En astronautique, une question importante est de contrôler le mouvement d’un satellite soumis à la gravitation des corps célestes de telle sorte que certains indices de performance soient minimisés (ou maximisés). Dans cette thèse, nous nous intéressons à la minimisation de la norme L¹ du contrôle pour le problème circulaire restreint des trois corps. Les conditions nécessaires à l’optimalité sont obtenues en utilisant le principe du maximum de Pontryagin, révélant l’existence de contrôles bang-bang et singuliers. En s’appuyant sur les résultats de Marchal [1] et Zelikin et al. [2], la présence du phénomène de Fuller est mise en évidence par l’analyse des es extrêmales singulières. La contrôlabilité pour le problème à deux corps (un cas dégénéré du problème circulaire restreint des trois corps) avec un contrôle prenant des valeurs dans une boule euclidienne est caractérisée dans le chapitre 2. Le résultat de contrôlabilité est facilement étendu au problème des trois corps puisque le champ de vecteurs correspondant à la dérive est récurrent. En conséquence, si les trajectoires contrôlées admissibles restent dans un compact fixé, l’existence des solutions du problème de minimisation L¹ peut être obtenu par une combinaison du théorème de Filippov (voir [4, chapitre 10]) et une procédure appropriée de convexification (voir [5]). En dimension finie, le problème de minimisation L¹ est bien connu pour générer des solutions où le contrôle s’annule sur certains intervalles de temps. Bien que le principe du maximum de Pontryagin soit un outil puissant pour identifier les solutions candidates pour le problème de minimisation L¹, il ne peut pas garantir que ces candidats sont au moins localement optimaux sauf si certaines conditions d’optimalité suffisantes sont satisfaites. En effet, il est une condition préalable pour établir (et pour être capable de vérifier) les conditions d’optimalité nécessaires et suffisantes pour résoudre le problème de minimisation L¹. Dans cette thèse, l’idée cruciale pour obtenir de telles conditions est de construire une famille paramétrée d’extrémales telle que l’extrémale de référence peut être intégrée dans un champ d’extrémales. Deux conditions de non-pliage pour la projection canonique de la famille paramétrée d’extrémales sont proposées. En ce qui concerne le cas de points terminaux fixés, ces conditions de non-pliage sont suffisantes pour garantir que l’extrémale de référence est localement minimisante tant que chaque point de commutation est régulier (cf. chapitre 3). Si le point terminal n’est pas fixe mais varie sur une sous-variété lisse, une condition suffisante supplémentaire impliquant la géométrie de variété de cible est établie (cf. chapitre 4). Bien que diverses méthodes numériques, y compris celles considérées comme directes [6, 7], indirectes [5, 8], et hybrides [11], dans la littérature sont en mesure de calculer des solutions optimales, nous ne pouvons pas attendre d’un satellite piloté par le contrôle optimal précalculé (ou le contrôle nominal) de se déplacer sur la trajectoire optimale précalculée (ou trajectoire nominale) en raison de perturbations et des erreurs inévitables. Afin d’éviter de recalculer une nouvelle trajectoire optimale une fois que la déviation de la trajectoire nominale s’est produite, le contrôle de rétroaction optimale voisin, qui est probablement l’application pratique la plus importante de la théorie du contrôle optimal [12, Chapitre 5], est obtenu en paramétrant les extrémales voisines autour de la nominale (cf. chapitre 5). Étant donné que la fonction de contrôle optimal est bang-bang, le contrôle optimal voisin comprend non seulement la rétroaction sur la direction de poussée, mais aussi celle sur les instants de commutation. En outre, une analyse géométrique montre qu’il est impossible de construire un contrôle optimal voisin une fois que le point conjugué apparaisse ou bien entre ou bien à des instants de commutation. / In astronautics, an important issue is to control the motion of a satellite subject to the gravitation of celestial bodies in such a way that certain performance indices are minimized (or maximized). In the thesis, we are interested in minimizing the L¹-norm of control for the circular restricted three-body problem. The necessary conditions for optimality are derived by using the Pontryagin maximum principle, revealing the existence of bang-bang and singular controls. Singular extremals are analyzed, and the Fuller phenomenon shows up according to the theories developed by Marchal [1] and Zelikin et al. [2, 3]. The controllability for the controlled two-body problem (a degenerate case of the circular restricted three-body problem) with control taking values in a Euclidean ball is addressed first (cf. Chapter 2). The controllability result is readily extended to the three-body problem since the drift vector field of the three-body problem is recurrent. As a result, if the admissible controlled trajectories remain in a fixed compact set, the existence of the solutions of the L¹-minimizaion problem can be obtained by a combination of Filippov theorem (see [4, Chapter 10], e.g.) and a suitable convexification procedure (see, e.g., [5]). In finite dimensions, the L¹-minimization problem is well-known to generate solutions where the control vanishes on some time intervals. While the Pontryagin maximum principle is a powerful tool to identify candidate solutions for L1-minimization problem, it cannot guarantee that the these candidates are at least locally optimal unless sufficient optimality conditions are satisfied. Indeed, it is a prerequisite to establish (as well as to be able to verify) the necessary and sufficient optimality conditions in order to solve the L¹-minimization problem. In this thesis, the crucial idea for establishing such conditions is to construct a parameterized family of extremals such that the reference extremal can be embedded into a field of extremals. Two no-fold conditions for the canonical projection of the parameterized family of extremals are devised. For the scenario of fixed endpoints, these no-fold conditions are sufficient to guarantee that the reference extremal is locally minimizing provided that each switching point is regular (cf. Chapter 3). If the terminal point is not fixed but varies on a smooth submanifold, an extra sufficient condition involving the geometry of the target manifold is established (cf. Chapter 4). Although various numerical methods, including the ones categorized as direct [6, 7], in- direct [5, 8, 9], and hybrid [10], in the literature are able to compute optimal solutions, one cannot expect a satellite steered by the precomputed optimal control (or nominal control) to move on the precomputed optimal trajectory (or nominal trajectory) due to unavoidable perturbations and errors. In order to avoid recomputing a new optimal trajectory once a deviation from the nominal trajectory occurs, the neighboring optimal feedback control, which is probably the most important practical application of optimal control theory [11, Chapter 5], is derived by parameterizing the neighboring extremals around the nominal one (cf. Chapter 5). Since the optimal control function is bang-bang, the neighboring optimal control consists of not only the feedback on thrust direction but also that on switching times. Moreover, a geometric analysis shows that it is impossible to construct the neighboring optimal control once a conjugate point occurs either between or at switching times.

