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L'étude de la structure à grande échelle de l'univers est l'un des éléments les plus importants pour comprendre l'origine et l'évolution de l'Univers. Les amas de galaxies qui se sont formés à partir d'effondrements gravitationnels dans le champ de densité cosmique sont les plus grandes structures gravitationnelles liées. En utilisant la corrélation à deux points, nous pouvons quantifier le regroupement des galaxies aux échelles spatiale et angulaire. Le catalogue d’amas de la mission Planck contient des sources détectées par l'effet Sunyaev-Zel’dovich (SZ) pendant les 29 mois d’observation de la mission. C'est le plus grand catalogue d’amas SZ existant. Il couvre environ 85% du ciel. Dans cette thèse, nous étudions la fonction de corrélation angulaire à deux points w (thêta) de ce catalogue. Nous avons obtenu une indication d’un signal de regroupement des amas de Planck avec décalage vers le rouge inférieur à 0,4 et un rapport signal sur bruit SNR ≥ 6. Nous avons aussi détecté significatif pour un décalage vers le rouge z <0,2 et SNR ≥ 6. La corrélation des amas de Planck s'avère tout à fait compatible avec notre prédiction. Nous explorons également le potentiel de la fonction de corrélation à deux points ξ (r) du catalogue de halos de matière noire de la simulation Flagship Euclid. Euclid est une mission spatiale en cours de développement visant à étudier l’énergie noire et la matière noire en mesurant l’expansion accélérée de l’univers. Nous avons trouvé que la corrélation entre les halos de matière noire de la simulation Flagship évolue avec le décalage vers le rouge. Sur des échelles inférieures à 60 h-1 Mpc, la corrélation du halo de matière noire est bien ajustée par une loi de puissance avec une longueur de corrélation entre 16 et 19 h-1 Mpc selon le décalage vers le rouge. Nous avons également mis en évidence la signature BAO (Baryonic Acoustic Oscillations) dans les groupes avec décalage vers le rouge z> 0,2. Enfin, nous montrons également, dans le contexte du défi scientifique 3 du consortium Euclid, les résultats de la validation de données de simulations des données externes nécessaires à Euclid. Dans cette partie, nous présentons des méthodes pour mesurer la photométrie, des outils astronomiques pour mesurer l'astrométrie, extraire des objets d'une image astronomique.

Studying the large-scale structure of the universe is one of the most important elements to understand the origin and evolution of the universe. Galaxy clusters which formed from gravitational collapses in the cosmic density field are the largest gravitationally bound structures. Using the two-point correlation we can quantify the clustering of galaxy clusters in both spatial and angular scales. Many galaxy surveys have been carried out for similar purpose. The Planck Sunyaev-Zel’dovich (SZ) cluster catalog contains sources detected through the SZ effect from the 29-month full sky Planck mission. This is the largest SZ cluster catalog and it covers about 85% of the sky. In this thesis, we investigate the angular two-point correlation…

Advisors/Committee Members: Beckmann, Volker (thesis director), Rosset, Cyrille (thesis director).

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Comment rendre plus attractives, efficaces, efficientes et pertinentes les institutions d'enseignement supérieur ? Cette question constitue une préoccupation majeure en ce début de millénaire qui voit grandir l'intérêt pour les questions relatives à l'Education en général et celles portant sur l'Université en particulier, même au sein d'institutions fortement marquées par leurs conceptions économico-financières du développement (Banque Mondiale, FMI, et autres bailleurs de fonds). Cette situation découle de la crise que connaît l'Université aussi bien dans les pays riches que dans les autres, bien qu'elle reste plus marquée dans ces derniers. En fait, elle est la résultante de mutations des missions de l'Université, de la raréfaction de ses ressources, de l'augmentation de ses charges, du fait notamment de la massification (quantitative et qualitative) de ses effectifs, de la faiblesse de son efficacité aux plans interne comme externe. Entre autres mesures correctives, la sélection à l'entrée a été retenue dans beaucoup d'Université dont l'U.C.A.D. Le présent travail est une contribution à la maîtrise des facteurs prédictifs de la performance des étudiants en première année. Il tente de dégager les pistes d'action pour arriver à une modélisation des déterminants de la réussite à l'université. Spécifique tant au plan contextuel (espace, discipline et période), méthodologique (empirisme et théorie, évaluation et prospective avec des données de types transversal et diachronique portant sur des étudiants satisfaisants ou non aux critères de sélection) qu'épistémologique (enjeux ontogénique, politique et pragmatique, articulation du quantitatif et du qualitatif et prise en compte du singulier et du commun), la recherche procéde d'un raisonnement en trois étapes qui constituent trois études emboitées. La préférence a été donnée à l'analyse des variances expliquées par les différentes variables prédictives et des coefficients de régression plutôt qu'à l'étude des coefficients de corrélation. Cette analyse est précédée d'une étude des évolutions des indicateurs macroscopiques (effectifs, taux de réussite, budgets, temps de transit) et des erreurs commises dans la sélection. La Faculté des Sciences et Techniques de l'U.C.A.D. a été retenue comme terrain de la recherche. Nous avons pu y étudier un échantillon comprenant à la fois des étudiants satisfaisant aux critères de sélection et des étudiants ne satisfaisant pas à ces critères. En général, quand il s'agit d'évaluer une procédure de sélection à l'entrée d'un programme de formation, ce dernier groupe, parce que les personnes qui la constituent ne sont pas autorisées à suivre les programmes de formation visés, n'est pas pris en compte. En fait, il est impossible d'avoir les données les concernant. Dans notre cas, il nous a donc été possible de faire des comparaisons.

How to make more attractive, effective, efficient and relevant the institutions of higher education? This question constitutes a major concern at this beginning of millennium which sees growing the interest…

Advisors/Committee Members: UCL - PSP/PSP - Facult?? de psychologie et des sciences de l'éducation, Bonami, Michel, Sall, Hamidou Nacuzon, Frenay, Mariane, De Ketele, Jean-Marie, Vandenberghe, Vincent, Parmentier, Philippe.

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V doktorski disertaciji uvedemo nov postopek gradnje aproksimativne srednje osi, ki je učinkovitejši od obstoječih metod. Naprej opredelimo problem, področja upo-rabe in podamo hipotezi. V nadaljevanju na kratko razložimo Voronoijev diagram in opozorimo na povezavo med njim in Delaunayjevo triangulacijo, ki jo razširimo še z opisom omejene Delaunayjeve triangulacije. Zatem se osredotočimo na algoritme gradnje srednje osi, ki jih delimo na eksaktne in aproksimacijske. Sledijo definicije in pregled dosedanjih rešitev. V jedru doktorske disertacije opišemo nov algoritem za konstrukcijo aproksimacije srednje osi mnogokotnika. V tem poglavju opišemo naš algoritem za triangulacijo enostavnega mnogokotnika, uporabljeno hevristiko in korak generiranja srednje osi iz središč dobljenih trikotnikov. Sledi analiza algoritma, kjer izpeljemo prostorsko in časovno zahtevnost, in primerjava našega algoritma z obstoje-čimi metodami. Razvijemo tudi novo metriko za oceno kakovosti aproksimacije. Dok-torsko disertacijo zaključimo s pregledom opravljenega dela in opozorimo na izvirne znanstvene prispevke.

In this doctoral dissertation a new method for approximating a polygon’s medi-al axis is introduced. As shown by experiments, the new method is more efficient than the existing methods. Firstly the definition of the main problem is given. This is fol-lowed by the description of fields, where the medial axis is used, and finished with the hypotheses. In the next chapter, the connection between the Voronoi diagram and the Delaunay triangulation is mentioned, which is followed by the description of the con-strained Delaunay triangulation. In the next chapter, algorithms for medial axis con-struction are described and classified into groups of exact and approximate algo-rithms. This is followed by definitions and an overview of existing methods. The core of this doctoral dissertation is composed of the description of a new algorithm for medial axis construction of a simple polygon. In this chapter, the triangulation, heuristics and the step for medial axis construction out of the triangles circumcentres are described. The next chapter is devoted to the analysis of our algorithm. Here the time and space complexity are derived and the comparison of our algorithm with the existing ones is given. This is followed by the description of a metric, which evaluates the exactness of a polygon’s medial axis. The doctoral dissertation is concluded with evaluation of the hypotheses and an overview of the scientific contributions.

