Le but de ce travail est d'analyser des scènes sous-marines naturelles et en particulier cartographier des environnements sous-marins en 3D. Il existe aujourd'hui de nombreuses techniques pour résoudre ce problème. L'originalité de ce travail se trouve dans la fusion de deux cartes obtenues avec des capteurs de différentes résolutions. Dans un premier temps, un engin autonome (ou un bateau) analyse les fonds marins avec un sonar multifaisceaux et crée une première carte globale de la zone. Cette carte est ensuite décomposée en petites cellules représentant une mosaïque du fond marin. Une deuxième analyse est ensuite réalisée sur certaines cellules particulières à l'aide d'un second capteur avec une résolution plus élevée. Cela permettra d'obtenir une carte détaillée 3D de la cellule. Un véhicule autonome sous-marin ou un plongeur muni d'un système de vision stéréoscopique effectuera cette acquisition.Ce projet se décompose en deux parties, la première s'intéressera à la reconstruction 3D de scènes sous-marines en milieu contraint à l'aide d'une paire stéréoscopique. La deuxième partie de l'étude portera sur l'aspect multimodal. Dans notre cas, nous utilisons cette méthode pour obtenir des reconstructions précises d'objets d'intérêts archéologiques (statues, amphores, etc.) détectés sur la carte globale.La première partie du travail concerne la reconstruction 3D de la scène sous-marine. Même si aujourd'hui le monde de la vision a permis de mieux appréhender ce type d'image, l'étude de scène sous-marine naturelle pose encore de nombreux problèmes. Nous avons pris en compte les bruits sous-marins lors de la création du modèle 3D vidéo ainsi que lors de la calibration des appareils photos. Une étude de robustesse à ces bruits a été réalisée sur deux méthodes de détections et d'appariements de points d'intérêt. Cela a permis d'obtenir des points caractéristiques précis et robustes pour le modèle 3D. La géométrie épipolaire nous a permis de projeter ces points en 3D. La texture a été ajoutée sur les surfaces obtenues par triangulation de Delaunay.La deuxième partie consiste à fusionner le modèle 3D obtenu précédemment et la carte acoustique. Dans un premier temps, afin d'aligner les deux modèles 3D (le modèle vidéo et le modèle acoustique), nous appliquons un recalage approximatif en sélectionnant manuellement quelques paires de points équivalents sur les deux nuages de points. Pour augmenter la précision de ce dernier, nous utilisons un algorithme ICP (Iterative Closest Points).Dans ce travail nous avons créé une carte 3D sous-marine multimodale réalisée à l'aide de modèles 3D « vidéo » et d'une carte acoustique globale. / This work aims to analyze natural underwater scenes and it focuses on mapping underwater environment in 3D. Today, many methods exist to solve this problem. The originality of this work lies in the fusion of two maps obtained from sensors of different resolutions. Initially, an autonomous vehicle (or boat) analyzes the seabed with multibeam sonar and creates a first global map of the area. This map is then divided into small cells representing a mosaic of the seabed. A second analysis is then performed on some particular cells using a second sensor with a higher resolution. This will provide a detailed map of the 3D cell. An autonomous underwater vehicle (AUV) or a diver with a stereoscopic vision system will make this acquisition. This project is divided into two parts; the first one focuses on the 3D reconstruction of underwater scenes in constrained environment using a stereoscopic pair. The second part investigates the multimodal aspect. In our study, we want to use this method to obtain accurate reconstructions of archaeological objects (statues, amphorae, etc.) detected on the global map. The first part of the work relates the 3D reconstruction of the underwater scene. Even if today the vision community has led to a better understanding of this type of images, the study of natural underwater scenes still poses many problems. We have taken into account the underwater noise during the creation of the 3D video model and during the calibration of cameras. A study of the noise robustness was performed on two methods of detection and matching of features points. This resulted into obtaining accurate and robust feature points for the 3D model. Epipolar geometry allowed us to project these points in 3D. The texture was added to the surfaces obtained by Delaunay triangulation.The second part consists of fusing the 3D model obtained previously with the acoustic map. To align the two 3D models (video and acoustic model), we use a first approximated registration by selecting manually few points on each cloud. To increase the accuracy of this registration, we use an algorithm ICP (Iterative Closest Point).In this work we created a 3D underwater multimodal map performed using 3D video model and an acoustic global map.