De nos jours, les comparaisons internationales dans le champ de l’éducation semblent particulièrement d’actualité comme en témoignent la multiplication des ouvrages sur le sujet, l’augmentation des rapports internationaux et la recrudescence des évaluations standardisées sur les compétences des élèves. Dans cette thèse, les systèmes éducatifs sont examinés du point de vue de leur capacité à favoriser l’égalité et à créer des opportunités pour les individus. Nous opérons un focus particulier sur la France et la Suisse, deux systèmes dans lesquels l’organisation de l’éducation est fondamentalement différente. Ces systèmes éducatifs sont comparés à l’aune de la théorie des « capabilités » de Amartya Sen. Cette théorie permet de nous intéresser au degré de liberté que peuvent avoir les individus dans leur parcours et à l’ensemble des possibilités disponibles dont ils bénéficient, ce que nous pouvons appeler leur « espace des possibles ». Nous analysons alors comment les opportunités et les contraintes peuvent s’ouvrir ou se fermer dans le temps dans chaque système éducatif. Dans la mesure où l’analyse de la liberté de choix et des opportunités des personnes nécessitent une approche dynamique, la partie empirique est basée sur deux bases de données longitudinales. Pour la Suisse nous mobilisons les données TREE (Transition de l’Ecole à l’Emploi) et pour la France les données du panel DEPP-EVA (Direction de l’Evaluation, de la Prospective et de la Performance -Entrée dans la Vie Adulte). / International comparisons in the field of education seem to be particularly in vogue at the moment, as reflected in the proliferation of books on the subject, the burgeoning number of international reports and a fresh upsurge in standardised student assessments. In this thesis, education systems are examined from the perspective of their ability to contribute to equality and in particular to create opportunities for individuals. We particularly focus on France and Switzerland, two systems in which organisation of education is fundamentally different. These education systems are then compared in the light of Amartya Sen’s theory of capabilities. This theory allows us to investigate the degree of freedom that individuals have in their trajectories and the range of opportunities available to them, what might be called their ‘opportunities space’. Then we analyse how opportunities and constraints open up and close off over time in each education system. Considering that the analysis of people free choices and opportunities require a dynamic approach, the empirical part is based on two longitudinal database. For Switzerland, we make use TREE (Transition from Education to Employment) and the DEPP-EVA panel for France (Department of Evaluation, Forecasting and Performance - Adulthood Entry).

Alors que la continuité du bâti ne suffit plus pour appréhender l’espace urbain d’aujourd’hui,la discontinuité du tissu urbain est devenue une clé de compréhension de la ville contemporaine et de sonprocessus de formation. Elle suscite l'intérêt des chercheurs, d'autant plus que le déploiement des systèmesd'information géographique offre de nouvelles perspectives de mesure des formes urbaines. Mais, si lestravaux en écologie du paysage ou en géographie permettent de mesurer l'émergence de ces formesdiscontinues, il nous semble important de nous intéresser aux fondements économiques de l'urbanisationdiscontinue qui commencent à faire l’objet de travaux empiriques en économie. La constitution d’une grillede lecture de l’urbanisation discontinue nous permet de comprendre de manière concomitante la formationdes espaces périurbains et les formes de développement de l’habitat à l’échelle parcellaire. Cette rechercheest appliquée au Limousin sur la période 1950-2009. Le prisme de la discontinuité nous apporte un éclairagesur les trajectoires de développement résidentiel des communes de cette région. La construction d’une basede données spatio-temporelles nous offre la possibilité de lire ces trajectoires à partir de l’association demesures de dispersion géographique et de dispersion morphologique de l’habitat. À partir de ces mesuresde dispersion, nous abordons l’articulation des logiques fonctionnelles et morphologiques du développementrésidentiel grâce à la construction d’une base de données multithématiques. Pour comprendre les schémasde localisation des ménages, nous analysons plus particulièrement les problématiques de la production deslogements, de l’interaction entre structure foncière et régulation publique à l’échelle des communes et del’influence des aménités et désaménités des espaces urbains et ruraux sur la dispersion de l’habitat. / While understanding urban areas through continuity of developed land reached its limits,discontinuity of urban fabrics has become a key to understand today's cities and their shaping dynamics. Itraises researchers’ interest especially as GIS development gives new opportunities to measure urbanpatterns. While researches in landscape ecology or geography allow to measure discontinuous patterns, itseems to be important to focus on their economic foundations which are a matter for recent empiricalresearches in economy. The construction of an analytical