Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La synthèse de contrôleurs discrets (SCD) est appliquée pour générer automatiquement des contrôleurs matériels corrects par construction. Pour un système donné (un modèle à états), et une spécification de contrôle associée (une exigence comportementale), cette technique génère un contrôleur qui, composé avec le système initial, garantit la satisfaction de la spécification. La technique de SCD utilisée dans ce travail s’appuie sur les diagrammes de décision binaire (BDDs). Les contrôleurs générés doivent être compatibles avec les outils standards de synthèse matérielle de niveau RTL. Deux problèmes principaux ont été examinés: l’explosion combinatoire et la génération effective du contrôleur matériel. La maîtrise de l’explosion combinatoire s’appuie sur des approches de type «diviser pour régner », exploitant la modularité du système ou du contrôleur. La plupart des approches existantes ne traitent pas la communication explicite entre différents composants du système. Le mécanisme de synchronisation le plus couramment envisagé est le partage des événements d’entrée, faisant abstractiondes sorties. Nous proposons une technique de SCD incrémentale qui permet de traiter également les systèmes communicants. Une étape initiale d’abstraction modulaire est suivie par une séquence progressive de raffinements et de calculs de solutions approximatives de contrôle. La dernière étape de cette séquence engendre un contrôleur exact. Nous montrons que cette technique offre une efficacité améliorée en temps/mémoire par rapport à l’approche traditionnelle globale de la SCD. La génération du contrôleur matériel s’appuie sur un traitement spécifique du non-déterminisme de contrôle. Une architecture de contrôle à boucle partiellement fermée est proposée, afin de permettre une conception hiérarchique. Une technique automatique transformant une équation de contrôle en vecteur de fonctions de contrôle est proposée et illustrée. La SCD est ensuite appliquée et illustrée sur la correction de certaines erreurs de conception. L’efficacité des techniques proposées est illustrée sur un ensemble d’exemples de conception matérielle. / The Discrete Controller Synthesis (DCS) technique is used for automatic generation of correct-by-construction hardware controllers. For a given plant (a state-based model), and an associated control specification (a behavioral requirement), DCS generates a controller which, composed with the plant, guarantees the satisfaction of the specification. The DCS technique used relies on binary decision diagrams (BDDs). The controllers generated must be compliant with standard RTL hardware synthesis tools. Two main issues have been investigated: the combinational explosion, and the actual generation of the hardware controller. To address combinational explosion, common approaches follow the "divide and conquer" philosophy, producing modular control and/or decentralized control. Most of these approaches do not consider explicit communication between different components of a plant. Synchronization is mostly achieved by sharing of input events, and outputs are abstracted away. We propose an incremental DCS technique which also applies to communicating systems. An initial modular abstraction is followed by a sequence of progressive refinements and computations of approximate control solutions. The last step of this sequence computes an exact controller. This technique is shown to have an improved time/memory efficiency with respect to the traditional global DCS approach. The hardware controller generation addresses the control non-determinism problem in a specific way. A partially closed-loop control architecture is proposed, in order to preserve the applicability of hierarchical design. A systematic technique is proposed and illustrated, for transforming the automatically generated control equation into a vector of control functions. An application of the DCS technique to the correction of certain design errors in a real design is illustrated. To prove the efficiency of the incremental synthesis and controller implementation, a number of examples have been studied.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Le métabolisme de la cellule cancéreuse s’adapte aux besoins en macromolécules de cette cellule en prolifération et en réponse aux signaux du microenvironnement tumoral. Ainsi, la biosynthèse des acides gras monoinsaturés (AGMI), est augmentée dans les cellules cancéreuses coliques et associée à une augmentation de l’activité de la stéaroyl-CoA désaturase (SCD), enzyme limitante de cette synthèse. Les acides gras polyinsaturés (AGPI) comme les isomères conjugués de l’acide linoléique (CLA), c9,t11 CLA et t10,c12 CLA possèdent à la fois un effet inhibiteur sur l’activité SCD et un effet anti-tumoral dont les mécanismes moléculaires restent à préciser. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail furent d’évaluer le rôle de SCD-1 dans la survie de la cellule cancéreuse colique (CCC) et les mécanismes de régulation sous-jacents mais également d’apporter des éléments nouveaux sur les régulations à l’origine de l’effet anti-prolifératif des CLA. Nous avons tout d’abord montré que l’extinction de l’expression de SCD-1 conduit à l’apoptose des CCC dépendante de CHOP. En revanche l’extinction de SCD 1 n’affecte en rien les cellules non cancéreuses. Par ailleurs, nous avons étudié les effets sur la viabilité des CCC de deux isomères de l’acide linoléique le c9,t11-CLA et le t10,c12-CLA in vitro. Nos résultats montrent que seul le t10,c12-CLA induit une mort cellulaire par apoptose des CCC sans affecter la survie de cellules coliques non transformées. Il apparait aussi être le seul isomère à réduire la biosynthèse des AGMI dans les CCC. La mort induite par le t10,c12 CLA dans les CCC est dépendante de l’activation d’un stress du RE via la production d’espèces réactives de l’oxygène.Nos travaux apportent des éléments nouveaux dans la compréhension du rôle de SCD 1 dans la survie des cellules cancéreuses coliques et les mécanismes d’action du t10,c12 CLA. Notre étude soutient l’hypothèse de faire de la biosynthèse des AGMI une cible thérapeutique possible dans le traitement des cancers colorectaux / Cancer cells adapt their metabolism in response to signals from the microenvironment and proliferation. Thus, MonoUnsaturated Fatty Acid (MUFA) synthesis is increased in colon cancer cells, and associated with increased Stearoyl-CoA Desaturase (SCD) activity, the rate limiting enzyme of MUFA biosynthesis. Polyunsaturated Fatty Acid (PUFA), as isomers of conjugated linoleic acid (CLA), exert inhibitor activity on SCD-1 and have anti-cancer properties, but their mechanisms are not yet clear. In this context, the aim of this work was first to evaluate the role of SCD-1 in the proliferation of colon cancer cells (CCC) and to define the underlying mechanisms. In a second time, we provide new information about regulation of the anti-proliferative effect of CLA. In a first time we showed that extinction of SCD-1 induces CCC apoptosis through CHOP expression. In contrast, the extinction of SCD-1 has no effect on viability of non cancerous cells. In addition, we studied effects of two isomers of CLA, c9,t11-CLA and t10,c12 CLA, on CCC viability in vitro. We showed that only t10,c12 CLA induces apoptotic CCC death without affecting survival of untransformed colon cells. t10,c12 CLA seems to be also the only to repress MUFA synthesis. It is also shown that cell death induced by t10,c12 CLA is ER stress dependent through reactive oxygen species generation. This work provides new information about SCD 1 role in colon cancer cells survival and mechanism of t10,c12 CLA. This study supports the hypothesis to consider MUFA biosynthesis as a potential therapeutic target in colorectal cancer treatment.

