Les signaux de communication, dont la parole, contiennent des modulations d'amplitude et de fréquence relativement lentes qui jouent un rôle capital dans l'identification et la discrimination des sons. Le but de ce programme de recherche doctorale est de comprendre plus finement les mécanismes impliqués dans la perception de l'AM et de la FM, et de clarifier les effets du vieillissement et de la perte auditive neurosensorielle sur ceux-ci. Les seuils auditifs de détection d'AM et de FM sont mesurés pour des sujets normo-entendants (NE) jeunes et âgés, ainsi que pour des sujets malentendants (ME) âgés, à basse fréquence porteuse (500 Hz) et à basse cadence de modulation (2 et 20 Hz). Le nombre de cycles de modulation, N, varie entre 2 et 9. Les seuils de détection de FM sont mesurés en présence d'une AM interférente, de façon à contraindre l'utilisation des indices d’enveloppe temporelle. Pour l'ensemble des groupes, les seuils de détection d'AM et de FM sont meilleurs à 2 qu'à 20 Hz. La sensibilité à l'AM et la FM s'améliore lorsque N augmente, démontrant une intégration temporelle des indices d’AM et de FM. Pour l’AM, les effets du vieillissement et de la perte auditive sont antagonistes: aux deux cadences de modulation, la sensibilité à l'AM décline avec l'âge, tandis qu'elle s'améliore en présence d'une perte auditive. L'intégration temporelle est similaire pour les deux groupes de NE, tandis que l'intégration temporelle est améliorée chez les sujets ME. Pour la sensibilité à la FM, l'âge dégrade sélectivement les seuils de détection de FM à basse cadence de modulation, tandis que la perte auditive a un effet délétère global aux deux cadences de modulation. L'intégration temporelle est similaire pour l'ensemble des groupes. Deux modèles computationnels (mono-bande et multi-bandes) utilisant un banc de filtres de modulation et un processus d'appariement de gabarit sont développés pour rendre compte des données. Pris ensemble, les données psychophysiques et de modélisation suggèrent que: 1) pour des cadences de modulation rapides, la détection d'AM et de FM sont encodés par un mécanisme commun, probablement basé sur les indices d’enveloppe temporelle. A l'inverse, à basse cadence de modulation, l'AM et la FM sont encodés par des mécanismes distincts, utilisant probablement et respectivement des indices d’enveloppe temporelle et de structure temporelle fine; 2) le vieillissement dégrade la sensibilité à l'AM et la FM (i.e. les indices d’enveloppe temporelle et de structure temporelle fine), mais affecte plus fortement ces derniers; 3) la perte auditive n'affecte pas la sensibilité à l'AM (indices d’enveloppe temporelle), mais dégrade la sensibilité à la FM aux deux cadences de modulation; 4) Les processus décisionnels et mnésiques impliqués dans l'intégration temporelle d'AM et de FM sont préservés par le vieillissement. En présence d'une perte auditive, l'intégration temporelle d'AM est améliorée, probablement en raison de la perte de compression cochléaire, tandis que l'intégration temporelle en FM reste préservée. Toutefois, certains aspects de l’efficacité de traitement (modélisés par un bruit interne) déclinent avec l’âge et encore plus fortement avec une perte auditive. Les implications de ces résultats pour la définition, le diagnostic et la réhabilitation de la presbyacousie sont discutés. / Communication sounds, including speech, contain relatively slow (<5-10 Hz) patterns of amplitude modulation (AM) and frequency modulation (FM) that play an important role in the discrimination and identification of sounds. The goal of this doctoral research program was to better understand the mechanisms involved in AM and FM perception and to clarify the effects of age and hearing loss on AM and FM perception. AM and FM detection thresholds were measured for young and older normal-hearing (NH) listeners and for older hearing-impaired (HI) listeners, using a low carrier frequency (500 Hz) and low modulation rates (2 and 20 Hz). The number of modulation cycles, N, varied between 2 to 9. FM detection thresholds were measured with and without an interfering AM to disrupt temporal-envelope cues. For all groups of listeners, AM and FM detection thresholds were lower for the 2-Hz than for the 20-Hz rate. AM and FM sensitivity improved with increasing N, demonstrating temporal integration for AM and FM detection. As for AM thresholds, opposite effects of age and hearing loss were observed: AM sensitivity declines with age, but improves with hearing loss at both modulation rates. Temporal integration of AM cues was similar across NH listeners, but better for HI listeners. As for FM sensitivity, ageing degrades FM thresholds at the low modulation rate only, whereas hearing loss has a deleterious effect at both modulation rates. Temporal integration of FM cues was similar across all groups. Two computational models (a single-band and a multi-band version) using the modulation filterbank concept and a template-matching decision strategy were developed in order to account for the data. Overall, the psychophysical and modeling data suggest that: 1) at high modulation rates, AM and FM detection are coded by a common underlying mechanism, possibly based on temporal-envelope cues. In contrast, at low modulation rates, AM and FM are coded by different mechanisms, possibly based on temporal-envelope cues and temporal-fine-structure cues, respectively. 2) Ageing reduces sensitivity to both AM and FM (i.e., both temporal-envelope and temporal-fine-structure cues), but more so for the latter. 3) Hearing loss does not affect sensitivity to AM (temporal-envelope cues) but impairs FM sensitivity at both rates. 4) The memory and decision processes involved in the temporal integration of AM and FM cues are preserved with age. With hearing loss, the temporal integration of AM cues is enhanced, probably due to the loss of amplitude compression, while the temporal integration of FM cues remains unchanged. Still, some aspects of processing efficiency (as modeled by internal noise) decline with age and even more following cochlear damage. The implications for the definition, diagnosis and rehabilitation of presbyacysis are discussed.

