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Efficient sequential learning in structured and constrained environments / Apprentissage séquentiel efficace dans des environnements structurés avec contraintesCalandriello, Daniele 18 December 2017 (has links)
L'avantage principal des méthodes d'apprentissage non-paramétriques réside dans le fait que la nombre de degrés de libertés du modèle appris s'adapte automatiquement au nombre d'échantillons. Ces méthodes sont cependant limitées par le "fléau de la kernelisation": apprendre le modèle requière dans un premier temps de construire une matrice de similitude entre tous les échantillons. La complexité est alors quadratique en temps et espace, ce qui s'avère rapidement trop coûteux pour les jeux de données de grande dimension. Cependant, la dimension "effective" d'un jeu de donnée est bien souvent beaucoup plus petite que le nombre d'échantillons lui-même. Il est alors possible de substituer le jeu de donnée réel par un jeu de données de taille réduite (appelé "dictionnaire") composé exclusivement d'échantillons informatifs. Malheureusement, les méthodes avec garanties théoriques utilisant des dictionnaires comme "Ridge Leverage Score" (RLS) ont aussi une complexité quadratique. Dans cette thèse nous présentons une nouvelle méthode d'échantillonage RLS qui met à jour le dictionnaire séquentiellement en ne comparant chaque nouvel échantillon qu'avec le dictionnaire actuel, et non avec l'ensemble des échantillons passés. Nous montrons que la taille de tous les dictionnaires ainsi construits est de l'ordre de la dimension effective du jeu de données final, garantissant ainsi une complexité en temps et espace à chaque étape indépendante du nombre total d'échantillons. Cette méthode présente l’avantage de pouvoir être parallélisée. Enfin, nous montrons que de nombreux problèmes d'apprentissage non-paramétriques peuvent être résolus de manière approchée grâce à notre méthode. / The main advantage of non-parametric models is that the accuracy of the model (degrees of freedom) adapts to the number of samples. The main drawback is the so-called "curse of kernelization": to learn the model we must first compute a similarity matrix among all samples, which requires quadratic space and time and is unfeasible for large datasets. Nonetheless the underlying effective dimension (effective d.o.f.) of the dataset is often much smaller than its size, and we can replace the dataset with a subset (dictionary) of highly informative samples. Unfortunately, fast data-oblivious selection methods (e.g., uniform sampling) almost always discard useful information, while data-adaptive methods that provably construct an accurate dictionary, such as ridge leverage score (RLS) sampling, have a quadratic time/space cost. In this thesis we introduce a new single-pass streaming RLS sampling approach that sequentially construct the dictionary, where each step compares a new sample only with the current intermediate dictionary and not all past samples. We prove that the size of all intermediate dictionaries scales only with the effective dimension of the dataset, and therefore guarantee a per-step time and space complexity independent from the number of samples. This reduces the overall time required to construct provably accurate dictionaries from quadratic to near-linear, or even logarithmic when parallelized. Finally, for many non-parametric learning problems (e.g., K-PCA, graph SSL, online kernel learning) we we show that we can can use the generated dictionaries to compute approximate solutions in near-linear that are both provably accurate and empirically competitive.