La neurogenèse hippocampique adulte fait référence à la création de neurones durant la vie adulte dans le gyrus denté de l’hippocampe. Une décennie de recherche a démontré l’importance de cette neurogenèse chez l’adulte dans les processus de mémoire. En particulier, la neurogenèse adulte est nécessaire à l’apprentissage spatial et l’apprentissage spatial lui-même augmente la survie et accélère le développement d’une population de nouveaux neurones immatures. Cependant, l’implication de ces nouveaux neurones « sélectionnés » par l’apprentissage dans le devenir de la mémoire reste incertaine. En conséquence, le travail de cette thèse porte sur l’étude du rôle de ces nouveaux neurones dans les processus de mémoire spatiale à long terme résultants de l’apprentissage d’origine, comme la restitution et la reconsolidation de la mémoire. En effet depuis plus d’un siècle, on sait qu’un apprentissage n’induit pas immédiatement une mémoire stable. Les souvenirs sont tout d’abord fragiles, puis vont au fil du temps devenir stables et insensibles aux perturbations via un processus appelé «consolidation de la mémoire». Cependant ce processus n’est pas immuable ; les souvenirs établis peuvent à nouveau devenir labiles lorsqu'ils sont rappelés ou réactivés lors d’une restitution de la mémoire. Cette déstabilisation d’une mémoire consolidée nécessite alors un nouveau processus de stabilisation appelé « reconsolidation de la mémoire ». Depuis sa découverte, la reconsolidation a vivement intéressé le milieu de la recherche sur la mémoire et un nombre croissant d’études a cherché à comprendre les mécanismes sous-tendant cette reconsolidation, en particulier dans l'hippocampe. Étonnamment, le processus de reconsolidation n’a été que très peu envisagé dans le contexte de la neurogenèse hippocampique adulte.Nous avons tout d’abord mis au point un protocole de reconsolidation de la mémoire spatiale du rat dans le labyrinthe aquatique de Morris. Cela nous a permis de montrer que les néo-neurones nés avant l’apprentissage étaient activés lors de la reconsolidation de la mémoire spatiale, ce qui n’est pas le cas des neurones issus du développement précoce. Afin de pouvoir établir une relation de causalité entre néo-neurones et processus de reconsolidation, nous avons ensuite développé un outil basé sur la technique pharmacogénétique des DREADDs (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs) couplés à un rétrovirus. Cet outil permet de marquer les néo-neurones à leur naissance et de les manipuler (inhiber ou stimuler l’activation) plus tard, lors des processus de mémoire à long terme. Nous avons observé que les néo-neurones immatures modifiés par l’apprentissage étaient non seulement activés par la reconsolidation mais également nécessaire à celle-ci, à l’inverse des néo-neurones matures au moment de l’apprentissage. Nous avons enfin montré que stimuler l’activité des néo-neurones au moment de la restitution de la mémoire améliorait les performances des rats dans le labyrinthe aquatique.Ensemble, ces résultats de thèse soulignent le rôle critique de la neurogenèse hippocampique adulte dans la stabilisation de la mémoire spatiale à long terme. / Adult hippocampal neurogenesis refers to the creation of neurons during adult life in the dentate gyrus of the hippocampus. A decade of research has demonstrated the importance of this adult neurogenesis in memory processes. In particular, adult neurogenesis is necessary for spatial learning and spatial learning itself increases survival and accelerates the development of a population of new immature neurons. However, the involvement of these new modified / promoted / amplified / selected neurons by learning in the fate of memory remains unclear. The work of this thesis focuses on the study of the role of these new neurons in the long-term spatial memory processes resulting from the original learning, such as retrieval and reconsolidation.For more than a century, we know that learning does not immediately induce a stable memory. Memories are fragile at first and then become stable and insensitive to interferences over time, through a process called “memory consolidation". However this process is not immutable; the established memories can become labile again when they are reactivated during memory recall. This destabilization of a consolidated memory requires then a new stabilization process called "memory reconsolidation". Since its discovery, the reconsolidation process has strongly interested the memory research community and a growing number of studies have sought to understand the mechanisms underlying this reconsolidation, particularly in the hippocampus. Surprisingly, the process of reconsolidation has rarely been considered in the context of adult hippocampal neurogenesis.We first developed a protocol for memory reconsolidation of spatial memory in the Morris water maze in rats. This allowed us to show that new neurons born before learning were activated during reconsolidation of spatial memory, which is not the case of the neurons generated during the early development. In order to establish a causal relationship between new neurons and reconsolidation, we developed a tool based on the pharmacogenetic technique of DREADDs (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs) coupled with a retrovirus. This tool is used to tag new neurons at their birth and manipulate them (inhibit or stimulate their activation) later during long-term memory processes. We observed that the population of neurons that were immature at the time of learning are not only activated by but also necessary for reconsolidation, unlike new neurons that were mature at the time of learning. We have finally shown that stimulating the activity of new neurons during retrieval improves the performance of rats in the water maze.All together, these thesis results highlight the critical role of adult hippocampal neurogenesis in long-term spatial memory stabilization.

