Le monstre est un terme paradoxal, il est à la fois mot et chose, mot blanc et mot ésotérique. Il désigne un invisible qui se manifeste toutefois sous la forme d'une information irrationnelle. Autrement dit, ce qui se révèle à travers le monstre, se présente souvent comme un non-sens, une aberration. Le monstre se donne alors comme un problème mathématique dans une situation où s'annonce une différence en soi, intangible. Cette différence, je l'étends dans l'étendue de l'écart entre zéro et zéro de l'expérience où fulgurance du geste créateur et œuvre d'art coïncident: un lieu topologique qui porte la trace de l'intellect en donnant une transparence à l'image, son « cristal ». Ce lieu impossible de l'expérience serait la place logique d'où provient le langage et vers quoi il converge. Dans cette recherche, il ne s'agit pas de monstres tératologiques, mais de mouvements, d'une puissance qui traverse l'artiste au risque de la rupture. C'est alors que nous attribuons au Monstre une haute définition de la création à l'épreuve de l'existence. / The term monster is paradoxical; it is at the same time word and thing, the former being bath blank and esoteric. lt designates an invisible that is nevertheless manifested in the form of irrational information. ln other words, that which is revealed through the monster often appears as nonsense, an aberration. As such, the monster is given in the guise of a mathematical question whereby difference, in itself intangible, is announced. ln the present research, difference is understood in the gaping stretch between the zero and the zero of experience where bath work of art and the dazzling speed of the creative act coïncide; a topological place that bears the trace of the intellect while endowing the image with transparency or its "crystal". This impossible place of experience would be the place of logic; a place towards which language converges and from which it emerges all at once. This research is primarily concerned with the question of movements rather than with the teratology of monsters; it deals with this force, thus described, as it traverses the artist facing the perils of rupture. For that matter, the monster is associated with a higher order of creation, one that is, nevertheless, constantly submitted to the test of existence.

Pour limiter le temps et le coût de développement de nouveaux produits, l’industrie a besoin d’outils pour concevoir, tester et valider le produit avec des prototypes virtuels. Ces prototypes virtuels doivent permettre de tester le produit à toutes les étapes du Product Lifecycle Management (PLM). Beaucoup d’opérations du cycle de vie du produit impliquent la manipulation par un humain des composants du produit (montage, démontage ou maintenance du produit). Du fait de l’intégration croissante des produits industriels, ces manipulations sont réalisées dans un environnement encombré. La Réalité Virtuelle (RV) permet à des opérateurs réels d’exécuter ces opérations avec des prototypes virtuels. Ce travail de recherche introduit une nouvelle architecture de planification de trajectoire permettant la collaboration d’un utilisateur de RV et d’un système de planification de trajectoire automatique. Cette architecture s’appuie sur un modèle d’environnement original comprenant des informations sémantiques, topologiques et géométriques. Le processus de planification automatique de trajectoire est scindé en deux phases. Une planification grossière d’abord exploitant les données sémantique et topologiques. Cette phase permet de définir un chemin topologique. Une planification fine ensuite exploitant les données sémantiques et géométriques détermine un trajectoire géométrique dans le chemin topologique défini lors de la planification grossière. La collaboration entre le système de planification automatique et l’utilisateur de RV s’articule autour de deux modes : en premier lieu, l’utilisateur est guidé sur une trajectoire pré-calculée à travers une interface haptique ; en second lieu, l’utilisateur peut quitter la solution proposée et déclencher ainsi une re-planification. L’efficacité et l’ergonomie des ces deux modes d’interaction est enrichie grâce à des méthodes de partage de contrôle : tout d’abord, l’autorité du système automatique est modulée afin de fournir à la fois un guidage prégnant lorsque l’utilisateur le suit, et plus de liberté à l’utilisateur (un guidage atténué) lorsque celui-ci explore des chemins alternatifs potentiellement meilleurs. Ensuite, lorsque l’utilisateur explore des chemins alternatifs, ses intentions sont prédites (grâce aux données géométriques associées aux éléments topologiques) et intégrées dans le processus de re-planification pour guider la planification grossière. Ce mémoire est organisé en cinq chapitres. Le premier expose le contexte industriel ayant motivé ces travaux. Après une description des outils de modélisation de l’environnement, le