Sequenced semantics, which was first proposed in the context of temporal databases, is the semantics for the evaluation of a program on values annotated with time metadata. The time metadata records when each value is “live” (is valid or has existence). Sequenced semantics stipulates that a computation on values annotated with temporal metadata must be equivalent to, in effect, running the computation at every time point with only the values alive at that time. Sequenced semantics is challenging to program because it is more than just a re-interpretation of the run-time behavior of a program; for instance, a sequenced “if-else” statement may need to evaluate both the “true” and “false” branches, in different time slices of the computation. This thesis introduces MultiverseJava. MultiverseJava supports sequenced semantics for time stamped values in a Java program. Programmers currently have to resort to ad hoc methods to implement sequenced semantics in Java programs; hence, a better approach is needed. We show how MultiverseJava can be implemented using a MultiverseJava to Java translation. The translation layer weaves support for computing with the timestamped values into a Java program. This thesis describes the MultiverseJava architecture, the layer, semantic templates, and experiments to quantify the cost of MultiverseJava.

The purpose of this study was to describe and interpret young adult ESL (English as a Second Language) students‘ participation in discussions of literature in a high-intermediate level reading classroom at a university-affiliated ELP (English Learning Program) program. Additionally, this study explored the nature and characteristics of talk generated by ESL students within the context of literature discussions. Naturalistic methods of data collection were employed in keeping with the constructivist paradigm, including classroom observations, audio and video recordings, transcripts of audio and video recordings, field notes, interviews with the teacher and students, teacher resources, and student artifacts. This naturalistic inquiry drew from qualitative traditions in its design, and the study was further guided by grounded theory (Glaser & Strauss, 1967) and discourse analysis. The study findings indicated that literature discussions were structured by six stages: (1) reading at home, (2) setting up and review, (3) students redefining the tasks, vii (4) students doing the tasks, (5) sharing with the class, and (6) taking in-class quizzes. Analysis revealed that these sequenced stages that allowed for a shifting of roles and positions between the teacher and students and among students enabled students to have regular and extended opportunities for talk and interaction. The findings of the study demonstrated that the student-to-student exchanges featured more discursive talk as the students were encouraged to construct meanings collaboratively and to engage in interactive discourse with one another. The implications of these findings in terms of teaching as mediation and the nature of talk in ESL classrooms are discussed. / text

COSTA, Camila Ferreira. Nearest neighbors with operating time constraints and optimal sequenced route queries in time-dependent road networks. 2014. 75 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T19:27:19Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_cfcosta.pdf: 2126584 bytes, checksum: a2635ed2f82226579173a9e49d960c00 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-08-01T15:43:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_cfcosta.pdf: 2126584 bytes, checksum: a2635ed2f82226579173a9e49d960c00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-01T15:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_cfcosta.pdf: 2126584 bytes, checksum: a2635ed2f82226579173a9e49d960c00 (MD5) Previous issue date: 2014 / In this thesis we study the problems of processing a variation of nearest neighbors and of routing planning queries in time-dependent road networks, i.e., one where travel time along each edge is a function of the departure time. We first study the problem of finding the k points of interest (POIs), for example, museums or restaurants, in which a user can start to be served in the minimum amount of time, accounting for both the travel time to the POI and the waiting time there, if it is closed. Previous works have proposed solutions to answer k-nearest neighbor queries considering the time dependency of the network but not the operating times of the points of interest. We propose and discuss three solutions to this type of query which are based on the previously proposed incremental network expansion and use the A* search algorithm equipped with suitable heuristic functions. We also present experimental results comparing the number of disk access required in