Un des rôles des SIG 3D est d'intégrer et de mettre en cohérence des données issues de producteurs de données variés tout en respectant les choix faits en fonction des besoins des utilisateurs, en termes de géométrie et de topologie. Les SIG 3D actuels utilisent généralement une modélisation géométrique et topologique unique qui facilite, entre autres, les requêtes comme celles calculées à partir des modéles topologiques tels que le parcours de proche en proche des primitives géométriques d'un objet ou de ses voisins. En contrepartie, cette homogénéisation entraîne une perte des spécificités des modèles, de lourds calculs de conversion et ne corrige pas, sans une aide extérieure, les problèmes inhérents à l'acquisition et à la modélisation. Cette thèse propose un modèle d'analyse pour les SIG 3D permettant d'opérer des requêtes sur un objet (analyse intra-objet), quel que soit le choix technique de l'utilisateur, ou sur un ensemble d'objets (analyse inter-objets), même s'ils ne sont pas parfaitement cohérents. A partir de principes issus de la cristallographie, ce modèle, nommé Cristage, analyse les symétries de chaque objet pour décrire sa structure, c'est-à-dire la manière dont les primitives sont agencées entre elles. Complémentaire des modèles topologiques, cette première abstraction donne une vision globale de l'objet, ce qui facilite certaines requêtes comme l'extraction du toit d'une cavité ou la simplification géométrique d'un bâtiment 3D. L'analyse des différents éléments de symétrie (plans, axes et centre) offre une seconde abstraction : la maille. Considérée en cristallographie comme l'enveloppe du plus petit parallélépipède conservant les propriétés géométriques, elle est utilisée comme une boîte englobante adaptée à la forme de l'objet. Elle permet, en particulier, la mise en relation logique des objets géographiques, quelle que soit leur dimension. A l'aide des mailles, deux graphes sont calculés. Le premier, qualifié de graphe d'incidence, décrit les relations entre objets et facilite le parcours entre eux. Le second, appelé graphe temporel, dessine, pour un objet, l'évolution de ses relations avec son environnement / This work proposes a model for analysis based on 3D GIS. The proposed approach allows queries to be made on one object (intra-object analysis) or a set of objects (inter-objects analysis) even if the geometrical coherence between objects is not perfect. From crystallographic principles, this model analyses the symmetric features of each object to describe its structure i.e. the way which geometric primitives are arranged together. This first abstraction, the structure, gives a global overview of the object. A second abstraction, the lattice unit, is obtained through the analysis of symmetric elements. It is used like a 3D Bounding Box adapted to the object shape. It allows relationships of geographical objects whatever their geometric dimension. With the help of lattice units, two graphs are computed to describe relationships between objects and to draw, for one object, the evolution of its relationship with its own environment

L’analyse de la surface par des moyens spatiaux des objets du Système Solaire permet de remonter aux processus géologiques, géochimiques et climatiques qui s’y sont déroulés. La microscopie hyperspectrale dans le proche infrarouge, de par sa faculté à analyser la composition moléculaire et minéralogique d’un échantillon à l’échelle des grains, est une technique novatrice dans le cadre de la planétologie, amenée à compléter les mesures effectuées depuis l’orbite et celles des autres instruments d'analyse in situ. Les développements techniques récents liés aux détecteurs matriciels dans le proche infrarouge, aux machines cryogéniques de dimension et masse réduites, ainsi qu’aux systèmes dispersifs nous donnent désormais la capacité de développer des microscopes hyperspectraux compatibles en termes de masse, volume, puissance et télémétrie avec les contraintes fortes liées à un atterrisseur/rover. Le concept développé a ainsi donné naissance à l’instrument MicrOmega, sélectionné pour faire partie de la charge utile Pasteur du rover ExoMars de l'ESA. Mon travail de thèse s'est tout d'abord fixé pour objectif d'étudier l'extension de la gamme spectrale de l'instrument vers l'infrarouge au-delà de 2.5 µm afin d'identifier et de caractériser d'éventuels composés carbonés ; j'ai procédé à l'analyse des conséquences de cette extension sur la conception de l'instrument. Les résultats de ces études ont permis de faire évoluer le design et les spécifications de l'instrument MicrOmega pour ExoMars. Mon implication dans la préparation de cette mission m'ont conduit à développer des algorithmes de détection automatiques de composés spécifiques au sein d'un échantillon, de manière à coupler les mesures de MicrOmega avec celles du spectromètre