Le métabolisme de la cellule cancéreuse s'adapte aux besoins en macromolécules de cette cellule en prolifération et en réponse aux signaux du microenvironnement tumoral. Ainsi, la biosynthèse des acides gras monoinsaturés (AGMI), est augmentée dans les cellules cancéreuses coliques et associée à une augmentation de l'activité de la stéaroyl-CoA désaturase (SCD), enzyme limitante de cette synthèse. Les acides gras polyinsaturés (AGPI) comme les isomères conjugués de l'acide linoléique (CLA), c9,t11 CLA et t10,c12 CLA possèdent à la fois un effet inhibiteur sur l'activité SCD et un effet anti-tumoral dont les mécanismes moléculaires restent à préciser. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail furent d'évaluer le rôle de SCD-1 dans la survie de la cellule cancéreuse colique (CCC) et les mécanismes de régulation sous-jacents mais également d'apporter des éléments nouveaux sur les régulations à l'origine de l'effet anti-prolifératif des CLA. Nous avons tout d'abord montré que l'extinction de l'expression de SCD-1 conduit à l'apoptose des CCC dépendante de CHOP. En revanche l'extinction de SCD 1 n'affecte en rien les cellules non cancéreuses. Par ailleurs, nous avons étudié les effets sur la viabilité des CCC de deux isomères de l'acide linoléique le c9,t11-CLA et le t10,c12-CLA in vitro. Nos résultats montrent que seul le t10,c12-CLA induit une mort cellulaire par apoptose des CCC sans affecter la survie de cellules coliques non transformées. Il apparait aussi être le seul isomère à réduire la biosynthèse des AGMI dans les CCC. La mort induite par le t10,c12 CLA dans les CCC est dépendante de l'activation d'un stress du RE via la production d'espèces réactives de l'oxygène.Nos travaux apportent des éléments nouveaux dans la compréhension du rôle de SCD 1 dans la survie des cellules cancéreuses coliques et les mécanismes d'action du t10,c12 CLA. Notre étude soutient l'hypothèse de faire de la biosynthèse des AGMI une cible thérapeutique possible dans le traitement des cancers colorectaux