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Acceleration for statistical model checking / Accélérations pour le model checking statistiqueBarbot, Benoît 20 November 2014 (has links)
Ces dernières années, l'analyse de systèmes complexes critiques est devenue de plus en plus importante. En particulier, l'analyse quantitative de tels systèmes est nécessaire afin de pouvoir garantir que leur probabilité d'échec est très faible. La difficulté de l'analyse de ces systèmes réside dans le fait que leur espace d’état est très grand et que la probabilité recherchée est extrêmement petite, de l'ordre d'une chance sur un milliard, ce qui rend les méthodes usuelles inopérantes. Les algorithmes de Model Checking quantitatif sont les algorithmes classiques pour l'analyse de systèmes probabilistes. Ils prennent en entrée le système et son comportement attendu et calculent la probabilité avec laquelle les trajectoires du système correspondent à ce comportement. Ces algorithmes de Model Checking ont été largement étudié depuis leurs créations. Deux familles d'algorithme existent : - le Model Checking numérique qui réduit le problème à la résolution d'un système d'équations. Il permet de calculer précisément des petites probabilités mais soufre du problème d'explosion combinatoire- - le Model Checking statistique basé sur la méthode de Monte-Carlo qui se prête bien à l'analyse de très gros systèmes mais qui ne permet pas de calculer de petite probabilités. La contribution principale de cette thèse est le développement d'une méthode combinant les avantages des deux approches et qui renvoie un résultat sous forme d'intervalles de confiance. Cette méthode s'applique à la fois aux systèmes discrets et continus pour des propriétés bornées ou non bornées temporellement. Cette méthode est basée sur une abstraction du modèle qui est analysée à l'aide de méthodes numériques, puis le résultat de cette analyse est utilisé pour guider une simulation du modèle initial. Ce modèle abstrait doit à la fois être suffisamment petit pour être analysé par des méthodes numériques et suffisamment précis pour guider efficacement la simulation. Dans le cas général, cette abstraction doit être construite par le modélisateur. Cependant, une classe de systèmes probabilistes a été identifiée dans laquelle le modèle abstrait peut être calculé automatiquement. Cette approche a été implémentée dans l'outil Cosmos et des expériences sur des modèles de référence ainsi que sur une étude de cas ont été effectuées, qui montrent l'efficacité de la méthode. Cette approche à été implanté dans l'outils Cosmos et des expériences sur des modèles de référence ainsi que sur une étude de cas on été effectué, qui montre l'efficacité de la méthode. / In the past decades, the analysis of complex critical systems subject to uncertainty has become more and more important. In particular the quantitative analysis of these systems is necessary to guarantee that their probability of failure is very small. As their state space is extremly large and the probability of interest is very small, typically less than one in a billion, classical methods do not apply for such systems. Model Checking algorithms are used for the analysis of probabilistic systems, they take as input the system and its expected behaviour, and compute the probability with which the system behaves as expected. These algorithms have been broadly studied. They can be divided into two main families: Numerical Model Checking and Statistical Model Checking. The former computes small probabilities accurately by solving linear equation systems, but does not scale to very large systems due to the space size explosion problem. The latter is based on Monte Carlo Simulation and scales well to big systems, but cannot deal with small probabilities. The main contribution of this thesis is the design and implementation of a method combining the two approaches and returning a confidence interval of the probability of interest. This method applies to systems with both continuous and discrete time settings for time-bounded and time-unbounded properties. All the variants of this method rely on an abstraction of the model, this abstraction is analysed by a numerical model checker and the result is used to steer Monte Carlo simulations on the initial model. This abstraction should be small enough to be analysed by numerical methods and precise enough to improve the simulation. This abstraction can be build by the modeller, or alternatively a class of systems can be identified in which an abstraction can be automatically computed. This approach has been implemented in the tool Cosmos, and this method was successfully applied on classical benchmarks and a case study.