Advisors/Committee Members: Žalik, Borut.

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Cette thèse porte sur des propriétés arithmétiques des fonctions méromorphes et transcendantes d'une variable. Dans le chapitre 3, nous définissons des mesures de transcendance pour les fonctions holomorphes et méromorphes sur un domaine régulier de C puis nous majorons ces mesures en fonction de la distribution des petites valeurs de la fonction étudiée.Grâce aux théories de Nevanlinna et d'Ahlfors, nous étudions dans le chapitre 4 la distribution des petites valeurs de certaines classes de fonctions méromorphes sur D ou C afin d'obtenir pour celles-ci des majorations explicites de leurs mesures de transcendance. L'application principale de ce travail est l'obtention de nouveaux lemmes de zéros polynomiaux pour de grandes familles de fonctions méromorphes et en particulier pour les fonctions de Weierstrass et les fonctions fuchsiennes. Dans le chapitre 5, nous montrons que ces lemmes de zéros polynomiaux conduisent à des bornes logarithmiques du nombre de points algébriques de degré et hauteur bornée contenus dans les graphes des fonctions étudiées.

This PhD thesis is about some arithmetic properties of meromorphic functions of one variable.In chapter 3, we define the transcendental measures for holomorphic and meromorphic functions on a regular domain of C, then we obtain upper bounds of these measures in terms of the distribution of small values of the function.Thanks to the Nevanlinna and Ahlfors theories, we study in chapter 4 the distribution of small values of some classes of meromorphic functions on D or C in order to obtain explicit upper bounds of transcendental measures.The main application of this work is the demonstration of new polynomial zero estimates for large classes of meromorphic functions, in particular for Weierstrass functions and fuchsian functions.In chapter 5, we prove that polynomial zero estimates lead to logarithmic bounds of the number of algebraic points of bounded degree and height contained in the graph of the function.

Advisors/Committee Members: Comte, Georges (thesis director).

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Les grands tunnels procurent de nombreux avantages pour la culture de framboises, dont l’amélioration des rendements et la qualité des fruits. Cependant, ils fournissent également un environnement idéal pour la prolifération du tétranyque à deux points, Tetranychus urticae, un important ravageur. Bien que plusieurs acaricides soient disponibles, les délais avant-récolte et le développement de résistance chez le tétranyque peuvent être problématiques. Les acariens prédateurs phytoséiides, tel Neoseiulus fallacis, sont reconnus pour leur efficacité à contrôler les tétranyques. Toutefois, de nombreuses introductions doivent souvent être faites au cours d’une saison, entraînant des coûts importants. Le principal objectif de cette étude était d’améliorer l’efficacité de la lutte intégrée contre les tétranyques tout en diminuant le nombre d’introductions de prédateurs dans la culture du framboisier sous grands tunnels. Les objectifs spécifiques étaient de déterminer l'efficacité de quatre stratégies de lutte intégrée en framboisière sous grands tunnels et d’estimer le coût ($/ha) de ces stratégies en les comparant à la lutte conventionnelle. Les méthodes de lutte testées combinent les différentes stratégies suivantes : l’introduction des prédateurs Neoseiulus fallacis, l’ajout de la plante-réservoir Sorbaria sorbifolia, l’utilisation du supplément nutritif à base de pollen pour prédateurs « Nutrimite » de Biobest ainsi que la brumisation des tunnels. Les essais se sont déroulés chez deux producteurs de framboises de la grande région de Québec. Les données recueillies par dépistage des tétranyques et des prédateurs ont démontrées que le supplément de pollen a un effet positif sur la capacité de prédation de N. fallacis et que la brumisation tend à diminuer les densités de population de T. urticae.

High tunnels show many benefits for raspberry production, including increased yield and improved fruit quality. However, this crop management approach also provides an environment that fosters outbreaks of the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae. Although some miticides are available, pre-harvest application intervals and pesticide resistance development can be problematic. Phytoseiid predatory mites, such as Neoseiulus fallacis, are recognized for their efficacy in controlling spider mites. However, repeated introductions often must be made during a season, resulting in significant cost. To reduce these costs and thereby make biological control more attractive to growers, we tested a food supplement for predators, a banker plant and misting. The main objective of this study was to improve the effectiveness of integrated control against spider mites while decreasing the number of predator introductions in raspberry production under high tunnels. The specific objectives were to determine the effectiveness of four integrated pest management (IPM) strategies in raspberry under high tunnels and estimate their cost ($ / ha) in comparison to conventional control (mitices only) methods. The tested approaches combined…

Advisors/Committee Members: Fournier, Valérie, Tellier, Stéphanie.

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Les prédateurs phytoséiides sont encore peu utilisés pour le contrôle des acariens ravageurs en pépinières ornementales. Cette étude portait sur 1) l’efficacité de deux prédateurs, Neoseiulus fallacis Garman et N. californicus Mc Gregor, utilisés seuls et en combinaison, pour la répression du tétranyque à deux points Tetranychus urticae Koch en serre, et 2) le développement d’une méthode de dépistage rapide des tétranyques sur le rosier Rosa rugosa. Nos résultats démontrent que l’efficacité de répression fut équivalente pour les lâchers monospécifiques et pour la combinaison des deux prédateurs. De plus, N. californicus et N. fallacis furent présents en proportion semblable, suggérant leur compatibilité lors de lâchers combinés. Finalement, nos données révèlent que la proportion de folioles infestées par les tétranyques et les densités de tétranyques sont fortement corrélées, ce qui constitue une première étape dans le développement d’une méthode de dépistage binomiale des tétranyques dans le rosier rugueux. Mots-clés : acariens prédateurs, dépistage, ennemis naturels multiples, lutte biologique, méthode d’échantillonnage binomiale, Neoseiulus californicus, Neoseiulus fallacis, pépinières ornementales, Rosa rugosa, Tetranychus urticae, tétranyque à deux points.

Phytoseiid and spider mites are poorly studied in nursery systems. The objectives of this study were 1) to test the efficacy of combined versus single releases of these two predaceous mite species, Neoseiulus fallacis Garman and N. californicus Mc Gregor, for the suppression of the twospotted spider mite, Tetranychus urticae Koch on roses (Rosa rugosa); and 2) to develop a sampling method for spider mites on R. rugosa. The first objective was tested in the greenhouse. Our results showed a similar efficacy for the monospecific releases and the combined releases; and 2) equivalent proportion of occurrence at which N. californicus and N. fallacis were found on individual plants, suggesting that these two predatory species are compatible. The second objective was tested in the field. We found that the proportion of infested rose leaflets was highly correlated with spider mite densities; revealing that a binomial sampling method could be developed in the future. Keywords: acarine predators, binomial sampling, biological control, multiples natural ennemis, Neoseiulus fallacis, Neoseiulus californicus, ornamental nursery, Rosa rugosa, Tetranychus urticae, twospotted spider mites.

Advisors/Committee Members: Fournier, Valérie, Roy, Michèle.

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Dans cette recherche, on s’intéresse à l’étude asymptotique des méthodes de points intérieurs pour la programmation linéaire. En se basant sur les travaux de Schrijver et Padberg, nous proposons deux nouveaux pas de déplacement pour accélérer la convergence de l'algorithme de Karmarkar et réduire sa complexité algorithmique. Le premier pas est une amélioration modérée du comportement de l'algorithme, le deuxième représente le meilleur pas de déplacement fixe obtenu jusqu'à présent. Ensuite nous proposons deux approches paramétrées de la l'algorithme de trajectoire centrale basé sur les fonctions noyau. La première fonction généralise la fonction noyau proposé par Y. Q. Bai et al., la deuxième est la première fonction noyau trigonométrique qui donne la meilleure complexité algorithmique, obtenue jusqu'à présent. Ces propositions ont apporté des nouvelles contributions d'ordre algorithmique, théorique et numérique.