Le changement climatique est incontestable et affecte les océans. L'observation à long terme d'indicateurs comme le plancton peut permettre l'étude de ces changements. Le suivi du plancton dans les eaux côtières d'Europe représente une source de données importante actuellement sous-exploitée et sur laquelle cette étude est basée. Des outils analytiques ont d'abord été conçus pour résoudre des divergences taxonomiques entre les données et pour réaliser l'analyse temporelle. L'étude du plancton à L4 de 1998 à 2007 révèle de profonds changements dans la composition phytoplanctonique des blooms de printemps et d'automne, et des variations à long terme dans l'abondance des taxa dominants du zooplancton. Le phytoplancton gouverne la succession saisonnière des larves méroplanctoniques. Les changements de température de surface et de vent contrôlent les variations temporelles des communautés planctoniques. Les variations spatio-temporelles du zooplancton ont été comparées à 4 sites de 1998 à 2007 : Ston (Mer du Nord), L4 (Manche), MC (Mer Tyrrhénienne ), et C1 (Mer Adriatique). La structure des communautés est globalement stable, la saisonnalité étant la principale source de variabilité à long terme. La chlorophylle a et le vent expliquent les variations de la communauté zooplanctonique à Ston et L4 alors que c'est la température à MC et C1. Cette étude confirme l'extrême adaptabilité des communautés zooplanctoniques à un environnement variable. Elle souligne l'importance de facteurs tels que taxonomie et échelle temporelle pour l'analyse de séries, et la nécessité de maintenir les séries à long terme pour le suivi de futurs changements dans le contexte du changement climatique. / Climate change is unequivocal and dramatic changes are under way in the world's oceans. Long-term observations of indicators such as plankton can provide a better understanding of these changes. Considerable efforts have been made to monitor plankton in European coastal waters and have produced a large amount of datasets yet to be fully exploited. Analytic tools were first developed to solve taxonomic discrepancies in datasets and for temporal analyses. Time series analysis of plankton at L4 from 1988 to 2007 reveals profound changes in the composition of the spring and autumn phytoplankton blooms, and long-term variations in abundance of the dominant zooplankton taxa. Phytoplankton is driving the seasonal succession of meroplanktonic larvae. Changes in sea surface temperature and wind conditions control temporal patterns of plankton communities. Spatio-temporal patterns of zooplankton are compared at 4 sites: Ston (northern North Sea), L4 (wes tern English Channel), MC (Tyrrhenian Sea), and C1 (Adriatic Sea) from 1998 to 2007. The communities structure is on average stable and seasonal variations are the main source of long-term variability. Chlorophyll a and wind are responsible for the community patterns observed at Ston and L4 whereas temperature is the main driver at MC and C1. This study supports evidences of the extreme flexibility of zooplankton communities in adjusting to a variable environment. We highlighted the importance of factors such as taxonomy and temporal scale on time series analysis, and the necessity of maintaining long-term series to monitor future changes in the context of climate change.

