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  • Publication . Doctoral thesis . 2015 . Embargo End Date: 10 Dec 2015
    Open Access English
    Authors: 
    Wang, Yong;
    Publisher: Universität des Saarlandes
    Countries: Germany, France

    Accès restreint aux membres de l'Université de Lorraine jusqu'au 2016-02-16; Copper oxide (Cu2O, Cu4O3 and CuO) thin films have been deposited on unmatched substrates by sputtering at room temperature. The influence of oxygen flow rate and total pressure on the film structure and preferred orientation has been studied. The total pressure is a relevant parameter to control the texture of Cu2O and Cu4O3 films, while the oxygen flow rate is effective to tune the preferred orientation of CuO films. Local epitaxial growth, where epitaxial relationship exists in columns of sputtered films, has been observed in Cu2O and Cu4O3 films by using a seed layer. The seed layer will govern the growth orientation of top layer via the local epitaxy, independently of the deposition conditions of top layer. Unusual microstructure that both phases have the vertically aligned columnar growth has been evidenced in biphase Cu2O and Cu4O3, which may relate to the local epitaxial growth of Cu2O. The lower resistivity than that in single phase films has been observed in this biphase film. Annealing in air can increase the transmittance of Cu2O films in visible region by the reduction of the impurity scattering, while the optical band gap is enlarged due to the partial removal of defect band tail. The optical properties and electronic structure of copper oxides calculated by GW approach with an empirical on-site potential for Cu d orbital, are in good accordance with experimental results from optical absorption, photoemission and electron energy loss spectroscopies; Des films minces d’oxydes de cuivre (Cu2O, Cu4O3 et CuO) ont été déposés à température ambiante sur des substrats en verre et en silicium par pulvérisation magnétron réactive. Une attention particulière a été portée à l’influence des conditions de synthèse (débit d’oxygène et pression totale) sur la structure et l’orientation préférentielle des dépôts. La pression totale est le paramètre principal influençant la texture des films de Cu2O et de Cu4O3. En revanche l’orientation préférentielle des films de CuO est contrôlée par le débit d’oxygène. Pour des films de Cu2O et de Cu4O3, un phénomène de croissance épitaxique locale (CEL) a été mis en évidence. Il résulte de l’utilisation d’une première couche qui joue le rôle d’une couche de germination lors du processus de croissance. Ainsi, les films peuvent croître avec une texture donnée indépendamment de leurs conditions de synthèse. Cet effet de CEL a été mis à profit pour élaborer des films biphasés (Cu2O + Cu4O3) qui présentent une microstructure originale. L’augmentation de la transmittance optique et du gap optique de films de Cu2O a été rendue possible par des traitements thermiques dans l’air qui permettent de diminuer la densité de défauts dans les films. Finalement, les propriétés optiques et la structure électronique des oxydes de cuivre qui ont été calculées par la méthode GW sont en accord avec des résultats expérimentaux obtenus par absorption optique, photoémission et spectroscopie de perte d’énergie des électrons.

  • Open Access French
    Authors: 
    Castanier, Carl;
    Publisher: HAL CCSD
    Country: France