In this research, we are interested by asymptotic study of interior point methods for linear programming. By basing itself on the works of Schrijver and Padberg, we propose two new displacement steps to accelerate the convergence of Karmarkar's algorithm and reduce its algorithmic complexity. The first step is a moderate improvement of the behaviour of this algorithm; the second represents the best fixed displacement step obtained actually. We propose two parameterized approaches of the central trajectory algorithm via a kernel function. The first function generalizes the kernel function given by Y. Q. Bai et al., the second is the first trigonometric kernel function that gives the best algorithmic complexity, obtained until now. These proposals have made new contributions of algorithmic, theoretical and numerical order.

Advisors/Committee Members: Yassine, Adnan (thesis director), Benterki, Djamel (thesis director).

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En utilisant le concept des fonctions de partition , nous étudions le comportement asymptotique des nombres de Betti gradués des puissances d’idéaux homogènes dans un polynôme sur un corp.Pour un Z-graduer positif, notre résultat principal affirme que les nombres de Betti des puissances est codé par un nombre fini des polynômes. Plus précisément, Z² peut être divisé en un nombre fini des régions telles que, dans chacun d’eux, dimk Tor^S_i (I^t,k)μ est un quasi-polynôme en (μ,t). Ce affine, dans une situation graduée, le résultat de Kodiyalam sur nombres de Betti des puissances dans [33].La déclaration principale traite le cas des produits des puissances d’idéaux homogènes dans un algèbre Z^d -graduée , pour un graduer positif, dans le sens de [37] et il est généralise également pour les filtrations I -good.Dans la deuxième partie, en utilisant la version paramétrique de l’algorithme de Barvinok, nous donnons une formule fermée pour les fonctions de Hilbert non-standard d’anneaux de polynômes, en petites dimensions.

Using the concept of vector partition functions, we investigate the asymptotic behavior of graded Betti numbers of powers of homogeneous ideals in a polynomial ring over a field. For a positive Z-grading, our main result states that the Betti numbers of powers is encoded by finitely many polynomials. More precisely, Z² can be splitted into a finite number of regions such that, in each of them, dim_k Tor^S_i (I^t,k)μ is a quasi-polynomial in (μ,t). This refines, in a graded situation, the result of Kodiyalam on Betti numbers of powers in [33]. The main statement treats the case of a power products of homogeneous ideals in a Z^d -graded algebra, for a positive grading, in the sense of [37] and it is also generalizes to I -good filtrations . In the second part , using the parametric version of Barvinok’s algorithm, we give a closed formula for non-standard Hilbert functions of polynomial rings, in low dimensions.

Advisors/Committee Members: Chardin, Marc (thesis director).

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Le comptage des points rationnels est un problème classique en géométrie diophantienne. On s’intéresse à des majorations du nombre des points rationnels de hauteur bornée qui sont valables pour toute hypersurface arithmétique de degré fixé d’un espace projectif. Dans ce but, on construit une famille d’hypersurfaces auxiliaires qui contiennent tous les points rationnels de hauteur bornée mais ne contiennent pas le point générique de l’hypersurface initiale. Plusieurs outils géométriques sont développés ou adaptés dans le cadre de la géométrie d’Arakelov et de la géométrie diophantienne afin d’appliquer la méthode des déterminants par la langage de la géométrie d’Arakelov, notamment une majoration et une minoration explicite uniforme de la fonction de Hilbert-Samuel arithmétrique d’une hypersurface. Pour un schéma projectif réduit de dimension pure sur un anneau d’entiers algébriques, on donne une majoration du nombre des places sur lesquelles la fibre ne soit pas réduite. Cette majoration est utile pour la construction des hypersurfaces auxiliaires mentionnées au-dessus. De plus, la géométrie sur un corps fini joue un rôle important dans ce problème. Dans ce travail, l’un des ingrédients clé dans ce travail est une majoration effective liée à une fonction de comptage des multiplicités des points rationnels dans une hypersurface projective réduite définie sur un corps fini, qui donne une description de la complexité de son lieu singulier. Pour ce problème de comptage de multiplicités, l’outil principal est la théorie d’intersection sur un espace projectif.

Counting rational points is a classical problem in Diophantine geometry. We are interested inupper bounds for the number of rational points of bounded height of an arithmetic hypersurface with bounded degree in a projective space. For this propose, we construct a family of auxiliary hypersurfaces which contain all these rational points of bounded height but don’t contain the generic point of this hypersurface. Several tools of Arakelov geometry and Diophantine geometry are developed or adapted in this work in order to apply the determinant method by the approach of Arakelov geometry, especially a uniform explicit upper bound and a uniform explicit lower bound of the arithmetic Hilbert-Samuel function of a hypersurface. For a reduced pure dimensional projective scheme over a ring of algebraic integers, we give an upper bound of the number of places over which the fiber is not reduced any longer. This upper bound is useful for the construction of these auxilary hypersurfaces mentioned above. In addition, the geometry over a finite field plays an important role in this problem. One of the key ingredients in this work is an e_ective upper bound for a counting function of multiplicities of rational points in a reduced projective hypersurface defined over a finite field, which gives a description of the complexity of its singular locus. For this problem of counting multiplicities, the major tool is intersection theory on a projective space

Advisors/Committee Members: Hindry, Marc (thesis director), Chen, Huayi (thesis director).

▼ Slow-moving landslides cause large amounts of damage in mountainous regions and are known to be reactivated by seasonal rainfall and seismicity, although the mechanics of reactivation associated with these 2 forcing factors is still debated. In this case study, the kinematics and geomorphology are constrained and related to possible forcing factors for a number of remote slow-moving landslides in the Colca valley (Peru), which threaten local villages and roads. To do so, the horizontal displacement of the landslides has been studied with a well-tested methodology that combines spaceborne stereo-photogrammetry, orthorectification, and sub-pixel image correlation of satellite images. A dataset of images acquired the Pléiades satellites have been used for their stereo-imagery and high resolution (0.7 m) and was complemented by one image of the SPOT6 satellite to improve temporal resolution. From this, three Digital Terrain Models (DTM) have been produced of which the quality has been determined by comparison with GPS and with the DTMs among each other, resulting in an accuracy of ±70 cm. Subsequently, ten horizontal displacement maps have been assessed by comparing with a permanent GPS installed on one of the landslides and by determining the values of a stable area, resulting in displacements with an error margin of 5-18 cm and 16-29 cm for correlation between Pléiades images and Pléiades-SPOT6 images respectively. Horizontal displacements of 1-3 meters in a period of thirteen months were constrained for the seven landslides that were identified from the displacement maps. An increase in displacement values towards the toe of the landslides suggests thinning of the landslide towards the toe or removal of material by the river. The major forcing factor for all landslides is seasonal rainfall, although two different responses have been recognized: 1) displacement due to high seasonal rainfall and 2) displacement due to both high and low seasonal rainfall. Two possible solutions can be suggested: I) sensitivity to rainfall is increased due to earthquake-related damaging on the nearest landslides so that rainwater infiltrates more easily, and II) lithological differences due to the paleo-sedimentary environment cause a higher sensitivity to rainfall in landslides containing finer material. Advisors/Committee Members: Lacroix, Pascual, Jongmans, Denis, de Jong, Steven.

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On s'intéresse, dans cette thèse, à des questions concernant le nombre maximum de points rationnels d'une courbe singulière définie sur un corps fini, sujet qui, depuis Weil, a été amplement abordé dans le cas lisse. Cette étude se déroule en deux temps. Tout d'abord on présente une construction de courbes singulières de genres et corps de base donnés, possédant un grand nombre de points rationnels : cette construction, qui repose sur des notions et outils de géométrie algébrique et d'algèbre commutative, permet de construire, en partant d'une courbe lisse X, une courbe à singularités X', de telle sorte que X soit la normalisée de X', et que les singularités ajoutées soient rationnelles sur le corps de base et de degré de singularité prescrit. Ensuite, en utilisant une approche euclidienne, on prouve une nouvelle borne sur le nombre de points fermés de degré deux d'une courbe lisse définie sur un corps fini.La combinaison de ces résultats, à priori indépendants, permet notamment d'étudier le problème de savoir quand la borne d'Aubry-Perret, analogue de la borne de Weil dans le cas singulier, est atteinte. Cela nous amène de façon naturelle à l'étude des propriétés des courbes maximales et, lorsque la cardinalité du corps de base est un carré, à l'analyse du spectre des genres de ces dernières.

