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Activism, popular education and knowledge production against temporary employment agency exploitation of im/migrant workers in Montreal
No full textThis thesis examines two intimately related topics. First, it analyzes the practices of temporary employment agencies and employers in using the vulnerabilities of migrant and immigrant workers across different precarious labour sectors in Montreal. Second, it aims to understand the knowledge production, learning and non-formal education linked to action that occur in the course of organizing im/migrant agency workers by the Immigrant Workers Centre (IWC) and the Temporary Agency Workers Association (TAWA). The discussion of agencies is located in a broader context of the global and Canadian neoliberal model which includes attending to racism and racialization, flexible labour and labour deregulation, labour precarity, the defensive position of trade unions, austerity and immigration policies. The study uses longitudinal research and interviews with 42 im/migrant agency workers in precarious jobs, as well as interviews with IWC and TAWA activists and members. It employs an ethnographic and activist approach informed by Global Ethnography and the Extended Case Method. The analysis entailed the description of local experiences of im/migrant agency workers and the ways that agencies manage their vulnerabilities to optimize labour exploitation. It relates IWC and TAWA organizing processes to the growing activity and importance of workers' centres as alternative organizations to traditional trade unionism. The study found that systematic violations of im/migrants' labour rights through agencies also impact their private lives. It argues that the Canadian and Quebec states are complicit in structuring this super-exploitation through their immigration policies and their disengagement from the conditions of im/migrants in the labour market. In response, the IWC and the TAWA have developed an organizing model for agency workers based on five pillars: community organizing, knowledge production, popular education, and leadership development. This includes provision of services infused with education for collective action, arts-based activism, and diverse ways of spreading information and knowledge. Participation in bigger campaigns and partnership with engaged academics has also resulted in important strategies leading to the IWC and the TAWA organizing workers and making visible the problems associated with agencies.Cette thèse examine deux sujets intimement liés. Dans un premier temps, il analyse les pratiques des agences d'emploi temporaire et des employeurs en ce qui concerne l'utilisation des vulnérabilités des travailleurs migrants et immigrants dans les différents secteurs du travail précaire à Montréal. Deuxièmement, il vise à comprendre la production de connaissances, l'apprentissage et l'éducation non formelle liés à l'action menée par le Centre des travailleurs immigrés (IWC) et l'Association des travailleurs intérimaires (TAWA) dans le cadre de l'organisation des travailleurs intérimaires. La discussion des agences s'inscrit dans un contexte plus large du modèle néolibéral mondial et canadien qui inclut le racisme et la racialisation, la flexibilité du travail et la déréglementation du travail, la précarité du travail, la position défensive des syndicats, les politiques d'austérité et d'immigration. L'étude utilise des recherches longitudinales et des entretiens avec 42 intérimaires / travailleurs intérimaires dans des emplois précaires, ainsi que des entretiens avec des activistes et des membres de IWC et de TAWA, employant une approche ethnographique et activiste informée par Global Ethnography et Extended Case Method. L'analyse a consisté à décrire les expériences locales des travailleurs intérimaires / migrants et les façons dont les agences gèrent leurs vulnérabilités pour optimiser l'exploitation du travail. Il relie les processus d'organisation de la CBI et de TAWA à l'activité croissante et à l'importance des centres de travailleurs en tant qu'organisations alternatives au syndicalisme traditionnel. L'étude a révélé que les violations systématiques des droits du travail des immigrés par le biais des agences ont également un impact sur la vie privée des travailleurs immigrés. Il soutient que les États canadien et québécois sont complices de la structuration de cette surexploitation par le biais de leurs politiques d'immigration et de leur désengagement des conditions des immigrants sur le marché du travail. En réponse, l'IWC et le TAWA ont développé un modèle d'organisation pour les travailleurs intérimaires basé sur quatre piliers: l'organisation dans le milieu communautaire, la production de connaissances, l'éducation populaire et le leadership. Cela inclut la fourniture de services imprégnés d'éducation pour l'action collective, d'activisme artistique et de divers moyens de diffusion de l'information et du savoir. La participation à de plus grandes campagnes et le partenariat avec des universitaires engagés ont également abouti à d'importantes stratégies menant à l'organisation de la CBI et de la TAWA et à rendre visibles les problèmes associés aux agences
The reformulation of sectarianism in independent Lebanon and Sudan