    Theoretical predictions of a new state of matter, the gluon quark plasma, led the CERN to conduct a vast experimental research campaign to prove its existence. Collisions of heavy ions can lead to this phase transition. Among the proposed signatures, experiment NA50 studies the production of the J/psi relative to DRELL-YAN. The J/psi is a ccbar resonance which undergoes strong interaction and modifications of properties of the nuclear medium. DRELL-YAN, a purely electromagnetic process, serves as a reference. Experiment NA38 measured a normal suppression of J/psi production depending on the average length of crossed matter. In its prolongation, experiment NA50 highlighted in 1995, 1996 and 1998 an "abnormal" J/psi suppression in Pb-Pb collisions at 158 GeV/nucleon. This analysis is carried out according to the centrality of the collision measured by the electromagnetic calorimeter. Information from this detector makes it possible to calculate neutral transverse energy connected to the average length of crossed matter. In 2000, conditions of optimal data acquisitions in Pb-Pb collisions made it possible to analyze data for very peripheral collisions. Systematic sources of error were studied, which made it possible to obtain a good compatibility between the various analyses of the Pb-Pb system. Peripheral collisions are compatible with the normal principle of absorption. In conclusion, we highlighted a suppression of ~31% in J/psi production relative to normal absorption. This change of regime takes place at ~30 GeV in transverse energy (E_T) and is due to a modication of nuclear properties of the reactional medium. Several possible scenarios have been advanced to explain this phenomenon.; Les prédictions théoriques d'un nouvel état de la matière, le plasma de quarks et de gluons, ont conduit le CERN à mener une vaste campagne de recherche expérimentale pour sa mise en évidence. Des collisions d'ions lourds peuvent conduire à cette transition de phase. Parmi les signatures proposées, l'expérience NA50 étudie la production du J/psi relativement au DRELL-YAN. Le J/psi est une résonance ccbar qui subit l'interaction forte et les modifications des propriétés du milieu nucléaire. Le DRELL-YAN, processus purement électromagnétique, joue le rôle de référence. L'expérience NA38 a mesurée en évidence une suppression normale de la production du J/psi en fonction de la longueur moyenne de matière traversée. Dans son prolongement, l'expérience NA50 a mis en évidence en 1995, 1996 et 1998 une suppression "anormale" du J/psi dans les collisions Pb-Pb à 158 GeV/nucléon. Cette analyse est effectuée en fonction de la centralité de la collision mesurée par le calorimètre électromagnétique. Les informations de ce détecteur permettent de calculer l'énergie transverse neutre reliée à la longueur moyenne de matière traversée. En 2000, des conditions de prises de données optimales en collisions Pb-Pb ont permis d'analyser les données pour des collisions très périphériques. Les sources d'erreurs systématiques ont été étudiées, ce qui a permis d'obtenir une bonne cohérence entre les différentes analyses du système Pb-Pb. Les collisions périphériques sont compatibles avec la loi d'absorption normale. En conclusion, nous avons mis en évidence une suppression de ~31% dans la production de J/psi relativement à l'absorption normale. Ce changement de régime a lieu à ~30 GeV en énergie transverse (E_T) et est dû à une modification des propriétés nucléaires du milieu réactionnel. Plusieurs scénarios possibles sont envisagés pour expliquer ce phénomène.

  • Open Access French
    Authors: 
    Moura Rebouças, Deborah;
    Country: France