RAMAN RLS et du laser à désorption de MOMA, permettant ainsi d'accroître la synergie entre les instruments de la charge utile.Au cours de ma thèse, le décalage du lancement de la mission Phobos Grunt a permis de proposer d'y adjoindre un modèle de MicrOmega ; j'ai ainsi pu participer à l'ensemble des phases de développement d'un modèle de vol de MicrOmega, de sa conception initiale à l'étalonnage final. Suite à ce développement, une autre mission d'opportunité est apparue, à laquelle j'ai également été associé : l'instrument MicrOmega a été sélectionné pour la mission Hayabusa-2, destinée à l'analyse in situ d'un astéroïde-C. / The characterization of the surface of planetary objects, through space observations, gives key clues to the past and present geological, geochemical and climate processes. Near-infrared hyperspectral microscopy, through its capability to identify the molecular and mineralogical composition of a sample at its grain size, is an innovative technique that will efficiently complement both remote sensing and in situ measurements. Recent technical achievements in near-infrared detectors, space cryo-coolers and dispersive systems, has enabled us to design MicrOmega, a highly miniaturized near-infrared hyperspectral microscope, to be implemented on landers/rovers: it has been selected within the Pasteur payload of the ESA ExoMars rover, with launch scheduled for 2018.My thesis activity started with the study of the extension of the spectral range beyond 2.5 µm, driven by the goal of identifying and characterizing potential organic compounds, and with the analysis of the impact on the instrument design of such an extension. The outcomes were used to set the MicrOmega / ExoMars instrument baseline. My involvement in this program included the development of algorithms enabling, in an automated way, the identification and the location, within the analyzed samples, of compounds with specific composition; it will be used both to limit the amount of information to be downloaded, and to indicate key targets for point analyzers, such as the Raman spectrometer RLS and the laser desorption spectrometer MOMA, thus increasing the synergy between the suite of ExoMars laboratory instruments. During my thesis, the shift of the launch of the Phobos Grunt mission opened the possibility to develop and deliver a flight model of MicrOmega, in less than two years; I thus have been involved in all steps of its development, from its design to its final calibration. As a follow-up, another mission of opportunity emerged, to which I have also been associated: MicrOmega has been selected as part of the Hayabusa-2 mission, which will in situ analyze a C-type asteroid.

L’imagerie échographique a connu un fort développement ces dernières années. Elle possède une cadence d’imagerie allant jusqu’à plusieurs milliers d’images par secondes notamment avec l’émergence des méthodes dites ultrarapides. Il s’agit donc de la modalité la plus adaptée pour des applications cardiaques permettant non seulement la reconstruction d’images mais également l’extraction de paramètres pour la caractérisation tissulaire, comme l’anisotropie locale présente dans le cœur. En effet, cet arrangement fibreux peut être modifié dans le cas de pathologies cardiaques. L’objectif de ce travail de doctorat est le développement d’une méthode d’extraction par imagerie ultrasonore 3D de l’orientation locale d’un milieu anisotrope. Cette approche doit permettre l’imagerie avec un large champ de vue pour être appliquée en imagerie cardiaque. Enfin, la validation de la chaîne de traitement est nécessaire. Pour répondre à ces problématiques, plusieurs solutions ont été proposées. Tout d’abord, l’orientation locale a été évaluée grâce à une méthode de cohérence spatiale permettant l’estimation de l’orientation dans un plan parallèle à la surface de la sonde. Une fois mise au point et validée, cette stratégie a été étendue afin d’extraire l’orientation locale en 3D et non uniquement l’angle dans un plan. Enfin, l’étude de différents types de transmissions a également été effectuée dans le but d’élargir le champ de vue imagé. Toutes ces méthodes originales ont été appliquées et validées sur des données acquises sur fantôme et in vivo. Ainsi, la détermination de l’orientation locale d’un milieu anisotrope a tout d’abord été réalisée sur un fantôme monodirectionnel puis sur le biceps d’un volontaire. Pour cela, un système expérimental constitué de quatre échographes de recherche a été élaboré grâce à la mise en commun d’équipements de CREATIS et du LabTAU, un autre laboratoire Lyonnais, afin d’acquérir des données en 3D. Ces travaux ont ainsi permis l’extension au cas d’une orientation non parallèle à la surface de la sonde d’un milieu anisotrope ainsi qu’une amélioration en termes de taille de champ de vue de la méthode existante. La