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-08-24T23:44:58Z No. of bitstreams: 1 LuanaTeles.pdf: 317432 bytes, checksum: 2fbd7369c410c0b3afac913a4136f4f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-24T23:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuanaTeles.pdf: 317432 bytes, checksum: 2fbd7369c410c0b3afac913a4136f4f0 (MD5) Previous issue date: 2014-07-30 / Nenhuma / As práticas alimentares têm sido objeto de estudo das Ciências da Saúde, principalmente, evidenciando a relação entre a dieta e algumas doenças crônicas. Dessa forma, é importante a identificação de formas alternativas de preparo e cocção, as quais devem manter a qualidade nutricional e as características sensoriais dos alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes métodos de cocção que utilizam alta temperatura, maior que 100 oC (assar e grelhar) e um método que utiliza baixa temperatura (menor que 100 oC), o método sous vide, sobre a liberação de produtos finais de glicação avançada das proteínas (Advanced Glycated End-Products – AGEs) durante o processo de cozimento de peito de frango e filé de gado. Além disso, foi avaliada a composição proximal (proteína, lipídios, cinzas e carboidratos e minerais), bem como, sua aceitação sensorial. A quantidade de AGEs formados e de proteína solúvel foi analisada nos cortes crus, assados em 9 e 21 minutos, grelhados em 3 e 15 minutos e sous-vide em 30 e 42 minutos, através da técnica de ELISA, utilizando um anticorpo monoclonal anti-AGE e o método de Bradford, respectivamente. A composição proximal e de minerais foi determinada no filé e peito crus, grelhados (em 3 e 9 minutos) e sous-vide (30 e 36 minutos). A análise sensorial de aceitação avaliou os atributos aparência, textura, sabor e qualidade global nos cortes assados (15 min), grelhados (9 min), sous-vide (36 min) e sous-vide (36 min) maçaricado. O índice de aceitabilidade sensorial também foi calculado. O corte de peito de frango apresentou aumento da quantidade de AGEs quando submetido aos diferentes métodos de cocção avaliados com o aumento do tempo de cozimento. O método assar promoveu a maior formação de AGEs no peito de frango ao longo do tempo. Esses comportamentos não foram encontrados no filé bovino e na comparação entre ambos os cortes crus e cozidos. O teor de proteína solúvel no filé de gado e no peito de frango crus foi maior do que nos cozidos e sua quantidade diminuiu com o passar do tempo de cocção no filé assado e no peito grelhado. Observou-se a diminuição do teor de umidade e o aumento do nível dos macronutrientes e minerais quando os cortes foram submetidos à cocção e com o passar do tempo de cozimento. Na análise sensorial, o filé bovino e o peito de frango grelhados apresentaram a maior aceitação e índice de aceitabilidade, seguido pelo sous-vide maçaricado, ao passo que o sous-vide obteve a menor aceitação de modo geral. / Feeding practices have been studied by Health Sciences, mainly showing the relationship between diet and some chronic diseases. Thus, it is important to identify alternative ways of preparing and cooking, which shall maintain food nutritional quality and sensory characteristics. The objective of this study was to evaluate the effect of different cooking methods that use high temperature greater than 100 oC (bake and broil) and a method that uses low-temperature (less than 100 oC), sous vide, on the release Advanced Glycation End Products (AGEs) in the chicken breast and filet mignon. In addition, the proximate composition (protein, lipid, ash and carbohydrate and minerals) were evaluated as well as their sensory acceptability. The amount of AGEs formed and soluble protein was analyzed in raw cuts, baked in 9 and 21 minutes, grilled in 3 and 15 minutes and sous-vide in 30 and 42 minutes by ELISA using the anti-AGE monoclonal antibody specific and Bradford method, respectively. The proximate and mineral composition was determined in raw breast and fillet, grilled (3 and 9 minutes) and sous-vide (30 and 36 minutes). The sensory analysis assessed appearance, texture, flavor and overall quality attributes in baked (15 min), grilled (9 min), sous-vide (36 min) and sous-vide (36 min) burned cuts. The sensory acceptability index was also calculated. Chicken breast showed increased amount of AGEs when subjected to different cooking methods evaluated with increased cooking time. The baking method promoted the AGEs highest formation in breast over time. These behaviors were not found in filet and in the comparison between raw and cooked cuts. The raw filet and breast soluble protein content was higher than in boiled and decreased with the time cooking in roast filet and grilled breast. Decline in moisture and increasing in macronutrients and minerals levels was observed when cuts were cooking and over cooking time. In sensory analysis, grilled filet and breast had the highest acceptance and acceptability index, followed by sous-vide burned, while sous-vide got lower acceptance in general.