grid of discontinuous urban patterns allows tounderstand simultaneously peri-urban development and patterns of residential development at the parcellevel. This research is applied to the Limousin region on the 1950-2009 period. The focus on discontinuousurban patterns sheds light on residential trajectories of the Limousin region's communes. The proposal of aspatio-temporal data base allows to understand these trajectories through combined measures of geographical dispersion and morphological dispersion. With these measures, we broach the link betweenfunctional and morphological dynamics thanks to a multitheme data base. To understand household locationand residential dispersion, we analyze the issue of housing production, the interaction between property andpublic regulation at the scale of communes, the influence of amenities and desamenities of urban and ruralspaces

Introduction. La détresse émotionnelle est inhérente au parcours du patient à qui l’on annonce un cancer primitif ou récidivant. Cette étude a deux objectifs fondamentaux : (1) identifier différentes trajectoires de détresse de patients présentant un cancer et (2) identifier et étudier les déterminants de ces trajectoires de détresse émotionnelle de ces patients de l’annonce d’un cancer primitif ou d’une récidive et durant les neuf mois de traitement qui suiventMéthode. 286 patients ont été évalués un mois, 3, 6 et 9 mois après le diagnostic de cancer. Les variables de personnalité (névrosisme et l'optimisme) et les variables transactionnelles (contrôle perçu, coping, le soutien social et qualité de la relation) ont été mesurées. La détresse psychologique a été évaluée avec l’HAD.Résultats. Quatre trajectoires de détresse émotionnelle ont été identifiées : une trajectoire « résiliente » (40.1%) qui présente un niveau de détresse émotionnelle bas qui se maintient durant les neuf mois qui suivent l’annonce, une trajectoire « différée » (37.63%) qui présente un niveau de détresse émotionnelle bas, qui tend à augmenter légèrement et de façon linéaire durant les trois premiers mois et restent stable et inférieur aux seuils au-delà, une trajectoire « récupérante » (19.58%) qui présente un niveau de détresse émotionnelle significatif qui tend à augmenter légèrement et de façon linéaire durant les trois premiers mois et restent stables au-delà et une trajectoire « chronique » (2.77%) qui présente une détresse élevée et constante. S’il apparaît que ce soit davantage les variables de personnalité qui distinguent les trajectoires « résiliente » et « chronique », ce serait la profondeur du soutien social qui différencierait particulièrement les trajectoires « détresse différée » et « récupérante », engendrant le recours à des stratégies de coping différentes. Cependant, cette étude n’a pas pu mettre en évidence de résultats significatifs concernant la variable « sentiment de contrôle ».Conclusion. Nos résultats semblent soutenir l’idée que des personnes, confrontées à des événements de vie stressants, isolés et potentiellement très perturbateurs comme le diagnostic de cancer primitif ou récidivant, parviendraient à maintenir des niveaux de fonctionnements psychologique et physique relativement stables et sains. Cependant, nous n’avons pas observé de diminution du niveau de détresse des patients pendant la première année après le diagnostic du cancer primitif ou de récidive. / Introduction. Emotional distress is a significant problem for patients with cancer experience and particularly recurrence. We aim to (a) identify distinct trajectories of psychological distress in the first year after primitive cancer diagnosis or recurrence treated with chimiotherapy and (b) explore possible determinants of these trajectories, that is personal (neuroticism, optimism) and transactional (control, coping, social support, quality of relation) characteristics.Method. 286 patients were assessed after diagnosis in the reentry phase of treatment and in the survivorship phase: 3, 6 and 9 months after the diagnosis announce. Personality (neuroticism and optimism) and transactional variables (coping, social support and quality of relation) have been measured. Psychological distress was assessed with HAD scale.Results. There were four trajectories of distress: a group “resilient” (40.1%) that experienced no or low distress, a group “delayed” (37.63%) that experienced no signifcative distress but levels of depression and emotional distress, which tend to increase slightly and linearly during the first three months and remain stable and below the thresholds beyond, a group “recovery” (19.58%) that experienced signifcative distress, which tend to increase slightly and linearly during the first three months and remain stable and below the thresholds beyond, and a group “chronic” (2.77%) that experienced chronic distress. Variables of Personality and transactional variables could distinguish the distress trajectories. No significant results have been found with perceived control Conclusion. Most patients were not distressed or only temporarily so, in response to primitive cancer or recurrence. However, emotional distress of patients has not decreased during the first year after primitive cancer diagnosis or recurrence.