In this PhD thesis, we focus on some issues about the maximum number of rational points on a singular curve defined over a finite field. This topic has been extensively discussed in the smooth case since Weil's works. We have split our study into two stages. First, we provide a construction of singular curves of prescribed genera and base field and with many rational points: such a construction, based on some notions and tools from algebraic geometry and commutative algebra, yields a method for constructing, given a smooth curve X, another curve X' with singularities, such that X is the normalization of X', and the added singularities are rational on the base field and with the prescribed singularity degree. Then, using a Euclidian approach, we prove a new bound for the number of closed points of degree two on a smooth curve defined over a finite field.Combining these two a priori independent results, we can study the following question: when is the Aubry-Perret bound (the analogue of the Weil bound in the singular case) reached? This leads naturally to the study of the properties of maximal curves and, when the cardinality of the base field is a square, to the analysis of the spectrum of their genera.

Advisors/Committee Members: Aubry, Yves (thesis director).

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Au cours de cette thèse on étude deux des plus populaires systèmes de nano-échelle, nano fil et points quantiques (quantum dots), dans le cadre d'une approximation basé sur des premiers principes. Afin d'atteindre cet objectif, nous avons utilisé et développé des théories plus sophistiquées qui nous ont permis d'avoir un meilleur aperçu de la façon dont les systèmes se comportent. Un aspect commun qui limite ces deux types de systèmes (nano fil et points quantiques) est la souplesse de contrôler les propriétés électroniques et optiques. Cette accordabilité des propriétés électroniques et optiques les dote d'un grand intérêt technologique, et elle est la raison de sa popularité

In this thesis we studied two of the most popular nano-scale systems, nano-wires and quantum dots, via a first-principles approach. In order to achieve this objective we have used and developed state-of-the-art theories that allowed us to have a greater insight into the the way this systems behave. One common aspect that bounds this two class of systems (nano-wires and quantum dots) is the flexibility to control their electronic and optical properties. This tunability of their electronic and optical properties, endows them of great technological interest, and is the reason behind their popularity

Advisors/Committee Members: Blase, Xavier (thesis director), Lopes Marques, Miguel Alexandre (thesis director).

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Les fibres optiques sont de plus en plus utilisées aujourd’hui dans des installations dédiées aux réseaux de télécommunications. Un coût de production bas, faible atténuation (en db/km) et qualité de signal exceptionnel font des fibres optiques une solution privilégiée aujourd’hui pour les fournisseurs d’accès internet. Une fois installées, les fibres optiques peuvent être soumises à des contraintes mécaniques, thermiques et chimiques qui affectent leur intégrité structurelle et qui réduisent leur durée de vie. Cette thèse a été effectuée dans le cadre d’une convention CIFRE et est focalisée sur l’étude du comportement de fibres optiques à base de silice en fonction de leur environnement de pose, et du calcul de leur durée de vie. Des essais de fatigue statique ont été menés dans des environnements divers. Nous avons ainsi analysé le comportement de nos fibres optiques dans de l’eau à température variable, dans l’air libre, ainsi que dans des environnements où température et humidité ont été fixées. Nous avons également étudié en détail les paramètres de corrosion et distribution des défauts le long de nos fibres à l’aide d’outils de fatigue dynamiques tels que la flexion deux points et la traction courte longueur. Nos résultats nous ont finalement permis d’étudier en détail deux modèles théoriques de calcul de durée de vie : le modèle de Mitsunaga, et le modèle d’Arrhenius.

Optical fibers are being increasingly used today by internet providers in networks dedicated to telecommunications. By being low-cost, low attenuation and by providing an excellent quality of optical signal, optical fibers are quickly becoming the number one choice in data networks worldwide. Once installed in ducts or alongside power-lines, optical fibers might easily be subjected to thermal, mechanical or chemical strains that can damage their structural integrity and lower their reliability. This PhD is part of an academic-industrial cooperative project and is focused on studying the behavior of silica-based optical fibers once installed in networks, and defining an method for calculating their lifetime. Static fatigue test have been made in various environments. We thus analyzed the behavior of our optical fibers once subjected to distilled water heated at different temperatures, to environments where temperature and humidity were varied, and to plain air. We also looked into the corrosion parameter alongside the defects distribution in our fibers by dynamic fatigue testing using a two-point bending and a short-length tensile testing bench. Our results allowed us to study the reliability of our fibers using two theoretical models available in the literature: Mitsunaga’s reliability model and Arrhenius’ crack-growth model.

Advisors/Committee Members: El Abdi, Rochdi (thesis director), Sangleboeuf, Jean-Christophe (thesis director).

▼ La nécessité d'estimer la taille d’un logiciel pour pouvoir en estimer le coût et l’effort nécessaire à son développement est une conséquence de l'utilisation croissante des logiciels dans presque toutes les activités humaines. De plus, la nature compétitive de l’industrie du développement logiciel rend courante l’utilisation d’estimations précises de leur taille, au plus tôt dans le processus de développement. Traditionnellement, l’estimation de la taille des logiciels était accomplie a posteriori à partir de diverses mesures appliquées au code source. Cependant, avec la prise de conscience, par la communauté de l’ingénierie logicielle, que l’estimation de la taille du code est une donnée cruciale pour la maîtrise du développement et des coûts, l’estimation anticipée de la taille des logiciels est devenue une préoccupation répandue. Une fois le code écrit, l’estimation de sa taille et de son coût permettent d'effectuer des études contrastives et éventuellement de contrôler la productivité. D’autre part, les bénéfices apportés par l'estimation de la taille sont d'autant plus grands que cette estimation est effectuée tôt pendant le développement. En outre, si l’estimation de la taille peut être effectuée périodiquement au fur et à mesure de la progression de la conception et du développement, elle peut fournir des informations précieuses aux gestionnaires du projet pour suivre au mieux la progression du développement et affiner en conséquence l'allocation des ressources. Notre recherche se positionne autour des mesures d’estimation de la taille fonctionnelle, couramment appelées Analyse des Points de Fonctions, qui permettent d’estimer la taille d’un logiciel à partir des fonctionnalités qu’il doit fournir à l’utilisateur final, exprimées uniquement selon son point de vue, en excluant en particulier toute considération propre au développement. Un problème significatif de l'utilisation des points de fonction est le besoin d'avoir recours à des experts humains pour effectuer la quotation selon un ensemble de règles de comptage. Le processus d'estimation représente donc une charge de travail conséquente et un coût important. D'autre part, le fait que les règles de comptage des points de fonction impliquent nécessairement une part d'interprétation humaine introduit un facteur d'imprécision dans les estimations et rend plus difficile la reproductibilité des mesures. Actuellement, le processus d'estimation est entièrement manuel et contraint les experts humains à lire en détails l'intégralité des spécifications, une tâche longue et fastidieuse. Nous proposons de fournir aux experts humains une aide automatique dans le processus d'estimation, en identifiant dans le texte des spécifications, les endroits les plus à même de contenir des points de fonction. Cette aide automatique devrait permettre une réduction significative du temps de lecture et de réduire le coût de l'estimation, sans perte de précision. Enfin, l’identification non ambiguë des points de fonction permettra de faciliter et d'améliorer la reproductibilité des… Advisors/Committee Members: Vilnat, Anne (thesis director), Paroubek, Patrick (thesis director).