Une fois activées, les cellules dendritiques (DCs) migrent dans les organes lymphoïdes ou elles exercent leur rôle de cellules présentatrices d’antigène professionnelles. Elles sont capables d’activer et d’induire la différenciation des lymphocytes T naïfs en différentes sous-populations de lymphocytes T auxiliaires. L’ajustement de la réponse lymphocytaire T au type d’inflammation est assuré par les DCs à deux niveaux. Premièrement, grâce à leur plasticité, les DCs adaptent leur comportement en fonction de la combinaison de signaux issus du microenvironnement inflammatoire. Deuxièmement, il existe différentes sous-populations de cellules dendritiques ayant de différentes spécialisations fonctionnelles.Mon travail de thèse s’est concentré sur l’étude de la diversité des réponses des sous-populations de cellules dendritiques humaines suite à la stimulation par la cytokine lymphopoïetine stromale thymique (TSLP). Cette cytokine est secrétée par les cellules épithéliales et la peau au cours de l’inflammation. La TSLP active principalement les DCs myéloïdes, induisant celles-ci à secréter les chimiokines inflammatoires CCL17 et CCL22. Les DCs activées par la TSLP (TSLP-DCs) induisent une réponse inflammatoire de type Th2, et sont impliquées dans le développement de l’allergie. La comparaison systématique de la réponse à la TSLP par les sous-populations de DCs du sang, BDCA1+ et BDCA3+, nous a permis de montrer que ces deux sous-populations sont activées par la TSLP. Toutefois, nos résultats montrent que la TSLP, en synergie avec le TGF-β, induit la différenciation des DCs BDCA-1+ en cellules de Langerhans, mais pas celle des DCs BDCA-3+. De plus, la TSLP induit la migration cellulaire et la sécrétion de chimiokines seulement chez la sous-population de DCs BDCA-1+. Des analyses complémentaires des mécanismes impliqués dans la migration des DCs BDCA-1+ en réponse à la TSLP révèlent que, d’une part la TSLP est indispensable à l’induction de la migration et d’autre part, qu’un récepteur de chimiokines, sensible à la Toxine Pertussique serait impliqué. Au final, nos résultats révèlent (i) de nouvelles capacités des DCs en tant que cellules précurseurs, (ii) de différentes propriétés fonctionnelles des sous-populations de DCs en réponse à la stimulation par la TSLP, (iii) et démontrent la complexité des mécanismes impliqués dans la migration des DCs induite par la TSLP. / Once activated, Dendritic Cells (DCs) migrate to the lymphoid organs and exert their role as professional antigen presenting cells. They are able to induce the activation and differentiation of naïve T cells into different types of T helper cells. The T cell response must be suited to the type of inflammation. This is ensured by DCs at two levels. First DCs are functionally plastic. This means that their behavior is subdued to the integrated signals coming from the inflammatory microenvironment. Secondly, the DC population is diverse. Indeed, different DC subsets have different functional specializations. My thesis was focused on the differential response of human DC subsets to Thymic stromal lymphopoietin (TSLP). This cytokine is secreted by inflamed skin and epithelia, and strongly activates myeloid DCs. The TSLP-activated DCs secrete the inflammatory chemokines CCL17 and CCL22, prime an inflammatory Th2 response, and have been involved in the pathogenesis of allergic inflammation. By systematically comparing the response of human blood BDCA-1+ and BDCA-3+ DCs to TSLP stimulation we found that both of these DC subsets get activated by TSLP. However TSLP synergizes with TGF-β to induce the differentiation of blood BDCA-1+ and not BDCA-3+ DCs into Langerhans Cells. Moreover, TSLP induces cell migration and chemokine secretion only on the blood BDCA-1+ subset. Further analysis of the mechanisms implicated in TSLP-induced DC migration revealed that TSLP is required to induce DC migration, but this effect is dependent on the expression of a PTX-sensitive chemokine receptor. Overall our results reveal new precursor capacities of blood DC subsets, different functional properties of blood DC subsets stimulated by TSLP and highlight intricate mechanisms underlying TSLP-induced DC migration.

