Les interneurones de la couche moléculaire du cervelet (ICM: cellules en panier et cellules étoilées) sont connectés par des synapses électriques fréquentes et puissantes chez les jeunes rats et souris autour de la fin de la deuxième semaine postnatale. Les courants capacitifs des ICM montrent une composante lente qui reflète la charge des interneurones couplés électriquement. Leur analyse permet de quantifier le nombre de cellules directement couplées à une cellule et le nombre équivalent de cellules couplées (Alcami et Marty, soumis), et d'établir une difference de couplage entre les cellules en panier et les cellules étoilées pendant le développement postnatal. Elle a mené à proposer une topologie de réseau des cellules en panier. La force du couplage peut être modulée par les courants intrinsèques, dont Ih dans le domaine hyperpolarisant. Les synapses électriques modifient la propagation et les patrons d'activité dans le réseau des ICM en réponse à une excitation du réseau.L'étude de la connectivité des ICM par des synapses chimiques GABAergiques nous a mené à réexaminer les sources d'erreur des mesures d'activité électrique en configuration cellule attachée (Alcami et coll., 2012). Les mesures en cellule attachée peuvent modifier l'activité électrique des ICM en introduisant un couplage conductif entre la pipette d'enregistrement et l'intérieur cellulaire, résultant d'une combinaison de mécanismes de couplage passifs et actifs. / Molecular layer interneurons of the cerebellum (MLIs: basket cells and stellate cells) are connected by frequent and strong electrical synapses in young rats and mice around the end of the second postnatal week. Capacitive currents of MLIs show a slow component that reflects the charge of electrically-coupled MLIs. The analysis of capacitive currents makes it possible to quantify the number of directly connected cells and the equivalent number of coupled cells (Alcami and Marty, submitted). They were used to show a difference in coupling between basket and stellate cells and propose a model of the basket cell coupled network. Electrical coupling strength can be modulated by intrinsic currents, like the h current in the hyperpolarizing range. Electrical synapses modify the propagation and the patterns of activity in the MLI network, when the network is excited.The study of connectivity of MLIs by chemical GABAergic synapses led us to reevaluate the sources of error of cell-attached recordings (Alcami et al., 2012). Cell-attached measurements can modify cellular electrical activity of MLIs, by introducing a conductif coupling between the recording pipette and the cell interior, resulting from a combination of passive and active coupling.

La quantité de données disponibles n'a jamais été aussi grande. Se poser les bonnes questions, c'est-à-dire des questions qui soient à la fois pertinentes et dont la réponse est accessible est difficile. L'analyse topologique de données tente de contourner le problème en ne posant pas une question trop précise mais en recherchant une structure sous-jacente aux données. Une telle structure est intéressante en soi mais elle peut également guider le questionnement de l'analyste et le diriger vers des questions pertinentes. Un des outils les plus utilisés dans ce domaine est l'homologie persistante. Analysant les données à toutes les échelles simultanément, la persistance permet d'éviter le choix d'une échelle particulière. De plus, ses propriétés de stabilité fournissent une manière naturelle pour passer de données discrètes à des objets continus. Cependant, l'homologie persistante se heurte à deux obstacles. Sa construction se heurte généralement à une trop large taille des structures de données pour le travail en grandes dimensions et sa robustesse ne s'étend pas au bruit aberrant, c'est-à-dire à la présence de points non corrélés avec la structure sous-jacente.Dans cette thèse, je pars de ces deux constatations et m'applique tout d'abord à rendre le calcul de l'homologie persistante robuste au bruit aberrant par l'utilisation de la distance à la mesure. Utilisant une approximation du calcul de l'homologie persistante pour la distance à la mesure, je fournis un algorithme complet permettant d'utiliser l'homologie persistante pour l'analyse topologique de données de petite dimension intrinsèque mais pouvant être plongées dans des espaces de grande dimension. Précédemment, l'homologie persistante a également été utilisée pour analyser des champs scalaires. Ici encore, le problème du bruit aberrant limitait son utilisation et je propose une méthode dérivée de l'utilisation de la distance à la mesure afin d'obtenir une robustesse au bruit aberrant. Cela passe par l'introduction de nouvelles conditions de bruit et l'utilisation d'un nouvel opérateur de régression. Ces deux objets font l'objet d'une étude spécifique. Le travail réalisé au cours de cette thèse permet maintenant d'utiliser l'homologie persistante dans des cas d'applications réelles en grandes dimensions, que ce soit pour l'inférence topologique ou l'analyse de champs scalaires. / Massive amounts of data are now available for study. Asking questions that are both relevant and possible to answer is a difficult task. One can look for something different than the answer to a precise question. Topological data analysis looks for structure in point cloud data, which can be informative by itself but can also provide directions for further questioning. A common challenge faced in this area is the choice of the right scale at which to process the data.One widely used tool in this domain is persistent homology. By processing the data at all scales, it does not rely on a particular choice of scale. Moreover, its stability properties provide a natural way to go from discrete data to an underlying continuous structure. Finally, it can be combined with other tools, like the distance to a measure, which allows to handle noise that are unbounded. The main caveat of this approach is its high complexity.In this thesis, we will introduce topological data analysis and persistent homology, then show how to use approximation to reduce the computational complexity. We provide an approximation scheme to the distance to a measure and a sparsifying method of weighted Vietoris-Rips complexes in order to approximate persistence diagrams with practical complexity. We detail the specific properties of these constructions.Persistent homology was previously shown to be of use for scalar field analysis. We provide a way to combine it with the distance to a measure in order to handle a wider class of noise, especially data with unbounded errors. Finally, we discuss interesting opportunities opened by these results to study data where parts are missing or erroneous.