Depuis quelques années, le domaine de l'automobile connaît de grands changements afin d'améliorer la sécurité, le confort ou réduire la consommation. Aujourd'hui, de multiples composants automobiles informatisés sont développés et intégrés. Cependant, ces composants doivent garantir une certaine sûreté de fonctionnement et des composants peu critiques défaillants ne doivent pas engendrer de défaillances, par propagation, sur des composants critiques. Une isolation des composants est donc nécessaire. Notre travail porte sur la robustesse temporelle des systèmes temps réel embarqués. Le domaine automobile est relativement standardisé et un des standards émergents, le standard AUTOSAR OS, spécifie l'organisation des systèmes informatiques embarqués afin de faciliter le développement de systèmes multiconcepteurs, de permettre la réutilisation de composants sur étagères et d'accroître la flexibilité de tout le processus de développement. Nous nous intéressons plus particulièrement au mécanisme de protection temporelle proposé par ce standard qui permet d'isoler temporellement chaque fonction de l'application en détectant une erreur avant qu'une défaillance plus importante ne se produise. Nous proposons dans ce mémoire des techniques de configuration de ce mécanisme par rapport à certains modèles d'application et aux garanties demandées par le concepteur. Une étude de cas réalisée sur une plateforme matérielle d'exécution et sur le système d'exploitation temps réel Trampoline complète l'étude.

L’hypothèse traitée dans les travaux internationaux récents est celle d’un effet médiateur de la perspective temporelle entre insertions sociales et comportements de santé, en faisant ainsi un objet d’étude central dans l’analyse et la prévention des inégalités sociales de santé. L’arrêt du tabagisme, pris comme modèle d’addiction, constitue une situation exemplaire pour analyser les freins à la mise en œuvre de comportements de santé chez les publics en situation de précarité. Le sevrage, comme d’autres comportements de réduction et/ou d’arrêt de consommation de substances addictives ne peut s’opérer sans une gestion du temps et de la temporalité du sevrage, mais cette gestion est profondément impactée par la nature de la relation que l’individu entretient avec le temps. Ce croisement des temps est considéré dans cette recherche comme déterminant dans les possibilités d’édification et de maintien des changements cognitifs et comportementaux engagés par le sevrage. L’objectif de cette recherche est donc d’introduire les avancées récentes de la recherche en psychologie sociale sur le temps dans l’étude de la démarche de sevrage tabagique et plus particulièrement celle de publics en situation de précarité. Elle tente plus généralement de comprendre et de modéliser comment, et dans quelle mesure, la précarité et le rapport au temps peuvent influencer les résultats du sevrage tabagique. L’objectif final est de développer l’intégration des dimensions temporelles dans l’étude des mécanismes du sevrage tabagique, mais aussi plus largement d’accroître les connaissances des déterminants psychosociaux de la réussite du sevrage et ainsi d’optimiser la prise en charge des populations en situation de précarité. / Recent international works deal with the hypothesis of a mediation effect of time perspective in the link between social insertions and health behaviours, making it a key factor in the analysis and prevention of social inequalities in health.Smoking cessation, as a model of addiction, constitutes an exemplary situation to analyze the impediments in health behaviours implementation in socially deprived populations. Stopping tobacco, as well as other behaviours of reduction and/or cessation of addictive substances cannot operate without time management and the temporality of cessation, but this management is deeply impacted by one’s relationship with time. This crossing of times is considered in this research as a determinant in the possibilities to edify or maintain behavioural and cognitive changes needed by the cessation.The aim of this research is to introduce recent advances of time in social psychology in the field of smoking cessation and more precisely in socially deprived populations. It more generally attempts to understand and modelize how, and to what extent, precariousness and time perspective may influence the results of smoking cessation. The final goal is to develop the integration of temporal dimensions in the study of smoking cessation mechanisms, and to increase the knowledge about psychosocial determinants of success in order to optimize the care of socially deprived populations.