Cette thèse vise à concevoir des solveurs efficaces pour résoudre des systèmes linéaires, résultant des problèmes d'optimisation sous contraintes dans certaines applications de dynamique des structures et vibration (la corrélation calcul-essai, la localisation d'erreur, le modèle hybride, l'évaluation des dommages, etc.). Ces applications reposent sur la résolution de problèmes inverses, exprimés sous la forme de la minimisation d'une fonctionnelle en énergie. Cette fonctionnelle implique à la fois, des données issues d'un modèle numérique éléments finis, et des essais expérimentaux. Ceci conduit à des modèles de haute qualité, mais les systèmes linéaires point-selle associés, sont coûteux à résoudre. Nous proposons deux classes différentes de méthodes pour traiter le système. La première classe repose sur une méthode de factorisation directe profitant de la topologie et des propriétés spéciales de la matrice point-selle. Après une première renumérotation pour regrouper les pivots en blocs d'ordre 2. L'élimination de Gauss est conduite à partir de ces pivots et en utilisant un ordre spécial d'élimination réduisant le remplissage. Les résultats numériques confirment des gains significatifs en terme de remplissage, jusqu'à deux fois meilleurs que la littérature pour la topologie étudiée. La seconde classe de solveurs propose une approche à double projection du système étudié sur le noyau des contraintes, en faisant une distinction entre les contraintes cinématiques et celles reliées aux capteurs sur la structure. La première projection est explicite en utilisant une base creuse du noyau. La deuxième est implicite. Elle est basée sur l'emploi d'un préconditionneur contraint avec des méthodes itératives de type Krylov. Différentes approximations des blocs du préconditionneur sont proposées. L'approche est implémentée dans un environnement distribué parallèle utilisant la bibliothèque PETSc. Des gains significatifs en terme de coût de calcul et de mémoire sont illustrés sur plusieurs applications industrielles. / This thesis aims at designing efficient numerical solution methods to solve linear systems, arising in constrained optimization problems in some structural dynamics and vibration applications (test-analysis correlation, model error localization,hybrid model, damage assessment, etc.). These applications rely on solving inverse problems, by means of minimization of an energy-based functional. This latter involves both data from a numerical finite element model and from experimental tests, which leads to high quality models, but the associated linear systems, that have a saddle-point coefficient matrices, are long and costly to solve. We propose two different classes of methods to deal with these problems. First, a direct factorization method that takes advantage of the special structures and properties of these saddle point matrices. The Gaussian elimination factorization is implemented in order to factorize the saddle point matrices block-wise with small blocks of orders 2 and using a fill-in reducing topological ordering. We obtain significant gains in memory cost (up to 50%) due to enhanced factors sparsity in comparison to literature. The second class is based on a double projection of the generated saddle point system onto the nullspace of the constraints. The first projection onto the kinematic constraints is proposed as an explicit process through the computation of a sparse null basis. Then, we detail the application of a constraint preconditioner within a Krylov subspace solver, as an implicit second projection of the system onto the nullspace of the sensors constraints. We further present and compare different approximations of the constraint preconditioner. The approach is implemented in a parallel distributed environment using the PETSc library. Significant gains in computational cost and memory are illustrated on several industrial applications.

