Nous proposons une généralisation des modèles actuels, utilisés en neuroscience pour l'analyse des statistiques de trains de potentiels d'action, et basé sur le paradigme de maximisation de l'entropie statistique sous contraintes. Notre méthode permet d'estimer des distributions de Gibbs avec un potentiel paramétrique arbitraire, généralisant les modèles actuels (Ising ou chaines de Markov du premier ordre). Notre méthodologie permet de tenir compte des effets de mémoire dans la dynamique. Elle fournit de manière directe la divergence de Kullback-Leibler entre le statistique empirique et le modèle statistique. Elle ne présuppose pas une forme spécifique du potentiel de Gibbs et ne nécessite pas l'hypothèse de bilan détaillé En outre, elle permet la comparaison de différents modèles statistiques et offre un contrôle des effets de taille finie, propres à la statistique empirique, par le biais de résultats des grandes déviations. Nous avons également développé un logiciel implémentant cette méthode et nous présentons des résultats d'application à des données biologiques issues d'enregistrements par multi-électrode sur des cellules ganglionnaires de rétines animaux. De plus, notre formalisme permet d'étudier l'évolution de la distribution des potentiels d'action lors de la variation des poids synaptiques induits par plasticité. Nous montrons une application a l'analyse de données synthétiques issues d'un réseau neuronal simulé soumis a de la plasticité de type (STDP).

In ant societies, and, more in general, in insect societies, the activities of the individuals, as well as of the society as a whole, are not regulated by any explicit form of centralized control. On the other hand, adaptive and robust behaviors transcending the behavioral repertoire of the single individual can be easily observed at society level. These complex global behaviors are the result of self-organizing dynamics driven by local interactions and communications among a number of relatively simple individuals.<p><p>The simultaneous presence of these and other fascinating and unique characteristics have made ant societies an attractive and inspiring model for building new algorithms and new multi-agent systems. In the last decade, ant societies have been taken as a reference for an ever growing body of scientific work, mostly in the fields of robotics, operations research, and telecommunications.<p><p>Among the different works inspired by ant colonies, the Ant Colony Optimization metaheuristic (ACO) is probably the most successful and popular one. The ACO metaheuristic is a multi-agent framework for combinatorial optimization whose main components are: a set of ant-like agents, the use of memory and of stochastic decisions, and strategies of collective and distributed learning.<p><p>It finds its roots in the experimental observation of a specific foraging behavior of some ant colonies that, under appropriate conditions, are able to select the shortest path among few possible paths connecting their nest to a food site. The pheromone, a volatile chemical substance laid on the ground by the ants while walking and affecting in turn their moving decisions according to its local intensity, is the mediator of this behavior.<p><p>All the elements playing an essential role in the ant colony foraging behavior were understood, thoroughly reverse-engineered and put to work to solve problems of combinatorial optimization by Marco Dorigo and his co-workers at the beginning of the 1990's.<p><p>From that moment on it has been a flourishing of new combinatorial optimization algorithms designed after the first algorithms of Dorigo's et al. and of related scientific events.<p><p>In 1999 the ACO metaheuristic was defined by Dorigo, Di Caro and Gambardella with the purpose of providing a common framework for describing and analyzing all these algorithms inspired by the same ant colony behavior and by the same common process of reverse-engineering of this behavior. Therefore, the ACO metaheuristic was defined a posteriori, as the result of a synthesis effort effectuated on the study of the characteristics of all these ant-inspired algorithms and on the abstraction of their common traits.<p><p>The ACO's synthesis was also motivated by the usually good performance shown by the algorithms (e.g. for several important combinatorial problems like the quadratic assignment, vehicle routing and job shop scheduling, ACO implementations have outperformed state-of-the-art algorithms).<p><p>The definition and study of the ACO metaheuristic is one of the two fundamental goals of the thesis. The other one, strictly related to this former one, consists in the design, implementation, and testing of ACO instances for problems of adaptive routing in telecommunication networks.