each solution with respect to a few different parameters. In the second query, we aim at finding the optimal route that connects a origin to a destination and passes through a number of POIs in a specific sequence imposed on the categories of the POIs. Previous works have addressed this problem, but they do not consider the time dependency of the network. We propose an optimal sequenced route query algorithm which performs an incremental network expansion adopting an A* search. Furthermore, as an OSR query on road network tends to re-expand an extremely large number of nodes, we propose a scheme to reduce the re-expansions. For comparison purposes, we also present a baseline solution which was obtained by extending the previously proposed progressive neighbor exploration algorithm to cope with the time-dependent problem. We performed experiments in synthetic networks comparing the proposed solutions according to the number of expanded vertices in the search and the processing time of the queries. / Nesta dissertação nós estudamos os problemas de processar uma variação de consulta de vizinhos mais próximos e de planejamento de rotas em redes viárias dependentes do tempo. Diferentemente de redes convencionais, onde o custo de deslocamento de um ponto a outro é geralmente dado pela distância física entre esses dois pontos, uma rede dependente do tempo representa de forma mais realista o custo de realizar esse deslocamento, considerando o histórico das condições de tráfego. Mais especificamente, o tempo que um objeto móvel leva para percorrer uma via em tal rede depende do tempo de partida. Por exemplo, o tempo para se deslocar de um ponto a outro em grandes centros durante os horários de pico, quando o tráfego é intenso e as ruas estão congestionadas, é muito maior do que em horários normais. Dentro do contexto apresentado, primeiramente nós estudamos o problema de encontrar k pontos de interesse, como por exemplo, museus ou restaurantes, nos quais um usuário pode começar a ser servido o mais rápido possível. Em outras palavras, nós buscamos minimizar a soma do tempo de viagem até um ponto de interesse mais o tempo de espera até que ele abra, caso esteja fechado. Trabalhos anteriores tratam do problema de encontrar os k vizinhos mais próximos em redes dependentes do tempo, porém, eles não levam em consideração o horário de funcionamento dos pontos de interesse. Desta forma, a consulta abordada nesses trabalhos pode retornar pontos de interesse que estão mais próximos do usuário, considerando um dado tempo de partida, mas que podem demorar para abrir, fazendo com que o usuário espere por muito tempo. Nós propomos e discutimos três soluções para essa consulta que são baseadas em um algoritmo de expansão incremental da rede previamente proposto na literatura e usam o algoritmo de busca A* equipado com funções heurísticas adequadas para cada solução. Com o uso do algoritmo A*, nós visamos reduzir o percentual da rede avaliado na busca, evitando expandir vértices que oferecem uma baixa probabilidade de alcançar nosso objetivo. Também apresentamos resultados experimentais que comparam o número de acessos ao disco exigido em cada solução em relação a alguns parâmetros diferentes e que indicam em que casos deve-se optar por cada solução. Na segunda consulta, nós visamos encontrar a rota ótima que conecta uma dada origem a um dado destino e que passa por uma série de pontos de interesse pertencentes a categorias determinadas pelo usuário em uma certa ordem também especificada pelo usuário. Esse tipo de consulta é conhecida como OSR, do inglês, Optimal Sequenced Route, na literatura. Como exemplo, considere que alguém está indo do trabalho para casa e no seu caminho deseja passar em um banco para sacar dinheiro e depois ir a um restaurante para jantar. Embora existam vários bancos e restaurantes em uma cidade, uma consulta OSR deve procurar pelo banco e pelo restaurante que minimizam o custo da viagem do trabalho para casa. Trabalhos anteriores propuseram soluções para consultas OSR em redes com arestas de custo fixo, mas nenhum deles considerou que esse custo pode variar de acordo com o tempo de partida. Nós propomos uma solução ótima para esse problema que, assim como as abordagens propostas para o problema anterior, expande a rede incrementalmente e usa o algoritmo A* para guiar essa expansão. Além disso, como uma consulta OSR em redes viárias tende a re-expandir um número muito grande de vértices, nós incorporamos à essa solução um esquema para reduzir o número de re-expansões. Nós também apresentamos resultados experimentais que mostram a eficiência dessa solução em comparação com uma solução de base que foi obtida a partir da estensão de um algoritmo anteriormente proposto na literatura. Todos os experimentos foram realizados em redes sintéticas.