Les deux grands défis actuels pour l’optoélectronique térahertz (THz) sont d’une part, le besoin de miniaturiser les sources de rayonnement térahertz, et d’autre part, la nécessité d’améliorer leurs performances actuelles. Parmi les sources de rayonnement térahertz existantes, le laser à cascade quantique (QCL) est à ce jour le meilleur candidat pour remplir ces critères. Afin d’y parvenir, il faut cependant apporter des solutions aux verrous qui limitent la miniaturisation des QCLs THz. Le premier est d’ordre fondamental, et tient au fait que les dimensions des cavités photoniques usuelles sont soumises à la limite de diffraction. Le second verrou provient du fait que la recherche de compacité des sources se traduit généralement par la détérioration de leur puissance optique de sortie et de la directionnalité du faisceau laser. Une nouvelle famille de résonateurs THz métal - semiconducteur - métal (M-SC-M) est présentée de façon théorique et expérimentale. Ces dispositifs, inspirés des oscillateurs électroniques LC, ont permis d’atteindre un volume effectif record Veff=LxLyLz/λeff=5.10−6, où Lx,y,z sont les dimensions de la cavité et λeff est la longueur d’onde de résonance dans le cœur du résonateur (GaAs). Ces résonateurs hybrides photoniques-électroniques ont la particularité d’être libérés de la limite de diffraction dans les trois dimensions spatiales, et bénéficient pour la première fois de toutes les fonctionnalités habituellement réservées aux dispositifs électroniques. Une application aux polaritons inter-sousbandes THz a permis d’obtenir des résultats à l’état de l’art, démontrant d’une part que ces résonateurs hybrides conservent leurs propriétés photoniques, et d’autre part qu’ils permettent un couplage lumière-matière fort. En parallèle de ce travail, la faisabilité d’un QCL THz avec une région active extrêmement fine est démontrée expérimentalement. Une étude systématique des caractéristiques du laser en fonction de l’épaisseur de la région active (Lz) a permis la réduction de Lz=10 μm (≈λeff/2,7) jusqu’à la valeur record de Lz=1,75 μm (≈ λeff/13) dans une cavité Fabry-Pérot M-SC-M. Malgré l’augmentation des pertes optiques, l’effet laser est obtenu au-dessus de la température de l’azote liquide (78 K) pour la région active la plus fine. Ces résultats sont très encourageants pour le développement de régions actives plus performantes, et permettent d’envisager le développement de micro-cavités lasers avec des volumes effectifs extrêmement sub-longueur d’onde. Les perspectives de ce travail de thèse s’étendent de l’électrodynamique quantique en cavité au nanolaser. Les applications potentielles varient énormément en fonction de la configuration des résonateurs hybrides. Ils peuvent être utilisés comme des éléments passifs pour la détection, ou encore comme des éléments actifs tels que des antennes. Enfin, l’utilisation d’une région active fine en combinaison avec un résonateur hybride devrait permettre d’obtenir un QCL THz ultra-compact libéré de la limite de diffraction, tout en introduisant pour la première fois la possibilité d’accorder la fréquence du laser en adaptant l’impédance complexe équivalente de la combinaison d’éléments LC. / The development of terahertz (THz) optoelectronics faces two major challenges: first, a need for miniaturization of the existing radiative sources, and second, an improvement of their performances. Amongst the current sources of THz radiation, quantum cascade lasers (QCLs) represent to date the best candidates to match these two requirements. The integration of compact sources necessarily results in decreased optical output power and laser beam directionality. Therefore, a considerable amelioration of the active region performances must be achieved in parallel with the miniaturization of the dimensions of the photonic cavity. Because the latter are subject to the diffraction limit, which imposes on at least one dimension to be of the order of the effective half wavelength, further miniaturization of photonic devices requires a new approach. In this manuscript, a new class of metal-semiconductor-metal (M-SC-M) THz resonators is presented, both theoretically and experimentally. These devices, inspired by electronic LC resonators, allow to achieve a record effective volume Veff =LxLyLz/λeff =5.10-6, where Lx,y,z are the cavity dimensions and λeff is the effective wavelength resonance inside of the resonator core (GaAs). These devices are intrinsically free from the diffraction limit in the three spatial dimensions, and present the typical functionalities which are usually found only in a resonant electronic circuit. In order to demonstrate that their photonic properties are preserved, these devices have been successfully applied to THz intersubband polariton, demonstrating at the same time that they can be used for strong light-matter coupling. In parallel to this work, the feasibility of a THz QCL operating at λ=100 microns with an extremely thin active region is demonstrated experimentally. A systematic study of the laser characteristics for different thicknesses of the active region (Lz ) resulted in the reduction of Lz = 10 microns (≈λeff/2.7) down to the record value of Lz = 1.75 microns (≈λeff/13) in a M-SC-M Fabry-Perot waveguide. Despite a strong increase in optical losses, lasing is maintained above liquid nitrogen temperature (78 K) in the device with thinnest active region. This unexpected behavior is attributed to the existence of a large fraction of the current flowing through the active region at laser threshold being non-radiative. These results are very promising for future developments of efficient THz QCL active regions, as well as for fabrication of microcavity lasers with extremely low effective volumes. The perspectives of this work extend from cavity quantum electrodynamics to the development of a nanolasers. Potential applications of hybrid resonators can span over a broad range, depending on the chosen configuration. They can be used as passive elements for detection, as well as active elements such as antennas. Finally, the use of a thin active region in combination with an optimized version of these hybrid resonators should allow for the realization of an ultra-compact THz QCL free from the diffraction limit, with the possibility of fine tuning the laser frequency by adapting the equivalent complex impedance combination of the LC elements.