    Les changements climatiques globaux sont responsables de l'augmentation de la fréquence des épisodes de sécheresse et de fortes concentrations d'ozone troposphérique, qui peuvent se produire simultanément pour réduire la croissance des plantes en limitant la production agricole et affectant la fourniture de nourriture pour une population mondiale croissante. Ces contraintes environnementales peuvent conduire à la surproduction d'espèces réactives de l'oxygène en favorisant le stress oxydatif et provoquant un déséquilibre métabolique. Les membranes cellulaires sont les premières cibles des dommages induits par le stress et la préservation de l'intégrité cellulaire par le remodelage des lipides membranaires est essentielle pour la survie des plantes dans des conditions défavorables. L'objectif de cette étude était d'étudier les effets de la sécheresse, de l'ozone et des contraintes combinées chez deux cultivars de haricot niébé dotés de différents degrés de tolérance à la sécheresse: EPACE-1 et IT83-D par des réponses physiologiques et par une étude portée sur la teneur et la composition des lipides de membrane, ainsi que dans l'expression de gènes liés à la biosynthèse et la dégradation des ces lipides. La sécheresse et l'ozone (120 ppb), seuls ou en combinaison, ont été appliqués aux plantes après trois semaines de germination pendant deux semaines. Après 7 et 14 jours de traitements, des paramètres physiologiques ont été déterminés. Les lipides extraits de feuilles ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse. L'accumulation de transcrits (VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuCLS, VuFAD7, VuFAD8, VuPLD1 et VuPAT1) a été détecté chez les feuilles par PCR en temps réel. Chez les deux cultivars, la sécheresse a limité la croissance et la photosynthèse par la fermeture des stomates, ce qui a semblé impliquer l'expression génétique de la phospholipase D (VuPLD1). L'ozone a causé des dommages foliaires et de la dégradation des galactolipides, principalement chez IT83-D. Chez ce cultivar, les dommages ont impliqué dans l'augmentation du ratio DGDG:MGDG et de l'expression de VuDGD2. De plus, une diminution partielle de la teneur en phospholipides en réponse à l'ozone a été associée à une augmentation de l'expression de VuPLD1, ce qui suggère un remplacement des phospholipides par DGDG. Contrairement, le cultivar EPACE-1 en présence d'ozone, en même temps que la dégradation des galactolipides, a montré une augmentation de la teneur en lipides de réserve et en DPG (cardiolipine). La combinaison des contraintes a conduit à des résultats similaires à ceux de la sécheresse appliquée séparément, chez les deux cultivars, ce qui reflète probablement la forte restriction de l'absorption de l'ozone en raison de la fermeture des stomates induite par la sécheresse. En conclusion, les présents résultats mettent en évidence le rôle important des lipides membranaires dans les ajustements métaboliques qui se produisent pour régler la tolérance des plantes à la sécheresse et à l'ozone Global climate changes are responsible for the increased frequency of episodes of drought and high concentrations of tropospheric ozone, which can occur simultaneously to reduce plant growth, limiting agricultural production and affecting the food supply for an increasing world population. These environmental stresses can lead to the overproduction of reactive oxygen species, promoting oxidative stress and causing metabolic imbalance. Cell membranes are the primary targets of damage induced by stresses and the preservation of cell integrity through remodeling of membrane lipids is essential for plant survival under adverse conditions. The objective of this study was to investigate the effects of drought, ozone and the combined stresses in two cowpea cultivars with different degrees of drought tolerance: EPACE-1 and IT83-D through physiological responses and a study focused on the content and composition of membrane lipids, as well as on the expression of genes related to the biosynthesis and degradation of these lipids. Drought and ozone (120 ppb), isolated or in combination, were applied on three-week-old seedlings during two weeks. After 7 and 14 days of treatments, physiological parameters were determined. Lipids extracted from leaves were analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. Transcript accumulation (VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuCLS, VuFAD7, VuFAD8, VuPLD1 and VuPAT1) was detected in leaves by real time PCR. In both cultivars, drought inhibited the plant growth and photosynthesis through stomatal closure, which appeared to involve the gene expression of phospholipase D (VuPLD1). Ozone caused foliar injury and degradation of galactolipids, mainly in IT83-D. In this cultivar, the damage resulted in an increase in DGDG:MGDG ratio and in VuDGD2 expression. Furthermore, a partial decrease in the phospholipids content in response to ozone was associated with an increase in VuPLD1 expression, suggesting a replacement of phospholipids by DGDG. Differently, EPACE-1 cultivar in the presence of ozone, concomitantly with the degradation of galactolipids, showed an increase in storage lipids and DPG (cardiolipin) contents. The two stresses in combination led to results similar to those observed in response to the drought treatment alone, in both cultivars, which likely reflected the severe restriction of ozone uptake resulting from drought-induced stomatal closure. In conclusion, the present results highlight the prominent role of membrane lipids in the metabolic adjustments that occur for the plant tolerance to drought and ozone

  • Open Access English
    Authors: 
    ATSOU, Kokou Kevin;
    Publisher: HAL CCSD
    Country: France
    Project: EC | ADORA (740623)