▼ Cette thèse a été dirigée par le Professeur Kauffmann de l’Université de Franche-Comté. Le co-directeur de l’Ecole Royale Militaire était le Docteur Johan Gallant et les essais à l’Institut franco-allemande de recherches de Saint-Louis (ISL) étaient encadrés par le Docteur Markus Schneider.Un lanceur à rails conventionnel est composé de deux rails conducteur connecté par un projectile. L’interaction entre le champ magnétique induit par le courant dans les rails et le courant dans le projectile résulte en une force électromagnétique accélérant. Dans cette thèse on utilise un projectile avec deux ponts de courant. Pour un lanceur à rails conventionnel la méthode la plus efficace pour augmenter la force sur le projectile est d’augmenter le courant dans les rails. Mais la densité de courant est limitée. L’échauffement des contacts entre les rails et les ponts de courant par l’effet Joule et la force de frottement, peut résulter dans la transformation d’un contact solide dans un contact plasma, ce qui est à éviter. Une possibilité d’adresser ce problème est d’ajouter des ponts de courant pour améliorer la distribution de courant. Une autre possibilité est d’appliquer un champ magnétique extérieur généré par un circuit extérieur qui nous permet d’augmenter la force électromagnétique sans augmenter le courant dans le circuit intérieur. Dans cette thèse l’objectif est d’étudier la distribution de courant et de température dans un projectile à deux ponts de courant pour un lanceur augmenté. Comme les deux ponts de courants et les rails du circuit intérieur forment un circuit fermé, le champ augmenté va induire un courant de circulation qui influence la distribution de courant entre les brosses. Le premier modèle de simulation est un modèle global du lanceur en PSpice qui nous permet de déterminer les courants globaux, la force électromagnétique, la position et la vitesse du projectile et la température moyenne des brosses. Le modèle global prend en compte l’effet de peau dû à la vitesse et est validé par des résultats expérimentaux. Le deuxième modèle est un modèle local en ANSYS, un code à éléments finis, pour un projectile fixe. Ce modèle permet une étude locale de la distribution de courant et de température. Un modèle pour la zone de contact entre les rails et la brosse est introduit. Le modèle local est utilisé pour calculer les coefficients de l’équation de force dans le modèle global. Les résultats des deux modèles de simulation sont cohérents.Le lanceur LARA, utilisé pour les essais, a une longueur de 1.5 m et un calibre de 15 mm. On disposait de trois bancs de condensateurs pour l’alimentation du lanceur en configuration non-augmenté et augmenté. Les vitesses à la bouche obtenues varient entre 48 et 214 m/s. Pour la détermination de la distribution de courant nous avons utilisé une méthode proposée par [SCH05a]. Cette méthode est une combinaison d’une mesure de tension entre deux pins dans les rails et dans une boucle. Nous avons constaté que les signaux obtenus avec cette méthode, appliquée dans ce régime de… Advisors/Committee Members: Kauffmann, Jean-Marie (thesis director), Gallant, Johan (thesis director).

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La crainte du « despotisme ministériel » est un point de ralliement des idéologies anti-absolutistes du XVIIIe siècle. Chacune défend, en effet, une nouvelle organisation du gouvernement dont les ministres ne seraient plus les organes. Si les parlementaires et les aristocrates échouent à renverser le régime absolutiste et ses puissants ministres, les États généraux de 1789 surmontent la résistance opposée par le Conseil du roi et se transforment en Assemblée nationale constituante. La rédaction d’une constitution doit alors permettre de séparer les pouvoirs et de limiter le gouvernement du roi et de ses ministres. La loi des 27 avril-25 mai 1791, relative au ministère, et la Constitution du 3 septembre 1791 déterminent ainsi l’organisation des départements ministériels, les fonctions de chaque ministre et celles collectivement exercées par le Conseil. Les agents du pouvoir exécutif jouent désormais un rôle secondaire dans le gouvernement de la nation, d’autant plus que l’Assemblée législative et ses comités, prenant l’ascendant sur eux, posent les fondements d’un régime d’assemblée. La chute de la monarchie le 10 août 1792 accentue cette domination du pouvoir législatif. Habilitée à élire les ministres, la Convention nationale accapare toutes leurs anciennes attributions gouvernementales, qu’elle exerce par l’intermédiaire de ses comités de gouvernement, dont les membres, bien qu’ils demeurent irresponsables, s’apparentent à de nouveaux ministres-gouvernants. Les membres du Conseil exécutif provisoire institué le 10 août 1792 sont, par opposition, des ministres-exécutants dépendants du corps législatif et cantonnés dans l’exercice d’activités subalternes. Leurs fonctions se trouvant réduites à celles de chefs d’une administration, ils sont remplacés par de nouvelles institutions, les commissions exécutives, en avril 1794.

Le résumé en anglais n'a pas été communiqué par l'auteur.

Advisors/Committee Members: Mengès-Le Pape, Christine (thesis director).

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Les travaux de thèse portent sur l'identification paramétrique en dynamique transitoire à partir des mesures fortement bruitées, l'un des objectifs à long terme étant de proposer une méthode d’identification peu intrusive afin de pouvoir être implémentée dans des codes de calcul éléments finis commerciaux. Dans ce travail, le concept de l'erreur en relation de comportement modifiée a été retenu pour traiter le problème d’identification des paramètres matériau. La minimisation de la fonctionnelle coût sous contraintes débouche, dans le cas de la dynamique transitoire, sur un problème dit « aux deux bouts » dans lequel il s’agit de résoudre un problème différentiel spatio-temporel avec des conditions à la fois initiales et finales en temps. Il en résulte un problème couplé entre les champs direct et adjoint dont le traitement est délicat. Dans un premier temps, des méthodes précédemment développées telles que la « méthode de Riccati » et la « méthode de tirs » ont été étudiées. Il est montré que l’identification par ces méthodes est robuste même pour des mesures fortement corrompues, mais qu’elles sont limitées par la complexité d’implémentation dans un code industriel, des problèmes de conditionnement ou de coût de calcul. Dans un second temps, une approche itérative basée sur une méthode de sur-relaxation a été développée et comparée à celles précédemment mentionnées sur des exemples académiques, validant l’intérêt de cette nouvelle approche. Enfin, des comparaisons ont été menées entre cette technique et une variante « discrétisée » de la formulation introduite par Bonnet et Aquino [Inverse Problems, vol. 31, 2015].

This thesis deals with parameters identification in transient dynamic in case of highly noisy experimental data. One long-term goal is the derivation of a non-intrusive method dedicated to the implementation in a commercial finite element code.In this work, the modified error in the constitutive relation framework is used to treat the identification of material parameters. The minimization of the cost function under constraints leads, in the case of transient dynamics, to a « two points boundary value problem » in which the differential space-time problem involves both initial and final time conditions. This results in a problem coupling the direct and adjoint fields, whose treatment is difficult.In the first part, methods such as those based on the « Riccati equations » and the « shooting methods » have been studied. It is shown that the identification is robust even in the case of highly corrupted measures, but these methods are limited either by the implementation intrusiveness, conditioning problems or the numerical cost.In the second part, an iterative over-relaxation approach is developed and compared to the aforementioned approaches on academic problems in order to validate the interest of the method. Finally, comparisons are carried out between this approach and a « discretized » variation of the formulation introduced by Bonnet and Aquino [Inverse Problems, vol. 31, 2015].

Advisors/Committee Members: Allix, Olivier (thesis director).

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Dans cette thèse nous nous intéressons aux opérateurs de composition sur les espaces de Hardy et Dirichlet et aux opérateurs de Hankel sur les espaces des fonction polyanalytiques. On s’'intéresse à l’'opérateur de composition sur les espaces de Dirichlet : D_α={f∈Hol(D) :‖f‖²_α=|f(0)|²+∫_D|f′(z)|²dA_α(z)≺ ∞}. La fonction de comptage généralisée de Nevanlinna associée à l'espace de Dirichlet D_α est donnée par N_φ,α(z)=∑_{z=φ(w),w∈D}(1−|w|)^α, z∈D{φ(0)}. Nous étudions dans la première partie de ce travail la relation entre la fonction de comptage généralisée de Nevanlinna associée à φ et la norme de ses puissances sur les espaces de Dirichlet. Nous aussi des examples d’opérateurs de composition de Hilbert-Schmidt sur les espaces de Dirichlet. Nous étudions aussi l'appartenance de Cᵩ à la classe de Schatten en termes de la taille de l’ensemble de niveau et la norme de φⁿ. Dans la deuxième partie nous considérons l’'espace de Fock-Bargmann des fonctions polyanalytiques, f∈Fⁿ(ℂ). Nous montrons que si f(z)=z^k̄z{l} avec k, l, ∈, N, alors l’opérateur de Hankel H_f est borné sur Fⁿ(ℂ) si et seulement si sup_m,j‖H_fe_{j,m‖Fⁿ(ℂ)}≺+∞.On montre aussi que si f une fonction entière sur ℂ, alors l’opérateur de Hankel H_̄f est borné sur Fⁿ(ℂ) si et seulement si f est un polynôme de degré au plus 1, et l’opérateur de Hankel H_̄f est compact sur Fⁿ(ℂ) si et seulement si f est un polynôme constant.