L’objectif est d'analyser la mise en place de l'administration préfectorale dans le Pas-de-Calais, entre 1800 et 1815. Comment le préfet peut-il s'imposer en répondant aux exigences gouvernementales et en faisant face aux résistances départementales ? La position septentrionale et frontalière du Pas-de-Calais fait de lui un terrain d’étude intéressant puisque, proche des îles Britanniques, il devient la base de départ de la Grande Armée. L'administration préfectorale peine à se faire accepter. Les notables départementaux font par de leurs désaccords tandis que la population véhicule à côté d'une image positive du préfet, une image noire. De l'an VIII à 1806, l'administration préfectorale bénéficie de la mauvaise publicité des années directoriales principalement, et ne soulève donc contre elle que très peu de remarques négatives. De 1807 à 1810, alors que le département du Pas-de-Calais connaît un regain d'activité économique, les oppositions sont plus nombreuses. De 1810 à 1814, les situations de crise et les mesures exceptionnelles amènent l'autorité préfectorale à contrôler plus durement la société et donc à réduire les oppositions. Il convient de noter l'importance que prend le conseil général en 1815. Jusque là simple lieu d'expression des demandes et des remarques de notables départementaux, il joue désormais pour la première fois un véritable rôle politique. La limite que nous nous sommes fixée doit être dépassée si l'on veut percevoir l'évolution du corps préfectoral. Le préfet ne semble plus être dans cet "entre-deux", devenant le représentant du pouvoir central, avec à ses côtés un conseil général qui devient l'organe des intérêts départementaux. / The objective is to analyze the implementation of the prefectorial administration in Pas-de-Calais, between 1800 and 1815. How can the prefect be imperative (lead) by answering the governmental requirements and by facing the departmental resistances? The northern and border position of Pas-de-Calais makes of him an interesting ground of study because, close to British islands, it becomes the starting point of the Grande Armée. The prefectorial administration has difficulty in be accepted. The departmental notables make by their discords whereas the population conveys next to a positive image of the prefect, a black image. Of the year VIII in 1806, the prefectorial administration benefits from the bad advertising (publicity) of the years directoriales mainly, and thus lift (raise) against her only very few negative remarks. From 1807 till 1810, while the department of Pas-de-Calais knows a renewal of economic activity, the oppositions are more numerous. From 1810 til 1814, crisis situations and exceptional measures bring the prefectorial authority to check (control) more hard the company (society) and thus to reduce the oppositions. It is advisable to note the importance which takes the General Council in 1815. To there simple place of expression of the demands (requests) and the remarks of departmental notables, he (it) plays hence for the first time a real political role; The limit that we settled must be exceeded if we want to perceive (collect) the evolution of the prefects. The prefect does not seem to be any more in this “intervening period” (“jump ball”), becoming the representative of the central power, with by his/her side a General Council which becomes the organ of the departmental interests.

Les données géographiques 3D sont de plus en plus courantes et modélisent de manières variées le territoire. Elles sont souvent utilisées pour mieux comprendre la ville et ses phénomènes sous-jacents en intégrant de nombreuses informations (environnementales, économiques, etc.) pour l'appui à l'aménagement du territoire. À l'échelle locale, le plan local d'urbanisme (PLU) décrit les connaissances régulant le développement urbain, incluant des contraintes tri-dimensionnelles (par exemple : hauteur maximale d'un bâtiment ou surface de plancher) que doivent respecter les nouveaux bâtiments. Ces contraintes sont rédigées dans un format textuel, difficile de compréhension pour le non-initié et dont l'interprétation sur un territoire donné est complexe. L'objectif de cette thèse est de montrer comment les données géographiques 3D permettent d'exploiter les règlements locaux d'urbanisme à travers deux usages : la vérification de règles d'urbanisme et la proposition de configurations bâties. Notre méthodologie s'appuie sur une modélisation de l'espace urbain, représentant les objets pertinents mentionnés dans les règlements, support d'une formalisation des règles avec le langage OCL. La proposition de configurations bâties est réalisée grâce à une méthode d'optimisation basée sur un recuit simulé trans-dimensionnel et une technique de vérification du respect des règles / 3D geographic data are very frequent and represent territories in various ways. Such data are often used to better understand cities and their underlying phenomena by integrating different information (environmental, economic, etc.) to support urban planning. On a local scale, the French Local Urban Plan (PLU) describes constraints that regulate the urban development, notably through tri-dimensional constraints (for example by defining a maximal height or by limiting built area) that new buildings must respect. These constraints are compiled in a textual format. They are difficult to understand for non experts and their impact for a given territory is complex to assess. The aim of this thesis is to demonstrate how 3D geographic data enable the exploitation of local urban regulation constraints through two different uses: the verification of the respect of constraints and the generation of building configurations. Our method relies on a model of the urban environment, representing relevant objects according to regulations. This model supports the formulation of the constraints with the OCL language. The generation of building configurations is processed by an optimization method based on a trans-dimensional simulated annealing relying on a rule checker