validation de toute la chaîne de traitement a été réalisée. L’application au tissu cardiaque in vivo s’inscrit dans les directes perspectives des travaux / Ultrasound imaging has strongly developed in recent years. It reaches now a frame rates of several thousand images per second, thanks to the emergence of ultrafast imaging. It is therefore the most suitable modality for cardiac applications. Not only does it allow the reconstruction of images, it also enables the extraction of parameters for tissue characterization, such as local anisotropy inside the heart muscle. Indeed, this fibrous layout can be modified in the case of cardiac pathologies. The aim of this doctoral work is the development of a method to extract the local orientation of an anisotropic environment by 3D ultrasound imaging. This approach should allow imaging with a wide field a view to be applied in cardiac imaging. Finally, the validation of the processing chain is necessary. To address these issues, several solutions have been proposed. First, the local orientation was evaluated using a spatial coherence method. It allowed assessing the orientation of fibres in a plane parallel to the surface of the probe. Once developed and validated, this strategy was extended to extract the local orientation in 3D and not only the angle in a plane. Finally, the study of different types of transmissions was also carried out in order to widen the imaged field of view. All these original methods have been applied and validated on phantom and in vivo data: the determination of the local orientation of an anisotropic environment was first performed on a monodirectional phantom and then on the biceps of a volunteer. For this purpose, an experimental system consisting of four research ultrasound scanners was developed thanks to the sharing of equipment from CREATIS and LabTAU, another laboratory in Lyon, in order to acquire 3D data. This work has thus made it possible both to extend an anisotropic environment to the case of an orientation not parallel to the surface of the probe and to improve the size of the field of view of the existing method. The validation of the entire processing chain has been completed. Applying this method to in vivo cardiac tissue is directly part of future studies

Le concept de l'optique de transformation qui permet de contrôler le trajet des ondes électromagnétiques à volonté en appliquant une variation spatiale judicieusement définie dans les paramètres constitutifs, est exploré pour concevoir des nouveaux types d'antennes et de dispositifs micro-ondes. Dans une première partie, basée sur la transformation de coordonnées, un dispositif d'illusion capable de modifier l'apparence d'une émission électromagnétique et de la délocaliser, est validé par le biais de simulations numériques. Un dispositif de transition de guide d'ondes, permettant d'assurer une transmission quasi totale entre deux guides d'ondes de sections transversales différentes est également conçu et validé expérimentalement par l'utilisation des résonateurs à métamatériaux. Dans une seconde partie, la transformation de l'espace basée sur l'équation de Laplace est étudiée pour concevoir des lentilles pour les applications antennaires. Une lentille de focalisation capable de restaurer les émissions en phase d'un réseau conforme d'éléments rayonnants et une lentille à dépointage qui permet de dévier la direction du faisceau rayonné d'une antenne sont conçues. Des prototypes fabriqués à partir d'un matériau isotrope tout-diélectrique grâce à la technologie d'impression en trois dimensions (3D) permettent de valider expérimentalement la fonctionnalité des lentilles sur une large bande de fréquence. / The concept of transformation optics which can control electromagnetic waves at will by applying a judiciously defined spatial variation in the constitutive parameters is explored to design novel type antennas and microwave devices. In a first part, based on coordinate transformation, an illusion device able to modify the appearance of an electromagnetic emission and then delocalize it is validated through numerical simulations. A waveguide tapering device allowing to assure quasi-total transmission between two waveguides of different cross-sections is also designed and validated experimentally through the use of metamaterial resonators. In a second part, space transformation based on Laplace's equation is studied to design lenses for antenna applications. A beam focusing lens able to restore in-phase emissions from a conformal array of radiators and a beam steering lens that allows deflecting the radiated bema of an antenna are designed. Prototypes fabricated by an all-dielectric isotropic material through three-dimensional (3D) polyjet printing technology allow to experimentally validate the functionality of the lenses on a wide frequency range.

