La caractérisation des incertitudes est un enjeu essentiel qui permet une conception fiable des structures. Par ailleurs, la surveillance du phénomène de vieillissement est primordiale pour l'inspection et la prévention des risques. Ces deux enjeux peuvent être étudiés simultanément dans une analyse de fiabilité dépendante du temps. Toutefois, une telle analyse est souvent complexe et très couteuse en temps de calcul parce qu'elle demande plusieurs évaluations du modèle physique décrivant la performance de la structure. Dans ce contexte, on propose l'utilisation de la métamodélisation pour l'analyse de fiabilité dépendante du temps, concept largement exploré dans le cas de problèmes indépendants du temps. Ceci consiste à remplacer le modèle physique par un métamodèle analytique facile à évaluer de sorte que la méthode de simulation de Monte-Carlo peut être utilisée à coût de calcul réduit. D'autres problèmes sont liés aussi à ce type d'analyse, notamment la grande dimensionnalité du problème, la non Gaussianité et non stationnarité des processus stochastiques mis en jeu et la non linéarité de la fonction d'état limite. La thèse vise alors à proposer des méthodes précises mais aussi efficaces pour l'analyse de fiabilité dépendant du temps qui permettent de surmonter ces difficultés. Elle propose également une extension de ces méthodes au problème de conception fiabiliste dépendant du temps. / Uncertainty quantification is essential for designing reliable structures. Moreover, monitoring the aging process is of vital importance for the inspection and prevention of risks. These two aspects may be considered simultaneously throughout a time-variant reliability analysis. However, such analysis is in general complex and very time consuming because it requires numerous evaluations of the mechanical model describing the structural behavior. To overcome this issue, we propose to use the metamodeling approach that has been widely explored in the context of the probabilistic analysis, for time-variant reliability problems. This consists in replacing the mechanical model with a simple analytical function that is easy to evaluate and on which Monte-Carlo simulation can be performed at a low computational cost. Other challenges also encounter this analysis and are basically related to the high dimensionality of the problem, the non Gaussianity and non stationarity of the input stochastic processes and the non linearity of the limit state function. The thesis aims then to develop accurate and efficient approaches for time-variant reliability analysis that overcome the aforementioned difficulties. It also proposes to extend these methods to the field of time-variant reliability-based design optimization.

L'innovation constitue un facteur de croissance particulièrement critique dans le secteur des hautes technologies. Or, le taux de lancements aboutissant à des échecs commerciaux y est bien plus élevé dans ce secteur que dans d'autres industries. Ce constat a incité des chercheurs à s'intéresser de plus près aux spécificités des innovations technologiques par rapport aux autres innovations.En particulier, Hoeffler (2003) constate que les innovations technologiques se distinguent par le fait qu'elles suscitent deux formes spécifiques d'incertitude : la première est liée à la difficulté de compréhension des nouveaux bénéfices, et la seconde aux coûts d'apprentissage du produit. Castano et alii (2008) montrent que ces deux formes d'incertitude sont plus ou moins saillantes dans les pensées du consommateur, selon l'échéance à laquelle il envisage l'achat d'un produit technologique, appelée « distance temporelle ». La robustesse de ces résultats a été confirmée lors d'une étude préliminaire. Par ailleurs, nous avons eu recours à deux techniques de simulation mentale anticipative pour réduire la double incertitude du consommateur ressentie à l'égard d'innovations semi-continues et discontinues. Nos résultats indiquent que lorsque l'achat est envisagé dans un délai proche, la simulation « orientée vers le processus » réduit l'incertitude liée aux coûts d'apprentissage et l'anxiété du consommateur, et augmente l'intention d'achat et d'utilisation du produit. A plus long terme, c'est la simulation « orientée vers le résultat » qui favorise l'intention d'achat et d'utilisation, en réduisant l'incertitude envers les bénéfices et en augmentant l'optimisme du consommateur. Les mécanismes par lesquels l'interaction entre la distance temporelle et la simulation mentale agit sur les réactions et comportements du consommateur ont été mis au jour dans cette thèse. De plus, nous avons démontré que les effets bénéfiques de cette interaction se produisaient pour les consommateurs experts, mais qu'ils ne se produisaient pas pour les consommateurs non experts. Cette recherche pose donc une limite à l'utilisation de cette interaction comme technique marketing pour favoriser l'adoption d'innovations technologiques. Cinq études ont été réalisées dans le cadre de cette thèse, dont deux en collaboration avec IDEAs Laboratory, une entreprise grenobloise opérant dans le secteur