deuxième chapitre introduit le modèle multi-niveaux de l’environnement proposé. Le troisième chapitre présente les techniques de planification de trajectoire issues de la robotique et détaille le processus original de planification de trajectoire en deux phases développé. Le quatrième introduit les travaux précurseurs de planification interactive de trajectoire et les techniques de partage de contrôle existantes avant de décrire les modes d’interaction et les techniques de partage de contrôle mises en œuvre dans notre planificateur interactif de trajectoire. Enfin le dernier chapitre présente les expérimentations menées avec le planificateur de trajectoire et en analyse leurs résultats. / To save time and money while designing new products, industry needs tools to design, test and validate the product using virtual prototypes. These virtual prototypes must enable to test the product at all Product Lifecycle Management (PLM) stages. Many operations in product’s lifecycle involve human manipulation of product components (product assembly, disassembly or maintenance). Cue to the increasing integration of industrial products, these manipulations are performed in cluttered environment. Virtual Reality (VR) enables real operators to perform these operations with virtual prototypes. This research work introduces a novel path planning architecture allowing collaboration between a VR user and an automatic path planning system. This architecture is based on an original environment model including semantic, topological and geometric information. The automatic path planning process split in two phases. First, coarse planning uses semantic and topological information. This phase defines a topological path. Then, fine planning uses semantic and geometric information to define a geometrical trajectory within the topological path defined by the coarse planning. The collaboration between VR user and automatic path planner is made of two modes: on one hand, the user is guided along a pre-computed path through a haptic device, on the other hand, the user can go away from the proposed solution and doing it, he starts a re-planning process. Efficiency and ergonomics of both interaction modes is improved thanks to control sharing methods. First, the authority of the automatic system is modulated to provide the user with a sensitive guidance while he follows it and to free the user (weakened guidance) when he explores possible better ways. Second, when the user explores possible better ways, his intents are predicted (thanks to geometrical data associated to topological elements) and integrated in the re-planning process to guide the coarse planning. This thesis is divided in five chapters. The first one exposes the industrial context that motivated this work. Following a description of environment modeling tools, the second chapter introduces the multi-layer environment model proposed. The third chapter presents the path planning techniques from robotics research and details the two phases path planning process developed. The fourth introduce previous work on interactive path planning and control sharing techniques before to describe the interaction modes and control sharing techniques involved in our interactive path planner. Finally, last chapter introduces the experimentations performed with our path planner and analyses their results.

L’exploitation de méthodes théoriques dans le cadre de la modélisation de propriétés moléculaires remarquables s’est substantiellement développée lors des dernières décennies, notamment grâce au progrès des technologies informatiques qui rendent désormais accessibles certaines informations cruciales à nos recherches grâce au calcul intensif. Il est maintenant possible d’évaluer des propriétés et de résoudre des problèmes théoriques de haut niveau grâce aux ressources calculatoires actuelles. Dans ce cadre, la caractérisation par la mécanique quantique des états excités moléculaires constitue toujours un défi d’une très grande richesse suscitant un intérêt accru de la communauté de physique moléculaire théorique et expérimentale. Cette qualité s’accompagne d’une grande complexité d’étude, conséquence du nombre de phénomènes physiques caractérisant l’accès d’un système à ses états excités. Notre contribution s’inscrit dans ce contexte, puisque les études dont ce document fait état sont relatives à la rationalisation du comportement de chromophores face à la capture d’un photon. Cette interaction entre la lumière et la matière est rapportée à l’échelle moléculaire et décrite dans nos travaux par des méthodes quantiques en vue de comprendre les mécanismes inhérents aux propriétés caractéristiques de composés-cibles. Ces interprétations sont appuyées par des développements théoriques visant l’établissement ou la consolidation des outils conceptuels et mathématiques constitutifs de nos stratégies théoriques