Depuis les années 1990, un nombre grandissant d’accusés sont déclarés non criminellement responsables pour cause de troubles mentaux au Canada (NCRTM). Si certains craignent que ce verdict représente une échappatoire à la punition et libère des individus dangereux en collectivité, d’autres s’interrogent à savoir si cette défense n’occasionnerait pas plus de contrôle qu’une peine dans le système pénal traditionnel. Certains questionnent également la capacité des Commissions d’examen à prendre des décisions qui s’écartent de la rationalité du système punitif. Objectif : Cette étude a pour but de comparer la supervision imposée aux accusés NCRTM à celle des accusés coupables et responsables (CR). Cette comparaison cherche à observer les particularités des trajectoires (durées de supervision et de détention et présence de détention dans le suivi) de ces populations, dans trois provinces canadiennes (Québec, Ontario, Colombie-Britannique) entre 2000 et 2008. Deux sources de données ont été utilisées, soit celle du National Trajectory Project of Individuals Found Not Criminally Responsible on Account of Mental Disorder in Canada pour les accusés NCRTM et celle de l’Enquête sur les tribunaux de juridiction criminelle de Statistiques Canada pour ceux déclarés CR. Résultats : Les résultats des régressions de Cox et logistiques indiquent que les accusés NCRTM sont près de trois fois et quatre fois moins susceptibles d’être libérés rapidement de supervision et de détention et sont cinq fois plus susceptibles d’être détenus que les accusés CR. Des différences importantes sont présentes dans les pratiques des provinces, mais de manière significativement plus importante chez les accusés NCRTM. / Since the 1990’s, the number of individuals found not criminally responsible on account of mental disorder has increased in Canada. However, the NCRMD verdict remains controversial. While some fear that the verdict is a loophole and releases dangerous individuals in the community, others suggest that this defense could cause more control than a sentence in the criminal justice system. Some also question the ability of Review Boards to leave aside the punitive rationale in the decision-making process. Objective: This study examines the supervison practices imposed to NCRMD accused by comparing them with those applied to offenders found guilty and responsible (GR). This comparison aims to highlight the specificities these two populations’ trajectories (length of supervision, length of detention and presence of detention in follow-up), in three Canadian provinces (Quebec, Ontario and British Columbia) between 2000 and 2008. Two datasets were used. The first comprises individuals found NCRMD (n = 1794) and comes from the National Trajectory Project of Individuals Found Not Criminally Responsible on Account of Mental Disorder in Canada. The second comprises GR offenders (n = 320,919) and comes from Statistics Canada's Criminal Court Survey. Results: The Cox and logistic regressions results show that NCRMD individuals are almost three times and four times likely to be released from legal supervision and detention respectively compared to GR offenders, and are five times more likely to be detained during follow-up. Provincial differences were also observed, theses disparities being significantly greater among NCRMD individuals.

Introduction : Seulement 7% des Canadiens de 17 ans et moins pratiquent 60 minutes d’activité physique modérée à vigoureuse quotidiennement. La majorité dépasse le temps d’écran quotidien recommandé de deux heures. Plusieurs études transversales indiquent que les deux comportements évoluent indépendamment et ne seraient que faiblement corrélés. Objectifs et hypothèses : Les objectifs de ce mémoire est d’identifier des trajectoires d’activité physique et des trajectoires de temps devant l’écran durant l’adolescence, par sexe, et de décrire la distribution des individus selon l’appartenance simultanée aux deux trajectoires. Nos hypothèses stipulent que des trajectoires différentes seront observées pour les deux sexes et que les deux comportements ne s’influenceront pas. Méthodes : Les données proviennent d’une étude prospective de 1294 adolescents de la région de Montréal, recrutés en 1999 à l’âge de 12-13 ans. Des questionnaires ont été remplis en classe à chaque 3 mois, de la première à la cinquième année du secondaire. Des modélisations de trajectoires de groupe ont identifié des trajectoires d’activité physique et de temps devant l’écran. Une modélisation de trajectoires jointes a rapporté des probabilités d’appartenance aux trajectoires des deux variables. Résultats : Cinq groupes ont été identifiés pour les trajectoires d’activité physique pour les deux sexes. Quatre groupes ont été identifiés pour les garçons et 5 pour les filles concernant le temps passé devant l’écran. 57% des garçons et 46% des filles ont fait des activités physiques pendant 6-7 jours par semaine, durant toute l’adolescence. Toutes les trajectoires de temps devant l’écran accumulent plus de deux heures d’écran quotidiennement. Les probabilités conditionnelles suggèrent une relation entre l’activité physique et le temps devant l’écran. Conclusion : Le développement de l’activité physique et du temps devant l’écran est hétérogène durant l’adolescence. Leur coévolution doit être prise en compte par les professionnels en santé publique. / Introduction: Only 7% of Canadians age ≤ 17 years engage in the recommended 60 minutes or more of moderate-to-vigorous physical activity (PA) daily. Further, most youth surpass the recommended screen time maximum of 2-hours daily. Many cross-sectional studies suggest that PA and screen time are only weakly correlated and that they evolve independently. Objectives and hypotheses: The first objective of this MSc thesis was to model PA and screen time trajectories during adolescence, in boys and girls. The second objective was to describe the distribution of participants according to concurrent membership in the two sets of trajectories. Our hypotheses were that trajectories differ by sex and that PA trajectories are independent of screen time trajectories. Methods: Data were drawn from an ongoing longitudinal study of 1294 adolescents age 12-13 years recruited in 1999-2000 in 10 Montreal-area high schools. Self-report questionnaires were completed during class time, every 3 months from grade 7 to 11. Group-based trajectory modeling identified PA and screen time trajectories. Joint trajectory models provided membership probabilities in both PA and screen time trajectories. Results: Five groups of PA trajectories were identified in both sexes. Four and five screen time trajectory groups were identified in boys and girls, respectively. Half (57%) of boys and 46% of girls engaged in PA 6-7 days weekly during the entire 5-year follow-up. All screen time trajectories were above the recommended 2-hours daily. Conditional probabilities suggested weak associations between PA and screen time. Conclusion: Patterns of PA and screen time are heterogeneous during adolescence. Their co- evolution may need to be considered by public health practitioners.