Nous proposons dans cette thèse de caractériser quantitativement la variabilité à différentes échelles au cours de l'embryogenèse. Pour ce faire, nous utilisons une combinaison de modèles mathématiques et de résultats expérimentaux. Dans la première partie, nous utilisons une petite cohorte d'oursins digitaux pour construire une représentation prototypique du lignage cellulaire, reliant les caractéristiques des cellules individuelles avec les dynamiques à l'échelle de l'embryon tout entier. Ce modèle probabiliste multi-niveau et empirique repose sur les symétries des embryons et sur les identités cellulaires; cela permet d'identifier un niveau de granularité générique pour observer les distributions de caractéristiques cellulaires individuelles. Le prototype est défini comme le barycentre de la cohorte dans la variété statistique correspondante. Parmi plusieurs résultats, nous montrons que la variabilité intra-individuelle est impliquée dans la reproductibilité du développement embryonnaire. Dans la seconde partie, nous considérons les mécanismes sources de variabilité au cours du développement et leurs relations à l'évolution. En nous appuyant sur des résultats expérimentaux montrant une pénétrance incomplète et une expressivité variable de phénotype dans une lignée mutante du poisson zèbre, nous proposons une clarification des différents niveaux de variabilité biologique reposant sur une analogie formelle avec le cadre mathématique de la mécanique quantique. Nous trouvons notamment une analogie formelle entre l'intrication quantique et le schéma Mendélien de transmission héréditaire. Dans la troisième partie, nous étudions l'organisation biologique et ses relations aux trajectoires développementales. En adaptant les outils de la topologie algébrique, nous caractérisons des invariants du réseaux de contacts cellulaires extrait d'images de microscopie confocale d'épithéliums de différentes espèces et de différents fonds génétiques. En particulier, nous montrons l'influence des histoires individuelles sur la distribution spatiales des cellules dans un tissu épithélial. / We propose in this thesis to characterize variability quantitatively at various scales during embryogenesis. We use a combination of mathematical models and experimental results. In the first part, we use a small cohort of digital sea urchin embryos to construct a prototypical representation of the cell lineage, which relates individual cell features with embryo-level dynamics. This multi-level data-driven probabilistic model relies on symmetries of the embryo and known cell types, which provide a generic coarse-grained level of observation for distributions of individual cell features. The prototype is defined as the centroid of the cohort in the corresponding statistical manifold. Among several results, we show that intra-individual variability is involved in the reproducibility of the developmental process. In the second part, we consider the mechanisms sources of variability during development and their relations to evolution. Building on experimental results showing variable phenotypic expression and incomplete penetrance in a zebrafish mutant line, we propose a clarification of the various levels of biological variability using a formal analogy with quantum mechanics mathematical framework. Surprisingly, we find a formal analogy between quantum entanglement and Mendel’s idealized scheme of inheritance. In the third part, we study biological organization and its relations to developmental paths. By adapting the tools of algebraic topology, we compute invariants of the network of cellular contacts extracted from confocal microscopy images of epithelia from different species and genetic backgrounds. In particular, we show the influence of individual histories on the spatial distribution of cells in epithelial tissues.

