Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2009. / Texte en anglais avec résumés en anglais et en français. Bibliogr.: f. 185-197. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

L'archivage de données industrielles est un problème complexe : il s'agit de stocker un grand nombre de données sur plusieurs décennies, tout en supportant la charge des insertions temps réel et des requêtes d'extraction et d'analyse. Pour ce type d'application, des produits " de niche " se sont spécialisés pour ce segment du marché : les progiciels d'historisation. Il s'agit de solutions propriétaires avec des coûts de licence de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers d'euros, et dont le fonctionnement interne n'est pas dévoilé. Nous avons donc dans un premier temps mis en évidence les spécificités de ces progiciels d'historisation, tant au niveau des fonctionnalités que des performances. Néanmoins, l'archivage de données industrielles peut s'appliquer à des contexte très différents. L'IGCBox par exemple est un mini PC industriel utilisant MySQL pour l'archivage à court terme des données de production des centrales hydrauliques d'EDF. Ce matériel présente quelques spécificités, la principale étant son système de mémoire non volatile basé uniquement sur la technologie flash, pour sa fiabilité importante en milieu industriel et sa faible consommation d'énergie. Les SGBD possèdent pour des raisons historiques de nombreuses optimisations spécifiques aux disques durs, et le manque d'optimisation adaptée aux mémoires flash peut dégrader significativement les performances. Le choix de ce type de mémoire a donc eu des répercussions notables sur les performances pour l'insertion, avec une dégradation importante par rapport aux disques durs. Nous avons donc proposé Chronos, un SGBD dédié à l'historisation de données sur mémoires flash. Pour cela, nous avons en particulier identifié un algorithme d'écriture " quasi-séquentiel " efficace pour accéder à la mémoire, ainsi que des mécanismes de bufferisation et de mise à jour d'index optimisés pour les charges typiques de l'historisation. Les résultats expérimentaux montrent un gain significatif pour les insertions par rapport à des solutions équivalentes, d'un facteur 20 à 54. Chronos est donc une solution compétitive lorsque les insertions correspondent à une proportion importante de la charge soumise au SGBD. En particulier pour les charges typiques des IGCBox, Chronos se distingue en proposant des performances globales améliorées d'un facteur 4 à 18 par rapport aux autres solutions.

La modélisation des événements et de leurs propriétés temporelles concerne des types variés d'utilisateurs et de communautés scientifiques. Nous nous plaçons dans le cadre du paradigme Objet et construisons un méta modèle opérationnel servant de représentation pivot, indépendante du métier pour représenter des événements composites avec leurs propriétés structurelles et temporelles. Le méta modèle PTOM (Periodic Temporal Occurrence Metamodel) prend en compte l'expression de contraintes structurelles sur les événements, ou géométriques, topologiques et relationnelles sur la temporalité de leurs occurrences. Il privilégie la représentation en intension (vs extension) des occurrences d'événements périodiques. PTOM étend la norme ISO 19108 et s'adapte aux standards EventsML G2 et iCalendar. Sur un plan théorique, nous étendons les algèbres d'intervalles d'ALLEN et de LIGOZAT, et proposons un système de relations topologiques entre intervalles non convexes (ALLEN*) dont nous étudions les propriétés. Ces résultats sont intégrés dans PTOM. La première application de PTOM est la spécification de la sémantique du calendrier grégorien. Les éléments calendaires sont réintroduits en tant qu'événements périodiques dans PTOM, ce qui renforce son pouvoir expressif. PTOM a été mis en œuvre lors d'un projet ANR sur des corpus d'événements journalistiques (agences de presse) concernant les loisirs et la culture. L'Ingénierie Dirigée par les Modèles a été utilisée pour la conception et l'exploitation de PTOM. Cela permet de gérer la complexité, d'assurer la maintenabilité et la cohérence de l'ensemble et enfin, de générer automatiquement des interfaces pour les pourvoyeurs ou utilisateurs de données.

Il n'est pas rare dans les applications que les profils globaux des séries temporelles soient dissimilaires au sein d'une même classe ou, inversement, exhibent des dynamiques similaires pour des classes différentes. L'objectif de ce travail consiste à discriminer de telles structures de séries temporelles complexes. Nous proposons une nouvelle approche d'apprentissage d'appariements discriminants visant à connecter les séries temporelles selon les caractéristiques partagées dans les classes et différentielles entre les classes. Cette approche est fondée sur un critère de variance/covariance pour la pénalisation des liens entre les observations en fonction de la variabilité intra et inter classes induite. Pour ce faire, l'expression de la variance/covariance classique est étendue à un ensemble de séries temporelles, puis à des classes de séries. Nous montrons ensuite comment les appariements appris peuvent être utilisés pour la définition d'une métrique locale, pondérée, restreignant la comparaison de séries à leurs attributs discriminants. Les expérimentations menées soulignent la capacité des appariements appris à révéler des signatures fines discriminantes et montrent l'efficacité de la métrique apprise pour la classification de séries temporelles complexes.