Interaction is an important and essential aspect of the educational learning processes, since it can be used in a wide range of educational settings, in diverse ways (Anderson, 2002). Personal response system technologies (PRS), also known as Clickers, facilitates interactivity with an audience, enabling participants to instantly respond to posed questions and provides a representation of the collected data. The implementation of such systems in real pedagogical settings enables teachers to obtain interactions within big classes while preserving the lesson’s flow (Martyn, 2007).SMS-HIT is a PRS based on mobile devices enabling student interactions via SMS or web, designed and developed in order to support learning and assessment activities in real educational or training situations (Kohen-Vacs, Ronen, & Bar-Ness, 2012). The users create and manage various activities in different topics and pedagogical goals. Types of interactivities offered by this system include voting by selection, free text and submission of quantitative data.A Design based research was conducted in order to evaluate different capabilities that SMS-HIT enables; this study aims to develop additional types of interactions to be added to the system, in order to promote the use of class interaction supported by PRS. During each of the three research iterations, the users’ usage, needs and suggestions have been investigated. According to the findings suitable additions were developed using .NET, combined with JQuery, HTML and CSS.The additional capabilities that have been developed, engage in a new ability of SMS-HIT - sequences activities: creating and managing sequences activities, presenting them and allowing audience to respond to them using mobile devices – one activity after the other.As a result of improving the system, users enjoy new and effective capabilities that were developed to meet these needs. In practice, the use of the SMS-HIT has become wider as more users create varied activities which contains diverse pedagogies.

A new approach to image-space hardware-based rendering of Constructive Solid Geometry (CSG) models is presented. The work is motivated by the evolving functionality and performance of computer graphics hardware. This work is also motivated by a specific industrial application --- interactive verification of five axis grinding machine tool programs. The goal is to minimise the amount of time required to render each frame in an animation or interactive application involving boolean combinations of three dimensional shapes. The Sequenced Convex Subtraction (SCS) algorithm utilises sequenced subtraction of convex objects for the purpose of interactive CSG rendering. Concave shapes must be decomposed into convex shapes for the purpose of rendering. The length of Permutation Embedding Sequences (PESs) used as subtraction sequences are shown to have a quadratic lower bound. In many situations shorter sequences can be used, in the best case linear. Approaches to s ubtraction sequence encoding are presented including the use of object-space overlap information. The implementation of the algorithm is experimentally shown to perform better on modern commodity graphics hardware than previously reported methods. This work also examines performance aspects of the SCS algorithm itself. Overall performance depends on hardware characteristics, the number and spatial arrangement of primitives, and the structure and boolean operators of the CSG tree.

Le procédé Arkométha® est un système de digestion anaérobie de rejets organiques fonctionnant en voie épaisse et comprenant plusieurs compartiments phasés en température. Ce travail s’est intéressé aux performances des différentes phases du procédé pour le traitement de résidus agricoles. Dans un premier temps, le compartiment d’hydrolyse a été étudié. Les paramètres les plus influents ont été identifiés (température et durée de l’hydrolyse) à l’aide d’un plan d’expérience. Ils ont ensuite été testés sur un pilote afin d’évaluer leur influence sur la solubilisation et la production de méthane ultérieure. Des tests ont alors été conduits à l’échelle laboratoire en mode continu au moyen de réacteurs en séries. Le compartiment méthanogène, constitué de deux à trois secteurs, a été étudié en mettant en évidence l’efficacité de chaque secteur. L’effet de la température a ici également été étudié, avec un impact important. Les deux compartiments ont été mis en série permettant l’étude du procédé complet. Ceci a permis de mettre en lumière certains risques liés à des combinaisons de température peu favorables. Par ailleurs, une comparaison avec un procédé mono-étape a été effectuée. Outre l’étude des performances de chaque compartiment et l’analyse de leur articulation, un résultat intéressant de ce travail réside dans l’affinement de la notion d’hydrolyse dans le cadre de la