<p><p>This thesis is an in-depth journey through the ACO metaheuristic, during which we have (re)defined ACO and tried to get a clear understanding of its potentialities, limits, and relationships with other frameworks and with its biological background. The thesis takes into account all the developments that have followed the original 1999's definition, and provides a formal and comprehensive systematization of the subject, as well as an up-to-date and quite comprehensive review of current applications. We have also identified in dynamic problems in telecommunication networks the most appropriate domain of application for the ACO ideas. According to this understanding, in the most applicative part of the thesis we have focused on problems of adaptive routing in networks and we have developed and tested four new algorithms.<p><p>Adopting an original point of view with respect to the way ACO was firstly defined (but maintaining full conceptual and terminological consistency), ACO is here defined and mainly discussed in the terms of sequential decision processes and Monte Carlo sampling and learning.<p><p>More precisely, ACO is characterized as a policy search strategy aimed at learning the distributed parameters (called pheromone variables in accordance with the biological metaphor) of the stochastic decision policy which is used by so-called ant agents to generate solutions. Each ant represents in practice an independent sequential decision process aimed at constructing a possibly feasible solution for the optimization problem at hand by using only information local to the decision step.<p>Ants are repeatedly and concurrently generated in order to sample the solution set according to the current policy. The outcomes of the generated solutions are used to partially evaluate the current policy, spot the most promising search areas, and update the policy parameters in order to possibly focus the search in those promising areas while keeping a satisfactory level of overall exploration.<p><p>This way of looking at ACO has facilitated to disclose the strict relationships between ACO and other well-known frameworks, like dynamic programming, Markov and non-Markov decision processes, and reinforcement learning. In turn, this has favored reasoning on the general properties of ACO in terms of amount of complete state information which is used by the ACO's ants to take optimized decisions and to encode in pheromone variables memory of both the decisions that belonged to the sampled solutions and their quality.<p><p>The ACO's biological context of inspiration is fully acknowledged in the thesis. We report with extensive discussions on the shortest path behaviors of ant colonies and on the identification and analysis of the few nonlinear dynamics that are at the very core of self-organized behaviors in both the ants and other societal organizations. We discuss these dynamics in the general framework of stigmergic modeling, based on asynchronous environment-mediated communication protocols, and (pheromone) variables priming coordinated responses of a number of ``cheap' and concurrent agents.<p><p>The second half of the thesis is devoted to the study of the application of ACO to problems of online routing in telecommunication networks. This class of problems has been identified in the thesis as the most appropriate for the application of the multi-agent, distributed, and adaptive nature of the ACO architecture.<p><p>Four novel ACO algorithms for problems of adaptive routing in telecommunication networks are throughly described. The four algorithms cover a wide spectrum of possible types of network: two of them deliver best-effort traffic in wired IP networks, one is intended for quality-of-service (QoS) traffic in ATM networks, and the fourth is for best-effort traffic in mobile ad hoc networks.<p><p>The two algorithms for wired IP networks have been extensively tested by simulation studies and compared to state-of-the-art algorithms for a wide set of reference scenarios. The algorithm for mobile ad hoc networks is still under development, but quite extensive results and comparisons with a popular state-of-the-art algorithm are reported. No results are reported for the algorithm for QoS, which has not been fully tested. The observed experimental performance is excellent, especially for the case of wired IP networks: our algorithms always perform comparably or much better than the state-of-the-art competitors.<p><p>In the thesis we try to understand the rationale behind the brilliant performance obtained and the good level of popularity reached by our algorithms. More in general, we discuss the reasons of the general efficacy of the ACO approach for network routing problems compared to the characteristics of more classical approaches. Moving further, we also informally define Ant Colony Routing (ACR), a multi-agent framework explicitly integrating learning components into the ACO's design in order to define a general and in a sense futuristic architecture for autonomic network control.<p><p>Most of the material of the thesis comes from a re-elaboration of material co-authored and published in a number of books, journal papers, conference proceedings, and technical reports. The detailed list of references is provided in the Introduction.