La technologie des puces à ADN a rendu aujourd'hui possible de mesurer les niveaux d'expression de milliers de gènes durant des processus biologiques importants. Analyser des profils d'expression de multiples gènes offre la possibilité d'éclairer certains aspects de la génomique fonctionnelle. Ce travail porte sur l'analyse, la classification et l'interprétation de profils d'expressions de gènes durant le processus de division cellulaire. La division cellulaire est le processus biologique de prolifération des cellules qui devient drastiquement aberrant dans le cas de cellules cancéreuses. Tenant compte de la structure temporelle des données d'expression, nous avons étudié trois familles de mesures de proximités. La première famille définit des mesures limitées à la comparaison des valeurs des expressions en ignorant la contrainte de dépendance temporelle des données. La seconde famille se limite à la comparaison des formes des expressions. Enfin, la troisième famille de mesures couvre simultanément les aspects formes et valeurs. Une formalisation unifiée de ces mesures est proposée. Une classification adaptative de milliers de gènes est appliquée afin d'apprendre la mesure de proximité à considérer pour l'identification et la caractérisation de gènes impliqués dans les phases du cycle cellulaire.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. [123]-132. Publié aussi en version électronique.

Dans cette thèse, nous présentons une quantification de la déformation en cours du sud des Balkans et de la Méditerrnée centrale et orientale par GPS. Le champs de vitesses a été déduit de l'analyse de données issues de 225 stations GPS permanentes ou épisodiques pour la période 1996-2009. Ce champs de vitesse est analysé et discuté pour essayer de déterminer si le champ de vitesse est continu ou si, au contraire, des blocs stables peuvent être individualisés. La déformation actuelle du sud-ouest de la Bulgarie et du nord de la Grèce ont été particulièrement étudiés à partir de mesures réalisées de 1996 à 2008. Cette région est particulièrement active comme le montre la sismicité historique et en particulier le séisme de Krupnik en 1904 (sud-ouest de la Bulgarie) qui fut un séisme parmi les plus destructeur en Europe continentale au cours des deux derniers siècles. Le nord de la Grèce est quant à lui caractérisé par des séismes destructeurs de M > 6. Les résultats obtenus montrent l'existence de déplacements vers le sud par rapport à l'Eurasie stable s'accroissant du Nord (2mm/an) vers le sud de la région étudiée (10 mm/an). Les tenseurs de taux de déformation sont présentés et discutés à la lumière de la déformation exprimée lors des séismes. Ces deux types d'information montrent tous deux une prédominance d'une extension Nord-sud en accord avec les données géologiques (présence de grabens Est-Ouest) et les modèle proposés pour la Méditerranée centrale et orientale. A l'ouest des Balkans, la déformation actuelle de l'Albanie s'exprime par des nombreux indices néotectoniques et une sismicité importante présentant de nombreux séismes historiques destructeurs. Données géologiques et sismotectoniques montrent d'une part l'existence d'un raccourcissement dans les Albanides externes et d'autre part une extension Est-Ouest et Nord –Sud dans les Albanides externes. Les vitesses de déplacements ont été quantifiées par GPS continu et épisodiques à partir de 2003. Ces vitesses ainsi que les mécanismes au foyer montrent un raccourcissement en cours à travers l'Adriatique (déplacements des Albanides externes vers l'ouest par rapport à la plaque Apulie), et un déplacement vers le sud des Albanides internes à la fois par rapport à la plaque Apulie et à la plaque Eurasie. La zone de failles Skutar-Pesh entre Albanides et Dinarides semble former la limite nord de la zone affectée par un déplacement vers le sud par rapport à l'Eurasie comprenant l'est de l'Albanie, la Macédoine, la Bulgarie et la Grèce. Les Albanides externes semblent être segmentées par des failles transverses actives (faille de Lezhë et de l'ile d'Othoni et du col de Dhërmi) associées à une importante sismicité historiques. Les Albanides internes sont affectées à la fois par une extension Nord-sud le long de la faille d'Elbasani-Diber, du graben de Korca et par une extension est-ouest de part et d'autre du graben d'Ohrid. Le domaine affecté par un déplacement vers le sud est donc limité à l'ouest par la transition antre les Albanides externes et les Albanides Internes et au nordouest par la faille de Skutar-Pesh qui se poursuit en Macédoine. Sur l'ensemble du domaine étudié, notre analyse du champ de vitesse nous conduit à privilégié l'hypothèse d'une déformation continue au détriment d'une déformation localisée aux frontières de blocs stables. / The investigation in the present thesis is focused