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Politique Commerciale, Qualite et Environnement: une Application aux Negociations Commerciales entre l'Union Europ´eenne et le Mercosur.Ramos, Maria Priscilla 24 September 2007 (has links) (PDF)
L'Union Europ´eenne et le Mercosur ont commenc´e les n´egociations bilat´erales en 1995 au moment de la signature de l'Accord Cadre Inter-Regional de Coop´eration. Malgr ´e seize rondes de n´egociations et un contexte propice aux les relations commerciales (compl´ementarit´e intra et intersectorielle, liens historiques, lang¨uistiques, culturelles et des pr´ef´erences communes), ils ne sont pas parvenus `a signer un accord commercial, et seulement les relations politiques et de coop´eration ont r´eellement avanc´e. Plusieurs raisons, telles que l'interd´ependance entre les n´egociations bilat´erales et multilat´erales ou les sujets les plus controvers´es dans la lib´eralisation agricole, peuvent expliquer le retour `a la case de d´epart. Chaque chapitre de cette th`ese r´epond `a une question cruciale li´ee aux n´egociations UEMercosur. Le premier chapitre ´etudie les cons´equences d'un accord UE-Mercosur sous diff´erentes situations de r´ef´erence (entr´ee du Venezuela dans le Mercosur et possibles r´esultats pour Doha) en utilisant le mod`ele MIRAGE. Le second chapitre est une contribution m´ethodologique `a la mod´elisation des contingents tarifaires dans le cadre d'un mod`ele CGE, et souligne les possibles biais li´es `a l'absence de m´ecanismes de fonctionnement des contingents. Le chapitre 3 pose la question de l'effet Alchian-Allen dans le cadre d'une structure de protection complexe (contingents, tarifs compos´es) correspondant `a la protection agricole en Europe. Le dernier chapitre ´etudie l'int´er
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Étude de l'habitat d'une espèce en péril au Canada, le fouille-roche gris (Percidae: Percina copelandi), dans quatre tributaires de la rivière des OutaouaisLevert, Caroline 09 October 2013 (has links)
L’habitat préférentiel, la distribution et la reproduction du fouille-roche gris (Percina copelandi), une espèce de percidés menacée d’extinction au Canada, ont été examinés dans quatre tributaires de la rivière des Outaouais (rivières Blanche [Gatineau], Blanche [Thurso], Petite-Nation et Saumon, Québec) sur un cycle quasi annuel (printemps, été, automne). Il s’agit de la première étude de cette espèce qui combine des données d’utilisation préférentielle d’habitat dans plusieurs tributaires en tenant compte des variations saisonnières. Cette étude a permis de relever que 1) l’espèce semble préférer des habitats moins spécifiques que ne l’indiquent les études passées et 2) les barrières naturelles ainsi que les fosses en aval des rapides sont importantes pour expliquer la répartition de l’espèce dans les quatre rivières. Les résultats de cette étude aideront les équipes nationale et québécoise de rétablissement de l’espèce à prendre des décisions éclairées pour la sauvegarde cette espèce en péril.
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Étude de l'habitat d'une espèce en péril au Canada, le fouille-roche gris (Percidae: Percina copelandi), dans quatre tributaires de la rivière des OutaouaisLevert, Caroline January 2013 (has links)
L’habitat préférentiel, la distribution et la reproduction du fouille-roche gris (Percina copelandi), une espèce de percidés menacée d’extinction au Canada, ont été examinés dans quatre tributaires de la rivière des Outaouais (rivières Blanche [Gatineau], Blanche [Thurso], Petite-Nation et Saumon, Québec) sur un cycle quasi annuel (printemps, été, automne). Il s’agit de la première étude de cette espèce qui combine des données d’utilisation préférentielle d’habitat dans plusieurs tributaires en tenant compte des variations saisonnières. Cette étude a permis de relever que 1) l’espèce semble préférer des habitats moins spécifiques que ne l’indiquent les études passées et 2) les barrières naturelles ainsi que les fosses en aval des rapides sont importantes pour expliquer la répartition de l’espèce dans les quatre rivières. Les résultats de cette étude aideront les équipes nationale et québécoise de rétablissement de l’espèce à prendre des décisions éclairées pour la sauvegarde cette espèce en péril.
