des naturelle, non-intrusive, facilement percevable caractéristiques, et une large diffusive applicabilité pour la criminalistique et de la sécurité, reconnaissance faciale basée sur la machine a reçu beaucoup d’attention de la communauté biométrie au cours des trois dernières décennies. Par rapport à la traditionnelle reconnaissance faciale basée sur le visage 2D, la reconnaissance faciale basé sur la forme 3D est plus stable aux variations d’éclairage; petite changements de tête pose, et variant cosmétiques pour le visage. Cependant, le visage 3D numérise capturé dans des conditions non-contraintes peut conduire à des difficultés diverses, comme des déformations non rigides provoquées par la variant expressions, les données manquantes en raison de l’auto-occlusion et des occlusions externes, ainsi que des données de faible qualité en raison de certaines imperfections de la technologie de numérisation. Pour régler ces difficultés et d’améliorer les applications du monde réel, dans cette thèse, nous proposons deux approches de 3D reconnaissance faciale: l’un se concentre sur le handling de divers changements d’expression, l’autre peut reconnaître les gens à la situation de présence d’un grand les expressions facial, des occlusions et des grands pose divers. En outre, nous fournissons une surface prouvable et pratique algorithme de surface maillage pour l’amélioration de la qualité de données. Pour faire face aux problème d’expression, nous supposons que la variabilité des formes de intra-expression/inter-expression de la faciale local région différent (e. g., nez, yeux) est différent, et a donc une importance niveau différente. Sur la base de cette hypothèse, nous concevons une stratégie d’apprentissage pour découvrir l’importance de la quantification de régions faciales locales en fonction de leur énergie discriminant. Pour une description du visage, nous proposons un nouveau descripteur pour coder la microstructure du multi- canal d’information normale du visage dans multiples échelles, à savoir, Multi-Scale and Multi-Component Local Normal Patterns (MSMC-LNP). On peut globalement décrire les changements de forme locale de 3D surfaces faciales par un ensemble d’histogrammes LNP y compris les indices globaux et locaux. Pour le visage correspondant, Weighted Sparse Representation-based Classifier (W-SRC) est formulée sur la base de l’importance de la quantification appris et les histogrammes LNP. L’approche proposée est évaluée sur quatre bases de données: le FRGC v2. 0, Bosphore, BU- 3DFE et 3D -TEC, y compris les scans du visage en présence de diverses expressions et des unités d’action, ou de plusieurs expressions prototypiques avec des intensités différentes, ou des variations d’expression du visage combinée avec de fortes similitudes faciales (c.à.d. jumeaux identiques). Résultats expérimentaux étendus montrent que l’approche de reconnaissance de 3D visage proposé avec l’utilisation de descripteurs discriminants du visage peut régler les variations d’expression et d’effectuer avec assez de précision sur toutes les bases de données, et a ainsi une bonne capacité de généralisation. Pour faire face à l’expression et problème des données manquantes dans un cadre uniforme, nous proposons une approche sur le sans-enregistrement maillage-basé reconnaissance du 3D visage basé sur un nouveau local descripteur de la forme du visage et un correspondance processus d’clairsemée représentation du visage basée multi- tâche. [...] / Due to the natural, non-intrusive, easily collectible, widespread applicability, machine-based face recognition has received significant attention from the biometrics community over the past three decades. Compared with traditional appearance-based (2D) face recognition, shape-based (3D) face recognition is more stable to illumination variations, small head pose changes, and varying facial cosmetics. However, 3D face scans captured in unconstrained conditions may lead to various difficulties, such as non-rigid deformations caused by varying expressions, data missing due to self occlusions and external occlusions, as well as low-quality data as a result of some imperfections in the scanning technology. In order to deal with those difficulties and to be useful in real-world applications, in this thesis, we propose two 3D face recognition approaches: one is focusing on handling various expression changes, while the other one can recognize people in the presence of large facial expressions, occlusions and large pose various. In addition, we provide a provable and practical surface meshing algorithm for data-quality improvement. To deal with expression issue, we assume that different local facial region (e.g. nose, eyes) has different intra-expression/inter-expression shape variability, and thus has different importance. Based on this assumption, we design a learning strategy to find out the quantification importance of local facial regions in terms of their discriminating power. For facial description, we propose a novel shape descriptor by encoding the micro-structure of multi-channel facial normal information in multiple scales, namely, Multi-Scale and Multi-Component Local Normal Patterns (MSMC-LNP). It can comprehensively describe the local shape changes of 3D facial surfaces by a set of LNP histograms including both global and local cues. For face matching, Weighted Sparse Representation-based Classifier (W-SRC) is formulated based on the learned quantification importance and the LNP histograms. The proposed approach is evaluated on four databases: the FRGC v2.0, Bosphorus, BU-3DFE and 3D-TEC, including face scans in the presence of diverse expressions and action units, or several prototypical expressions with different intensities, or facial expression variations combine with strong facial similarities (i.e. identical twins). Extensive experimental results show that the proposed 3D face recognition approach with the use of discriminative facial descriptors can be able to deal with expression variations and perform quite accurately over all databases, and thereby has a good generalization ability. To deal with expression and data missing issues in an uniform framework, we propose a mesh-based registration free 3D face recognition approach based on a novel local facial shape descriptor and a multi-task sparse representation-based face matching process. [...]