méthanisation en voie épaisse, communément confondue avec la solubilisation. En effet, nous avons montré que le gain apporté par l’utilisation d’un réacteur séquencé avec un compartiment dédié à l’hydrolyse ne réside pas dans l’amélioration de la solubilisation, mais dans l’augmentation conséquente de la cinétique de méthanisation dans les étapes suivantes. De façon intéressante, alors que la température joue un rôle primordial dans la solubilisation de la matière organique, elle est relativement peu influente pour l’amélioration de la cinétique de dégradation, où le temps de séjour devient prépondérant. / The Arkométha ® process is a system treating organic wastes in several sectors working at high solid concentration and being temperature phased. The present work focuses on the performances of the different phases of the process in treating agricultural wastes. In a first time, the hydrolysis sector has been studied. The most influent parameters have been identified (temperature and retention time), using design of experience. They have been tested afterwards at a pilot scale in order to assess the influence on solubilization and later methane production. Then, tests have been conducted at the lab scale in continuous mode using serial reactors. The methanogenic compartment, composed by two to three sectors has been studied highlighting the efficiency of each sector. The effect of temperature has also been studied, with a strong impact. The two compartments being used in series enabled the study of the complete process. This allowed highlighting some risks linked with certain temperatures combinations. On the other hand, a comparison with a single step reactor has been made. Beside the analysis of the relative performances of each compartment, a major result of this work lies in the distinction between hydrolysis and solubilization. Eventually, we showed that the gain brought by the hydrolysis compartment is not only related to solubilization of organic matter, but also in the increase in kinetics in the downwards sectors. Interestingly, while temperature has a major role in solubilization, it is of less importance in improving the degradation kinetics, where the retention time becomes of higher importance.

COSTA, Camila Ferreira. Nearest Neighbors with Operating Time Constraints and Optimal Sequenced Route Queries in Time-Dependent Road Networks. 2014. 75 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-06T19:14:12Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_cfcosta.pdf: 2126584 bytes, checksum: a2635ed2f82226579173a9e49d960c00 (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-06T19:18:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_cfcosta.pdf: 2126584 bytes, checksum: a2635ed2f82226579173a9e49d960c00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T19:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_cfcosta.pdf: 2126584 bytes, checksum: a2635ed2f82226579173a9e49d960c00 (MD5) Previous issue date: 2014 / In this thesis we study the problems of processing a variation of nearest neighbors and of routing planning queries in time-dependent road networks, i.e., one where travel time along each edge is a function of the departure time. We first study the problem of finding the k points of interest (POIs), for example, museums or restaurants, in which a user can start to be served in the minimum amount of time, accounting for both the travel time to the POI and the waiting time there, if it is closed. Previous works have proposed solutions to answer k-nearest neighbor queries considering the time dependency of the network but not the operating times of the points of interest. We propose and discuss three solutions to this type of query which are based on the previously proposed incremental network expansion and use the A* search algorithm equipped with suitable heuristic functions. We also present experimental results comparing the number of disk access required in each solution with respect to a few different parameters. In the second query, we aim at finding the optimal route that connects a origin to a destination and passes through a number of POIs in a specific sequence imposed on the categories of the POIs. Previous works have addressed this problem, but they do not consider the time dependency of the network. We propose an optimal sequenced route query algorithm which performs an incremental network expansion adopting an A* search. Furthermore, as an OSR query on road network tends to re-expand an extremely large number of nodes, we propose a scheme to reduce the re-expansions. For comparison purposes, we also present a baseline solution which was obtained by extending the previously proposed progressive neighbor exploration algorithm to cope with the time-dependent problem. We performed experiments in synthetic networks comparing the proposed solutions