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The purpose of this dissertation is to assess digital geo-referenced information and standards for exchanging such information, especially the South African National Exchange Standard (NES). The process of setting up a standard is exacting. On the one hand, the process demands a thorough scrutiny and analysis of the objects to be standardised and of all related concepts. This is a prerequisite for ensuring that there is unanimity about their meaning and inter-relationships. On the other hand, the process requires that the standard itself be enunciated as succinctly, comprehensibly and precisely as possible. This dissertation addresses both these facets of the standards process in the context of standards for exchanging digital geo-referenced information. The dissertation begins with an analysis of geo-referenced information in general, including digital geo-referenced information. In chapters 2 and 3, the various aspects of such information are scrutinised and evaluated in more detail. The examination of concepts is backed up by a comprehensive Glossary of terms in the domain under discussion. Chapter 4 examines the nature of standards. It also proposes a novel way to approach a standard for the exchange of digital geo-referenced information: namely, that it can be viewed as a language and can accordingly be specified by a grammar. To illustrate the proposal, NES is fully specified, using the Extended Backus-Naur Form notation, in an Appendix. Apart from the advantages of being a succinct and precise formal specification, the approach also lends itself to deploying standard tools such as Lex and yacc for conformance testing and for developing interfaces to NES, as illustrated in a second appendix. As a final theme of the dissertation, an evaluation of such standards is provided. Other standards that have been proposed elsewhere for purposes similar to that of NES are surveyed in chapter 5. In chapter 6, features of NES are highlighted, including the fact that it takes a relational approach. Chapter 7 concludes the dissertation, summarising the work to date, and looking ahead to future work. AFRIKAANS : Die doel van hierdie verhandling is om versyferde geo-verwysde inligting en standaarde vir die uitruil van sulke inligting te ondersoek, met spesifieke verwysing na die Suid- Afrikaanse Nasionale Uitruilstandaard (NES). Die proses om ’n standaard op te stel is veeleisend. Aan die een kant vereis die proses ’n volledige bestudering en ontleding van die objekte wat gestandaardiseer gaan word, asook van al die verwante konsepte. Hierdie is ’n voorvereiste om te verseker dat daar oor hul betekenisse en onderlinge verwantskappe eenstemmigheid bestaan. Aan die ander kant vereis die proses dat die standaard so kernagtig, volledig en presies moontlik gestel moet word. Hierdie verhandeling spreek beide hierdie fasette van die standaardiseringsproses aan, en wel in die konteks van standaarde vir die uitruil van versyferde geo-verwysde inligting. Dié verhandling begin met ’n oorhoofse analise van geo-verwysde inligting, insluitend versyferde geo-verwysde inligting. In hoofstukke 2 en 3 word verskeie aspekte van dié inligting in meer detail ondersoek en geëvalueer. Hierdie ondersoek van konsepte word deur ’n omvattende woordelys van terme in die veld onder bespreking gesteun. Hoofstuk 4 ondersoek die aard van standaarde. Dit stel ook ’n nuwe manier voor om ’n standaard vir die uitruil van versyferde geo-verwysde inligting te benader, naamlik dat dit as ’n taal beskou kan word, en dat dit gevolglik deur middel van ’n grammatika gespesifiseer kan word. Om die voorstel te illustreer, word NES volledig in ’n aanhangsel deur middel van die Uitgebreide Backus-Naur Vorm notasie gespesifiseer. Afgesien van die voordeel van ’n kernagtige en presiese formele spesifikasie, ondersteun die benadering ook standaardgereedskap soos Lex en yacc wat vir konformeringstoetsing en vir NES koppelvlakke gebruik kan word, soos in ’n tweede aanhangsel illustreer word. As ’n finale tema van die verhandeling word ’n evaluasie van tersaaklike standaarde voorsien. Standaarde wat elders vir soortgelyke doeleindes aan dié van NES voorgestel is, word oorsigtelik in hoofstuk 5 beskou. In hoofstuk 6 word kenmerkende eienskappe van NES uitgelig, insluitend die feit dat dit op ’n relasionele benadering gebaseer is. Hoofstuk 7 sluit die verhandeling af met ’n opsomming van werk tot op datum en ’n blik op toekomstige werk. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 1993. / Computer Science / unrestricted

V tomto projektu jsou popsány základy problematiky větrných elektráren. V první řadě práce zmiňuje ekomonické aspekty, vývoj větrné energetiky v minulosti a pravděpodobný vývoj v příští generaci, stavbu a možné topologie větrných elektráren. Dále je ukázána konstrukce větrné elektrárny, integrace větrvých parků do distribuční sítě a ostrovní sítě a související ekonomické aspekty. Dále jsou zmíněny způsoby řízení, kvality elektrické energie a bezpečnosti. V následující části, je provedena simulace moderní přímo poháněné turbíny o výkonu 660kW a řešení koeficientu výkonu. Pro tuto simulaci byl použitý systém s pomaloběžným synchronním generátorem s permanentnímy magnety. Chování a výsledky simulace větrné elektrárny jsou popsány v závěrečné části této práce.