In this thesis we focus on the composition operators on Hardy and Dirichlet spaces and Hankel operators on spaces of polyanalytiques functions. We are interested in the composition operator on the Dirichlet spaces: D_α={f∈Hol(D) :‖f‖²_α=|f(0)|²+∫_D|f′(z)|²dA_α(z)≺ ∞}. The generalized Nevanlinna counting function associated to D_α, is given by: N_φ,α(z)=∑_{z=φ(w),w∈D}(1−|w|)^α, z∈D{φ(0)}. We study in the first part of this work the relationship between the generalized Nevanlinna counting function associated with φ and the norms of its iterated in the Dirichlet spaces. We give examples of Hilbert-Schmidt composition operators on the Dirichlet spaces. We study the composition operators on the Dirichlet spaces belong to Schatten class and the link with the size of contact points of its symbol with the unit circle. In the second part we consider the Bargmann-Fock space of polyanalytic functions, f∈Fⁿ(ℂ). We prove that if f(z)=z^k̄z{l} with k, l, ∈, N, then the Hankel operator H_f is bounded on Fⁿ(ℂ) if and only if sup_m,j‖H_fe_{j,m‖Fⁿ(ℂ)}≺+∞. We also establish that if f an entire function on ℂ, then the Hankel operator H_̄f is bounded on Fⁿ(ℂ) if and only if f is a polynomial of degree at most 1 and the Hankel operator H_̄f is compact on Fⁿ(ℂ) if and only if f is a constant polynomial.

Advisors/Committee Members: Youssfi, El Hassan (thesis director), Kellay, Karim (thesis director).

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Contexte : Le tissu biologique mou présente une organisation structurelle extrêmement complexe et est le siège de nombreux phénomènes d'échanges. De nombreuses applications s'étendant du diagnostic clinique à l'ingénierie tissulaire nécessitent la connaissance du comportement mécanique du tissu. A cette fin, de nombreuses approches plus ou moins satisfaisantes sont développées. Elles s'efforcent toutes de tenir compte de manière plus ou moins systématique de la microstructure du milieu. La considération du tissu biologique comme un milieu micromorphe donne des résultats probants dans sa particularisation au milieu micropolaire appliquée au tissu osseux. Il est donc fort probable que des résultats du genre soient obtenus pour d'autres tissus. Notre travail était orienté vers le tissu cardiaque et la problématique de l'infarctus ischémique. Dans ce contexte, il nous a semblé que la particularisation de comportement la mieux adaptée est celle d'un milieu à microdilatation. Travail réalisé : Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse est essentiellement numérique. Il a pour objectif de mettre en lumière les particularités de la réponse à une sollicitation extérieure d'un échantillon de milieu à microdilatation. Cette étape est essentielle pour l'analyse future des résultats d'expériences qui seront menées. Il a également pour objectif d'étudier les potentialités du modèle vis-à-vis du tissu cardiaque en considérant l'infarctus ischémique et la perte associée de la capacité d'éjection de volume sanguin. Les outils numériques d'analyse de tels milieux sont en plein développement. Il nous a fallu développer notre propre outil basé sur la LPI-BEM (Local Point Interpolation - Boundary Element Method). Du fait de la similitude des équations de champs associées, la validité de la stratégie numérique mise en oeuvre est testée sur le cas d'un matériau piézoélectrique. Ce choix n'est pas innocent car, dans l'avenir la considération du milieu piézoélectrique à microdilatation permettra d'analyser le cas d'une sollicitation électrique du tissu. Les détails de cette stratégie numérique originale sont consignés dans le chapitre 2 du mémoire. Le chapitre 3 est consacré à l'analyse de la robustesse de la méthode et aux particularités de la réponse d'un milieu à microdilatation. Le quatrième chapitre est consacré à l'application au tissu cardiaque. En se limitant au cas de petites déformations, on montre que le modèle est bien adapté à la représentation du comportement du tissu cardiaque. En effet, assimilant le ventricule gauche à une structure tubulaire, la fraction d'éjection du ventricule gauche (critère clinique d'insuffisance cardiaque) est fortement diminuée en présence d'une zone infarcie. Cette dernière est modélisée comme une région à frontière diffuse où les points matériels ont perdu leur capacité de « respirer ». Ces résultats sont prometteurs. Ils encouragent à poursuivre dans cette voie en prenant en compte le caractère anisotrope du tissu et en se plaçant dans le cadre des grandes déformations

Background: A soft…

Advisors/Committee Members: Kouitat-Njiwa, Richard (thesis director).

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Ce travail de thèse porte sur la reconstruction et la description des fonctions de distribution d'orientation (ODF) en imagerie de diffusion à haute résolution angulaire (HARDI) telle que l’imagerie par q-ball (QBI). Dans ce domaine, la fonction de distribution d’orientation (ODF) en QBI est largement utilisée pour étudier le problème de configuration complexe des fibres. Toutefois, jusqu’à présent, l’évaluation des caractéristiques ou de la qualité des ODFs reste essentiellement visuelle et qualitative, bien que l’utilisation de quelques mesures objectives de qualité ait également été reportée dans la littérature, qui sont directement empruntées de la théorie classique de traitement du signal et de l’image. En même temps, l’utilisation appropriée de ces mesures pour la classification des configurations des fibres reste toujours un problème. D'autre part, le QBI a souvent besoin d'un nombre important d’acquisitions pour calculer avec précision les ODFs. Ainsi, la réduction du temps d’acquisition des données QBI est un véritable défi. Dans ce contexte, nous avons abordé les problèmes de comment reconstruire des ODFs de haute qualité et évaluer leurs caractéristiques. Nous avons proposé un nouveau paradigme permettant de décrire les caractéristiques des ODFs de manière plus quantitative. Il consiste à regarder un ODF comme un nuage général de points tridimensionnels (3D), projeter ce nuage de points 3D sur un plan angle-distance (ADM), construire une matrice angle-distance (ADMAT), et calculer des caractéristiques morphologiques de l'ODF telles que le rapport de longueurs, la séparabilité et l'incertitude. En particulier, une nouvelle métrique, appelé PEAM (PEAnut Metric) et qui est basée sur le calcul de l'écart des ODFs par rapport à l’ODF (représenté par une forme arachide) d’une seule fibre, a été proposée et utilisée pour classifier des configurations intravoxel des fibres. Plusieurs méthodes de reconstruction des ODFs ont également été comparées en utilisant les paramètres proposés. Les résultats ont montré que les caractéristiques du nuage de points 3D peuvent être évaluées d'une manière relativement complète et quantitative. En ce qui concerne la reconstruction de l'ODF de haute qualité avec des données réduites, nous avons proposé deux méthodes. La première est basée sur une interpolation par triangulation de Delaunay et sur des contraintes imposées à la fois dans l’espace-q et dans l'espace spatial. La deuxième méthode combine l’échantillonnage aléatoire des directions de gradient de diffusion, le compressed sensing, l’augmentation de la densité de ré-échantillonnage, et la reconstruction des signaux de diffusion manquants. Les résultats ont montré que les approches de reconstruction des signaux de diffusion manquants proposées nous permettent d'obtenir des ODFs précis à partir d’un nombre relativement faible de signaux de diffusion.

This thesis concerns the reconstruction and description of orientation distribution functions (ODFs) in high angular resolution diffusion imaging (HARDI) such as q-ball…

Advisors/Committee Members: Zhu, Yue Min (thesis director).