La diversité des systèmes de culture et des variétés joue un rôle important dans la capacité des agricultures familiales à résister aux chocs socio-économiques et environnementaux. Pour une meilleure conservation, cette diversité agricole doit d’être caractérisée et suivie dans l’espace et le temps. Tandis qu’ils étaient dominés par des éléments sur le prix, les surfaces et les productions jusqu’à récemment, les systèmes de suivi agricole commencent à intégrer les questions de diversité. Alors que jusqu’à la fin des années 1990 elle était considérée comme un facteur limitant dans l’amélioration de la productivité des systèmes d’exploitations dans le processus de sélection variétale. Or dans une situation d’incertitude pluviométrique, pour réduire le risque de cet aléa, les agriculteurs ont recours à plusieurs espèces et variétés pour survivre et produire au travers de tous les aléas rencontrés. La stratégie paysanne consiste à cultiver à la fois plusieurs variétés présentant diverses caractéristiques agronomiques (précocité, rendement, résistance aux pathologies, aux parasites, à la sécheresse, etc.) et culinaires dans un même champ ou dans des champs différents. Cette stratégie permet aux paysans de cultiver les variétés s’adaptant le mieux aux conditions pédologiques de leurs champs et répondant à la fois à leurs divers besoins.C’est dans ce contexte que se situe la présente thèse qui vise principalement à analyser la structuration spatiale de l’agrobiodiversité dans la zone cotonnière. Pour atteindre cet objectif, plusieurs méthodes et approches ont été utilisées. L’approche adoptée combine l’analyse numérique d’images satellitaires et l’utilisation de données issues d’enquêtes de terrain. L’analyse de ces données s’appuie sur la distribution spatiale de la biodiversité et sa corrélation avec les pratiques et les conditions agro-écologiques, les résultats et les performances agronomiques.Les principaux résultats issus de l’analyse des données de l’étude sont :a) On observe une grande hétérogénéité et une diversité des paysages dans la zone cotonnière du Mali-Sud avec au total, onze (11) unités de paysages ;b) On constate une grande diversité au niveau spécifique et des systèmes de culture. Les valeurs moyennes de l’indicateur de diversités spécifiques les plus sont enregistrées dans les villages où la moyenne pluviométrique est comprise entre 700 à 1000 mm d’eau suivis par des villages de moins de 700 mm ;c) L’indicateur de pression spécifique montrant une répartition géographique des pressions des différentes espèces culturales. En effet dans les villages où le coton est en tête de rotation, il exerce une forte pression sur les autres espèces. Dans ces villages, la surface en coton est beaucoup plus importante que celle des autres espèces ;d) Le rendement fait constater que la plupart des villages ont des moyens de coton au-dessus de la moyenne nationale en 2015. En analysant son évolution entre 2013 et 2015, on constate une baisse de rendement dans la plupart des villages même si cette baisse est très souvent en dent de scie avec des hausses en 2013 et 2014.e) L’indicateur de stabilité du rendement montrant que les rendements sont stables avec toutes les espèces sauf le maïs.f) Ces résultats ouvrent la voie à une plus grande contribution de la géographie dans l’analyse agronomique. / The diversity of cropping systems and varieties plays an important role in the ability of family farms to withstand socio-economic and environmental shocks. For better conservation, this agricultural diversity needs to be characterized and monitored in space and time. While they were dominated by elements of price, area and production until recently, agricultural monitoring systems are beginning to integrate diversity issues. The diversity of cropping systems and varieties plays an important role in the ability of family farms to resist socio-economic and environmental shocks, whereas until the end of the 1990s it was considered as a limiting factor in improving the productivity of farming systems in varietal selection processes. In a situation of uncertain rainfall, to reduce the risk of this hazard, farmers use several species and varieties to survive and produce through all the hazards encountered. The peasant strategy consists in cultivating several varieties with different agronomic characteristics (early maturity, yield, resistance to diseases, parasites and drought, etc.) and culinary in the same field or in different fields. This strategy allows farmers to cultivate the varieties best suited to the soil conditions of their fields and to meet their diverse needs.It is in this context that this thesis focuses on the spatial structuring of agrobiodiversity in the cotton zone. To achieve this objective, several methods and approaches have been used. The approach adopted combines the digital analysis of satellite imagery and the use of data from field surveys. The analysis of these data is based on the spatial distribution of biodiversity and its correlation with agro-ecological practices and conditions, agronomic performance and performance.The main results from the analysis of the study data are:a) There is a great heterogeneity and diversity of landscapes in the cotton zone of Mali-Sud with a total of eleven (11) landscape units;b) There is great diversity at the specific level and in cropping systems. The mean values of the most specific indicator of diversity are recorded in villages where the mean rainfall is between 700 and 1000 mm of water followed by villages of less than 700 mm;c) The specific pressure indicator shows a geographical distribution of the pressures of the different crop species. Indeed, in villages where cotton is at the head of rotation, it exerts strong pressure on other species. In these villages, the cotton area is much larger than for the other species;d) For yield, most villages have average yields of cotton above the national average in 2015. Analyzing its evolution between 2013 and 2015, there is a decline in yield in most villages if this decline is very often sawtooth with increases in 2013 and 2014.e) The yield stability indicator shows that yields are stable with all species except maize.These results open the way for a greater contribution of geography in agronomic analysis.