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Évaluation des fonctions de pédotransfert d’un sol hétérogène, milieu récepteur d’eau usée traitée, sur un site pilote dédié / Evaluation of pedotransfer functions of a heterogeneous soil, the receptor milieu for treated wastewater, a dedicated pilot siteNasri, Behzad 10 December 2013 (has links)
Cette thèse a été effectuée dans le cadre du projet ANCRES. Son rôle est d'assurer la compréhension physique du milieu récepteur, le sol, alors qu'une autre équipe étudie l'impact physico-chimique des eaux usées traitées sur le sol. Pour cela, il faut connaître ses propriétés texturales et structurales contrôlant ses fonctions d'épuration et d'évacuation. La problématique est donc de comprendre le processus de l'infiltration imposée par un dispositif d'ANC dans un sol caillouteux. D'abord, suite au positionnement du site pilote d'ANC au pied d'un versant au cœur du plateau portlandien dans le département de l'Yonne en France, on a identifié là un type de sol hétérogène et complexe, caillouteux, une colluvion qui n'était pas cartographiée sur la carte géologique BRGM de cette région et sur laquelle on focalise la thèse. Ensuite, dans le sol complexe du site pilote, on a d'abord mesuré la conductivité hydraulique du sol par l'appareil Guelph sur 15 m² de la fouille de l'ANC à une profondeur de 120 cm : au total, on a fait 15 essais d'infiltration. De plus, on a récupéré 15 échantillons du sol accompagnant ses essais de Guelph pour la caractérisation physique au laboratoire. On a mesuré la texture, l'humidité résiduelle (HR), la teneur en cailloux (Rw) et la matière organique (MO) des échantillons au laboratoire. Ensuite, pour l'étude du processus d'infiltration, on a instrumenté ce site par un dispositif de surveillance hydrique (tensiométrie, teneur en eau, piézométrie) et de prélèvement d'eau interstitielle du sol. De plus, la masse volumique (densité) apparente d'un sol hétérogène a été déterminée. Parmi les paramètres mesurés, certains sont choisis comme indicateurs pour caractériser un sol comme milieu récepteur potentiel des eaux usées traitées en ANC. Puis, en utilisant la MO et la texture des échantillons, on a estimé la masse volumique apparente de la matrice du sol du site piloteau moyen de fonctions de pédotransfert appelées BD-FPTs et on a testé la relation entre la conductivité hydraulique à saturation Ks et la texture de ce sol complexe. Pour cela, une méthodologie en quatre phases a été développée pour évaluer la capacité prédictive des fonctions Ks-FPTs. Cette méthodologie de sélection n'a pas été trouvée dans la littérature mais est élaborée pour les besoins de la thèse. On a déduit les meilleures Ks-FPTs pour ce type de sol. Enfin, avec les données d'humidité volumique et du potentiel matriciel du sol, acquises par une centrale d'acquisition des données, le régime hydrodynamique du sol sous le massif filtrant de l'ANC a été étudié et on a mis en évidence l'écoulement préférentiel dans un sol caillouteux. Les résultats ont montré que dans la colluvion, bien que la matrice du sol soit fine, la conductivité hydraulique mesurée est plus élevée qu'attendu. Cela démontre que la fraction des cailloux dans le sol joue un rôle essentiel en accélérant l'évacuation des eaux usées traitées et aussi l'eau pluviale vers les couches sous-jacentes, et finalement vers la nappe. Cette propriété serait un point fort pour la fonction de transfert du sol et on peut en déduire une méthode pour améliorer la capacité de transfert de l'eau des sols lourds dans les projets d'aménagement urbain ou périurbain : l'ajout de graviers et graves calcaires par mélange au sol en place. On conclut que cette expérimentation, unique en son genre, a été utile pour évaluer la fonction de rétention / transfert de l'eau dans le sol recevant les eaux usées traitées. On a identifié les paramètres prédicteurs pertinents et les relations empiriques qui permettent de faire l'économie de nombreux essais in situ d'eau / The soil is an essential compartment in hydrologic cycle of water in the nature. Therefore, it is clear that taking into account the properties and organization of the soil is essential to the understanding and management of flows involved in the development of the quality of groundwater and surface water. The on-site sanitation (ANC) is a management method of domestic wastewater, by which the water is sent into the soil after settling and filtration liquefaction / aerobic degradation. The second step was often provided by the top soil in place himself, and this continues to this day on many plots of on-site sanitation.This thesis was carried out under ANCRES project. Its role was to ensure the physical understanding of the receptor medium, soil, while another research team was investigating the physico-chemical impact of treated wastewater on the sol. To ensure it, we have to understand its textural and structural properties controlling its purifying power and hydrodynamic processes. So, the problematic is to understand the process of infiltration imposed by an ANC in a heterogeneous stony soil. At first, due to the positioning of the pilot ANC site, at the foot of a slope in the Yonne department in France, a type of complex and heterogeneous soil, a colluvion, was identified. This soil has not been mapped on the BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières) geological map of the area. So, the thesis was focalised on this soil. Then, in