des hautes technologies. / Although innovation is a critical growth factor in the high technology sector, the rate of introductions leading to commercial failure is much higher in this sector than in other industries. This prompted researchers to pay closer attention to the characteristics differentiating technological innovations from innovations in other fields. As part of this recent and fruitful research current, Hoeffler (2003) finds that technological innovations are distinguished by the fact that they raise two specific forms of uncertainty. The first relates to the difficulty of understanding the new benefits; the second, to the fact that these innovations require consumer learning. According to Castano et alii (2008), these two forms of uncertainty are more or less prominent in the minds of consumers according to the time frame during which the individual is considering purchasing a technology product – this time frame is referred to as “temporal distance” in the literature. The robustness of these results was confirmed in a preliminary study. Moreover, we employed two anticipatory mental simulation techniques to reduce the consumer's double uncertainty when considering the purchase of semi-continuous and discontinuous innovations. Our results show that when the purchase is planned within the near future, the “process-oriented” simulation reduces learning cost uncertainty and anxiety, and increases intent to use and intent to purchase. Over the long term, “result-oriented simulation” decreases uncertainty about benefits and raises optimism, intent to use and intent to purchase. This research identifies the mechanisms through which the interaction between temporal distance and mental simulation act on consumer's behavior. Moreover, we have shown that the beneficial effects stemming from this interaction are only true for the expert consumers and not for those who are not. Therefore, this research raises a limit to the use of this interaction to promote the adoption of technological innovations. Five studies were conducted, including two that were made in collaboration with IDEAs Laboratory, a company from Grenoble operating in the sector of high technology.

Le cycliste de haut niveau a comme objectif principal : gagner et optimiser sa performance. Une question souvent soulevée par le sportif et son encadrement est le lien entre l’asymétrie, la performance et la santé. Dans ce contexte nous analysons dans un premier temps l’adaptation cinématique et musculaire de la jambe dominante chez le cycliste professionnel au cours du test incrémental jusqu’à épuisement proposé par la FFC. Les résultats ont montrés que l’incrément depuissance modifie la coordination musculaire avant d’impacter la cinématique articulaire. Ensuite nous proposons une nouvelle méthodologie afin d’étudier l’évolution cinématique de l’asymétrie spatio-temporelle au cours de ce test. Les résultats ont permis de démontrer que le niveau d’asymétrie est plus important hors du plan sagittal, ce qui peut entraîner un risque de blessures, principalement au genou. Enfin, nous examinons l’influence de la fatigue sur le niveau d’asymétriearticulaire et musculaire par l’intermédiaire d’une modélisation numérique musculo-squelettique sur une population de cyclistes de haut niveau. Les résultats ont permis de démontrer que l’asymétrie musculaire est différente entre l’analyse électromyographique et musculosquelettique. De plus, le côté dominant présente un niveau plus élevé concernant les forces musculaires et de réactions intersegmentaires. D’un point de vue générale, les méthodologies employées dans cemanuscrit comportent une application directe pour le cyclisme. Cependant, elles peuvent être réutilisées dans d’autres activités, sportive ou non, d’un point de vue performance et prévention des blessures. / The high-level cyclist main goal is to win and optimize his performance. A question often raised by the athlete and his coaching is the link between asymmetry, performance and health. In this context, we analyze the kinematic and muscular adaptation of the dominant leg of professional cyclist during the incremental test to exhaustion of the FFC. The results showed that the increase of power output modifies the muscular coordination before impacting joint kinematics. Then, wepropose a new methodology to study the kinematic evolution of the spatio-temporel asymmetry during this test. The results showed that asymmetry level is greater outside the sagittal plane, which can creat a risk of injuries mainly for the knee. Finally, we examine the influence of fatigue on the level of muscular asymmetry though musculosketal modeling on a population of high level cyclists. Results showed that muscle asymmetry is different between electromyographic and musculoskeletal analysis. Moreover, the dominant side has a higher level of muscle strength and intersegmental reactions. From a general point of view, the methodologies used in this manuscipt have a direct application for cycling. However, they can be reused in other activities, from a performance and injury prevention viewpoint.