    The recent successes of immunotherapy for the treatment of cancer hashighlighted the importance of the interactions between tumor cells and immune cells.However, these interactions are based on extremely complex mechanisms, making itdifficult to design an effective treatment aimed at strengthening the immune response.Therefore, the mathematical models of tumor growth are needed to faithfully reproduceand predict the spatio-temporal dynamics of tumor growth. The aim of this thesis is topropose a mathematical model for tumor growth, describing the interaction of the tumorwith the immune cells.We started by introducing a mathematical model intended to describe by means ofa system of partial differential equations the earliest stages of the interactions betweeneffector immune cells and tumor cells. The model is structured in size and space, andit takes into account the migration of the tumor antigen-specific cytotoxic effector cellstowards the tumor micro-environment by a chemotactic mechanism. We investigated onnumerical grounds the role of the key parameters of the model such as the division andgrowth rates of the tumor cells, and the conversion and death rates of the immune cells.Our main findings were two-fold. Firstly, the model exhibits a possible control of thetumor growth by the immune response; nevertheless, the control is not complete in thesense that the asymptotic equilibrium states keep residual tumors and activated immunecells. Secondly, space heterogeneities of the source of immune cells can significantlyreduce the efficiency of the control dynamics, making patterns of remission-recurrenceappear.Next, we developed numerical methods to predict the parameters of the equilibriumstates without running simulations of the evolution problem. By using global sensitivityanalysis methods, we investigated the role of the parameters of the model and identifieda predominant impact of the immune system over division rate of tumor cells. Weshowed that the best therapeutic strategies were to increase the strength of the lethalaction of immune cells on tumor cells and the conversion rate of naive immune cellsinto effector cells. We then validated this method using retrospective experimental andclinical analyses. These findings can be used in cancer treatments to design optimizedtherapy combinations.Finally, we introduced a mathematical model intended to describe the dual nature ofthe immune response, with the activation of both anti-tumor and pro-tumor mechanisms.The competition between these antagonistic effects leads to either equilibrium or escapephases. This model is used to investigate the efficacy of immotherapy strategiescomparing the effect of monotherapies to the effect of combination of therapies. Thefindings indicated that combination of immunotherapy strategies are more efficient incontroling tumor growth but the success of the treatment is strongly conditionned by theadministrated dose and the time of the treatment administration.; Les récents succès de l’immunothérapie pour le traitement du cancer ontmis en évidence l’importance des interactions entre les cellules tumorales et les cellulesimmunitaires. Cependant, ces interactions reposent sur des mécanismes extrêmementcomplexes, ce qui rend difficile la conception de traitements efficaces visant à renforcer laréponse immunitaire. Par conséquent, les modèles mathématiques décrivant la croissancetumorale sont nécessaires pour reproduire et prédire fidèlement la dynamique spatiotemporellede ces interactions. Le but de cette thèse est de proposer un modèlemathématique de croissance tumorale, décrivant l’interaction de la tumeur avec lescellules immunitaires.Pour ce faire, nous avons commencé par introduire un modèle mathématique destinéà décrire au moyen d’un système d’équations aux dérivées partielles les premières étapesdes interactions entre les cellules immunitaires effectrices et les cellules tumorales.Le modèle est structuré en taille et en espace, et il prend en compte la migrationdes cellules effectrices cytotoxiques spécifiques de l’antigène tumoral vers le microenvironnementtumoral via un mécanisme chimiotactique. Nous avons étudié sur desbases numériques le rôle des paramètres clés du modèle tels que la division et les tauxde croissance des cellules tumorales, ainsi que les taux de conversion et de mortalitédes cellules immunitaires. Nos principales conclusions sont doubles. Premièrement,le modèle présente un contrôle possible de la croissance tumorale par la réponseimmunitaire ; néanmoins, le contrôle n’est pas complet en ce sens que les états d’équilibreasymptotiques conservent des tumeurs résiduelles et des cellules immunitaires activées.Deuxièmement, les hétérogénéités spatiales de la source des cellules immunitairespeuvent réduire considérablement l’efficacité de la dynamique de contrôle, faisantapparaître des schémas de rémission-récurrence.Par suite, nous avons développé des méthodes numériques pour prédire les paramètresdes états d’équilibre sans exécuter des simulations du problème d’évolution. En utilisantdes méthodes d’analyse de sensibilité globale, nous avons étudié le rôle des paramètres dumodèle et identifié un impact prédominant du système immunitaire sur le taux de divisiondes cellules tumorales. Nous avons montré que les meilleures stratégies thérapeutiquesconsistaient à augmenter la force de l’action létale des cellules immunitaires sur lescellules tumorales et le taux de conversion des cellules immunitaires naïves en celluleseffectrices. Nous avons ensuite validé cette méthode à l’aide d’analyses rétrospectivesexpérimentales et cliniques. Ces résultats peuvent être utilisés dans le traitement du cancerpour concevoir des combinaisons thérapeutiques optimisées.Enfin, nous avons introduit un modèle mathématique destiné à décrire la doublenature de la réponse immunitaire, avec l’activation de mécanismes à la fois antitumorauxet pro-tumoraux. La compétition entre ces effets antagonistes conduit soit à desphases d’équilibre, soit à des phases d’échappement. Ce modèle est utilisé pour étudierl’efficacité des stratégies d’immunothérapie comparant l’effet des monothérapies à l’effetla combinaison de thérapies. Les résultats ont indiqué que la combinaison de stratégiesd’immunothérapie est plus efficace pour contrôler la croissance tumorale mais le succèsdu traitement est fortement conditionné par une combinaison appropriée entre la dose dutraitement et le temps d’administration du traitement.