En 2008, la Banque mondiale a consacré son « rapport annuel sur le développement » à l'agriculture. Cela n’avait plus été le cas depuis 25 ans. Elle y montre que la croissance agricole est plus efficace que celle d’autres secteurs pour réduire la pauvreté. La productivité du travail agricole des actifs agricoles y est paradoxalement à peine citée : ses facteurs explicatifs de court terme comme ses variables structurantes sur le long terme ne sont pas analysés. Cette thèse entend contribuer à une meilleure compréhension des relations dynamiques qu’entretiennent la démographie et le développement non agricole avec le développement agricole (élévation de la productivité du travail agricole). Sous quelles conditions démo-économiques la transformation structurelle d'une économie (baisse du poids relatif du secteur agricole dans l’économie (actifs et valeur ajoutée)) peut-elle s'accompagner d'un développement agricole ? Alors qu’un secteur industriel ou tertiaire qui se développe est généralement attracteur d’actifs, une loi inverse existe-t-elle pour le secteur agricole ? Celui-ci doit-il nécessairement se vider de ses actifs pour se développer ? Y’a-t-il jamais eu, et peut-il y avoir développement agricole dans un contexte de croissance continue du nombre des actifs agricoles ?Notre (hypo)thèse principale est que la combinaison dynamique des facteurs «terre » et «actif agricole », dont la résultante est la « surface travaillée par actif agricole », est la véritable clé du développement agricole, davantage que la productivité de la terre. Nous analysons les déterminants des niveaux et taux de croissance de la productivité du travail agricole au cours de la période 1980 - 2007, à différentes échelles géographiques. Une attention particulière est mise sur la variable « nombre d’actifs agricoles », à l'aide de différents jeux de données (internationales, nationales, données d’enquêtes de terrain), à différentes échelles (monde, Mexique, 31 états fédérés et 2400 Municipes mexicains) et avec diverses méthodes (décomposition factorielle, cartes, classifications ascendantes hiérarchiques, inférence statistique, enquêtes de terrain auprès de ménages agricoles, non agricoles, d’institutions). Au niveau mondial, nous mettons en évidence une « course de vitesse » entre actifs agricoles et terre dans certaines régions du monde et proposons le concept de «transition agricole démographique » ainsi que sa typologie associée. Le Mexique est ensuite choisi pour ses agricultures présentant des niveaux de développement très contrastés, en synchronie comme en diachronie. Nous cherchons à expliquer les différences de trajectoires de développement agricole observées au Mexique. Nous analysons l’influence de variables caractérisant l’économie non agricole, la substitution du capital machine au travail, la libéralisation foncière, la géographie (physique et humaine). Dans les comparaisons internationales comme au Mexique, nous montrons que le taux de croissance de la surface par actif agricole a une influence marginale plus forte sur le taux de croissance de la productivité du travail agricole, que le taux de croissance de la productivité de la terre. Enfin, nous analysons les stratégies économiques de ménages et actifs agricoles, du Municipe de Teopisca dans la région de Los Altos de Chiapas, « piégés » dans un contexte de « transition agricole démographique bloquée » (décroissance tendancielle de la surface travaillée par actif) : diversification des sources de revenus (vers le non agricole) et tentatives d’élévation de la productivité de la terre sont les deux principales stratégies déployées sous contraintes de défaillances des marchés (travail, crédit) et d’accès à l’eau d’irrigation. / In 2008, the World Bank has dedicated its "Annual Report on Development" to agriculture. This had not been the case for 25 years. It shows that agricultural growth is more effective than other sectors to reduce poverty. The agricultural labor productivity of the agricultural workforce is paradoxically barely mentioned: its explanatory factors for the short term as its structural variables in the long term are not analyzed. This thesis aims to contribute to a better understanding of the dynamic relationship between demography and non-agricultural development with agricultural development (increased productivity of agricultural labor). Under what demo-economic conditions can the structural transformation of an economy (i.e. the decline in the relative weight of the agricultural sector in the economy (workers and value added)) be accompanied by agricultural development? While an industrial or service sector that develops generally attracts workers, is there an opposite relationship in the agricultural sector? Does the agricultural sector have to lose its workers to develop? Has an agricultural sector ever developed in a context of continuous growth in the number of agricultural workers? Our main (hypo)thesis is that the dynamic combination of factors « land » and « agricultural worker », whose resultant is the « agricultural area worked per agricultural worker », is the real key to agricultural development, more than the productivity of the land.We analyze the determinants of the level and of the growth rate of the agricultural labor productivity over the 1980-2007 period, at different geographical levels. Special focus is put on the evolution of the « number of agricultural workers », using different sets of data (international, national, field surveys data), at different scales (world, Mexico, and 31 federal states 2400 Mexican municipalities) and with various methods (factor decomposition, maps, hierarchical ascending classifications, statistical inference, field surveys of farming households).Globally, we highlight a « race » between land and the number of agricultural workers in certain regions of the world and propose the concept of « demographic transition agriculture » and its associated typology.Mexico is then chosen for its agriculture showing very contrasting levels of development, for both synchronic and diachronic observation. We seek to understand the differences in agricultural development paths observed in Mexico by analyzing the influence of variables characterizing the non-farm economy, the substitution of machinery capital for labor, land liberalization, geography (physical and human).In international comparisons as within Mexico, we show that the growth rate of the area by agricultural worker has a marginally stronger influence on the growth rate of agricultural labor productivity, than the growth rate of land productivity.Finally, in the Municipality of Teopisca in the Los Altos region of Chiapas, we analyze the economic strategies of farm households « trapped » in a context of « blocked demographic agricultural transition » (downward trend of the agricultural area per worker): income diversification (toward the non-agricultural sector) and attempts to rise the land productivity are the two main strategies deployed under local severe constraints of market failures (labor, credit) and difficult access to irrigation water.