Cette thèse s’intéresse au pouvoir motivationnel des sois possibles (SP) et à leur rôle dans la régulation des performances. Nous présentons d'abord le concept de SP, proposé par Markus et Nurius (1986), ainsi que les différentes méthodes existantes pour mesurer ou manipuler ces éléments du concept de soi tournés vers le futur. Après avoir fait état de la littérature sur les variables susceptibles de moduler l’impact motivationnel des SP, notre recherche se décline endeux axes, visant chacun à examiner expérimentalement le rôle d’un élément dont l’influence supposée manque encore de soutiens empiriques. Les quatre premières études s’attachent ainsi à mettre en évidence l’intérêt motivationnel des SP équilibrés, c’est-à-dire de l’association entre un soi positif et un soi négatif dans le même domaine. Malgré des tentatives d’opérationnalisation diverses – recueil par questionnaire, induction par imagerie mentale ou emploi d’un journal de bord – ces études ne permettent pas de confirmer un bénéfice des SP équilibrés, et questionnent la pertinence même de cette notion. Les quatre études du second axe de recherche examinent l’impact du degré d’élaboration d’un SP en tentant de dissocier les effets de plusieurs variables potentiellement confondues dans la littérature : le caractère détaillé du SP, sa charge émotionnelle, les stratégies associées et son niveau de spécificité. Si certains résultats obtenus dans ce cadrerestent à approfondir, le parallèle observé avec les résultats des travaux sur la mémoire autobiographique quant aux effets de la spécificité des SP est particulièrement intéressant. Les limites et les perspectives appliquées de ce travail sont enfin discutées / The aim of this thesis is to study the motivational power of possible selves (PS) and their influence on performance. We will first introduce the concept of PS, suggested by Markus and Nurius (1986), as well as the methods used to measure or manipulate these future-oriented elements of the selfconcept, and existing literature on the variables which may modulate the motivational impact of PS will be presented. Our study is then organized within two programs of research, each one aiming to experimentally investigate an element of PS whose potential influence has not yet received much empirical support. The first four studies seek to highlight the motivational value of balanced PS, the association of a positive and a negative self in the same domain. Despite various attempts to operationalise balanced PS, through the use of an open-ended questionnaire, mental imagery or a daily diary, these studies fail to demonstrate the benefit of this concept and lead to question its very relevance. The last four studies examine the influence of the degree of elaboration of the PS.They aim to separate several confounding variables: the level of detail of a PS, its emotional charge, associated strategies and its level of specificity. Even though some of the results will need to be further explored, an interesting parallel with the research on autobiographical memory is highlighted regarding the effects of specificity. Finally, the limits and applied perspectives of this research are discussed.