<p><p><p> / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le but de cette thèse est de comprendre comment les entreprises peuvent faire augmenter une expérience donnant naissance à l’engagement des consommateurs grâce aux nouveaux médias (comme les vidéos du Web, les dispositifs de téléphonie mobile et la télévision "traditionnelle") afin de stimuler le comportement actif des clients et de redéfinir des stratégies commerciales de marketing. Nous avons structuré notre analyse sur trois études d’approche.Dans la première étude, nous avons décrit comment l'engagement personnel avec le contenu et l'engagement social interactif (résultant du sens perçu de la communauté, du sentiment d'appréciation intrinsèque et de la participation à l'expérience) influencent différemment le comportement actif et passif sur des sites de télévision sociale. Nous avons testé des hypothèses en estimant un modèle d'équation structurale avec les données d'une enquête sur un groupe de 814 utilisateurs de télévision sociale aux Etats-Unis et en Europe. Dans la deuxième étude, nous examinons l'influence de l'intrusion dans la vie privée sur la relation entre l'engagement expérientiel (c'est à dire l'engagement personnel et l'engagement interactif et social) et l'utilisation active et passif et nous avons testé ces hypothèses (379 utilisateurs) en tenant compte de services de géolocalisation sur téléphonie mobile. Dans la troisième étude, nous avons élargi notre cadre conceptuel et étudié les effets de l'engagement social interactif sur l'identité sociale et l'appréciation des marques. Le modèle a été validé expérimentalement en menant une enquête sur des pages de fans de Facebook de 20 grandes marques internationales situées en Europe et aux Etats-Unis (panel de 387 personnes). Les résultats émergeant des trois études prouvent que l'engagement expérientiel a des effets positifs sur le comportement du consommateur (actif et passif) en ligne et qu'il contraste avec l'effet négatif de l'atteinte à la vie privée. Les résultats obtenus confirment les effets positifs de l'engagement social et interactif sur les rapports affectifs des consommateurs pour une marque et le plein effet de l'identité sociale. De manière plus spécifique, les annonceurs publicitaires, qui forcent les expériences pouvant influencer l'engagement social et interactif, peuvent aussi influer sur l'identité sociale et le rapport avec une marque. / The thesis aims to understand how companies can leverage on consumer experiential engagement in new-media based social media environments (using video on the web, handheld devices and web 2.0) in order to stimulate active behavior and redefine commercial marketing strategies. We structure our analysis on a three studies approach. The first study describes how Personal Engagement with the content and Social-Interactive Engagement (resulting from the perceived sense of community, intrinsic enjoyment and participation experience) differently influence both active and passive behavior. We test hypotheses with survey data from a sample of 814 US and EU social TV users. In study 2 we examine the influence of privacy intrusiveness on the relation between Experiential Engagement (Personal and Social-interactive Engagement) and active and passive use and we test it (n=379) with reference to mobile location-based social networking applications in EU and US. In study 3 we develop a conceptual model in which social-interactive engagement influences social identity directly and brand love indirectly through the mediating effect of social identity. The model was empirically validated (n=387) on the Facebook fan pages of 20 leading international brands in EU and the US. Findings emerging from the three studies show that Experiential Engagement has positive effects on the consumer behavior online (active and passive) and it may contrast the negative effect of privacy intrusiveness. The results obtained show also a positive effects of social-interactive engagement on consumer-brand affective relationships (brand love) and the full mediating effect of social identity. More specifically advertisers, leveraging on experiences that influence social-interactive engagement can influence the social identity and the relationship with the brand

La croissance continue du trafic Internet implique une augmentation de la consommation d'énergie en raison des nombreuses conversions optique à électronique(OEO) requises par les routeurs et les commutateurs. L'utilisation de réseaux transparents pourraient freiner cette croissance incontrôlée, mais le maintien des données dans le domaine optique a deux conséquences néfastes: une accumulation du bruit et des non-linéarités de l'amplification qui dégrade fortement les performances au niveau de la couche physique. et la contrainte de continuité de longueur d'onde (WCC) reflétant la conservation de la longueur d'onde du signal optique dans les réseaux optiques multiplexés en longueur d'onde (WDM) qui dégradent les performances du réseau, notamment sa probabilité de blocage. Les convertisseurs de longueur d'onde (WC) peuvent pallier la contrainte WCC, mais les seuls dispositifs suffisamment matures disponibles dans le commerce sont les WC basés sur OEO (OEO-WC). Cependant, leur coût augmente avec les débits binaires. D'autre part, des convertisseurs de longueur d'onde tout optique (AO-WC) ont été démontrés dans des laboratoires de recherche, avec