De nos jours, la simulation des écoulements diphasiques a de plus en plus d’importance dans les chambres de combustion aéronautiques en tant qu’un des éléments requis pour analyser et maîtriser le processus complet de combustion, afin d’améliorer la performance du moteur et de mieux prédire les émissions polluantes. Dans les applications industrielles, la modélisation du combustible liquide trouvé en aval de l’injecteur sous forme de brouillard de gouttes polydisperse, appelé spray, est de préférence faite à l’aide de méthodes Eulériennes. Ce choix s’explique par les avantages qu’offrent ces méthodes par rapport aux méthodes Lagrangiennes, notamment la convergence statistique intrinsèque, le couplage aisé avec la phase gazeuse ainsi que l’efficacité pour le calcul haute performance. Dans la présente thèse, on utilise une approche Eulérienne basée sur une fermeture au niveau cinétique de type distribution Gaussienne Anisotrope (AG). L’AG résout des moments de vitesse jusqu’au deuxième ordre et permet de capter les croisements des trajectoires (PTC) à petite échelle de manière statistique. Le système d’équations obtenu est hyperbolique, le problème est bien-posé et satisfait les conditions de réalisabilité. L’AG est comparé au modèle monocinétique (MK) d’ordre 1 en vitesse. Il est approprié pour la description des particules faiblement inertielles. Il mène à un système faiblement hyperbolique qui peut générer des singularités. Plusieurs schémas numériques, utilisés pour résoudre les systèmes hyperboliques et faible- ment hyperboliques, sont évalués. Ces schémas sont classifiés selon leur capacité à traiter les singularités naturellement présentes dans les modèles Eulériens, sans perdre l’ordre global de la méthode ni rompre les conditions de réalisabilité. L’AG est testé sur un champ turbulent 3D chargé de particules dans des simulations numériques directes. Le code ASPHODELE est utilisé pour la phase gazeuse et l’AG est implémenté dans le code MUSES3D pour le spray. Les résultats sont comparés aux de simulations Lagrangiennes de référence et aux modèle MK. L’AG est validé pour des gouttes modérément inertielles à travers des résultats qualitatifs et quantitatifs. Il s’avère prometteur pour les applications complexes comprenant des PTC à petite échelle. Finalement, l’AG est étendu à la simulation aux grandes échelles nécessaire dans les cas réels turbulents dans le domaine industriel en se basant sur un filtrage au niveau cinétique. Cette stratégie aide à garantir les conditions de réalisabilités. Des résultats préliminaires sont évalués en 2D pour tester la sensibilité des résultats LES sur les paramètres des modèles de fermetures de sous mailles. / In aeronautical combustion chambers, the ability to simulate two-phase flows gains increasing importance nowadays since it is one of the elements needed for the full understanding and prediction of the combustion process. This matter is motivated by the objective of improving the engine performance and better predicting the pollutant emissions. On the industrial scale, the description of the fuel spray found downstream of the injector is preferably done through Eulerian methods. This is due to the intrinsic statistical convergence of these methods, their natural coupling to the gas phase and their efficiency in terms of High Performance Computing compared to Lagrangian methods. In this thesis, the use of Kinetic-Based Moment Method with an Anisotropic Gaussian (AG) closure is investigated. By solving all velocity moments up to second order, this model reproduces statistically the main features of small scale Particles Trajectories Crossing (PTC). The resulting hyperbolic system of equations is mathematically well-posed and satisfies the realizability properties. This model is compared to the first order model in the KBMM hierarchy, the monokinetic model MK which is suitable of low inertia particles. The latter leads to a weakly hyperbolic system that can generate δ-shocks. Several schemes are compared for the resolution of the hyperbolic and weakly hyperbolic system of equations. These methods are assessed based on their ability to handle the naturally en- countered singularities due to the moment closures, especially without globally degenerating to lower order or violating the realizability constraints. The AG is evaluated for the Direct Numerical Simulation of 3D turbulent particle-laden flows by using ASPHODELE solver for the gas phase, and MUSES3D solver for the Eulerian spray in which the new model is implemented. The results are compared to the reference Lagrangian simulation as well as the MK results. Through the qualitative and quantitative results, the AG is found to be a predictive method for the description of moderately inertial particles and is a good candidate for complex simulations in realistic configurations where small scale PTC occurs. Finally, within the framework of industrial turbulence simulations a fully kinetic Large Eddy Simulation formalism is derived based on the AG model. This strategy of directly applying the filter on the kinetic level is helpful to devise realizability conditions. Preliminary results for the AG-LES model are evaluated in 2D, in order to investigate the sensitivity of the LES result on the subgrid closures.