La thèse, intitulée « Essai sur la Théorie de l’Actualisation : Utilité Escomptée Subjective et Sensibilité à la Variation », s’inscrit dans le périmètre de recherche associé à la théorie de la décision intertemporelle et s’engage précisément dans deux sentiers qui ont été, jusqu’à présent, relativement peu exploités. D’une part, elle s’interroge sur la diversité observée – et modélisée – des mécanismes d’actualisation en cherchant à expliquer une telle diversité sur la base d’une structure comportementale unique (Partie I. Une investigation de l’actualisation). D’autre part, face à cette diversité croissante des mécanismes d’actualisation recensés, la thèse s’interroge sur la condition de cohérence temporelle en cherchant à caractériser des préférences temporelles cohérentes sur la base de la même structure comportementale définie dans la première partie (Partie II. Une investigation de la cohérence temporelle). / The thesis, entitled “Essay on the Discounting Theory: Subjective Discounted Utility and Variation Sensibility”, gathers a set of theoretical works related to Intertemporal Decision Theory. In particular, two unexploited fields are investigated. On one hand, the thesis explains the great heterogeneity in discounting by a single behavioral pattern called time perception. A general axiomatic model, the Subjective Discounted Utility, generalizes any Discounted Utility model by associating each discount mechanism to a unique time perception (Part I. An Investigation of Discounting). Many applications are dedicated to extreme time horizons. On the other hand, the Subjective Discounted Utility model is applied to a general study of time consistent preferences. Axiomatic conditions are defined on time preferences to characterize time consistent and time inconsistent preferences (Part II. An Investigation of Time Consistency).

Cette thèse s'intéresse à la prise en compte des rythmes urbains en urbanisme. Alors que les évolutions économiques, sociales et techniques ont progressivement transformé nos rapports à l'espace mais aussi au temps, il nous paraît fondamental de s'interroger sur les enjeux actuels de ces transformations dans le champs urbanistique. Notre regard porte ici sur la nuit, temps particulier de notre quotidien qui subit de nombreux bouleversements. Nous nous attachons aux mutations qui s'opèrent tant aux plans des pratiques spatiales et sociales qu'à celui des représentations. / This thesis is focused on the consideration on urban rhythms in planning. Indeed, faced to economic, social and technical evolutions in France, it's seems now essential to take into account the current stakes of transformations in urban planning.The analysis is centred on night-time, a particular moment of the everyday life, which undergoes numerous changes. The mutations i take into consideration are both social and spatial practices and representations.

Des systèmes informationnels de santé (SIS) ont été mis en place au cours des 20 dernières années pour soutenir les processus de soins, les tâches administratives et les activités de recherche ainsi que pour assurer la gestion raisonnée des établissements de santé. Un entrepôt de données (ED) doit être créé à partir de nombreuses sources de données hétérogènes afin de rendre les données exploitables d’une façon uniforme au sein des SIS. La temporalisation de cet entrepôt est rapidement devenue un enjeu crucial afin de garder les traces de l’évolution des données et d’améliorer la prise de décision clinique. L’entrepôt de données temporalisé (EDT) requiert l’application de règles systématiques afin de garantir l’intégrité et la qualité des données. Générer le schéma temporel d’un EDT est une tâche complexe. Plusieurs questions se posent dès lors, dont celles-ci : (a) Quel modèle temporel est le mieux adapté à l’automatisation de la construction d’un EDT (plus particulièrement dans le domaine de la santé)? (b) Quelles propriétés peut-on garantir formellement, suite à cette construction? D’une part, le volume du schéma de données nécessite d’importantes ressources humaines et financières, et d’autre part, plusieurs modèles temporels existent, mais ils ne sont pas formalisés ou non généraux. Les concepteurs s’en remettent donc le plus souvent à des règles de pratiques variées, floues, incomplètes et non validées. Dans ce travail, un cadre de référence permettant de formaliser, de généraliser et d’opérationnaliser des modèles temporels est défini. Deux modèles : BCDM et TRM sont présentés selon le cadre de référence avec leurs contraintes d’intégrité, leurs algorithmes de construction et une liste des prolongements requis. Il en résulte qu’il est désormais possible de s’affranchir des règles de pratique imprécises et de temporaliser un entrepôt en se fondant sur une méthode rigoureuse aux propriétés démontrables basées sur des critères fondamentaux (théorie relationnelle), des critères de conception reconnus et explicites (normalisation).