toutefois une plage de conversion limitée et une dégradation du signal converti.Dans cette thèse, nous concevons la couche de transmission en utilisant deux ensembles de formats de modulation différents avec des plages de débits différentes; et par conséquent différents modèles d'estimation de performance. Au niveau du réseau, nos analyses montrent que la contribution des WC dépend des demandes de trafic servant à l’ordre dans un scénario de planification du réseau; qu'en utilisant des algorithmes fixed-alternate-routing (FAR) ou least-loaded-routing (LLR) et un algorithme d'affectation de longueur d'onde first-fit (FF), les AO-WCs offrent les mêmes améliorations de performances que les OEO-WC. De plus, nous identifions une plage de conversion et une cascadabilité optimale d’AO-WC qui montre que le LLR nécessite un nombre de conversions par canal inférieur au FAR. / The continuous growth of Internet traffic implies an increased power consumption due to the many optical-to-electronic (OEO) conversions required by routers and switches. Transparent networks could curb this uncontrolled growth, but keeping the data in the optical domain has two adverse consequences: physical layer impairments accumulation which strongly degrades the performance due to amplication noise and non-linearities; and the wavelength continuity constraint (WCC) to keep the opticalsignal's wavelength unchanged in wavelength-division-multiplexed (WDM) optical networks which degrades network blocking performance. Wavelength converters (WCs) can alleviate the WCC constraint, but the only commercially available devices are the OEO-based WCs (OEO-WCs), however, their cost increases with bit-rates. On the other hand, all-optical wavelength converters (AO-WCs) have been demonstrated in research laboratories albeit with a limited conversion range and a performance that degrades converted signal's quality.In this thesis, we design the transmission layer using two different modulation formats sets with different bit-rates ranges; and consequently different performance estimation models. At the network level, our analyses show that WCs' contribution depends on traffic demands serving ordering in the online traffic assumption; that using xed-alternate routing (FAR) or least-loaded routing (LLR) algorithms and first-fit (FF) wavelength assignment algorithm, AO-WCs give the same performance enhancement as OEO-WCs. Moreover, we identify an optimum AO-WC conversion range and cascadability which shows that LLR requires lower number of conversions per channel compared to FAR.

Les « Nouvelles Technologies de lInformation et de la Communication » (NTIC) font aujourdhui lobjet dune abondante littérature, tant francophone quanglo-saxonne. Lobjectif de la thèse était précisément de soumettre à lanalyse critique cette prolifération de discours le plus souvent clichés associés, pour les uns, à la « société de linformation », pour les autres, à la « mondialisation » de léconomie qui forment presque un discours social à part entière, et dont lun des traits communs est notamment de révoquer en doute, à lexemple des phénomènes examinés sous le point de vue quils adoptent, les principaux référents théoriques dantan. Les « idéologèmes » véhiculés par ce discours social, on la montré, relèvent pour lessentiel de trois grandes catégories particulièrement saillantes, organisées en loccurrence sous la forme de trois binômes largement reçus, qui tendent à fonctionner comme des structures de pensée communes : a)Privatisation/désétatisation. La croyance en lomnipotence des communications de masse a généralement son corollaire dans la mise à mort symbolique de lÉtat. Nés de lautorité publique mais arrivés à maturité, les « nouveaux médias » et les NTIC libéralisés auraient enfin acquis leur autonomie et placeraient nos sociétés à lenseigne du réticulaire marchand. La « nouvelle économie » en réseaux se serait définitivement libérée de la tutelle politique, pour le meilleur (dynamisme, efficacité, compétitivité) comme pour le pire (marchandisation, affaiblissement de lÉtat, soumission du politique), selon le point de vue adopté à légard de ces évolutions données pour inévitables ; b)Mondialisation/déterritorialisation. Linternationalisation des structures de pouvoir des groupes de communication entretient une relation organique avec la dépolitisation du secteur. Cest que lexplication majeure de la disjonction État/médias réside, justement, dans la logique de dissociation croissante entre lespace démocratique national et les réseaux technologiques mondiaux. Les nouveaux conglomérats de linformation sidentifieraient alors à des géants transnationaux apatrides et déterritorialisés. Quant à la « financiarisation » des industries culturelles, elle annoncerait la fin des actionnaires de références nationaux et lavènement parallèle dune nouvelle économie sappuyant sur une multitude de petits porteurs disséminés aux quatre coins de la planète dont les investisseurs institutionnels constituent, en quelque sorte, le modèle le plus abouti ; c)Libéralisation/dérégulation. La « dépolitisation » et la « globalisation » des industries technologiques auraient instauré un marché