Les méthodes de sélection de matériaux monolithiques peuvent conduire à des impasses lorsque les exigences fonctionnelles sont très élevées ou contradictoires. Le passage aux multimatériaux peut alors être envisagé. L’objectif de la thèse est de proposer une méthode de conception de multimatériaux à architecture fixée, avec en perspective une application à la conception de conduites offshore pour le génie pétrolier. Seuls les multimatériaux à architecture multicouche sont considérés et la méthode de conception est redéfinie comme une méthode de sélection des constituants du multimatériau et de dimensionnement. Une adaptation des étapes classiques de sélection des matériaux conduit à présenter la méthode en détail sur des exemples simples. Les techniques de programmation par satisfaction de contraintes s’avèrent nécessaires pour la résolution de cas réels de conception multimatériaux. L’application à la conception de conduites offshore permet de valider la méthode et de démontrer sa pertinence. / When the design requirements are either too stringent or are conflicting, no monolithic material solution exists. In such cases the selection of a multimaterial could be considered. The primary aim of this thesis is to provide a methodology for designing multi-materials with a prescribed arrangement of the constituent materials. The second objective is to apply this new methodology to the design of a submarine pipeline. From amongst the huge variety of multi-material arrangements available, this study focusses on multilayered stackings and therefore the design methodology becomes a method for selecting the materials of the stack and sizing the layers. This original approach is presented in detail using basic examples in order to match the steps of classical methods for selecting engineering materials. The constraints programming techniques were very useful for solving real multimaterial design problems. Applying this new method to the design of a submarine pipeline permits its validation and provides proof of its relevance.

Les éponges Homoscleromorpha constituent l’une des grandes Classes des Porifera. Particulièrement bien distribuées dans les grottes sous-marines. Leur taxonomie et systématique sont particulièrement difficiles, à cause de l’absence fréquente de caractères diagnostiques. A partir d’une approche de taxonomie intégrative, couplant morphologie, cytologie et génétique, le premier objectif de cette thèse était d’améliorer la connaissance de la biodiversité des Homoscleromorpha. Les espèces nouvelles représentent 40% des éponges récoltées au cours de cette étude. Ce document présente 3 nouvelles espèces et 1 nouveau genre récemment publiés. L’ensemble des résultats acquis au cours de cette thèse appelle à une redéfinition des deux familles provocant un premier grand bouleversement de la Systématique de ce groupe.Un deuxième grand objectif de cette thèse était d’apporter des connaissances sur la diversité chimique et microbienne de ce groupe d’éponges. En étudiant un grand nombre de représentants nous avions l’ambition d’apporter des éléments de compréhension du succès écologique des Homoscleromorpha dans les grottes sous-marines. A l’aide d’approches metabolomiques et de metabarcoding, nous avons mis en évidence des patrons de diversité chimique et microbienne en fonction de différentes variables, traduisant pour certains un signal phylogénétique et dans d’autres une influence de l’environnement. Cette partie de la thèse était un pré-requis indispensable pour comprendre les capacités adaptatives des holobiontes Homoscleromorpha à travers l’expression de métabolites et/ou l’acquisition de microorganismes spécialisés, et leur évolution dans un environnement contraignant. / Homoscleromorpha sponges constitute one of the four Classes among Porifera. Their taxonomy and systematics are challenging due to the frequent absence of diagnostic characters. Particularly well distributed in cryptic habitats like submarine caves. Using an integrative approach based on morphology, cytology and genetics, the first objective of this thesis was to improve our knowledge on the biodiversity of Homoscleromorpha in submarine caves. New species represents 40% of the Homoscleromorpha collected. Here we present 3 new species and one genus recently published, 11 other new species being currently under description. Our results strongly support a redefinition of the two families of Homoscleromorpha. Our results represents a first grand overturn in the systematics of this group.A second objective of this thesis was to improve our knowledge on the chemical and microbial diversity of Homoscleromorpha but also its variability according to the environmental conditions. Our analysis provides preliminary data to address the question of the ecological success of Homoscleromorpha in submarine caves. Metabolomics and metabarcoding data defined patterns of chemical and microbial diversity according to different explicative variables like the taxonomy, the geographical origin or the ecology of the studied species. The patterns of diversity were supported by chemical and microbial markers and they explain a phylogenetic classification in few cases and a geographic origin in others. This study brings first insights into the understanding of the adaptive capacities of the Homoscleromorpha holobiont, through the expression of particular metabolites and/or microorganism.