Contexte : La compréhension de la parole dans le silence est dépendante des mécanismes de codage de l’enveloppe temporelle du signal sonore. Une anomalie du codage (d’origine infectieuse, immunitaire, génétique, tumorale, ou environnementale) entraine irrémédiablement une diminution des performances audiométriques vocales. Les méthodes d’exploration fonctionnelle de la cochlée (potentiels d’action composite du nerf auditif, potentiel évoqués auditifs précoces) utilisent des stimuli sonores simples (clics, bouffées tonales) pour détecter une anomalie de codage des indices temporels. Le but de cette étude était de développer une méthode électrophysiologique capable de mesurer les réponses du nerf auditif à des stimuli modulés en amplitude.Matériel et méthodes : La réponse électrophysiologique du nerf auditif a été mesurée à l’aide d’une électrode placée sur la niche de la fenêtre ronde de la cochlée de gerbilles et de rats vieillissants. Les stimuli acoustiques consistaient en des bandes de bruit de 20 secondes modulées sinusoïdalement en amplitude et centrées sur 4, 8 et 16 kHz. Nous avons étudié le niveau, la profondeur de modulation, la fréquence de modulation et la fréquence porteuse.Résultats : Notre étude sur le modèle de perte sélective neuronale (ouabain) montre que l’analyse des potentiels globaux cochléaires permet de détecter une perte de fibres à basse activité spontanée dans le nerf auditif, résultat important car indétectable (« surdités cachées ») actuellement avec les tests utilisés en routine en clinique (EcoG et PEA) (Batrel, Huet, Hasselmann et al, Plos One 2017). Ensuite, en combinant le stimulus de cette étude avec une fonction sinusoïdale, nous avons développé et validé une méthode pour évaluer la qualité de codage de l’enveloppe par le nerf auditif. Nous avons appliqué cette méthode sur un modèle de vieillissement (rat Sprague-Dawley). Nos résultats suggèrent que le viellissement entraine une modifcation du phénotype des fibres du nerf auditif sans pertes de fibres associées (article Occelli, Hasselmann et al, soumis à eNeuro). Conclusion : Notre travail démontre qu’il est indispensable d’élargir le nombre de techniques d’exploration fonctionnelle de la cochlée car les tests utilisés en routine en clinique ne permettent pas de déceler des déficits subtils d’encodage dans le nerf auditif. La mesure de l’activité soutenue des fibres permet de détecter la perte sélective des neurones à basse activité spontanée, indétectable avec les méthodes classiques. Le changement de phénotype des fibres observé au cours du vieillissement du rat Sprague-Dawley est détectable avec notre méthode alors qu’il ne l’est pas avec le potentiel d’action composite du nerf auditif. / Background: Speech intelligibility in quiet is critically dependent on the temporal envelope of a sound signal. An abnormal coding of this temporal cue (due to infectious, immune, genetic, tumoral or environmental of origin) implies a decrease of speech recognition scores. The current proxy to probe deafness in clinical framework (Compound Action Potential of the auditory nerve, auditory brainstem responses) uses simplistic stimuli (clicks, tone bursts) to detect a such abnormal coding of the temporal cues. The aim of this study was to develop a new electrophysiology method in murins able to measure the auditory nerve responses to amplitude-modulation stimuli.Material and methods: The electrophysiology response of the auditory nerve was recorded using an electrode implanted onto the round window niche on normal-hearing gerbil cochlea and aging rat cochlea. The acoustical stimuli consisted of 20 seconds sinusoidally amplitude-modulated noise-band centered on 4, 8 and 16 kHz. We have studied varying sound level, the modulation depth, the modulation frequency and the carrier frequency.Results: Our study on the selective fiber loss ouabain model show the mass potentials recorded at the round window enable the detection of low spontaneous rate fibers in gerbil auditory nerve. This result is important because the current clinical used tests aren’t enough sensitive to detect a such coding impairment (CAP, ABR) (Batrel, Huet, Hasselmann et al., 2017). Then we combined the stimulus of this previous study with a sinusoidal function to develop a new method to assess the envelope coding by the auditory nerve. We validated this new method. Last, we used our method on an aging model (Sprague-Dawley rat). Our results suggest aging leads to a phenotype change of auditory nerve fibers without associated fiber loss (article Occelli, Hasselmann et al, submitted to eNeuro).Conclusion: Our study shows it’s indispensable to expand the number of tools to probe the cochlea because the current clinical used tests aren’t enough sensitive to detect subtle deficits of encoding in the auditory nerve. The recording of the fiber sustained activity enable to detect the selective loss of low-spontaneous rate neurons. A such loss is undetectable with classical clinical tools. The phenotype change of fibers we observed in aging Sprague-Dawley rats is detectable with our method whereas it’s not using the compound action potential of the auditory nerve.