d’investigation des états excités. Les développements qui font l’objet de ce document portent principalement sur l’interaction des chromophores avec leur vicinité moléculaire traitée implicitement ou explicitement dans le cadre d’une résolution géométrique du spectre d’absorption électronique, ainsi que sur une approche quantitative de la réorganisation de la structure électronique d’un composé induite par l’absorption d’un photon. Les applications sont quant à elles relatives à des chromophores présentant des propriétés remarquables : sonde solvatochromique, sonde à explosifs, chromophore interagissant avec l’ADN, composés intervenant dans la constitution de cellules solaires de troisième génération, clusters multichromophores. / Exploiting theoretical methods for modeling remarkable molecular properties has extensively gained interest from the scientific community during the last few decades. The development of these methods has been made possible by the important technological progresses realized in the field of computational science. These advances made accessible some informations that are crucial to our current researches but hitherto impossible to compute. It is thus now possible to solve high-level theoretical issues and to access novel critical properties. Within this framework, quantum-mechanical characterization of molecular excited states still constitutes a challenging achievement with a considerable interest to the theoretical and experimental molecular physics community. However, these studies can be of extreme complexity, due to the interplay between numerous physical phenomena that characterize the access of a system to its own excited states. The scope of our contribution is closely related to these fundamental issues in the sense that we aim at rationalizing the behavior of chromophores facing a photon capture. This light-matter interaction is studied at the molecular level and is addressed in our work with quantum-mechanical methods in order to unravel the mechanisms inherent to the characteristic properties of target compounds. Those interpretations are supported by theoretical developments intending the establishment or consolidation of conceptual and mathematical tools constituting our theoretical strategy for excited states investigations. The aforementioned developments are mostly related to the interaction of chromophores with their molecular vicinity treated implicitely or explicitely, the latter playing an important role in our attempt to gain a geometrical resolution of electronic spectra with conformational space sampling methods. Our interest was also focused on the photoinduced electronic structure reorganization through the design of quantum-mechanical descriptors of excited states topology. On the other hand, applications were related to chromophores exhibiting remarkable molecular properties : solvatochromic probe, explosive probe, chromophore interacting with DNA, dyes designed for third-generation solar cells, multichromophoric clusters.

En 3ème position de fréquence parmi les myopathies, la dystrophie facio-scapulo humérale (FSHD) reste encore très énigmatique malgré l’association génétique avec la contraction d’une région du locus 4q35 contenant le macrosatellite D4Z4. Au cours de ce projet, l’étude de la régulation de la méthylation de l’ADN par séquençage après traitement au bisulfite de sodium ou par MeDIP chez les patients FSHD a montré des profils de méthylation similaires entre porteurs asymptomatiques et contrôles d’une part et patients FSHD1 et FSHD2 d’autre part. Ces deux groupes de malades présentent une hypométhylation principalement au niveau de la région proximale de D4Z4. Des mutations d’un nouveau gène candidat, SMCHD1, ont été décrites dans la plupart des cas de FSHD2, pour lesquels nous retrouvons fréquemment mais non systématiquement une baisse de la méthylation. D4Z4 joue également un rôle clé dans la régulation des extrémités chromosomiques et leur dynamique d’organisation tri-dimensionnelle dans l’espace nucléaire. Afin d’étudier la dynamique du locus 4q35 au cours de la différenciation cellulaire, nous avons mesuré les interactions spécifiques de différentes régions géniques au sein du locus et suivi l’évolution de la conformation de la chromatine dans différents contextes biologiques grâce à une méthode de FISH en trois dimensions couplée à une analyse in sillico des images (3D-FISH). Le retour à un état de pluripotence par la production d'hIPSCs montre un comportement nucléaire de ces régions proche de celui observé chez les contrôles. Enfin nous avons suivi la conformation du locus jusqu’à la formation de fibres musculaires matures multinuclées. / In the third position in term of frequency among the myopathies, facio-scapulo humeral dystrophy (FSHD) remains enigmatic despite the genetic correlation with the contraction of the 4q35 locus containing the macro satellite, D4Z4. In