Notre travail a montré qu’un système de surveillance épidémiologique (SEpi), comme ceux basés sur la téléphonie mobile, doit être obligatoirement intégré au système national. Souvent les acteurs extérieurs imposent et décident de la mise en place d’un système d'information (SI), sans réelle concertation avec les utilisateurs et responsables, sans intégration au système national, sans réflexion à long terme, sur le fonctionnement, les coûts, les développements. Les utilisateurs et les responsables doivent s’approprier le dispositif, tant dans sa mise en place que dans le maintien, le développement et l’analyse. L’exemple de la variation spatio-temporelle du paludisme a montré que des facteurs non sanitaires, en l’occurrence environnementaux, impactent sur la survenue d’épidémies. Il est donc nécessaire, pour avoir une vision de la situation épidémiologique dans un contexte de décision nationale, d’intégrer ces facteurs pour optimiser l’analyse et la SEpi. Il est indispensable, pour une analyse utile d’une situation épidémiologique, d’avoir, en temps réel, des échelles spatiales et temporelles très fines. Le succès du développement d’un SI réside principalement dans l’implication des autorités à chaque niveau hiérarchique. Sans politique de SIS décidée au plus haut niveau, structurée et activement coordonnée, toute mise en œuvre d’un nouvel outil (tablette, téléphone etc.) est vouée à l’échec, quel que soit le budget alloué.Il faut sortir de la tradition de bilan/rapport annuels qui n’analyse que des informations agrégées passées, déconnectées du SI national, pour entrer dans la SEpi 2.0 en temps réel, réactive, intégrée dans un SIS structuré et coordonnée nationalement. / Our work has shown that an epidemiological surveillance system (SEpi), such as those based on mobile phones, must be integrated into the national system. Often external actors impose and decide on the implementation of an information system (IS), without real consultation with users and managers, without integration into the national system, without long-term reflection on the functioning, costs and developments. Users and managers must take ownership of the system, both in its implementation and in its maintenance, development and analysis. The example of the spatial and temporal variation of malaria has shown that non-health factors, in this case environmental factors, have an impact on the occurrence of epidemics. It is therefore necessary, in order to have a vision of the epidemiological situation in a national decision-making context, to integrate these factors to optimize the analysis and the SEpi. It is essential, for a useful analysis of an epidemiological situation, to have, in real time, very fine spatial and temporal scales. The success of IS development depends mainly on the involvement of authorities at each hierarchical level. Without an SIS policy decided at the highest level, structured and actively coordinated, any implementation of a new tool (tablet, mobile phone, etc.) is doomed to failure, regardless of the budget allocated.It is necessary to move away from the tradition of annual review/reporting, which only analyses past aggregated information, disconnected from the national IS, to enter SEpi 2.0 in real time, reactive, integrated into a structured and nationally coordinated SIS.

La période Archaïque, longue de 7000 ans, reste peu connue dans la moyenne vallée des Outaouais malgré son importance. Le site Pointe-Gatineau, à proximité du delta de la rivière Gatineau, a le potentiel d’accroître notre connaissance de cette période. Les nombreuses datations radiocarbones qui y ont été réalisées indiquent que le site abrite des occupations se succédant pendant presque toute la période Archaïque. Le site contient d’ailleurs une accumulation impressionnante de vestiges difficile à associer à des occupations distinctes. Cette complexité non résolue limite les interprétations qui ont pu être tirées jusqu’à maintenant. Ainsi, je propose une analyse spatiale fine des vestiges de manière à démêler les diverses occupations de Pointe-Gatineau. Je préconise une méthode quantitative pour distinguer des ensembles contemporains de vestiges et les assigner à des horizons temporels grâce à leur association à des structures datées. Ce travail initial me permet ensuite de réaliser une analyse comparative des périodes d’occupation du site. J’étends enfin cette analyse comparative à des sites contemporains de la région immédiate : les sites BiFw-20 et BiFw-26 de Kabeshinàn (le nom algonquien du secteur du parc du Lac-Leamy), ainsi que les sites de Rockcliffe Portage-1 (BiFw-91), de l’île aux Allumettes (BkGg-11), de l’île Morrison (BkGg-12) et du parc national de Plaisance (BjFs-23). Ces analyses comparatives s’attardent à l’utilisation de l’espace, aux restes fauniques, au débitage et à l’outillage lithique. En guise d’intégration des connaissances, je tente de qualifier les transitions et distinctions qui s’observent à Pointe-Gatineau au fil des occupations successives et de mieux cerner la place de Pointe-Gatineau dans la moyenne vallée des Outaouais. Je conclus que l’occupation du site se concentre de la fin de l’Archaïque moyen au début de l’Archaïque supérieur, tandis que l’occupation du site à l’Archaïque terminale apparait de moindre importance. Je reconnais une transition progressive d’une période à l’autre plutôt que des changements abrupts au plan des schèmes d’établissement et des modes de subsistance. / The Archaic period lasts for 7 millennia yet remains largely unknown despite its importance. Pointe-Gatineau, an archaeological site near the Gatineau River delta, can increase our knowledge of the Archaic period. Radiocarbon dating suggests that the site was occupied during most of the period. These successive occupations result in an accumulation of archaeological deposits, which are difficult to link to a single occupation. This unresolved confusion restricts the interpretation that has been proposed so far. I put forward a spatial analysis approach with the aim of untangling Pointe-Gatineau’s many occupations. I favour a quantitative method to create groups of objects and attribute them to a temporal horizon through their association to a dated structure. This first step leads me to compare the site’s multiple occupational periods. I attempt a second comparative analysis with contemporary sites in the region: BiFw-20 and BiFw-26 in Kabeshinàn (Leamy Lake Park) as well as Rockcliffe Portage-1 (BiFw-91), Allumette Island (BkGg-11), Morrison Island (BkGg-12) and the parc national de Plaisance (BjFs-23). These comparative analyses focus on usage of space, faunal remains, debitage and lithic tools. This research project leads me to describe the transitions and gaps that are visible throughout Pointe-Gatineau’s long occupation and to better understand the site’s place in the middle Ottawa Valley. I conclude that the occupation is concentrated at the end of the Middle Archaic through the beginning of the Late Archaic. Pointe-Gatineau’s Terminal Archaic occupation appears marginal. I qualify the transition as gradual rather than abrupt in terms of subsistence and settlement patterns.