Nous assistons à la démocratisation des services ducloud et de plus en plus d’utilisateurs (individuels ouentreprises) utilisent ces services dans la vie de tous lesjours. Dans ces scénarios, les données personnellestransitent généralement entre plusieurs entités.L’utilisateur final se doit d’être informé de la collecte, dutraitement et de la rétention de ses donnéespersonnelles, mais il doit aussi pouvoir tenir pourresponsable le fournisseur de service en cas d’atteinte àsa vie privée. La responsabilisation (ou accountability)désigne le fait qu’un système ou une personne estresponsable de ses actes et de leurs conséquences.Dans cette thèse nous présentons un framework deresponsabilisation AccLab qui permet de prendre enconsidération la responsabilisation dès la phase deconception d’un système jusqu’à son implémentation.Afin de réconcilier le monde juridique et le mondeinformatique, nous avons développé un langage dédiénommé AAL permettant d’écrire des obligations et despolitiques de responsabilisation. Ce langage est basé surune logique formelle FOTL ce qui permet de vérifier lacohérence des politiques de responsabilisation ainsi quela compatibilité entre deux politiques. Les politiques sontensuite traduites en une logique temporelle distribuéeque nous avons nommée FO-DTL 3, cette dernière estassociée à une technique de monitorage basée sur laréécriture de formules. Enfin nous avons développé unoutil monitorage appelé AccMon qui fournit des moyensde surveiller les politiques de responsabilisation dans lecontexte d’un système réel. Les politiques sont fondéessur la logique FO-DTL 3 et le framework peut agir enmode centralisée ou distribuée et fonctionne à la fois enligne et hors ligne. / Nowadays we are witnessing the democratization ofcloud services. As a result, more and more end-users(individuals and businesses) are using these services intheir daily life. In such scenarios, personal data isgenerally flowed between several entities. End-usersneed to be aware of the management, processing,storage and retention of personal data, and to havenecessary means to hold service providers accountablefor the use of their data. In this thesis we present anaccountability framework called AccountabilityLaboratory (AccLab) that allows to consideraccountability from design time to implementation time ofa system. In order to reconcile the legal world and thecomputer science world, we developed a language calledAbstract Accountability Language (AAL) that allows towrite obligations and accountability policies. Thislanguage is based on a formal logic called First OrderLinear Temporal Logic (FOTL) which allows to check thecoherence of the accountability policies and thecompliance between two policies. These policies aretranslated into a temporal logic called FO-DTL 3, which isassociated with a monitoring technique based on formularewriting. Finally, we developed a monitoring tool calledAccountability Monitoring (AccMon) which providesmeans to monitor accountability policies in the context ofa real system. These policies are based on FO-DTL 3logic and the framework can act in both centralized anddistributed modes and can run into on-line and off-linemodes.

Le développement croissant des réseaux et en particulier l'Internet a considérablement développé l'écart entre les systèmes d'information hétérogènes. En faisant une analyse sur les études de l'interopérabilité des systèmes d'information hétérogènes, nous découvrons que tous les travaux dans ce domaine tendent à la résolution des problèmes de l'hétérogénéité sémantique. Le W3C (World Wide Web Consortium) propose des normes pour représenter la sémantique par l'ontologie. L'ontologie est en train de devenir un support incontournable pour l'interopérabilité des systèmes d'information et en particulier dans la sémantique. La structure de l'ontologie est une combinaison de concepts, propriétés et relations. Cette combinaison est aussi appelée un graphe sémantique. Plusieurs langages ont été développés dans le cadre du Web sémantique et la plupart de ces langages utilisent la syntaxe XML (eXtensible Meta Language). Les langages OWL (Ontology Web Language) et RDF (Resource Description Framework) sont les langages les plus importants du web sémantique, ils sont basés sur XML.Le RDF est la première norme du W3C pour l'enrichissement des ressources sur le Web avec des descriptions détaillées et il augmente la facilité de traitement automatique des ressources Web. Les descriptions peuvent être des caractéristiques des ressources, telles que l'auteur ou le contenu d'un site web. Ces descriptions sont des métadonnées. Enrichir le Web avec des métadonnées permet le développement de ce qu'on appelle le Web Sémantique. Le RDF est aussi utilisé pour représenter les graphes sémantiques correspondant à une modélisation des connaissances spécifiques. Les fichiers RDF sont généralement stockés dans une base de données relationnelle et manipulés en utilisant le langage SQL ou les langages dérivés comme SPARQL. Malheureusement, cette solution, bien adaptée pour les petits graphes RDF n'est pas bien adaptée pour les grands graphes RDF. Ces graphes évoluent