this project, the involvement of DNA methylation has been investigated in FSHD patients using bisulfite sequencing or MeDIP. These analyses revealed similar DNA methylation patterns between asymptomatic carriers and controls and between FSHD1 and FSHD2 patients. These two groups of patients show a marked hypomethylation mostly in the proximal region of D4Z4. Moreover, the recent discovery of mutations of a new candidate gene, SMCHD1 have been observed in most FSHD2 cases. In these patients, we observed frequent but not systematical association between decreased methylation and SMCHD1 mutation. This gene might be associated with D4Z4 DNA methylation maintenance; however its function remains unknown. D4Z4 plays a crucial role in chromosomal ends regulation and three-dimensional dynamics of the locus within the nuclear space. In order to study the dynamics and topology of the 4q35 locus during the skeletal muscle differentiation, we measured specific interactions between different regions within the locus and followed this chromatin conformation in different biological situations thanks to FISH in three-dimensions followed by in sillico analysis of the images (3D-FISH). Upon pluripotency in induced pluripotent stem cells derived from human fibroblasts (hIPSCs) display the same nuclear organization as in controls. Finally, we have followed the configuration of the locus during skeletal muscle commitment.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Nous étudions les constantes de Siegel–Veech pour les surfaces plates et leurs liens avec les volumes de strates d'espaces de modules de différentielles quadratiques. Les constantes de Siegel–Veech donnent l'asymptotique du nombre de géodésiques périodiques dans les surfaces plates. Pour certaines surfaces plates, de telles géodésiques correspondent aux trajectoires périodiques dans les billiards rationnels correspondants. Les constantes de Siegel–Veech sont fortement reliées à la dynamique du flot géodésique dans les espaces de modules correspondants, par la formule d'Eskin–Kontsevich–Zorich exprimant la somme des exposants de Lyapunov du fibré de Hodge le long du flot de Teichmüller en fonction de la constante de Siegel–Veech pour la strate considérée et d'un terme combinatoire explicite. Cette dynamique est liée à la dynamique du flot linéaire dans la surface plate de départ par un procédé de renormalisation. En utilisant certaines propriétés de cette dynamique nous montrons un critère qui détermine quand une courbe complexe plongée dans l'espace de module des surfaces de Riemann munie d'un sous-fibré en droites du fibré de Hodge est une courbe de Teichmüller. Nous étudions certains rapports de constantes de Siegel–Veech et en déduisons des informations géométriques sur les régions périodiques dans les surfaces plates. Les liens entre les constantes de Siegel–Veech et les volumes d'espaces de modules ont été étudiés complètement dans le cas abélien par Eskin, Masur et Zorich, et dans le cas quadratique en genre zéro par Athreya, Eskin et Zorich. Nous généralisons ces résultats au cas quadratique en genre supérieur, en utilisant la description des configurations de liens selles produite par Masur et Zorich. Nous calculons de façon explicite certains volumes de strates de petite dimension. / We study Siegel–Veech constants for flat surfaces and their links with the volumes of some strata of moduli spaces of quadratic differentials. Siegel–Veech constants give the asymptotics of the number of periodic geodesics in flat surfaces. For certain flat surfaces such geodesics correspond to periodic trajectories in related rational billiards. Siegel–Veech constants are strongly linked to the dynamics of the geodesic flow in related moduli spaces by the formula of Eskin–Kontsevich–Zorich, giving the sum of the Lyapunov exponents for the Hodge bundle along the Teichmüller geodesic flow in terms of the Siegel–Veech constant for the corresponding stratum and an explicit combinatorial expression. This dynamics is related to the dynamics of the linear flow in the original flat surface by a renormalization process. Using some properties of this dynamics we prove a criterion to detect whether a complex curve, embedded in the moduli space of Riemann surfaces and endowed with a line subbundle of the Hodge bundle, is a Teichmüller curve. We study ratios of Siegel–Veech constants and deduce geometric informations about the periodic regions in flat surfaces. The links between Siegel–Veech constants and volumes of moduli spaces were completely studied by Eskin, Masur and Zorich in the Abelian case, and by Athreya, Eskin and Zorich in the quadratic case in genus zero. We generalize their results to the quadratic case in higher genus, using the description of configurations of saddle-connections performed by Masur and Zorich. We provide explicit computations of volumes of some strata of low dimension.