débarrassé des entraves et des privilèges associés aux anciens opérateurs publics. Décidées au nom du libéralisme économique, les réformes de dérégulation adoptées dès le début des années 80 auraient ainsi abouti à la décomposition des antiques monopoles et à la mise en concurrence dentités industrielles isolées les unes des autres. Quant aux conquérants de la Silicon Valley, Media Moguls et autres Tycoons, ils seraient en quelque sorte les effigies suprêmement individuelles de cette métamorphose du « capitalisme numérique » : autant de managers déracinés, dépeints comme dinfatigables compétiteurs apolitiques, engagés dans une course féroce au gigantisme, nayant pas la moindre solidarité de classe et nayant pour seul moteur que la quête du profit à court terme. Les discours convenus touchant à la « société de linformation » et aux phénomènes de « globalisation », il nous faut en réalité les relativiser, sinon même les infirmer, à la lumière de nos observations et analyses. Cest que la « mondialisation » de léconomie doit en effet compter non seulement avec la permanence de particularismes nationaux dont témoignent les structures de détention et de contrôle des groupes de médias et des NTIC, mais également avec le fait que la très grande majorité des entreprises étudiées sont caractérisées par un rapport entre investisseurs résidents et non-résidents tournant très nettement à lavantage des premiers. On peut ainsi affirmer que les « multinationales » de la communication nexistent pas. Souhaitée par les uns ou redoutée par les autres, mais proclamée par tous, la « financiarisation » des industries culturelles na pas, en effet, débouché sur la trans-nationalisation du capital dont elle se voulait, pourtant, annonciatrice. Le « marché global » de linformation demeure, à ce jour, une vue de lesprit séduisante, mais scientifiquement non fondée, les réseaux technologiques nayant pu transformer les capitalismes en un marché mondial faisant fi des principaux référentiels dantan tels que ceux de « propriété », de « classes sociales » et de « souveraineté nationale ». Quant au pouvoir des grands actionnaires traditionnels (familles, pouvoirs publics, etc.), il na pas non plus cédé face à la pression des fonds dinvestissements anglo-saxons, mais sest au contraire consolidé à cette haute finance ayant permis le lancement dopérations de fusion et acquisition, sans précédent jusque-là, dans le secteur de la communication. La « globalisation » des réseaux informationnels ne sidentifie pas, enfin, à la régénérescence dun libéralisme pur et parfaitement concurrentiel, mais à la réaffirmation de quelques-unes des caractéristiques les plus fondamentales des industries culturelles en régime capitaliste : concentration de la propriété des firmes, centralisation de léconomie nationale, fusion des intérêts bancaires et industriels, consolidation des principaux holdings et, enfin, imbrication des groupes financiers et de lappareil dEtat. On aurait tort cependant de se limiter à une approche strictement financière de ces phénomènes. La situation quasi monopolistique que connaissent certaines compagnies leaders dans le domaine de la presse ou des NTIC ne séclaire, en effet, véritablement quà la lumière de leur très forte centralité au sein des réseaux de pouvoir. La densité des relations que les firmes en question entretiennent avec lappareil dEtat, les principales entreprises industrielles et financières, et les plus influents groupes de pression et autres think tanks constitue à nos yeux la première des conditions garantissant la reproduction des positions dominantes occupées par ces sociétés privées sur leur marché respectif. Cette approche relationnelle du pouvoir économique est illustrée par la multiplicité des positions institutionnelles détenues par les dirigeants des entreprises médiatiques. Représentant autant de formes incarnées de relations sociales génériques entre Economie, Politique et Communication, les grands administrateurs, issus pour la plupart dentre eux du secteur financier ou de la très haute fonction publique, peuvent être légitimement considérés, pour parler le langage un peu oublié dun Gramsci, comme les intellectuels organiques de la fraction hégémonique du bloc au pouvoir. Ce quil faut, au total, rejeter dans la définition des médias en tant que « quatrième pouvoir » ou dans celle des réseaux numériques en tant que « nouveaux pouvoirs », cest limpensé théorique qui sous-tend cette représentation dune industrie de la communication qui « globalisée », « libéralisée » et « dérégulée », se serait simultanément affranchie des territoires nationaux, des gouvernements et de la grande bourgeoisie daffaires. Il nest pas non plus conforme à la vérité des faits et de leur recoupement de penser que la classe dirigeante ne se servirait de la presse que comme vulgaire relais ou instrument de propagande. Tout semble plutôt se passer comme si le champ du pouvoir était invaginé dans le champ médiatique du fait de la circulation ininterrompue de certains agents sociaux privilégiés entre les divers sous-espaces constitutifs du champ du pouvoir (pouvoir économique, pouvoir dEtat, pouvoir idéologique, etc.).