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Cette thèse est dédiée à l'étude de la fonction à trois points dans la théorie de jauge super-symétrique (SYM) N=4, dans la limite du grand nombre de couleurs, à l'aide de l'intégrabilité. La théorie de jauge N=4 SYM est invariante conforme au niveau quantique est on pense qu'elle est résoluble exactement. Par la correspondance AdS/CFT, elle est duale à la théorie des cordes de type IIB dans l'espace courbe AdS5× S5. Les fonctions à trois points sont des quantités qui contiennent de l'information essentielle sur la dynamique de la théorie.Nous passons en revue les méthodes déjà existantes et outils de l'intégrabilité qui sont nécessaires pour le calcul de la fonction à trois points. Nous présentons le calcul de la fonction à trois points dans le secteur SU(3), de rang supérieur à un, nous avons utilisé une représentation sous forme de déterminant, qui nous permets de prendre la limite semi-classique. En exploitant la relation entre des chaines de spin à langue portée et la chaine de Heisenberg inhomogène, nous avons développé une nouvelle pur calculer la fonction à trois points dans le secteur SU(2) à l'ordre d'une boucle qui nous permets d'obtenir le résultat dans une forme très compacte. Dans la limite de Frolov-Tseytlin ce résultat est en accord avec celui qu'on obtient au couplage fort.Nous avons exploré des nouvelles formulations de la fonction à trois points. En nous inspirant de la formulation de la théorie des champs des cordes dans la jauge du cone de lumière nous avons construit un vertex de spin, qui est la version de couplage faible du vertex des cordes, pour tous les secteurs à l'ordre des arbres. Cette approche peut être reliée au programme des facteurs de forme pour les théories de champs bi-dimensionnelles intégrables, dont nous rappelons ici les bases. Nous étudions la dépendance dans la taille du système pour une classe spéciale de fonction à trois points qui correspond aux facteurs de forme diagonaux.

This thesis is devoted to the study of three-point functions of N=4 Super-Yang-Mills (SYM) theory in the planar limit by using integrability. N=4 SYM theory is conformal invariant at quantum level and is believed to be completely solvable. By the AdS/CFT correspondence, it is dual to the type IIB superstring theory on the curved background AdS5×S5. The three-point functions are important quantities which contain essential dynamic information of the theory.The necessary tools in integrability and the existing methods of computing three-point functions are reviewed. We compute the three-point functions in the higher rank SU(3) sector and obtain a determinant representation for one special configuration, which allows us to take the semi-classical limit. By exploring the relation between long-range interacting spin chain and inhomogeneous XXX spin chain, we develop a new approach to compute three-point functions in the SU(2) sector at one-loop and obtain a compact result. In the Frolov-Tseytlin limit, this result matches the result at strong coupling.We also explore new formulations of the three-point…

Advisors/Committee Members: Kostov, Ivan (thesis director), Serban, Didina (thesis director).

▼ In this thesis we describe the construction of a set of algebraic points, called Heegner Points, on elliptic curves. Then we investigate under which constraints Heegner points are independent. We give a sufficient condition on the class numbers of distinct quadratic imaginary fields so that on a given CM elliptic curve over the rationals with fixed modular parametrisation, the Heegner points associated to (the maximal orders of) quadratic imaginary fields are linearly independent. This result extends the results of Rosen and Silverman from non-CM elliptic curves to CM ones. We will also show how to generalize this result from Heegner points associated to ring of integers of distinct quadratic imaginary fields to the case of Heegner points associated to orders of a fixed conductor of quadratic imaginary fields. We will look at independence of Heegner points arising from Shimura curve parametrisations, p-adic uniformisations, and also Stark Heegner points. Finally we build tools to investigate the independence of the Heegner points on higher dimensional abelian varieties when Heegner points can be constructed. In the first chapter we give some basics in the theory of elliptic curves and construction of Heegner points for different parametrisations of elliptic curves, along with class field theory, theory of CM and some representation theory results. Following that in the second chapter which is the introduction chapter, we talk about the literature related to Heegner points. In the third chapter we explain properties of Heegner points in detail and we talk about our independence criteria for a set of Heegner points on CM elliptic curves. Later we use our method to analyze independence of Heegner points arising from different parametrisations of the elliptic curves. In the fourth chapter we derive relations between the size of a finite submodule and subgroups of the general linear group and symplectic group that act on a submodule in an abelian way. We believe these linear algebra results can be useful to examine the independence of analog of Heegner points on some higher dimensional abelian varieties. Advisors/Committee Members: Silverman, Joseph (Director), Lichtenbaum, Stephen (Reader), Rosen, Michael (Reader).

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Les études d'accidentologie sont unanimes : les conducteurs de Véhicules à Deux-Roues Motorisés (V2RM) sont les usagers de la route les plus vulnérables. En France, pour un kilomètre parcouru, un motard a 24 fois plus de risque d'être tué qu'un automobiliste. En plus d'être des véhicules "non-carénés" fortement exposés aux dangers, les V2RM sont de nature instable avec un équilibre souvent précaire. C'est pourquoi la perte de contrôle du véhicule est clairement identifiée comme un facteur récurrent dans les causes des accidents. Par analogie avec les systèmes d'aide à la conduite développés pour les voitures (ABS, ESP, etc.), beaucoup de ces accidents pourraient être évités avec des solutions similaires adaptées pour les V2RM.Cette thèse s'inscrit dans ce contexte en proposant des algorithmes d'estimation originaux. En effet, certaines informations dynamiques du V2RM, nécessaires à la détection de situation à risque, ne sont pas mesurables ou alors elles impliquent l'utilisation de capteurs onéreux. Finalement, que ce soit pour des raisons techniques ou économiques, le recours aux outils d'estimation modernes s'inscrit parfaitement dans le cadre du développement des systèmes d'aide à la conduite des V2RM. Ils permettent l'estimation de la dynamique tout en réduisant le nombre de capteurs et en contournant la problématique de non-mesurabilité de certains états.Une première partie de mes travaux est dédiée aux observateurs basés modèles. À cette occasion, un observateur à entrées inconnues, un observateur de Luenberger non-linéaire et un observateur algébrique ont été proposés. Quant à la seconde, elle aborde l'estimation basée sur des techniques de perception visuelle. Dans cette partie, un premier algorithme a été proposé pour estimer la position du V2RM sur la chaussée tout en prédisant la géométrie de la route. Ensuite, une extension de ce travail a été développée pour reconstruire l'angle de roulis du V2RM seulement à partir d'images. Pour finir, une fonction de risque basée vision a été étudiée afin de caractériser le comportement de braquage du V2RM.Tout au long de ce manuscrit, des validations expérimentales et sur le logiciel de simulation BikeSim ont montré la pertinence et le potentiel des algorithmes proposés.

The road accident investigations are unanimous: Powered Two-Wheeled Vehicles (P2WV) users are the most vulnerable on the road. In France, for a travelled kilometer, a P2WV rider has 24 times more risk to be killed than a car driver. In addition to being "naked" vehicles highly exposed to dangers, P2WV are naturally unstable with a precarious stability. That is why vehicle loss of control is clearly identified as a recurring problem into accident causation. By analogy with the driving assistance systems developed for cars (ABS, ESP, etc.), most of these accidents could be avoided with solutions dedicated to P2WV.This PhD takes place in this context and proposed original estimation algorithms. Indeed, some P2WV dynamic information, necessary for detecting risk situations, are not measurable or they…

Advisors/Committee Members: Arioui, Hichem (thesis director).

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Cette thèse développe, tant du point de vue théorique que de celui des explorations numériques, la théorie dite explicite des nombres premiers, principalement sous l'angle de la variable réelle. Elle s'inscrit dans un cadre initié par Michel Balazard qui met en avant des identités intégrales reliant la fonction sommatoire M des coefficients de Möbius avec sa variante logarithmique m. Nous présentons un mécanisme systématique de fabrication de telles identités, avec comme paramètre une fonction g intégrable sur [0,1]. Nous étudions particulièrement le cas des g polynomiales (il englobe toutes les identités précédemment publiées par Balazard), en cherchant à optimiser certaines normes sup pour l'utilisation des identités intégrales associées. Nous détaillons la stratégie des explorations numériques, dont l'objectif in fine est l'étude de constantes implicitement définies par Balazard. Puis nous revenons à l'obtention de valeurs exactes pour sup {|m(x)-M(x)/x| (log x)^j : x≻T} pour j=0,1,2 et certains T. Par la suite, nous obtenons une minoration en moyenne effective de |M| qui est apparentée à un résultat antérieur de Pintz, mais notre approche est essentiellement différente car elle n'utilise presque pas d'analyse complexe. Et nous donnons le résultat analogue pour la fonction sommatoire de la fonction de Liouville. Par ailleurs nous nous intéressons aux meilleures estimations connues non-effectives pour M(x) et montrons comment les transformer en des estimations de xm(x) - M(x) du même type. Les techniques et résultats obtenus pour m et M sont partiellement étendus à d'autres fonctions arithmétiques.