Un réseau de capteurs sans fil résulte du déploiement d'un ensemble de petites unités autonomes interagissant via un réseau construit grâce à leur module de communication qui observent leur environnement par des capteurs pour ensuite traiter et/ou sauvegarder cette information via leur capacité calculatoire et de stockage. La couverture est la seule représentation disponible aux réseaux de capteurs de l'espace physique environnant. Par conséquent, il est essentiel de pouvoir qualifier et quantifier sa qualité notamment concernant la présence de trous. Nos travaux utilisent la topologie algébrique pour répondre à ces problèmes. Plus précisément, nous définissons dans un premier temps une notion de trou de couverture d'un champ scalaire qui mesure la qualité de l'estimation par le réseau de capteurs sans pour autant connaître la position des capteurs. Cela permet d'utiliser l'homologie simpliciale pour déterminer la qualité de la couverture globale et accessoirement de mettre en veille certains capteurs surnuméraires tout en garantissant la couverture. Puis, afin de rendre le résultat précédent facilement calculable par un réseau de capteurs grâce à une distribution du calcul qui supporte en plus le passage à l'échelle, nous utilisons la théorie de Morse discrète pour faire le calcul des groupes d'homologie nécessaires à notre application précédente. Enfin, cette dernière approche est rendue suffisamment souple pour permettre le suivi temporel des modifications de la couverture de manière délocalisée. Cela permet non seulement de suivre la qualité de la couverture lorsque l'environnement se modifie mais aussi de proposer un schéma distribué de mise en veille des capteurs afin d'augmenter la durée de vie du réseau de capteurs tout en garantissant une couverture suffisante. / A wireless sensor network consists of a set of small autonomous units that interact via a network built by their communication modules. They observe their environment by their sensors and then they manage this information according to their computational capacity and storage. The coverage is the only representation available to the sensor network of its environment. Therefore, it is essential to quantify the quality of coverage especially related to the presence of holes. Our work uses algebraic topology to solve these problems. We first define a notion of the coverage hole in a scalar field, which measures the quality of the estimation by the sensor network without knowing the positions of the sensors. It allows the simplicial homology tool to determine the quality of the overall coverage and put certain redundant sensors into sleeping mode with the guarantee of the coverage. Then, to make the previous result easier to compute by a sensor network, the discrete Morse theory is used. It allows a distributed computation of the previous homology groups while supporting scalability necessary in sensor networks domain. Finally, one flexible approach that allows time varying tracking which allows a coverage is proposed in a distributed way. When the environment changes, this approach can not only guarantee the capability of monitoring of coverage quality, but also proposes a scheme to send to sleep the redundant sensors in order to increase the lifetime of the sensor network with adequate coverage.

Notre projet de recherche vise à mettre en évidence d’une part le rapport entre le « fait socialtotal » qu’est « habiter » et le sujet contemporain ; d’autre part l’articulation du projetarchitectural avec la qualité du lien social ; enfin éclairer, au delà du recours à la technique età la science, la pensée qui génère l’acte architectural et qui lui donne sa vérité.Pour cela nous aurons recours aux textes philosophiques, anciens et modernes.Les concepts de la psychanalyse, forgés par Freud et Lacan, seront mis à l’oeuvre poursoutenir nos hypothèses.Les « architectes penseurs », les historiens, les urbanistes, les anthropologues, les biologistes,seront convoqués face aux concepts de la philosophie et de la psychanalyse.Nous nous soutiendrons en particulier des écrits des architectes suivants : Le Corbusier, OscarNiemeyer, Rem Koolhaas, Robert Venturi, Peter Zumthor ; et la nouvelle génération : BjarkeIngels.Bâtir, l’Architecture, Habiter, Urbanisme (BAHU), seront analysés, liés ensemble ou séparés.Deux villes spécifiques sont choisies pour l’Urbanisme : New-York et Berlin.Parce que l’architecture est l’art le plus imposé et donc le plus partagé, nous chercherons àcomprendre ses effets réciproques avec le sujet contemporain.Enfin, si la subjectivité contemporaine est inédite, dans quelle mesure l’architecture, aucroisement de l’art et de l’utile, donne-t-elle sa spécificité au sujet contemporain ? / Our research project aims to highlight :- at one hand the connection between the "total social fact" that is to build and to live in, andthe contemporary subject- secondly the articulation of the architectural project with the quality of social bonds; thenenlight, beyond the use of the technique and science, thinking that generates the architecturalact and gives it its truth.The concepts of psychoanalysis, formed by Freud and Lacan, will set to work to support ourhypotheses. We use also philosophical texts, ancient and modern.The "architects thinkers", historians, planners, anthropologists, biologists, will be at work inside of the concepts of philosophy and psychoanalysis.We support our study in particular with the writings of architects :Le Corbusier, Oscar Niemeyer, Rem Koolhaas, Robert Venturi, Peter Zumthor ; and nextgeneration : Bjarke Ingels.Built, Architecture, Housing, Urbanism (BAHU), would be considered together andseparately. For the last, urbanism, we choice two specific cities, New York and Berlin.Because the architecture is the art the most highly essential and therefore the most shared, wewill seek to understand its mutual effects with the contemporary subject.Finals, if contemporary subjectivity is original, to what extent architecture, at the intersectionof art and useful, gives specificity to the contemporary subject?