L’une des caractéristiques électrophysiologiques majeure de la maladie de Parkinson est l’émergence de bouffées de potentiels d’action au niveau du noyau sous-thalamique (NST). Des travaux récents menés in vitro ont soulevé l’hypothèse de l’implication des récepteurs dopaminergiques D5 (RD5) dans la genèse de cette activité pathologique. Nous avons mis en évidence que les RD5, seuls récepteurs D1-like exprimés au niveau du NST, présentent une activité constitutive in vivo, et que celle-ci est bloquée par l’injection locale d’a-flupentixol. Le blocage de cette activité intrinsèque d’une part, améliore le comportement locomoteur d’animaux rendu hémiparkinsonien, et d’autre part réduit la tendance des neurones du NST à décharger en bouffées in vivo et in vitro, signature physiopathologique de la maladie de Parkinson. L’ensemble de ces données souligne le rôle clé des RD5 dans la physiopathologie de la maladie de Parkinson, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques… Outre cette propriété d’agoniste inverse des RD5, l’a-flupentixol est connu pour ses propriétés antipsychotiques en tant qu’antagoniste des RD2. C’est pourquoi lorsqu’il est injecté de façon systémique il induit des troubles moteurs et une catalepsie caractérisés de syndrome extrapyramidaux, même chez les animaux contrôles. Les mécanismes électrophysiologiques qui sous-tendent cet état cataleptique n’ayant jamais été étudié auparavant, nous avons mis en évidence que l’administration, par voie intra-péritonéale, d’a- flupentixol induit des changements drastiques de l’activité électrique au sein du réseau des ganglions de la base. En effet, nous avons observé une augmentation de la fréquence de décharge des neurones du globus pallidus et une diminution de celle-ci au niveau du NST et de la substance noire pars reticulata, accompagnée d’une désorganisation de l’activité électrique au niveau de ces deux noyaux. Cette étude offre une vue d’ensemble sur les mécanismes électrophysiologiques à l’origine des effets secondaires extrapyramidaux induits par les antipsychotiques, et souligne le caractère fondamental de la désorganisation de l’activité électrique des ganglions de la base dans les troubles moteurs. / Burst-firing in the subthalamic nucleus (STN) is a hallmark of Parkinson’s disease. Previous in vitro studies have raised the hypothesis of the involvement of dopamine D5 receptor (D5R) in the genesis of this pathological activity. Here we have shown that D5R exert a constitutive activity in vivo, which can be blocked by local application of a-flupentixol. Blockade of this intrinsic activity improved locomotor behaviour in an animal model of Parkinson’s disease and alleviate burst-firing of STN neurons both in vitro and in vivo. Taken together, these results highlight the key role play by local D5R in the pathophysiology of Parkinson’s disease and open the way to new pharmacological treatment of the disease… In addition to this property D5R inverse agonist, a-flupentixol is known for its antipsychotic properties as a D2R antagonist. Therefore, when injected systemically, it induced motor disturbances and catalepsy characterized as extrapyramidal motor side-effects. The electrophysiological mechanisms underlying this cataleptic state had never been studied before. Here we have demonstrated that the intra-peritoneal administration of a-flupentixol induced dramatic changes in the electrical activity of the basal ganglia network. Indeed, we observed an increase in firing rate of globus pallidus neurons and a decrease in both STN and substantia nigra pars reticulata, accompanied by a disorganisation of the electrical activity of these two nuclei. This study provides an overview of the electrophysiological mechanisms underlying extrapyramidal motor side-effects induced by antipsychotics, and stresses the fundamental nature of the disorganisation of the electrical activity in the basal ganglia network as a source of movement disorders.