rapidement et leur adaptation au changement peut faire apparaître des incohérences. Conduire l’application des changements tout en maintenant la cohérence des graphes sémantiques est une tâche cruciale et coûteuse en termes de temps et de complexité. Un processus automatisé est donc essentiel. Pour ces graphes RDF de grande taille, nous suggérons une nouvelle façon en utilisant la vérification formelle « Le Model checking ».Le Model checking est une technique de vérification qui explore tous les états possibles du système. De cette manière, on peut montrer qu’un modèle d’un système donné satisfait une propriété donnée. Cette thèse apporte une nouvelle méthode de vérification et d’interrogation de graphes sémantiques. Nous proposons une approche nommé ScaleSem qui consiste à transformer les graphes sémantiques en graphes compréhensibles par le model checker (l’outil de vérification de la méthode Model checking). Il est nécessaire d’avoir des outils logiciels permettant de réaliser la traduction d’un graphe décrit dans un formalisme vers le même graphe (ou une adaptation) décrit dans un autre formalisme / The increasing development of networks and especially the Internet has greatly expanded the gap between heterogeneous information systems. In a review of studies of interoperability of heterogeneous information systems, we find that all the work in this area tends to be in solving the problems of semantic heterogeneity. The W3C (World Wide Web Consortium) standards proposed to represent the semantic ontology. Ontology is becoming an indispensable support for interoperability of information systems, and in particular the semantics. The structure of the ontology is a combination of concepts, properties and relations. This combination is also called a semantic graph. Several languages have been developed in the context of the Semantic Web. Most of these languages use syntax XML (eXtensible Meta Language). The OWL (Ontology Web Language) and RDF (Resource Description Framework) are the most important languages of the Semantic Web, and are based on XML.RDF is the first W3C standard for enriching resources on the Web with detailed descriptions, and increases the facility of automatic processing of Web resources. Descriptions may be characteristics of resources, such as the author or the content of a website. These descriptions are metadata. Enriching the Web with metadata allows the development of the so-called Semantic Web. RDF is used to represent semantic graphs corresponding to a specific knowledge modeling. RDF files are typically stored in a relational database and manipulated using SQL, or derived languages such as SPARQL. This solution is well suited for small RDF graphs, but is unfortunately not well suited for large RDF graphs. These graphs are rapidly evolving, and adapting them to change may reveal inconsistencies. Driving the implementation of changes while maintaining the consistency of a semantic graph is a crucial task, and costly in terms of time and complexity. An automated process is essential. For these large RDF graphs, we propose a new way using formal verification entitled "Model Checking".Model Checking is a verification technique that explores all possible states of the system. In this way, we can show that a model of a given system satisfies a given property. This thesis provides a new method for checking and querying semantic graphs. We propose an approach called ScaleSem which transforms semantic graphs into graphs understood by the Model Checker (The verification Tool of the Model Checking method). It is necessary to have software tools to perform the translation of a graph described in a certain formalism into the same graph (or adaptation) described in another formalism

La dissolution biogénique réalisée par les microperforants constitue une des principales forces de destruction des récifs coralliens. Ce processus, stimulé par certains facteurs du changement global comme l'acidification, est encore peu connu et donc mal intégré dans les modèles de prédiction du devenir des récifs. Pour mieux comprendre ce processus et sa dynamique temporelle, des blocs de squelette corallien ont été exposés, sur un récif en Nouvelle-Calédonie, aux microperforants entre 1 et 12 mois et au cours de six séries temporelles; trois commençant en été et trois en hiver. Ainsi, les taux de dissolution biogénique ainsi que la diversité et l'abondance des microperforants ont été déterminés. En parallèle, un suivi de paramètres externes, abiotiques et biotiques, a été réalisé. Cette étude a mis en avant i/ trois étapes dans le processus de dissolution biogénique, décrites par un modèle logistique de croissance, contrôlées par les espèces microperforantes et par l'intensité du broutage ; ii/ les interactions entre les paramètres externes et la dynamique des successions de communautés microperforantes décrites dans un modèle conceptuel ; iii/ l'influence de paramètres externes sur la dynamique temporelle de la dissolution biogénique. Ainsi, Ostreobium quekettii, l'agent le plus actif dans la dissolution biogénique, est recruté plus rapidement et la dissolution biogénique augmente