this soil complex at a depth of the 120 cm of the excavation of the ANC, the soil hydraulic conductivity was first measured by a Guelph apparatus on 15 m². We totally made 15 infiltration tests. Furthermore, we have collected 15 soil samples with each Guelph test for physics laboratory physical characterization. Then, in order to study the soil functions, this site was instrumented by the water monitoring devices (tensiometers, water content probes, and piezometer) and the interstitial water sampling device from the soil. In addition, the bulk of this heterogeneous soil was determined. Among the measured parameters, a series of indicators chosen to characterize the soil as a potential receptor medium of treated wastewater of the ANC. Then, the bulk density of the soil matrix using pedotransfer functions called BD-FPTs was estimated and the relationship between saturated hydraulic conductivity Ks and the texture of the soil complex (by Ks-FPT function) was tested. For this aim, a four-phase methodology was developed to assess the predictive ability of Ks- FPTs functions. This methodology in four phases is not found in the literature but was prepared for the purposes of the thesis. We concluded the best Ks- FPTS for this type of soil. Finally, with the volumetric water content and soil matrix potential data acquired by a the data loggers, the hydrodynamic regime of the soil under the sand pack of the ANC has been studied and demonstrated the preferential flow in a stony soil was demonstrated. The results showed that in the colluvion, although the soil matrix is fine, the measured hydraulic conductivity is higher than expected. This shows that the stone fraction in the soil plays an important role in accelerating the evacuation of treated wastewater and also rainwater to the underlying layers, and finally to the water table. This property would be a strong point for the transfer function of the soil and we can deduce a method to improve the transfer function of heavy soils in urban or peri-urban development projects. This could be possible by adding the gravel and -limestone to soil matrix and mixing them. It has been concluded that this experiment, unique in its kind, has been useful in evaluating the function of retention / transfer of water in the soil receiving treated wastewater. In addition, the relevant predictor parameters and empirical relationships that make the economy of many water tests were identified
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Polarisation et candidatures stratégiques sous des systèmes de vote préférentielGauthier Belzile, Alexandre 20 April 2018 (has links)
Ce mémoire compare les politiques implémentées sous le vote de pluralité et les systèmes de vote préférentiel. En raison de certaines caractéristiques jugées indésirables du vote de pluralité, plusieurs règles de vote alternatives ont été proposées par différents académiques et activistes politiques afin de le remplacer. En particulier, les systèmes de vote préférentiel constituent une alternative très discutée mais sur laquelle peu de recherches ont été effectuées. En endogénéisant les décisions de candidature grâce au modèle du candidat-citoyen, je m'intéresserai à savoir si certains systèmes de vote préférentiel mènent à une modération des politiques comparativement au vote de pluralité comme il est parfois suggéré dans le débat public. Cette étude théorique permettra donc de mieux connaître les possibles conséquences d'une réforme électorale basée sur ce type de système de vote.
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Simulation d'évènements rares par Monte Carlo dans les réseaux hautement fiables / Rare event simulation using Monte Carlo in highly reliable networksSaggadi, Samira 08 July 2013 (has links)
Le calcul de la fiabilité des réseaux est en général un problème NP-difficile. On peut par exemple s’intéresser à la fiabilité des systèmes de télécommunications où l'on veut évaluer la probabilité qu’un groupe sélectionné de nœuds peuvent communiquer. Dans ce cas, un ensemble de nœuds déconnectés peut avoir des conséquences critiques, que ce soit financières ou au niveau de la sécurité. Une estimation précise de la fiabilité est ainsi nécessaire. Dans le cadre de ce travail, on s'intéresse à l’étude et au calcul de la fiabilité des réseaux hautement fiables. Dans ce cas la défiabilité est très petite, ce qui rend l’approche standard de Monte Carlo inutile, car elle nécessite un grand nombre d’itérations. Pour une bonne estimation de la fiabilité des réseaux au moindre coût, nous avons développé de nouvelles techniques de simulation basées sur la réduction de variance par échantillonnage préférentiel. / Network reliability determination, is an NP-hard problem. For instance, in telecommunications, it is desired to evaluate the probability that a selected group of nodes communicate or not. In this case, a set of disconnected nodes can lead to critical financials security consequences. A precise estimation of the reliability is, therefore, needed. In this work, we are interested in the study and the calculation of the reliability of highly reliable networks. In this case the unreliability is very small, which makes the standard Monte Carlo approach useless, because it requires a large number of iterations. For a good estimation of system reliability with minimum cost, we have developed new simulation techniques based on variance reduction using importance sampling.