Au cours du procédé de fusion laser sur lit de poudre, la température atteinte dans une zone locale est susceptible de générer des gradients thermiques importants. Ces gradients conduisent à leur tour à l'apparition de contraintes résiduelles qui ont un effet sur les caractéristiques mécaniques de la pièce, provoquent des déformations, ainsi que des micro et macro fissures. Dans ce contexte, les trajectoires de lasage jouent un rôle fondamental sur le niveau et la distribution de la température au cours de la fabrication. Il est ainsi nécessaire de valider la génération des trajectoires au regard du comportement thermique induit par ce procédé.Cette thèse propose d'exploiter une méthode analytique pour développer un modèle qui permette d'analyser d'une manière rapide et efficace le comportement thermique dans la pièce lors de la fabrication. En effet, à partir d'une trajectoire de lasage donnée, d'un ensemble de paramètres liés au matériau de la pièce à fabriquer et de paramètres liés au procédé, l'outil développé effectue une simulation de la température en chaque point de la pièce, au cours de temps et de manière rapide, comparée aux autres logiciels de simulation thermique. En effet, afin de réduire le temps de calcul et l'espace mémoire utilisé pour une telle simulation, un ensemble de techniques d'optimisation a été mis en place.Le modèle proposé a été validé dans le cas de l'alliage Ti6Al4V par comparaison avec une simulation thermique par éléments finis obtenue par un logiciel industriel. Ensuite, les résultats de ce modèle sont confrontés aux résultats expérimentaux. Une fois le modèle validé, il a été mis en œuvre pour analyser des trajectoires couramment utilisées dans la littérature et dans l'industrie.Afin de réduire les gradients thermiques et améliorer la qualité des pièces, la solution proposée consiste à contrôler la température et la taille du bain de fusion. Pour se faire, le modèle thermique développé a été exploité pour moduler les paramètres du procédé au cours de la fabrication d'une part et pour développer une stratégie de lasage à pas adaptatif d'autre part. / During manufacturing by Laser Powder Bed Fusion (LPBF), the achieved temperatures in local areas could generate significant thermal gradients. These gradients lead to the apparition of residual stresses which affect the mechanical characteristics of the part and may cause deformation, as well as micro and macro cracks. In this context, scanning paths play a fundamental role on temperature level and distribution during manufacturing. For that reason, it is necessary to validate the generation of trajectories considering the thermal behaviour induced by this process.The purpose of this PhD thesis is to use an analytical method in order to develop a model that allows a fast and efficient analysis of thermal behaviour, during part manufacturing. Indeed, with a given scanning path, material properties and process parameters, the developed tool performs a temperature simulation at each point of the part, over time and in a fast way, compared to other thermal simulation software. In order to reduce computation time and memory storage used for such a simulation, a set of optimization techniques has been proposed.The developed model has been validated in the case of the Ti6Al4V alloy through a comparison with a finite element thermal simulation obtained by industrial software. Then, the results of this model were compared to experimental results. Once validated, it has been implemented to analyze trajectories commonly used in the literature and industry.In order to reduce thermal gradients and improve part quality, the proposed solution consists in controlling the temperature and size of melt pool. For this purpose, the developed thermal model has been used to modulate the process parameters during manufacturing on the one hand and to develop an adaptive scanning strategy on the other hand.