  • Open Access French
    Authors: 
    Boudes, Philippe;
    Publisher: HAL CCSD
    Country: France

    The recognition of the complexity of environmental phenomena and of their links with human activities is a major stake for sciences. This study proposes to explain how sociology can approach environmental thematics and what are the consequences of this opening from the point of view of intellectual traditions and national contexts.The history of the links of sociology with the natural environment will first be retraced before analysing the foundations of the contemporary sociology of the environment and its main contemporary developments. One will retail the recent institutionalisation of the field in France, notably made visible by its outer characters. The claiming of a sociological approach of the environment has been limited, in this country, by the ascendancy of a sociology traditionally dedicated to the strictly social realities, but also to an appropriation of the environment by the governmental and research policies. This analysis makes of this case study a real investigation of science sociology and recalls the necessity to think science as an institutionalisation of cognitive activity. Besides, this research encourages to take in account the effects of environmental sociology on the structure of sciences itself. The ancient carving between natural and social sciences will be shaded in order to introduce another comprehension of the relation between the ecological and sociological phenomena encouraging the treatment of social, natural and environmental realities and of their reciprocal actions.; La reconnaissance de la complexité des phénomènes environnementaux et de leurs liens avec les activités humaines est un enjeu majeur pour les sciences. Cette étude propose d'expliquer dans quelle mesure la sociologie s'est appropriée les thématiques environnementales et quelles sont les conséquences de cette ouverture du point de vue des traditions intellectuelles et des contextes nationaux.L'histoire des liens de la sociologie avec le milieu naturel sera d'abord retracée avant l'analyse des fondements de la sociologie contemporaine de l'environnement et de ses principaux courants contemporains. On détaillera alors la récente institutionnalisation du domaine en France, notamment rendue visible par ses caractères extérieurs. La revendication d'une approche sociologique de l'environnement s'est heurtée, dans ce pays, à l'emprise d'une sociologie traditionnellement limitée aux réalités strictement sociales, mais également à une appropriation de l'environnement par les politiques gouvernementales et de recherche.Cette dernière analyse fait de cette étude de cas un véritable travail de sociologie des sciences et rappelle la nécessité de penser la science comme une institutionnalisation de l'activité cognitive. D'ailleurs, cette recherche conduira à interpréter les effets de la prise en compte d'une sociologie de l'environnement sur la structure des sciences elle-même. L'ancien découpage entre sciences naturelles et sociales sera nuancé au profit d'une mise à plat des relations entre les phénomènes écologiques et sociologiques favorisant le traitement tout à la fois des réalités sociales, naturelles et environnementales et de leurs actions réciproques.