This thesis develops both theoretical and numerical aspects of the explicit theory of prime numbers, mainly from the real analysis viewpoint. Its general framework was initiated by Michel Balazard who obtained integral identities relating the summatory function M of the Möbius coefficients with its logarithmic variant m. We present a systematic mechanism towards such identities, with an integrable function g on [0,1] as parameter. We focus particularly on polynomial g's (as they provide all identities previously published by Balazard), and aim at optimizing some sup norm for the use of the associated identities of integrals. We detail the strategy of numerical explorations, whose ultimate objective is the study of some constants tacitly defined byBalazard. Then we turn to obtaining exact values for sup{|m(x)-M(x)/x| (log x)^j : x≻T } for j=0,1,2 and some T's. Next, we obtain an effective lower bound of an average of |M|, related to a result of Pintz, but with a fundamentally distinct approach using almost no complex analysis. And we then give the analogous result for the summatory function of the Liouville coefficients. Also, we consider the best known non-effective estimates for M(x) and show how to transform them into estimates of xm(x) - M(x) of the same type. The techniques and obtained results dealing with m and M are partially extended to other arithmetical functions.

Advisors/Committee Members: Burnol, Jean-François (thesis director), Martin, Bruno (thesis director).

▼ Deze scriptie onderzoekt de verschillende Oud- en Middelierse termen voor het woord 'dwerg' en geeft een zo nauwkeurig mogelijke beschrijving van de verschillende termen. Onderlinge verschillen en overeenkomsten tussen de termen worden besproken, evenals een kort overzicht van werken waarin de term voorkomt om zo de datering te vergelijken. Advisors/Committee Members: Vries, R. de.

▼ This research project investigates the creation of immersive contemplative viewing experiences within my visual arts practice by identifying and adapting the fundamental elements of Japanese contemplative space into my aesthetic and conceptual lexicon. Contemplative experience is an intrinsic aspect of the human experience which has become increasingly scarce in this age of perpetual overstimulation and increasing secularisation. The primary goal of the research project is to provide a significant opportunity for new audiences to engage in meaningful contemplative experience informed by the centuries-old principles of yūgen 幽玄, ma 間, and hikari to kage 光と影 within Japanese architecture. The studio-based research first explores the creation of contemplative objects constructed with glass, followed by a series of maquettes of potential immersive contemplative environments. The research culminates with the immersive installation, Lux Mandala, which utilises the material characteristics of glass microspheres to synthesise the ephemeral optical phenomenon of the “glory” into a meditative encounter with light, shadow, space, transience and profundity. By aesthetically locating the viewer at the centre of this phenomenon, the viewer’s presence and perceptual mechanisms complete a participatory loop, allowing the phenomenon to enter into existence while enabling the viewer to reflect upon its nature, notions of perception and transience, and the significance of their own presence within this evanescent tableau. The outcomes of this research project represent a significant new nexus between visual arts practice, immersive experience, and the essence of Japanese contemplative space.

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Cette thèse se compose de deux parties. Partie 1 étudie la décomposition des groupes de cohomologie pour une famille de courbes non hyperelliptiques de genre 3 avec une involution, et le bénéfice d'une telle décomposition dans le calcul de Frobenius utilisant l'algorithme de Kedlaya. L'involution d'une telle courbe C induit un morphisme de degré 2 vers une courbe elliptique E, ce qui donne une décomposition de Jac(C) en E et en une surface abélienne A, à partir desquelles le Frobenius sur C peut être récupérée. En E, le polynôme caractéristique du Frobenius peut être calculé en utilisant un algorithme efficace et rapide en pratique. En travaillant avec le sous-groupe V de H¹MW(C), on obtient une meilleure constante que l'application directe de la méthode de Kedlaya à C. À ma connaissance, ceci est la première utilisation de la décomposition de la cohomologie induite par une décomposition (à isogénie près) de la jacobienne en l'algorithme de Kedlaya. Dans partie 2, je propose une nouvelle approche aux distributions de Frobenius et aux groupes de Sato-Tate, qui utilise les relations d'orthogonalité des caractères irréductibles du groupe de Lie USp(2g) et ses sous-groupes. Dans ce but, je présente d'abord une méthode simple pour calculer les caractères irréductibles de USp(2g), et puis je développe un algorithme basé sur la formule de Brauer-Klimyk. Les avantages de cette nouvelle approche sont examinés en détail. J'utilise aussi la famille de courbes dans partie 1 comme une étude de cas. Les analyses et les comparaisons montrent que l'approche par la théorie des caractères est un outil plus intrinsèque et très prometteur pour l'étude des groupes de Sato-Tate.

This thesis consists of two parts. Part 1 studies the decomposition of cohomology groups induced by automorphisms for a family of non-hyperelliptic genus 3 curves with involution, and I investigate the benefit of such decomposition in the computation of Frobenius using Kedlaya's algorithm. The involution of a curve C in this family induces a degree 2 map to an elliptic curve E, which gives a decomposition of the Jacobian of C into E and an abelian surface A, from which the Frobenius on C can be recovered. On E, the characteristic polynomial of the Frobenius can be computed using an efficient and fast algorithm. By working with the cohomology subgroup V of H¹MW(C), we get a constant speed-up over a straightforward application of Kedlaya's method to C. To my knowledge, this is the first use of decomposition of the cohomology induced by an isogeny decomposition of the Jacobian in Kedlaya's algorithm. In Part 2, I propose a new approach to Frobenius distributions and Sato-Tate groups, which uses the orthogonality relations of the irreducible characters of the compact Lie group USp(2g) and its subgroups. To this purpose, I first present a simple method to compute the irreducible characters of USp(2g), then I develop an algorithm based on the Brauer-Klimyk formula. The advantages of this new approach to Sato-Tate groups are examined in detail. The results show that…

Advisors/Committee Members: Kohel, David R. (thesis director).

▼ Glacial melt water is a source of drinking water for the 1.3 billion people living in downstream area of the Hindu Kush Himalayan region. Himalayan glaciers function as a fresh water buffer as they constantly release water, making it an important resource for people during the dry season. In this research, surface displacements are studied in order to understand more of the melting behaviour of debris-covered glaciers. Understanding these processes will help predict future water levels in rivers. In situ, glaciological measurements are limited due to the inaccessibility of the glacier and need to be interpolated to assess the full surface dynamics. In this study, imagery of the Lirung glacier in Nepal is used that is derived from an unmanned aerial vehicle (UAV). The dataset is ortho-rectified and covers almost a full year including a summer and a winter season. The flight data are May 2013, October 2013 and May 2014. Based on a Structure from Motion process digital elevation models and ortho-rectified mosaic images are created. Some of the glaciers in the Himalaya are covered with debris. This allows tracking the rocks on top of the glacier, where rocks move upon with the ice. The frequency cross-correlation of Cosi-Corr is using the phase in the Fourier domain to track such debris. The output of this correlation is a continuous raster map containing the surface displacement of the glacier. Fine spatial and general seasonal differences can be found in the surface displacement. During the summer, the maximum average displacement is 6 m a-1 while the winter displacement is 2.5 m a-1 at the upper part of the tongue. The lower part is nearly stagnant throughout the year. It is very likely that basal sliding is the dominating process during the higher summer. It is hypothesized that the increment of both temperature and rainfall during the summer causes a lubrication of the bedrock. Other process on the glacier is a yet unknown depression, which can be found to the north of the terminus and emergence velocities that occur near the bend of the glacier. The high-resolution imagery and elevation models of UAVs have high potential to map surface displacements of debris-cover glaciers and help to understand general glacier dynamics on a small spatial scale Advisors/Committee Members: De Jong, S.M., Immerzeel, W.W..