Le procédé de soudage par friction malaxage ou Friction Stir Welding (FSW), est un procédé récent utilisé pour le soudage de pièces métalliques avec différentes applications dans les industries aéronautique, automobile, spatiale et ferroviaire. Les robots industriels sériels peuvent être utilisés comme moyen de soudage FSW mais, à cause de leur rigidité, ils se déforment sous l’effet des forces générées par le procédé. Ceci entraîne une déviation de trajectoire de l’outil de soudage en position et en orientation qui induit des défauts dans le cordon de soudure. Dans ce travail, deux méthodes de correction de déviations ont été développées. La première méthode est basée sur l’estimation des déviations en position et en orientation dans l’espace cartésien à partir des modèles du robot et de déformation élasto-statique des corps et transmissions. Les déviations estimées permettent de développer une approche de programmation de trajectoires adaptées au soudage FSW robotisé. Contrairement aux méthodes d’interpolation linéaire généralement envisagées, cette approche utilise des approximations de trajectoires par des courbes de Bézier ou B-splines. Les validations expérimentales pour des trajectoires complexes, avec un robot Kuka KR500-2MT, ont permis d’obtenir une déviation résiduelle moyenne de l’ordre de 0,3 mm et des cordons de soudure sans défauts. Cette précision de trajectoire atteinte pour le FSW permet de considérer une exploitation industrielle de la solution développée. La deuxième méthode de correction des déviations utilise un asservissement de position en temps réel avec un capteur de profil laser 2D dans la boucle de retour. Deux synthèses de lois de commande ont été explorées pour cet asservissement. Malgré les perturbations externes liées aux contraintes du procédé, les résultats expérimentaux sur des trajectoires de soudage rectilignes et curvilignes montrent une bonne stabilité de l’asservissement et conduisent à une déviation résiduelle moyenne de l’ordre de 0,1 mm. Les intérêts et les difficultés de la mise en œuvre de cette deuxième méthode ont également été mis en exergue. / Friction Stir Welding (FSW) is a recent process used for welding metallic parts in aerospace, automotive, and railway industries. Serial industrial robots may be used as FSW welding machines, but because of their lack of stiffness, they undergo elastic deformation under the effect of stresses produced by the process. This causes a welding tool path deviation both in position and orientation, which induces defects in the weld seam. In this work, two path correction methods were developed. The first method is based on the prediction of the position and orientation deviations in the cartesian space from robot models and stiffness model of the links and the joints. The knowledge of tool deviations enabled the synthesis of a path programming approach adapted for robotic FSW. Unlike linear interpolation methods often used, this approach is based on approximations of the adapted path by Bézier or B-splines curves. Experimental validations on a Kuka KR500-2MT robot welding complex paths showed an average residual deviation of 0.3 mm and weld seams without defects. The path accuracy achieved makes it possible to consider an industrial exploitation of the developed solution. The second proposed correction method uses position feedback with a 2D laser profile sensor in the feedback loop for real-time measurement of deviations. Two controllers were designed to correct the deviations. In spite of the external disturbances related to the constraints of the process, experimental results obtained on straight and curvilinear welding paths showed the stability of the feedback loop and a mean residual deviation of 0.1 mm was achieved. The interests and difficulties of deploying this second method were also highlighted.

L’objectif général de cette thèse était de caractériser les trajectoires de déclin cognitif et fonctionnel dans les phases précliniques et précoces de la maladie d’Alzheimer, faisant appel à deux grandes approches: l’étude du trouble cognitif léger dans la maladie d’Alzheimer sporadique et l’étude du phénotype cognitif d’individus porteurs de mutations autosomiques dominantes dans la maladie d’Alzheimer familiale. La thèse comprend 6 articles, dont 4 empiriques. Le premier article (Chapitre II) visait à faire une revue de littérature sur le trouble cognitif léger, son contexte historique, ses critères diagnostiques et les connaissances actuelles dans les domaines cognitif, génétique et de neuroimagerie. L’objectif de la deuxième étude (Chapitre III) visait à caractériser les différents domaines cognitifs (mémoire épisodique, fonctions exécutives, mémoire de travail, traitement visuospatial et langage) et leurs trajectoires dans le temps, chez des personnes avec un trouble cognitif léger, en distinguant celles qui ultérieurement progressent vers une démence, ou progresseurs, et celles qui ne progressent pas vers une démence, ou non-progresseurs. Les résultats indiquent que, chez les progresseurs, les trajectoires de déclin se distinguent selon le domaine cognitif : une fonction quadratique (fonction polynomiale de second degré, qui peut être interprétée comme représentant un plateau suivi d’un déclin accéléré) caractérise le rappel différé en mémoire épisodique et la mémoire de travail/vitesse de traitement de l’information et une fonction linéaire (plus graduelle et progressive) caractérise le rappel immédiat en mémoire, les fonctions exécutives et les habiletés visuospatiales. L’objectif de la troisième étude (Chapitre IV) était de caractériser les trajectoires de déclin des capacités à réaliser les activités de la vie quotidienne instrumentales chez ces mêmes individus ayant un trouble cognitif léger qui ont progressé vers une démence