  • Open Access English
    Authors: 
    Velichkov, Bozhidar;
    Publisher: HAL CCSD
    Countries: Italy, France

    The shape optimization problems naturally appear in engineering and biology. They aim to answer questions as:-What a perfect wing may look like?-How to minimize the resistance of a moving object in a gas or a fluid?-How to build a rod of maximal rigidity?-What is the behaviour of a system of cells?The shape optimization appears also in physics, mainly in electrodynamics and in the systems presenting both classical and quantum mechanics behaviour. For explicit examples and furtheraccount on the applications of the shape optimization we refer to the books [20] and [69]. Here we deal with the theoretical mathematical aspects of the shape optimization, concerning existence of optimal sets and their regularity. In all the practical situations above, the shape of the object in study is determined by a functional depending on the solution of a given partial differential equation. We will sometimes refer to this function as a state function.The simplest state functions are provided by solutions of the equations−∆w = 1 and −∆u = λu,which usually represent the torsion rigidity and the oscillation modes of a given object. Thus our study will be concentrated mainly on the situations, in which these state functions appear,i.e. when the optimality is intended with respect to energy and spectral functionals. [20] D. Bucur, G. Buttazzo: Variational Methods in Shape Optimization Problems. Progress in Nonlinear Differential Equations 65, Birkhauser Verlag, Basel (2005).[69] A. Henrot, M. Pierre: Variation et optimisation de formes: une analyse geometrique. Springer-Berlag, Berlin, 2005.; Les problèmes d'optimisation de forme sont présents naturellement en physique, ingénierie, biologie, etc. Ils visent à répondre à différentes questions telles que:-A quoi une aile d'avion parfaite pourrait ressembler?-Comment faire pour réduire la résistance d'un objet en mouvement dans un gaz ou un fluide?-Comment construire une structure élastique de rigidité maximale?-Quel est le comportement d'un système de cellules en interaction?Pour des exemples précis et autres applications de l'optimisation de forme nous renvoyons à [20] et [69]. Ici, nous traitons les aspects mathématiques théoriques de l'optimisation de forme, concernant l'existence d'ensembles optimaux ainsi que leur régularité. Dans toutes les situations que l'on considère, la fonctionnelle dépend de la solution d'une certaine équation aux dérivées partielles posée sur la forme inconnue. Nous allons parfois se référer à cette fonction comme une fonction d'état.Les fonctions d'état les plus simples, mais qui apparaissent dans beaucoup de problèmes, sont données par les solutions des équations -Δw = 1 et -Δu = λu,qui sont liées à la torsion et aux modes d'oscillation d'un objet donné. Notre étude se concentrera principalement sur ces fonctionnelles de formes, impliquant la torsion et le spectre.[20] D. Bucur, G. Buttazzo: Variational Methods in Shape Optimization Problems. Progress in Nonlinear Differential Equations 65, Birkhauser Verlag, Basel (2005).[69] A. Henrot, M. Pierre: Variation et optimisation de formes: une analyse geometrique. Springer-Berlag, Berlin, 2005.