according to the number of expanded vertices in the search and the processing time of the queries. / Nesta dissertação nós estudamos os problemas de processar uma variação de consulta de vizinhos mais próximos e de planejamento de rotas em redes viárias dependentes do tempo. Diferentemente de redes convencionais, onde o custo de deslocamento de um ponto a outro é geralmente dado pela distância física entre esses dois pontos, uma rede dependente do tempo representa de forma mais realista o custo de realizar esse deslocamento, considerando o histórico das condições de tráfego. Mais especificamente, o tempo que um objeto móvel leva para percorrer uma via em tal rede depende do tempo de partida. Por exemplo, o tempo para se deslocar de um ponto a outro em grandes centros durante os horários de pico, quando o tráfego é intenso e as ruas estão congestionadas, é muito maior do que em horários normais. Dentro do contexto apresentado, primeiramente nós estudamos o problema de encontrar k pontos de interesse, como por exemplo, museus ou restaurantes, nos quais um usuário pode começar a ser servido o mais rápido possível. Em outras palavras, nós buscamos minimizar a soma do tempo de viagem até um ponto de interesse mais o tempo de espera até que ele abra, caso esteja fechado. Trabalhos anteriores tratam do problema de encontrar os k vizinhos mais próximos em redes dependentes do tempo, porém, eles não levam em consideração o horário de funcionamento dos pontos de interesse. Desta forma, a consulta abordada nesses trabalhos pode retornar pontos de interesse que estão mais próximos do usuário, considerando um dado tempo de partida, mas que podem demorar para abrir, fazendo com que o usuário espere por muito tempo. Nós propomos e discutimos três soluções para essa consulta que são baseadas em um algoritmo de expansão incremental da rede previamente proposto na literatura e usam o algoritmo de busca A* equipado com funções heurísticas adequadas para cada solução. Com o uso do algoritmo A*, nós visamos reduzir o percentual da rede avaliado na busca, evitando expandir vértices que oferecem uma baixa probabilidade de alcançar nosso objetivo. Também apresentamos resultados experimentais que comparam o número de acessos ao disco exigido em cada solução em relação a alguns parâmetros diferentes e que indicam em que casos deve-se optar por cada solução. Na segunda consulta, nós visamos encontrar a rota ótima que conecta uma dada origem a um dado destino e que passa por uma série de pontos de interesse pertencentes a categorias determinadas pelo usuário em uma certa ordem também especificada pelo usuário. Esse tipo de consulta é conhecida como OSR, do inglês, Optimal Sequenced Route, na literatura. Como exemplo, considere que alguém está indo do trabalho para casa e no seu caminho deseja passar em um banco para sacar dinheiro e depois ir a um restaurante para jantar. Embora existam vários bancos e restaurantes em uma cidade, uma consulta OSR deve procurar pelo banco e pelo restaurante que minimizam o custo da viagem do trabalho para casa. Trabalhos anteriores propuseram soluções para consultas OSR em redes com arestas de custo fixo, mas nenhum deles considerou que esse custo pode variar de acordo com o tempo de partida. Nós propomos uma solução ótima para esse problema que, assim como as abordagens propostas para o problema anterior, expande a rede incrementalmente e usa o algoritmo A* para guiar essa expansão. Além disso, como uma consulta OSR em redes viárias tende a re-expandir um número muito grande de vértices, nós incorporamos à essa solução um esquema para reduzir o número de re-expansões. Nós também apresentamos resultados experimentais que mostram a eficiência dessa solução em comparação com uma solução de base que foi obtida a partir da estensão de um algoritmo anteriormente proposto na literatura. Todos os experimentos foram realizados em redes sintéticas.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Nesta dissertaÃÃo nÃs estudamos os problemas de processar uma variaÃÃo de consulta de vizinhos mais prÃximos e de planejamento de rotas em redes viÃrias dependentes do tempo. Diferentemente de redes convencionais, onde o custo de deslocamento de um ponto a outro à geralmente dado pela distÃncia fÃsica entre esses dois pontos, uma rede dependente do tempo representa de forma mais realista o custo de realizar esse deslocamento, considerando o histÃrico das condiÃÃes de trÃfego. Mais especificamente, o tempo que um objeto mÃvel leva para percorrer uma via em tal rede depende do tempo de partida. Por exemplo, o tempo para se deslocar de um ponto a outro em grandes centros durante os horÃrios de pico, quando o trÃfego à intenso e as ruas estÃo congestionadas, à muito maior do que em horÃrios normais. Dentro do contexto apresentado, primeiramente nÃs estudamos o problema de encontrar k pontos de interesse, como