La photodétection est un sujet de recherche très actif encore de nos jours et l’industrie, particulièrement de la physique des hautes énergies et de l’imagerie médicale, est en quête de détecteurs avec une plus grande sensibilité, de meilleures résolutions temporelles et une plus grande densité d’intégration. Pour ces raisons, les photodiodes avalanche à photon unique (Single photon avalanche diode, ou SPAD) suscitent beaucoup d’intérêt depuis quelques années pour ses performances en temps et sa grande photosensibilité. Les SPAD sont des photodiodes avalanche opérées au-dessus de la tension de claquage et un photoporteur atteignant la région de multiplication peut à lui seul déclencher une avalanche soutenue de porteurs et entraîner le claquage de la jonction. Un circuit détecte le courant divergent et l’étouffe en abaissant la polarisation de la jonction sous la tension de claquage. Le circuit recharge ensuite la jonction en réappliquant la tension initiale permettant la détection d’un nouveau photon. Dans le but d’augmenter le nombre de photons simultanés détectables, les SPAD s’intègrent en matrice. Cependant, dans le cas où une matrice de SPAD et leurs circuits d’étouffement s’intègrent sur le même substrat, la surface photosensible devient limitée par l’espace qu’occupent les circuits d’étouffement. Dans le but d’augmenter leur région photosensible, les matrices de SPAD peuvent s’intégrer en trois dimensions (3D) avec leurs circuits d’étouffement. Ce projet porte sur le développement de matrices de SPAD en technologie CMOS HV 0,8 µm de Teledyne DALSA dédiées à une intégration 3D avec leurs circuits d’étouffement actifs. Les résultats de caractérisation montrent que les SPAD atteignent une résolution temporelle de 27 ps largeur à mi hauteur (LMH), possèdent un taux de comptage en obscurité (DCR, ou Dark Count Rate) de 3 s[indice supérieur -1]µm[indice supérieur -2] et ont une probabilité de photodétection (PDP) de 49 %. De plus, une méthode d’isolation utilisant un puits p a été développée. Les SPAD conçus avec cette méthode ont un facteur de remplissage pouvant atteindre 54 % et une probabilité de diaphonie de 6,6 % à une tension excédentaire à la tension de claquage (V[indice inférieur E]) de 4 V.

La reconnaissance vocale est une technologie sujette à amélioration. Malgré 40 ans de travaux, de nombreuses applications restent néanmoins hors de portée en raison d'une trop faible efficacité. De façon à pallier à ce problème, l'auteur propose une amélioration au cadre conceptuel classique. Plus précisément, une nouvelle méthode d'entraînement des modèles markoviens cachés est exposée de manière à augmenter la précision dynamique des classificateurs. Le présent document décrit en détail le résultat de trois ans de recherche et les contributions scientifiques qui en sont le produit. L'aboutissement final de cet effort est la production d'un article de journal proposant une nouvelle tentative d'approche à la communauté scientifique internationale. Dans cet article, les auteurs proposent que des topologies finement adaptées de modèles markoviens cachés (HMMs) soient essentielles à une modélisation temporelle de haute précision. Un cadre conceptuel pour l'apprentissage efficace de topologies par élagage de modèles génériques complexes est donc soumis. Des modèles HMM à topologie gauche-à-droite sont d'abord entraînés de façon classique. Des modèles complexes à topologie générique sont ensuite obtenus par écrasement des modèles gauche-à-droite. Finalement, un enchaînement successif d'élagages et d'entraînements Baum-Welch est fait de manière à augmenter la précision temporelle des modèles.

Cette thèse aborde des sujets liés à la théorie des automates, à la logique et à la théorie des jeux. Ces thèmes sont au cœur de l'informatique théorique depuis de nombreuses décennies. Les travaux de recherche dans ces domaines sont motivés entre autres par des questions de modélisation et de vérification de systèmes. La première partie de la thèse considère les automates finis et la logique temporelle sur des ordres linéaires arbitraires. On y donne une procédure (doublement exponentielle en espace) pour décider la satisfaisabilité d'une formule LTL, utilisant une étape de transformation d'une formule logique en un transducteur synchrone. La seconde partie s'intéresse à des jeux de longueur ordinale. On propose un modèle de jeux à deux joueurs sur des graphes finis, et on montre que la question du vainqueur pour ces jeux peut être résolue en espace polynomial. De plus, on montre qu'il existe des stratégies gagnantes à mémoire finie.