  • Publication . Doctoral thesis . 2014 . Embargo End Date: 11 Jul 2014
    Open Access English
    Authors: 
    Saggese, Alessia;
    Publisher: Universita' degli Studi di Salerno
    Countries: France, Italy

    In the last decades we have assisted to a growing need for security in many public environments. According to a study recently conducted by the European Security Observatory, one half of the entire population is worried about the crime and requires the law enforcement to be protected. This consideration has lead the proliferation of cameras and microphones, which represent a suitable solution for their relative low cost of maintenance, the possibility of installing them virtually everywhere and, finally, the capability of analysing more complex events. However, the main limitation of this traditional audiovideo surveillance systems lies in the so called psychological overcharge issue of the human operators responsible for security, that causes a decrease in their capabilities to analyse raw data flows from multiple sources of multimedia information; indeed, as stated by a study conducted by Security Solutions magazine, after 12 minutes of continuous video monitoring, a guard will often miss up to 45% of screen activity. After 22 minutes of video, up to 95% is overlooked. For the above mentioned reasons, it would be really useful to have available an intelligent surveillance system, able to provide images and video with a semantic interpretation, for trying to bridge the gap between their low-level representation in terms of pixels, and the high-level, natural language description that a human would give about them. On the other hand, this kind of systems, able to automatically understand the events occurring in a scene, would be really useful in other application fields, mainly oriented to marketing purposes. Especially in the last years, a lot of business intelligent applications have been installed for assisting decision makers and for giving an organization’s employees, partners and suppliers easy access to the information they need to effectively do their jobs... [edited by author] 2012 - 2013 XII n.s.

  • Publication . Doctoral thesis . 2016
    Open Access French
    Authors: 
    Bellec, Stevan;
    Country: France

    In this work, we are interested in the evolution of water waves under the gravity force using asymptotics models. We start by recalling the derivation of most used models (Boussinesq, Green-Naghdi,...) and we introduce a new model expressed amplitude-flux, which is an alternative version of the Nwogu equations. In the second chapter, we prove a long time existence result for the new model and we investigate the existence of solitary waves for the Boussinesq models. This work allow us to compute these solutions with a good precision. The third chapter highlights the nonlinear differences between the Boussinesq equations (amplitude-flux models versus amplitude-velocity models). Finally, the two last chapter introduce a new paradigm in order to find numerical schemes adapted to asymptotics models. The idea is to apply an asymptotic analysis to a discretized Euler system. This new paradigm is applied to Peregrine equations, Nwogu equations and Green-Naghdi equations. Test cases are presented in these two chapters; Dans ce manuscrit, nous nous inéressons à l'étude du mouvement des vagues soumises uniquement à leur poids par le biais d'équations asymptotiques. Nous commençons par rappeler la dérivation des principaux modèles généralement utilisés (Boussinesq, Green-Naghdi,...). Nous introduisons également un nouveau modèle exprimé en amplitude-flux qui correspond à une variante des équations de Nwogu. Dans le second chapitre, nous démontrons un résultat d'existence en temps long pour ces nouvelles équations et nous étudions l'existence d'ondes solitaires pour les équations de Boussinesq. Ce travail permet notamment de calculer avec une grande précision ces solutions exactes. Le troisième chapitre détaille les différences non linéaires que l'on retrouve entre les différentes équations de Boussinesq (modèles en flux-amplitude comparés aux modèles en vitesse-amplitude). Enfin, les deux derniers chapitres introduisent un nouveau paradigme pour trouver des schémas numériques adaptés aux modèles asymptotiques. L'idée est d'appliquer une analyse asymptotique aux équations d'Euler discrétisées. Ce nouveau paradigme est appliqué aux équations de Peregrine, de Nwogu et de Green-Naghdi. Plusieurs cas tests sont proposés dans ces deux chapitres.