The main goal of this diploma thesis was to implement the proposal of optical access networks in the selected location. Introduce is focused on the physical layer of network. This includes optical fibers, optical cables, connectors, optical splitters, and more. According to the place of termination of optical fiber will be studied best FTTx connections. According to network topology distinguished point to point and point to multipoint network. Networks points to point are also known as an active optical network and for each user are restricted to a separate fiber. Point to multipoint networks known as passive optical network. In terms of the PON is defined by many standards. For a selected location will be choice the most appropriate solution. Finally, the measurement will be made and will be considered for monitoring the route. Before the design of optical access networks, I made an illustrative simulation in program OptSim. Performed simulations helps to study the transmission characters of optical networks, depending on the physical architecture. In general, for the design of high-capabilities networks for large companies will be more appropriate active topology that provides due wavelength multiplexes high transmission capacity. To join in the urban areas with a large number of separate houses, it is more appropriate use of passive topology. For the design of optical networks has been selected location with multiple housing buildings. The end customer is not given the requirement for high data transfer rates as large companies. For the proposal was selected FTTB networks which is suitable because of lower costs. The second variant of the proposal was a passive optical network according to standard GPON. This standard was chosen because of the high splitting ratio. For both solutions was developed the entire proposal by ITU-T with a detailed drawing documentation. In the selected area was conducted measuring the optical networks in order to verify the possibility of extension actual solutions. For a sample issue of measurements, I made several measurements using optical reflectometer over an optical splitter in order to prove the need for measurements during construction. FTTH networks gaining in popularity more and more, but price is the limiting factor.

This thesis consider description of segments identified in image. At first there are described main methods of segmentation because it is a process contiguous before describing of objects. Next chapter is devoted to methods which focus on description identified regions. There are studied algorithms used for characterizing of different features. There are parts devoted to color, location, size, orientation, shape and topology. The end of this chapter is devoted to moments. Next chapters are focused on designing fit algorithms for segments description and XML files creating according to MPEG-7 standards and their implementation into RapidMiner. In the last chapter there are described results of the implementation.

The aim of this thesis is to create and describe the wireless system for lighting control. A part of the work is the creation of modules for switching lighting and the creation of their operating programs. The first chapter briefly describes the way how the lighting control works and contains general requirements for the intelligent home. Further, there is a description of IQRF system, which serves as a wireless platform for the system. Next part of the thesis describes individual modules in terms of hardware and software. One part of the work covers the description of the transmission protocol. The attachment includes a listing of all operating programs for this wireless control system.

La modélisation numérique des réseaux de câbles est devenue une étape indispensable dans la phase de conception d’un projet afin de prédire les disfonctionnements dans les moyens de transport issus de l’augmentation des couplages électromagnétiques. La majorité des modèles repose sur des méthodes analytiques, qui sont certes rapides en comparaison avec les méthodes numériques 3D, mais en contrepartie sont limitées aux basses fréquences et aux géométries uniformes. De plus, des hypothèses concernant les conditions aux limites des conducteurs, comme les plans de masse infinis, sont souvent appliqués dans le but d’obtenir des formules analytiques simples C’est dans ce contexte, que nous avons envisagé l’amélioration de ces modèles en réduisant ces simplifications et ces hypothèses imposées au départ. A cet égard, nous avons développé dans un premier temps un modèle de ligne de transmission filaire qui consiste à prendre en compte les pertes par rayonnement en haute fréquence, la longueur finie et la géométrie non uniforme. Lors de cette étude, nous avons utilisé la théorie des lignes et deux méthodes numériques en l’occurrence les méthodes PEEC et TLST. Nous avons démontré pour le cas des risers que les coefficients de la méthode PEEC peuvent être obtenus analytiquement. Concernant notre deuxième axe de recherche, on s’est intéressé à la modélisation des conduits métalliques notamment les plans de masse finis et les goulottes. Ces derniers ont été modélisés avec un ensemble de câbles. Une étude expérimentale a été menée sur les effets induits par la goulotte sur la propagation des ondes électromagnétiques. Finalement, les résultats de nos modèles ont été validés expérimentalement avec des mesures. Une attention particulière a été portée sur l’effet des extrémités des lignes de transmission. / Considering the increasing awareness of the EM coupling issues inside aircraft and automotive engines, numerical modeling of cable harness networks is currently one of the most important steps in the design process of an engineering project. Most of the relevant softwares that deals with the cable topology simulation relies on the well-known analytical models such as the multiconductor transmission line theory. These techniques are better than the fullwave ones regarding the time calculation and the memory requirement. However, they are available only in the low frequency range because of the assumptions taken into account such as the uniform geometry and the infinite length of the wires. To overcome these restrictions and improve the existing solutions, we come up with a new high frequency model which is based on the transmission line theory and two numerical methods: PEEC and TLST. To keep the analytical approach of our model, we managed to get the analytical expressions of the PEEC’s partial elements. In this thesis, we were also interested by the cable raceways and cable trays. First of all, we developed a raceway model based on transmission line wires. Comparing our results with the FDTD ones, we noticed some differences especially in the high frequency range when the wire ends with the risers. Through an experimental study, we explained the behavior and the impact of these cables trays on the EM wave propagation. Finally, the results of our models have been validated with the measurements. Thanks to these experiments, we highlighted the fact that the termination of a wire has an important impact on the wave propagation.