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Transport de solutés dans un milieu à double-porosité non saturé. Modélisation par homogénéisation et applicationsTran Ngoc, Tien Dung 10 July 2008 (has links) (PDF)
Cette thèse présente le développement des modèles du transport de solutés dans un milieu à double-porosité non saturé, en utilisant la méthode d'homogénéisation asymptotique. Les modèles macroscopiques concernent les phénomènes de diffusion, diffusion-convection et dispersion-convection, selon les nombres adimensionnels caractérisant le régime du transport. Les modèles consistent en deux équations couplées, traduisant le non-équilibre local des concentrations. L'implémentation numérique des modèles à double-porosité est réalisée à l'aide du code COMSOL Multiphysics et confrontée avec la solution du même problème à l'échelle fine. Cette implémentation permet de résoudre de manière couplée l'équation de la concentration dans la macro-porosité et celle dans la micro-porosité (calculs à deux échelles). Les calculs du tenseur de dispersion ont été également réalisés. La dispersivité calculée à partir du coefficient de dispersion met en évidence l'influence du degré de saturation, des propriétés physiques du domaine de la macro-porosité et de la structure interne du milieu à double-porosité. Deux séries d'expériences ont été effectuées sur le modèle physique à double-porosité, constitué de billes d'argile solidifiée, distribuées périodiquement dans le sable d'Hostun HN38. La première série a concerné la validation du modèle de l'écoulement non saturé par des expériences du drainage. La deuxième série a été dédiée aux expériences de dispersion en régime permanent d'écoulement non saturé (teneur en eau mesurée par rayonnement gamma). La comparaison entre les simulations numériques et les observations montre un très bon accord. Ceci permet de valider les modèles développés.
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Analysis of flow patterns and flow mechanisms in soilsBogner, Christina 06 July 2009 (has links) (PDF)
Des écoulements matriciels et des flux préférentiels peuvent se produire concurremment dans le même sol. Ces deux régimes d'écoulements se manifestent par des empreintes de flux caractéristiques qu'on peut visualiser par des essais de traçage. Afin d'extraire l'information quantitative des essais de traçage un grand nombre de méthodes existe. On peut, entre autre, décrire les empreintes de traceur par ce qu'on appelle la fonction de couverture, c'est à dire le pourcentage de région teintée par un traceur coloré en fonction de la profondeur du sol. En utilisant la statistique des valeurs extrêmes cette fonction peut être réinterprétée comme une fonction exprimant la probabilité de trouver le traceur à une profondeur donnée. Ainsi, la fonction de probabilité à deux paramètres 1 - H, H étant la distribution de Pareto généralisée, peut être ajustée. Le paramètre de forme de cette fonction est utilisé comme indice de risque de propagation verticale des solutés. Nous avons effectué des essais de traçage au Bleu Brillant FCF sur trois sites différents : dans une forêt d'épicéa dans le sud-est de l'Allemagne, dans une forêt tropicale humide montagnarde en Équateur et sur un champ agricole au sud de la France. Nous avons examiné la capacité de l'indice de risque à rassembler l'information principale des essais de traçage et à caractériser les empreintes de flux dans des sols différents, sous conditions aux limites diverses. Nos résultats indiquent que l'indice de risque est, dans une certaine mesure insensible aux changements des conditions aux limites (comme l'intensité d'irrigation). Par contre, l'humidité initiale du sol semble influencer cet indice de façon importante. L'ajustement des paramètres de la fonction Pareto généralisée s'avère difficile si la fonction de couverture fluctue ou ne décroît pas de manière monotone. Ceci peut être dû à la tortuosité des chemins d'écoulement, à la variation des