  • Publication . Doctoral thesis . Thesis . 2010
    Open Access French
    Authors: 
    Mouysset, Sandrine;
    Publisher: HAL CCSD
    Country: France

    The Spectral Clustering consists in creating, from the spectral elements of a Gaussian affinity matrix, a low-dimension space in which data are grouped into clusters. This unsupervised method is mainly based on Gaussian affinity measure, its parameter and its spectral elements. However, questions about the separability of clusters in the projection space and the spectral parameter choices remain open. First, the rule of the parameter of Gaussian affinity will be investigated through quality measures and two heuristics for choosing this setting will be proposed and tested. Then, the method is studied through the spectral element of the Gaussian affinity matrix. By interpreting this matrix as the discretization of the heat kernel defined on the whole space and using finite elements, the eigenvectors of the affinity matrix are asymptotic representation of functions whose support is included in one connected component. These results help define the properties of clustering and conditions on the Gaussian parameter. From these theoretical elements, two parallelization strategies by decomposition into sub-domains are formulated and tested on geometrical examples and images. Finally, as unsupervised applications, the spectral clustering is applied, first in the field of genomics to identify different gene expression profiles of a legume and the other in the imaging field functional PET, to segment the brain regions with similar time-activity curves.; La classification spectrale consiste à créer, à partir des éléments spectraux d'une matrice d'affinité gaussienne, un espace de dimension réduite dans lequel les données sont regroupées en classes. Cette méthode non supervisée est principalement basée sur la mesure d'affinité gaussienne, son paramètre et ses éléments spectraux. Cependant, les questions sur la séparabilité des classes dans l'espace de projection spectral et sur le choix du paramètre restent ouvertes. Dans un premier temps, le rôle du paramètre de l'affinité gaussienne sera étudié à travers des mesures de qualités et deux heuristiques pour le choix de ce paramètre seront proposées puis testées. Ensuite, le fonctionnement même de la méthode est étudié à travers les éléments spectraux de la matrice d'affinité gaussienne. En interprétant cette matrice comme la discrétisation du noyau de la chaleur définie sur l'espace entier et en utilisant les éléments finis, les vecteurs propres de la matrice affinité sont la représentation asymptotique de fonctions dont le support est inclus dans une seule composante connexe. Ces résultats permettent de définir des propriétés de classification et des conditions sur le paramètre gaussien. A partir de ces éléments théoriques, deux stratégies de parallélisation par décomposition en sous-domaines sont formulées et testées sur des exemples géométriques et de traitement d'images. Enfin dans le cadre non supervisé, le classification spectrale est appliquée, d'une part, dans le domaine de la génomique pour déterminer différents profils d'expression de gènes d'une légumineuse et, d'autre part dans le domaine de l'imagerie fonctionnelle TEP, pour segmenter des régions du cerveau présentant les mêmes courbes d'activités temporelles.

  • Open Access French
    Authors: 
    BUBIEN, Virginie;
    Publisher: HAL CCSD
    Country: France

    Hereditary breast cancers (BCs) account for 5-10% of all diagnosed BCs, yet only 50% of such tumors arise in the context of a germline mutation in known tumor suppressor genes such as BRCA1 or BRCA2. The vast genetic heterogeneity which characterizes BRCAx families makes grouped studies impossible to perform. Next generation sequencing (NGS) techniques, however, allow individual families to be studied in order to identify private mutations. Single nucleotide polymorphism (SNP) arrays allow the detection of conserved haplotypes within recurrent regions of loss of heterozygosity, common to several familial tumors, therefore identifying genomic loci likely to harbor a germline mutation in cancer predisposition genes. The combination of both exome sequencing and SNP arrays for a series of 17 familial BC did not allow the identification of a novel BC predisposition gene, but revealed a germline ATM mutation associated with a loss of the wild-type allele in a BRCAx family. The analysis of 17 additional breast tumors from ten BC families in which a germline ATM mutation had been identified revealed a high frequency of wild-type allele loss in these tumors (>80% compared to the 20% expected in sporadic BC; p 80% contre 20% attendu en situation sporadique ; p<0.001). Ce résultat plaide fortement en faveur de l’implication d’ATM dans la carcinogénèse de ces cancers du sein tel un gène suppresseur de tumeur et suggère que les mutations constitutionnelles d’ATM sont impliquées dans des formes familiales de cancer du sein.

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