et de comparer ces trajectoires à celles que l’on retrouve chez les individus avec un trouble cognitif léger n’ayant pas progressé. Les résultats montrent que les capacités autorapportées à réaliser les activités de la vie quotidienne suivent une trajectoire quadratique chez les progresseurs (ont rencontré les critères de démence au cours de l’étude), linéaire chez les déclineurs (ont présenté un déclin cognitif sans rencontrer les critères de démence au cours de l’étude) et n’ont pas changé à travers le temps chez les stables (sont demeurés cognitivement stables au cours de l’étude). Les résultats indiquent que ces patrons peuvent être surtout expliqués par une catégorie d’activités, les activités complexes (p.ex. gérer le budget), qui suivent les mêmes trajectoires. L’objectif du quatrième article (Chapitre V) était de présenter les différentes composantes (génétique, imagerie et cognition) d’un projet de collaboration initié en 2012 entre le Canada et la Chine, ayant pour but d’étudier les phrases précliniques de la maladie d’Alzheimer de type familial. L’objectif de la cinquième étude (Chapitre VI) était d’examiner l’apparition et l’évolution des atteintes cognitives dans la maladie d’Alzheimer de type familial, en distinguant les personnes porteuses de mutations PSEN1 menant à un diagnostic de démence de celles non-porteuses de ces mutations. Les résultats montrent que, chez les porteurs de mutation, le temps estimé au diagnostic suit une trajectoire quadratique pour le rappel différé et la reconnaissance en mémoire épisodique et une trajectoire linéaire pour le rappel immédiat en mémoire, la fluence verbale sémantique/catégorielle et les habiletés visuoconstructives. Enfin, l’objectif de la sixième étude (Chapitre VII) était de présenter les données d’imagerie préliminaires de la cohorte canadienne avec mutations PSEN1, avec une série de cas. Chez les porteurs de mutation, l’amyloïde est un marqueur précoce, significatif même chez les individus non symptomatiques. Le marqueur tau est significatif uniquement près de l’âge estimé du diagnostic chez les porteurs et semble être davantage associé aux déficits cognitifs. / The main objective of this thesis was to characterize the trajectories of cognitive and functional decline in the preclinical and early stages of Alzheimer's disease, using two methodological approaches: the study of mild cognitive impairment in sporadic Alzheimer's disease and the study of the cognitive phenotype of individuals with autosomal dominant mutations in familial Alzheimer's disease. The thesis comprises 6 articles, 4 of which are empirical. The first article (Chapter II) aimed to review the literature on mild cognitive impairment, its historical context, its diagnostic criteria and current knowledge in the cognitive, genetic and neuroimaging fields. The objective of the second study (Chapter III) was to characterize the different cognitive domains (episodic memory, executive functions, working memory, visuospatial processing and language) and their trajectories over time, in individuals with mild cognitive impairment, by distinguishing those who progressed to dementia, or progressors, and those that did not progress to dementia, or non-progressors. The results indicate that, in the case of progressors, the trajectories of decline are distinguished according to the cognitive domain: a quadratic function (a plateau followed by an accelerated decline) characterizes the delayed recall in episodic memory and working memory/processing speed and a linear function characterizes immediate recall, executive functions and visuospatial abilities. The objective of the third study (Chapter IV) was to characterize the trajectories of decline in the ability to perform instrumental activities of daily living in these same individuals with mild cognitive impairment who progressed to dementia and to compare these trajectories with those found in individuals with mild cognitive impairment who did not progress. The results show that the self-reported abilities to perform activities of daily living follow a quadratic trajectory in the progressors (met the dementia criteria during the study), a linear trajectory in the declinors (presented a cognitive decline without meeting the dementia criteria during the course of the study) and did not change over time in the stable (remained cognitively stable during the study). The results indicate that these patterns can be mainly explained by a category of activities, the complex activities (e.g. managing the budget), which follow the same trajectories. The objective of the fourth article (Chapter V) was to present the different components (genetics, imaging and cognition) of a collaborative project initiated in 2012 between Canada and China, aimed at studying the preclinical phases of familial Alzheimer’s disease. The objective of the fifth study (Chapter VI) was to examine the onset and course of cognitive impairment in familial Alzheimer's disease, by distinguishing individuals with PSEN1 mutations leading to a diagnosis of dementia from those not carrying these mutations. The results show that, in mutation carriers, the time to the estimated age of onset follows a quadratic trajectory for delayed recall and recognition in episodic memory and a linear trajectory for immediate recall, semantic/categorical verbal fluency and visuospatial abilities. Finally, the objective of the sixth study (Chapter VII) was to present preliminary imaging data for the Canadian cohort with PSEN1 mutations, using a case series. In mutation carriers, amyloid is an early marker, with a significant deposition, even in non-symptomatic individuals. The tau marker is significant only near the estimated age of onset in mutation carriers and appears to be more associated with cognitive deficits.