on the South Balkan extensional region using Global Positioning System (GPS) technique. The GPS-derived velocity field from 225 episodic and continuous GPS stations covering the territory of Central and East Mediterranean for the period 1996-2009 has been analysed and discussed in the context of present-day tectonics block models. The geodynamic processes in the region of Southwest Bulgaria (SWB) and Northern Greece (NG) are investigated by GPS measurements acquired during a 12-year (1996-2008) period. SWB and NG are recent active tectonic and seismotectonic regions. The SWB is the most active seismic region of the Bulgarian territory - in the Krupnik – Kresna region one of the most catastrophic earthquakes in continental Europe during the last two centuries occurred in 1904. NG is an area with widespread seismic activity ranging from low to high with destructive earthquakes of M≥6.0 from historical to recent times. The obtained velocity field of the Earth's crust is represented by 34 points in SWB and 21 points in NG encompassing the region. The results show southward displacements between 2-10 mm/yr. The strain rates for the region obtained by GPS measurement for the region are presented and discussed together with seismological events. By comparision to the geological and seismotectonic data, the results obtained from the GPS observations confirm the present-day activity of the fault structures and the dominating extension to the north-south. This extension is in agreement with the regional tectonic model of the East Mediterranean. The current tectonics of Albania is documented by neotectonics indices and by a large number of medium size earthquakes. The focal mechanisms suggest the existence of current shortening across the external Albanides whereas the internal Albanides are affected by E-W to N-S extension. To investigate the kinematics of the Albanides, we integrate continuous and episodic GPS measurements with focal mechanisms from the Regional Centroid Moment Tensor catalogue. This study has allowed distinguishing a western Albania affected by westward motions relative to the Apulia microplate, illustrating the ongoing collision of external Albanides, whereas inner Albanides present southward motion relative to both Apulia and stable Eurasia. The Skutar-Pesh Fault Zone, between Dinarides and Albanides, is identified as the possible northern limit of an area including Albania and western Greece, affected by a clockwise rotation relative to Apulia and also the northern limit of the Balkans (inner Albanides, Macedonia, Bulgaria) affected by southward motion relative to Apulia and stable Eurasia. The other transverse fault zone of the Albanides, the Diber-Elbasani fault, appears to be affected mainly by a moderate extension. Compilation of the published GPS data with our data set allows to identify the external-inner Albanides limit as the western border of the domain (inner Albania, northern Greece, Macedonia, Bulgaria) affected by southward displacements relative to stable Eurasia, whereas Skutar-Pesh fault probably forms also its northern limit. The analysis of the velocity field for the whole studied area leads to the hypothesis of a continuous deformation to the detriment of local deformation at the borders of stable blocks.

Le but principal de cette thèse est de développer de nouveaux modèles non linéaires à longue mémoire pour modéliser des rendements financiers et leur estimation statistique. En plus de la longue mémoire, ces modèles sont capables de mettre en lumière d’autres faits stylisés comme l’asymétrie ou l’effet de levier. Les processus étudiés dans la thèse sont des solutions stationnaires de certaines équations aux différences stochastiques non linéaires impliquant un “bruit” i.i.d. Outre le fait de résoudre ces équations, qui est non trivial en lui-même, nous prouvons que leur solutions sont dépendantes à longue portée. Enfin pour un modèle non linéaire particulier à longue portée (GQARCH) nous prouvon la consistence et la normalité asymptotique de l’estimateur du quasi-maximum de vraisemblance (QMLE). / The thesis introduces new nonlinear models with long memory which can be used for modelling of financial returns and statistical inference. Apart from long memory, these models are capable to exhibit other stylized facts such as asymmetry and leverage. The processes studied in the thesis are defined as stationary solutions of certain nonlinear stochastic difference equations involving a given i.i.d. “noise”. Apart from solvability issues of these equations which are not trivial by itself, it is proved that their solutions exhibit long memory properties. Finally, for a particularly tractable nonlinear parametric model with long memory (GQARCH) we prove consistency and asymptotic normality of quasi-ML estimators.