Le système visuel a évolué de manière à prendre en compte les conséquences de nos mouvements sur notre perception. L’évolution nous a particulièrement doté de la capacité à percevoir notre environnement visuel comme stable et continu malgré les importants déplacements de ses projections sur nos rétines à chaque fois que nous déplaçons nos yeux, notre tête ou notre corps. Des études chez l’animal ont récemment montré que dans certaines aires corticales et sous-corticales, impliquées dans le contrôle attentionnel et dans l’élaboration des mouvements oculaires, des neurones sont capables d’anticiper les conséquences des futurs mouvements volontaires des yeux sur leurs entrées visuelles. Ces neurones prédisent ce à quoi ressemblera notre environnement visuel en re-cartographiant la position des objets d’importance à l’endroit qu’ils occuperont après l’exécution d’une saccade. Dans une série d’études, nous avons tout d’abord démontré que cette re- cartographie pouvait être évaluée de manière non invasive chez l’Homme avec de simples cibles en mouvement apparent. En utilisant l’enregistrement des mouvements des yeux combinés à des méthodes psychophysiques, nous avons déterminé la distribution des erreurs de re-cartographie à travers le champ visuel et ainsi découvert que la compensation des saccades oculomotrices se faisait de manière relativement précise. D’autre part, les patterns d’erreurs observés soutiennent un modèle de la constance spatiale basé sur la re-cartographie de pointeurs attentionnels et excluent d’autres modèles issus de la littérature. Par la suite, en utilisant des objets en mouvement continu et l’exécution de saccades au travers de leurs trajectoires, nous avons mis à jour une visualisation directe des processus de re-cartographie. Avec ce nouveau procédé nous avons à nouveau démontré l’existence d’erreurs systématiques de correction pour les saccades, qui s’expliquent par une re-cartographie imprécise de la position attendue des objets en mouvement. Nous avons par la suite étendu notre modèle à d’autres types de mouvements du corps et notamment étudié les contributions de récepteurs sous-corticaux (otoliths et canaux semi-circulaires) dans le maintien de la constance spatiale à travers des mouvements de la tête. Contrairement à des études décrivant une compensation presque parfaite des mouvements de la tête, nous avons observé une rupture de la constance spatiale pour des mouvements de roulis et de translation de la tête. Enfin, nous avons testé cette re-cartographie de la position des objets compensant un déplacement oculaire avec des cibles présentées à la limite du champ visuel, une re-cartographie censée placer la position attendue de l’objet à l’extérieur du champ visuel. Nos résultats suggèrent que les aires visuelles cérébrales impliquées dans ce processus de re-cartographie construisent une représentation globale de l’espace allant au-delà du traditionnel champ visuel. Pour finir, nous avons conduit deux expériences pour déterminer le déploiement de l’attention à travers l’exécution de saccades. Nous avons alors démontré que l’attention capturée par la présentation brève d’un stimuli est re-cartographiée à sa position spatiale correcte après l’exécution d’une saccade, et que cet effet peut être observé avant même l’initiation d’une saccade. L’ensemble de ces résultats démontre le rôle des pointeurs attentionnels dans la gestion du rétablissement des positions d’un objet dans l’espace ainsi que l’apport des mesures comportementales à un champ de recherche initialement restreint à l’électrophysiologie / The visual system has evolved to deal with the consequences of our own movements onour perception. In particular, evolution has given us the ability to perceive our visual world as stableand continuous despite large shift of the image on our retinas when we move our eyes, head orbody. Animal studies have recently shown that in some cortical and sub-cortical areas involved inattention and saccade control, neurons are able to anticipate the consequences of voluntary eyemovements on their visual input. These neurons predict how the world will look like after a saccadeby remapping the location of each attended object to the place it will occupy following a saccade.In a series of studies, we first showed that remapping could be evaluated in a non-invasive fashion in human with simple apparent motion targets. Using eye movement recordingsand psychophysical methods, we evaluated the distribution of remapping errors across the visualfield and found that saccade compensation was fairly accurate. The pattern of errors observedsupport a model of space constancy based on a remapping of attention pointers and excluded otherknown models. Then using targets that moved continuously while a saccade was made across themotion path, we were able to directly visualize the remapping processes. With this novel method wedemonstrated again the existence of systematic errors of correction for the saccade, best explainedby an inaccurate remapping of expected moving target locations. We then extended our model toother body movements, and studied the contribution of sub-cortical receptors (otoliths and semi-circular canals) in the maintenance of space constancy across head movements. Contrary tostudies reporting almost perfect compensations for head movements, we observed breakdowns ofspace constancy for head tilt as well as for head translation. Then, we tested remapping of targetlocations to correct for saccades at the very edge of the visual field, remapping that would place theexpected target location outside the visual field. Our results suggest that visual areas involved inremapping construct a global representation of space extending out beyond the traditional visualfield. Finally, we conducted experiments to determine the allocation of attention across saccades.We demonstrated that the attention captured by a brief transient was remapped to the correctspatial location after the eye movement and that this shift can be observed even before thesaccade.Taken together these results demonstrate the management of attention pointers to therecovery of target locations in space as well as the ability of behavioral measurements to address atopic pioneered by eletrophysiologists.