lorsque les squelettes sont exposés à des températures plus élevées ou soumis à une augmentation des nutriments. Ces résultats suggéreraient, dans le contexte du changement global, une accélération de la dissolution biogénique fragilisant d'autant plus les récifs coralliens. / Biogenic dissolution of carbonates due to microborers is one of the main destructive forces in coral reefs. Unfortunately this biogeochemical process received low attention and thus is considered as negligible by prediction models of coral reefs future while this process seems to be stimulated by global change factors such as acidification. In this context, dead coral skeletons were exposed, on a reef in New Caledonia, to microborers for six temporal series from 1 to 12 months of exposure (three started in summer and three in winter). Study of coral blocks allowed to determine together biogenic dissolution rates, the diversity and the abundance of microborers. In parallel, external biotic and abiotic parameters were recorded monthly and/or continuously. This experiment highlighted for the first time; I/ three steps in the temporal dynamics of the biogenic dissolution, described by a growth logistic models, driven by microborer communities and grazing intensity; II/ The interactions between microboring community successions and external parameters described by a conceptual model; III/ the influence of external parameters on the dynamic of biogenic dissolution. Thus, results showed an early installation of Ostreobium quekettii, the main agent of the biogenic dissolution and an increase of this process due to higher seawater temperature or nutrients. This suggests, in the context of global change, an acceleration of the biogenic dissolution weakening even more coral reef ecosystems.

Responsable d’un quart des accidents vasculaires cérébraux, la fibrillation auriculaire (FA) est l’arythmie cardiaque la plus répandue. La thérapie d’ablation par cathéter (CA) est de plus en plus utilisée pour traiter la FA, mais ses effets sur le substrat cardiaque ne sont pas suffisamment compris, d’où un taux de réussite très variable. L’électrocardiogramme (ECG) à 12 voies représente un outil non invasif peu coûteux pour caractériser la FA à partir de l’activité électrique du cœur. Cependant, les prédicteurs classiques de l’issue de la CA présentent plusieurs inconvénients, notamment leur calcul manuel sur une seule voie de l’ECG. Cette thèse exploite explicitement le caractère multi-capteur de l’ECG au moyen de techniques de décomposition multivariées, démontrant qu’elles peuvent améliorer la puissance prédictive de certaines propriétés de l’ECG dans le cadre de la CA. L’amplitude des ondes fibrillatoires est corrélée avec le résultat de la CA, et traitée par une méthode multi-capteur basée sur l’analyse en composantes principales (PCA). Des variantes comme la PCA pondérée (WPCA) et la factorisation en matrices non négatives (NMF) peuvent aussi quantifier la variabilité spatio-temporelle de la FA sur l’ECG. La théorie de l’information permet également d’estimer le niveau de corrélation entre les voies de l’ECG, mis en relation avec le résultat de la CA grâce à des approches multi-capteurs. Enfin, une dernière ligne de recherche concerne la réponse ventriculaire manifestée sur la variabilité cardiaque. L’approche paramétrique de processus ponctuel est capable de souligner certaines propriétés de cette variabilité, améliorant ainsi la caractérisation de la FA. / Atrial fibrillation (AF) is the most common sustained arrhythmia encountered in clinical practice, and one of the main causes of stroke. Yet its thorough characterization and treatment remain an open issue. Despite the increasing popularity of the radiofrequency catheter ablation (CA) therapy, very little is known about its impact on heart substrate, leading to rather uncertain success rates. This calls for advanced signal processing tools for quantitatively assessing CA outcome. The surface 12-lead electrocardiogram (ECG), a noninvasive and cost-effective cardiac activity recording modality, provides valuable information about AF. However, some issues affect most of the standard CA outcome predictors, e.g., manual computation and limited single-lead perspective. This thesis aims at explicitly exploiting the ECG’s multilead character through multivariate decomposition tools, so as to enhance the role of some ECG features as CA outcome predictors. Fibrillatory wave amplitude is correlated with CA success in a multilead framework through principal component analysis (PCA). Multivariate approaches also enhance AF spatiotemporal variability measured on the ECG (e.g., weighted PCA, nonnegative matrix factorization), evidencing that the less repetitive the AF pattern, the less likely CA success. Information theory also quantifies interlead similarity between AF patterns, and is linked with CA outcome in a multilead framework. Another perspective focuses on the ventricular response as reflected on heart rate variability (HRV). Point process modeling can highlight certain HRV properties typical of AF in a parametric probabilistic context, helping AF pattern recognition.