mécanismes de flux ou aux changements de propriétés physiques du sol (stratification). Ainsi, dans des sols stratifiés nous avons restreint l'analyse à la partie inférieure du profil de sol. En effet, étant donné que la théorie de l'indice de risque est basée sur les valeurs extrêmes de propagation verticale de solutés c'est la partie inférieure qui est la plus intéressante. Nous proposons de combiner les deux paramètres de la fonction Pareto généralisée et d'utiliser la distribution 1 - H complète afin d'estimer le risque de propagation verticale des solutés dans le sol. Bien que l'indice de risque montre une certaine invariance vis-à-vis du changement des conditions aux limites il n'est pas un paramètre intrinsèque de sol. Comme le régime d'écoulement dans un même sol peut être dominé soit par le flux matriciel soit par le flux préférentiel le risque de propagation verticale des solutés change. Ceci est une réalité physique et non un défaut dans la théorie de l'indice de risque. Les paramètres de la fonction de Pareto généralisée capturent le régime d'écoulement dominant représenté par les empreintes du traceur. En prenant en compte les conditions aux limites de l'essai de traçage comme l'intensité d'irrigation, le traceur utilisé, l'humidité initiale du sol ou la nature de la végétation (pérenne ou saisonnière, type d'enracinement) il est ainsi possible de comparer des sites différents ou des résultats obtenus sur le même site sous conditions aux limites différentes et d'estimer le risque de propagation verticale de solutés. L'analyse d'image d'empreintes de flux basée sur le risque de propagation verticale de solutés a révélé l'existence d'écoulements préférentiels sur le site allemand. Afin de comprendre les mécanismes de flux ainsi que les impacts éventuels des flux préférentiels sur la chimie du sol nous avons analysé la texture du sol, la densité racinaire, la densité du sol, la concentration des cations échangeables, le pH, et les teneurs en C et N total dans les chemins préférentiels et la matrice du sol. Les résultats de la modélisation indiquent que sur ce site les racines constituent les chemins préférentiels et créent les écoulements le long des macropores, surtout dans la partie supérieure du sol. Dans la partie inférieure la densité racinaire diminue et l'infiltration hétérogène à partir des chemins préférentiels dans la matrice provoque un écoulement non-uniforme. Nous n'avons constaté aucune différence significative de texture, mais des différences de densité du sol dans les chemins préférentiels par rapport à celle de la matrice. Ceci est probablement dû à la quantité de matière organique plus élevée dans les chemins préférentiels. Nous avons également trouvé des pH plus acides, plus de Ca, plus de Mg, et plus de C et de N dans les chemins préférentiels. Comparé à la matrice, des quantités plus importantes d'Al et de Fe (mais de petites quantités absolues) ont été trouvés dans la partie inférieure du sol où l'écoulement préférentiel le long des macropores créés par les racines diminue et le flux matriciel hétérogène domine. Ces propriétés chimiques distinctes peuvent s'expliquer par l'activité racinaire et la translocation de solutés et du carbone organique dissous (COD) le long des chemins préférentiels. Le temps de contact entre le COD et le sol étant réduit il est transporté plus bas dans le profil où il peut potentiellement créer des complexes organo-minéraux. Ainsi, l'écoulement préférentiel est un mécanisme qui peut promouvoir la séquestration de C en sous-sol et n'influence pas uniquement son environnent immédiat, mais aussi les horizons sous-jacents. Un des acquis majeurs de cette thèse est le nombre important d'images d'empreintes de flux issues des sols différents. Dans les études qui suivront les méthodes récentes de réduction de dimensionnalité peuvent être employées afin de trouver d'éventuelles structures de basse dimensionnalité dans ces images
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