Dans cette thèse, je me suis principalement intéressé aux effets liés aux impuretés magnétiques dans les métaux et supraconducteurs. Dans le premier chapitre je présenterai l’effet Kondo, celui-ci se produit lorsqu’une impureté magnétique présente un couplage antiferromagnétique avec le métal qu’elle pollue. Les électrons forment alors, à suffisamment basse température, un nuage écrantant le magnétisme de l’impureté. Le deuxième chapitre portera sur les états de Yu-Shiba-Rusinov produits par des impuretés magnétiques dans un supraconducteur. Dans ce cas, l’impureté brise localement l’ordre supraconducteur et un état quantique est crée à l’intérieur du gap.Certains matériaux dits topologiques peuvent comporter des états quantiques protégés à leurs bords contre les perturbations extérieures. Dans les deux derniers chapitres, je présenterai les propriétés des supraconducteurs topologiques et leurs états de bords. Dans le troisième chapitre je présenterai les différentes phases topologiques que peut comporter un supraconducteur avec un paramètre d’ordre complexe mélangeant ondes p et s en présence d’un champ Zeeman. Dans le quatrième et dernier chapitre je présenterai une étude des états de bords que peut comporter ce type de supraconducteurs. / In this thesis, I was mainly interested in the effects related to magnetic impurities in metals and superconductors.In the first chapter I will present the Kondo effect, this effect occurs when a magnetic impurity exhibits an antiferromagnetic coupling with the metal that it pollutes. The electrons then form, at a sufficiently low temperature, a cloud screening the magnetism of the impurity. The second chapter will focus on the states of Yu-Shiba-Rusinov products by magnetic impurities in a superconductor. In this case, the impurity locally breaks the superconducting order and a quantum state is created inside the gap.Some so-called topological materials may include quantum states protected at their edges against external perturbations. In the last two chapters, I will present the properties of topological superconductors and their edge states. In the third chapter I will present the different topological phases that can include a superconductor with a parameter of complex order mixing waves p and s in the presence of a Zeeman field.In the fourth and last chapter I will present a study of the states of edge that may include this type of superconductors.

The diploma thesis describes theory that is needed for application development for acquisition of communication statistical data from network infrastructure devices. Aplication is called SDSKSI. The project compares protocols suitable for this purpose. Finally SNMP protocol was chosen because it is the most common in network devices. SNMP is described in detail. Each SNMP operation has its own practical demonstration. In the project there is also described MIB database and data types of MIB objects. Application is able to create network topology. Then administrator of network can imagine how the network looks like. For each device that support SNMP protocol are periodically collected and stored statistical data which can be exported to the file. For application development were chosen programming languages according to several criteria. Content of the laboratory exercise is presented. At the end of the project there are some system solutions for collecting statistical data. Diploma thesis contents two attachments. The first is containing the full text of laboratory task. The second is DVD disc. Disc is containing ready to boot aplication SDSKSI.