por exemplo, museus ou restaurantes, nos quais um usuÃrio pode comeÃar a ser servido o mais rÃpido possÃvel. Em outras palavras, nÃs buscamos minimizar a soma do tempo de viagem atà um ponto de interesse mais o tempo de espera atà que ele abra, caso esteja fechado. Trabalhos anteriores tratam do problema de encontrar os k vizinhos mais prÃximos em redes dependentes do tempo, porÃm, eles nÃo levam em consideraÃÃo o horÃrio de funcionamento dos pontos de interesse. Desta forma, a consulta abordada nesses trabalhos pode retornar pontos de interesse que estÃo mais prÃximos do usuÃrio, considerando um dado tempo de partida, mas que podem demorar para abrir, fazendo com que o usuÃrio espere por muito tempo. NÃs propomos e discutimos trÃs soluÃÃes para essa consulta que sÃo baseadas em um algoritmo de expansÃo incremental da rede previamente proposto na literatura e usam o algoritmo de busca A* equipado com funÃÃes heurÃsticas adequadas para cada soluÃÃo. Com o uso do algoritmo A*, nÃs visamos reduzir o percentual da rede avaliado na busca, evitando expandir vÃrtices que oferecem uma baixa probabilidade de alcanÃar nosso objetivo. TambÃm apresentamos resultados experimentais que comparam o nÃmero de acessos ao disco exigido em cada soluÃÃo em relaÃÃo a alguns parÃmetros diferentes e que indicam em que casos deve-se optar por cada soluÃÃo. Na segunda consulta, nÃs visamos encontrar a rota Ãtima que conecta uma dada origem a um dado destino e que passa por uma sÃrie de pontos de interesse pertencentes a categorias determinadas pelo usuÃrio em uma certa ordem tambÃm especificada pelo usuÃrio. Esse tipo de consulta à conhecida como OSR, do inglÃs, Optimal Sequenced Route, na literatura. Como exemplo, considere que alguÃm està indo do trabalho para casa e no seu caminho deseja passar em um banco para sacar dinheiro e depois ir a um restaurante para jantar. Embora existam vÃrios bancos e restaurantes em uma cidade, uma consulta OSR deve procurar pelo banco e pelo restaurante que minimizam o custo da viagem do trabalho para casa. Trabalhos anteriores propuseram soluÃÃes para consultas OSR em redes com arestas de custo fixo, mas nenhum deles considerou que esse custo pode variar de acordo com o tempo de partida. NÃs propomos uma soluÃÃo Ãtima para esse problema que, assim como as abordagens propostas para o problema anterior, expande a rede incrementalmente e usa o algoritmo A* para guiar essa expansÃo. AlÃm disso, como uma consulta OSR em redes viÃrias tende a re-expandir um nÃmero muito grande de vÃrtices, nÃs incorporamos à essa soluÃÃo um esquema para reduzir o nÃmero de re-expansÃes. NÃs tambÃm apresentamos resultados experimentais que mostram a eficiÃncia dessa soluÃÃo em comparaÃÃo com uma soluÃÃo de base que foi obtida a partir da estensÃo de um algoritmo anteriormente proposto na literatura. Todos os experimentos foram realizados em redes sintÃticas. / In this thesis we study the problems of processing a variation of nearest neighbors and of routing planning queries in time-dependent road networks, i.e., one where travel time along each edge is a function of the departure time. We first study the problem of finding the k points of interest (POIs), for example, museums or restaurants, in which a user can start to be served in the minimum amount of time, accounting for both the travel time to the POI and the waiting time there, if it is closed. Previous works have proposed solutions to answer k-nearest neighbor queries considering the time dependency of the network but not the operating times of the points of interest. We propose and discuss three solutions to this type of query which are based on the previously proposed incremental network expansion and use the A* search algorithm equipped with suitable heuristic functions. We also present experimental results comparing the number of disk access required in each solution with respect to a few different parameters. In the second query, we aim at finding the optimal route that connects a origin to a destination and passes through a number of POIs in a specific sequence imposed on the categories of the POIs. Previous works have addressed this problem, but they do not consider the time dependency of the network. We propose an optimal sequenced route query algorithm which performs an incremental network expansion adopting an A* search. Furthermore, as an OSR query on road network tends to re-expand an extremely large number of nodes, we propose a scheme to reduce the re-expansions. For comparison purposes, we also present a baseline solution which was obtained by extending the previously proposed progressive neighbor exploration algorithm to cope with the time-dependent problem. We performed experiments in synthetic networks comparing the proposed solutions according to the number of expanded vertices in the search and the processing time of the queries.