Nous avons étudié l’impact de la structure temporelle de l'activité neuronale sur la dynamique de réseaux recevant cette activité et impliqués dans la cognition. Nous avons caractérisé le code qui permet de lire l'information dans des signaux du cortex cingulaire antérieur dorsal (CCAd) simien, qui intervient dans les processus d'adaptation comportementale. Nos analyses suggèrent que la variabilité importante du nombre de potentiels d'action émis par les neurones, ainsi que la fiabilité temporelle conséquente de ces signaux, favorisent un décodage par des réseaux sensibles à la structure temporelle. De plus, quand nous avons séparé les données entre un groupe avec un grand nombre de potentiels d'action, et un groupe avec un faible nombre de potentiels d'action, nous n'avons pas trouvé pas de différence robuste du comportement du singe entre ces deux groupes. Par contre, lorsque l'activité d'un neurone devenait moins semblable à la réponse typique de ce neurone, le singe semblent répondait plus lentement pendant la tâche comportementale. L'activité d'un neurone semblait pouvoir se différencier de sa réponse typique par une augmentation ou une diminution du nombre de potentiels d'actions, ou par des imprécisions sur le temps d'émission des potentiels d'action. Nos résultats suggèrent que les réseaux neuronaux qui décodent les signaux du CCAd détectent des motifs spatiotemporels. Enfin, nous avons ensuite analysé mathématiquement des modèles de réseaux de neurones récurrents dans le but mieux comprendre l’impact des signaux du CCAd sur le décodeur. Le modèle de neurone utilisé peut reproduire la réponse dynamique de neurones biologique par l’inclusion d’une adaptation neurale. / We investigated the putative function of the fine temporal dynamics of neuronal networks for implementing cognitive processes. First, we characterized the coding properties of spike trains recorded from the dorsal Anterior Cingulate Cortex (dACC) of monkeys. dACC is thought to trigger behavioral adaptation. We found evidence for (i) high spike count variability and (ii) temporal reliability (favored by temporal correlations) which respectively hindered and favored information transmission when monkeys were cued to switch the behavioral strategy. Also, we investigated the nature of the neuronal variability that was predictive of behavioral variability. High vs. low firing rates were not robustly associated with different behavioral responses, while deviations from a neuron-specific prototypical spike train predicted slower responses of the monkeys. These deviations could be due to increased or decreased spike count, as well as to jitters in spike times. Our results support the hypothesis of a complex spatiotemporal coding of behavioral adaptation by dACC, and suggest that dACC signals are unlikely to be decoded by a neural integrator. Second, we further investigated the impact of dACC temporal signals on the downstream decoder by developing mean-field equations to analyze network dynamics. We used an adapting single neuron model that mimics the response of cortical neurons to realistic dynamic synaptic-like currents. We approximated the time-dependent population rate for recurrent networks in an asynchronous irregular state. This constitutes an important step towards a theoretical study of the effect of temporal drives on networks which could mediate cognitive functions.