Il n'est pas rare dans les applications que les profils globaux des séries temporelles soient dissimilaires au sein d'une même classe ou, inversement, exhibent des dynamiques similaires pour des classes différentes. L'objectif de ce travail consiste à discriminer de telles structures de séries temporelles complexes. Nous proposons une nouvelle approche d'apprentissage d'appariements discriminants visant à connecter les séries temporelles selon les caractéristiques partagées dans les classes et différentielles entre les classes. Cette approche est fondée sur un critère de variance/covariance pour la pénalisation des liens entre les observations en fonction de la variabilité intra et inter classes induite. Pour ce faire, l'expression de la variance/covariance classique est étendue à un ensemble de séries temporelles, puis à des classes de séries. Nous montrons ensuite comment les appariements appris peuvent être utilisés pour la définition d'une métrique locale, pondérée, restreignant la comparaison de séries à leurs attributs discriminants. Les expérimentations menées soulignent la capacité des appariements appris à révéler des signatures fines discriminantes et montrent l'efficacité de la métrique apprise pour la classification de séries temporelles complexes. / It is not rare in applications for global profiles of time series to be different within a class, or, on the contrary, to show similar profiles for different classes. The aim of this work is to discriminate such complex structures of time series. We propose a new approach to learn discriminative matchings, in order to connect a set of time series, according to the common features within the classes as well as the differenciating features between the classes. Our approach is based on variance-covariance criteria, for the penalisation of links between observations, due to the variability induced within and between classes . For this, the classical expression for the variance/covariance is extended to a set of time series, then to a partition of those series. We show then how the learned matchings can be used to define a weighted local metric, restricting the comparison of the series to their discriminative features. Experiments have been conducted that underline the ability of the learned matchings to reveal accurate discriminative signatures and show the effectiveness of the learned metric to classify complex time series.

L’incertitude inhérente à notre appréhension des systèmes de peuplement passés, engendrée par les modes de collecte ou d’enregistrement des données, mais aussi par nos modes de catégorisation et de réflexion spatio-temporelles sur cette information, conditionnent fortement les hypothèses et les résultats qui en découlent. Cette thèse, menée dans le cadre du projet PaléoSyr/PaléoLib, présente une chaîne de raisonnement méthodologique exploratoire destinée à révéler et formaliser par des méthodes d’analyse spatiale divers niveaux de connaissance et d’incertitude inhérents aux bases de données archéologiques, tout en proposant des alternatives destinées à s’écarter du conditionnement imposé par les catégories spatio-temporelles rigides telles que les périodes ou les limites de zones de prospection. Celle-ci est structurée en deux axes majeurs : le premier a pour objectif de clarifier et de synthétiser les niveaux d’information inhérents à une vaste base de données couvrant la Syrie occidentale et le Liban de -9600 av. J.-C. à nos jours, en adaptant des méthodes d’aide à la décision et d’analyse spatio-morphologique, et par des procédés de géovisualisation dans une optique exploratoire. Le second axe explore et évalue localement les impacts des divers niveaux spatio-temporels que révèlent les données par des méthodes d’analyse géostatistique et de statistique spatiale, et des niveaux d’incertitude sur notre perception du changement spatio-temporel, sur un espace situé au Nord-Ouest de la Syrie. Divers modèles des « passés possibles » du peuplement élaborés à l’aide de la logique floue seront proposés, en fonction des divers niveaux spatio-temporels et d’incertitude envisagés. / The uncertainty inherent to our comprehension of past settlement systems, generated by our ways of collecting or recording data but also by our spatio-temporal categorisation and reflexion on this information, greatly condition hypotheses and results. This thesis was carried out in the framework of PaleoSyr/PaleoLib project, and develops a methodological and exploratory reasoning chain whose aim is to reveal and formalise with spatial analysis several levels of knowledge and uncertainty which are inherent to archaeological databases. It proposes alternatives to try and avoid the conditioning imposed by rigid spatio-temporal categories such as periods or survey zones. It is organised in two major axes : the first one intends to clarify and synthetize several levels of information which are inherent to a big database covering Occidental Syria and Lebanon from -9600 B.C to the present, by adapting decision making and spatio-morphological methods, and through geovisualisation processes in an exploratory dimension. The second axis explores and evaluates locally the impacts of the various spatio-temporal and uncertainty levels revealed by data with geostatistics and spatial statistics on our perception of spatio-temporal change, on a test zone situated at the North-West of Syria. Several models of the “possible pasts” of settlement with the help of fuzzy logic are then proposed, depending on the various spatio-temporal and uncertainty levels taken into account.