L’analyse protéomique consiste en l’analyse qualitative et quantitative de l’ensemble des protéines exprimées dans une cellule ou tissu dans des conditions données (protéome). Les progrès instrumentaux en spectrométrie de masse et les avancées bioinformatiques des dernières années ont permis d’imposer ce domaine dans les sciences de la vie. Diverses stratégies protéomiques permettent ainsi, aujourd’hui, d’identifier et quantifier plusieurs centaines/milliers de protéines dans un échantillon complexe, ce qui permet classiquement de caractériser les états physiopathologiques. En revanche, la protéomique est un outil émergent en biologie évolutive. Ce domaine vise à comprendre les déterminants de la diversité des organismes présents sur Terre et de leur « fonctionnement », notamment leurs adaptations à certaines contraintes environnementales.L’objectif de cette thèse était d’étudier, de l’organe à l’écosystème, les variations protéomiques induites par des changements environnementaux, tout en adaptant les différentes étapes de l’analyse à chaque type d’échantillons, à chaque organisme, de la préparation d’échantillons à l’analyse des données. Grâce à la mise en place d’une stratégie de séquençage de novo quantitative originale, ces travaux de thèse ont été l’occasion d’étudier le rôle du tissu adipeux brun dans la protection contre l’obésité chez le campagnol, espèce dont le génome n’est pas séquencé. D’autres traits particuliers ont été explorés, tels que l’obésité réversible du microcèbe, ou encore les interactions entre socialité et longévité chez la fourmi. Les solutions logicielles envisagées ne permettant de quantifier de manière robuste des peptides identifiés par séquençage de novo à partir d’échantillons fractionnés, nous avons ainsi établi que le préfractionnement permet d’obtenir une meilleure couverture de protéome. En revanche, sans préfractionnement, le séquençage de novo produit un gain indéniable. Enfin, en étudiant le métaprotéome de communautés biotiques des sols alpins, nous avons mis en évidence l’intérêt de combiner protéomique et génomique, afin d’établir la banque de données protéiques la plus appropriée, mais aussi pour « valider » les données protéomiques. / Proteomics analysis corresponds to the qualitative and quantitative analysis of all proteins expressed in a cell or tissue under given conditions (proteome). Instrumental progresses in mass spectrometry and bioinformatics advances in recent years have allowed its establishment in life sciences. Diverse proteomics strategies thus allow identification and quantification of hundreds/thousands of proteins in complex samples, which classically allows physiopathological states to be characterized. However, proteomics is only emerging in the evolutionary biology field. This field aims at understanding the determinants of the diversity of organisms present on Earth and their “functioning”, including their adaptations to certain environmental constraints.The objective of this thesis was to study, from the organ to the eco-system, the proteomic variations induced by environmental changes, while adapting the different steps of the analysis to each type of sample, each organism, from sample preparation to data analysis. Through the introduction of an original quantitative de novo sequencing strategy, we studied the role of brown adipose tissue against obesity in a non-sequenced species: the vole. Other particular traits were explored, such as the reversible obesity of the grey mouse lemur or the interactions between sociality and longevity in the ant. The considered software solutions did not allow to robustly quantify peptides identified by de novo sequencing from fractionated samples, we thus determined that prefractionation allows for better proteome coverage. On the other hand, without prefractionation, de novo sequencing produces an undeniable gain. Finally, by studying the metaproteome of alpine soil biotic communities, we have highlighted the advantage of combining proteomics and genomics, in order to establish the most appropriate protein database and to “validate” proteomics data.