Dietary fat quality influences the risk of type 2 diabetes and cardiovascular disease. A low-grade inflammation is suggested to contribute to the disease development, often accompanied by obesity. Whereas n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) have been considered anti-inflammatory, n-6 PUFA have been proposed to act pro-inflammatory. Saturated fatty acids (SFA) act pro-inflammatory in vitro. This thesis aimed to investigate effects of different fatty acids on low-grade inflammation in observational and interventional studies. In Paper I and II, fatty acid composition in serum cholesterol esters was used as objective marker of dietary fat quality and related to serum C-reactive protein (CRP) and other circulating inflammatory markers in two population-based cohorts, conducted in middle-aged men and elderly men and women, respectively. In Paper III and IV, the impact of diets differing in fat quality on inflammation and oxidative stress was investigated in randomised controlled studies, in subjects with metabolic syndrome and abdominal obesity. In Paper I and II, a low proportion of linoleic acid (18:2 n-6) in serum was associated with higher CRP concentrations, indicating that a low intake of vegetable fats may be related to low-grade inflammation. High CRP concentrations were also associated with high proportions of palmitoleic (16:1) and oleic (18:1) acids and high stearoyl coenzymeA desaturase index, possibly reflecting altered fat metabolism and/or high SFA intake in this population. When comparing two high-fat diets rich in either saturated or monounsaturated fat, and two low-fat diets with or without long-chain n-3 PUFA supplementation during 12 weeks (Paper III), no differences in inflammation or oxidative stress markers were observed. Moreover, a 10-week intervention (Paper IV) with high linoleic acid intake showed no adverse effects on inflammation or oxidative stress. Instead, interleukin-1 receptor antagonist and tumor necrosis factor receptor-2 decreased after linoleic acid intake compared with a diet high in SFA. The results in this thesis indicate that dietary n-6 PUFA found in vegetable fats is associated with lower inflammation marker levels, and to some extent reduces systemic inflammation when compared with SFA. Supplementation of n-3 PUFA did not exert any systemic anti-inflammatory effects, maybe due to a relatively low dose.

This thesis deals with analysis of T-wave Alternans (TWA), periodical changes of T wave in ECG signal. Presence of these alternans may predict higher risk of sudden cardiac death. From the several possible ways of TWA classification, the training algorithms of self organizing maps are used in this thesis. Result of the thesis is a program, which in the first step detects QRS complexes in the signal. Then, in the next step, gained reference points are used for T-waves detection. Detected waves are represented by a vector of significant points, which is used as an input for artificial neural network. Final output of the program is a decision about presence of TWA in the signal and its rate.

Research has shown that literacy acquisition and the ultimate realisation of literacy, comprehension of the written text requires more than the ability to decode individual words. This study brings together a synthesis of current research on early language acquisition, language structure, vocabulary development and its intrinsic underpinning of comprehension in monolinguals thereby providing a theoretical framework for a comparative study of limited English proficient learners (LEP’s)/English language learners (ELLs) acquiring first time literacy with the attendant vocabulary deficits and age appropriate decoding skills. A quantitative and qualitative study examines the statistical differences between reading, vocabulary, rapid automatic naming (RAN/decoding) and comprehension when a learner born of foreign parents acquires first time literacy in a language other than the language spoken at home. The study isolates and specifies an at risk educational minority through the identification of a hidden comprehension deficit (HCD). In summarising the main findings from the literature review and the empirical investigation, an “at risk educational minority” was identified and isolated through the identification of the HCD. The envisioned outcome was achieved and the hypothesis accepted. / Educational Studies / M. Ed. (Inclusive Education)

Research has shown that literacy acquisition and the ultimate realisation of literacy, comprehension of the written text requires more than the ability to decode individual words. This study brings together a synthesis of current research on early language acquisition, language structure, vocabulary development and its intrinsic underpinning of comprehension in monolinguals thereby providing a theoretical framework for a comparative study of limited English proficient learners (LEP’s)/English language learners (ELLs) acquiring first time literacy with the attendant vocabulary deficits and age appropriate decoding skills. A quantitative and qualitative study examines the statistical differences between reading, vocabulary, rapid automatic naming (RAN/decoding) and comprehension when a learner born of foreign parents acquires first time literacy in a language other than the language spoken at home. The study isolates and specifies an at risk educational minority through the identification of a hidden comprehension deficit (HCD). In summarising the main findings from the literature review and the empirical investigation, an “at risk educational minority” was identified and isolated through the identification of the HCD. The envisioned outcome was achieved and the hypothesis accepted. / Educational Studies / M. Ed. (Inclusive Education)