No full textThe aim of this paper is to investigate why, despite experiencing the longest civil conflicts in the Middle East and Africa, Lebanon and Sudan continue to exemplify durable traditional clientelistic regimes based on sectarianism. This research, based on literature on domination theory in a post-colonial framework, examines the creation and reformulation of nationalist discourse in the years prior to independence found in two primary indigenous publications: La Révue Phénicienne in Lebanon and The Sudan Notes and Records in Sudan. These publications show the political elite's agency, with the colonial authorities' endorsement, to write the national history along the lines of sectarian-based identities in Lebanon and Sudan. In the contemporary period, these political elites promoted more particularistic sectarian-based ideologies, deftly reformulated when challenged by wide-scale civil wars, in order to sustain situating their own sectarian group at a higher level in the country's political and discursive hierarchy. This thesis concludes that in both Lebanon and Sudan sectarianism is the by-product of the deliberate hegemonic strategies employed by the political elite, originally empowered during the colonial era, to perpetuate and legitimise their position at the top of the power hierarchy in their respective countries.L'objet de cette étude est de mener une recherche sur les causes qui font que le Liban et le Soudan continuent, malgré leur expérience de longue guerre civile, la plus longue d'ailleurs au Moyen Orient et en Afrique, d'illustrer des régimes clientélistes traditionnels se manifestant sous la forme d'un système sectaire. Cette recherche, basée sur la littérature de la théorie de domination dans un cadre postcolonial, étudie la création et la formulation du discours nationaliste dans les années précédant l'accès à l'indépendance, respectivement au Liban et au Soudan dans deux importantes publications indigènes : La Révue Phénicienne au Liban et les Notes et Registres Soudanais (The Sudan Notes and Records) au Soudan. Ces publications démontrent la volonté de l'élite politique, avec l'aval de l'autorité coloniale, à rédiger l'histoire nationale définit autours des identités à caractère sectaire au Liban et au Soudan. Dans la période contemporaine, cette même élite politique a encouragé de plus en plus les idéologies reposant sur le sectarisme et les a habilement reformulées quand elle a dû faire face à des guerres civiles de grande ampleur ; ceci afin de continuer à placer leur propre groupe sectaire en haut de la hiérarchie politique et discursive du pays. Cette recherche conclut qu'au Liban comme au Soudan, le sectarisme est le résultat délibéré de stratégies hégémoniques utilisées par l'élite politique dans leurs pays respectifs. De cette façon, ces élites, précédemment soutenu par le pouvoir coloniale, ont perpétué et légitimé leurs positions supérieures dans la hiérarchie du pouvoir
Systematics of nearctic «gimnomera» rondani (diptera scathophagidae)
No full textThe Nearctic species of the genus Gimnomera Rondani (Diptera: Scathophagidae) were revised. Eight species are now recognised from this region: G. aquilonia Chagnon sp. nov., G. cerea (Coquillett), G. cuneiventris (Zetterstedt), G. incisurata Malloch, G. subvittata (Malloch), G. terrywheeleri Chagnon sp. nov., G. tibialis (Malloch) and G. vockerothi Chagnon sp. nov., including two species with newly recognized Holarctic distributions. A phylogenetic analysis of 12 species of this genus, including 36 morphological characters, has also been conducted. For the first time, male and female genitalia characters were used as a source for descriptions and phylogeny. The monophyly of this group of species where supported and the analyses also confirmed that the Nearctic species of Gimnomera do not form a separate monophyletic group from the Palearctic ones. Following this study, the previously described species Gimnomera fasciventris has been assigned to the genus Acerocnema Becker (Diptera: Scathophagidae) prompting a systematic revision of the Nearctic species of this latter genus. Four species are now recognised from this region: A. fasciventris (Malloch) comb. nov., A. merga Chagnon sp. nov., A. rufula (Curran) and A. vanga Chagnon sp. nov.. Species delimitations of both genera are based on morphological characters and the barcode data of nine species of Gimnomera has also been phylogenetically analysed. Species description, diagnoses, photos of male terminalia as well as additional diagnostic characters and distributions maps are included. Separate keys to the Nearctic species of Gimnomera and Acerocnema are also provided.Une révision systématique et une analyse phylogénétique des espèces néarctiques du genre Gimnomera Rondani (Diptera: Scathophagidae) sont présentées. Huit espèces sont maintenant reconnues dans la région Néarctique (G. aquilonia Chagnon sp. nov., G. cerea (Coquillett), G. cuneiventris (Zetterstedt), G. incisurata Malloch, G. subvittata (Malloch), G. terrywheeleri Chagnon sp. nov., G. tibialis (Malloch) et G. vockerothi Chagnon sp. nov.), incluant trois nouvelles espèces, un nouveau synonyme et deux espèces nouvellement considérées holarctiques. L'espèce Gimnomera fasciventris a été déplacée dans le genre Acerocnema Becker (Diptera: Scathophagidae), ce qui a entraîné une révision systématique des espèces néarctiques de ce genre. Quatre espèces sont maintenant reconnues dans la région Néarctique (A. fasciventris (Malloch) comb. nov., A. merga Chagnon sp. nov., A. rufula (Curran) et A. vanga Chagnon sp. nov.), dont deux nouvelles espèces et une nouvelle combinaison. La délimitation des espèces est basée sur des données morphologiques. La description des espèces, les diagnoses, les photos des caractères génitaux mâles, les caractères diagnostiques supplémentaires et les cartes de distribution sont inclus. Des clés d'identification pour les espèces néarctiques de Gimnomera et Acerocnema sont fournies. L'analyse phylogénétique des espèces de Gimnomera inclus les espèces des régions Néarctique et Paléarctique comprenait 36 caractères morphologiques et soutenait la monophylie du genre
Reduced aryl hydrocarbon receptor (AhR) expression drives the pathogenesis of cigarette smoke-induced emphysema
No full textChronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a prevalent and complex respiratory disorder primarily caused by inhalational exposure to cigarette smoke (CS). However, only approximately 15% of cigarette smokers develop COPD, suggesting that genetic or epigenetic factors may contribute to disease susceptibility. One feature of COPD is emphysema, which is characterized by permanent alveolar wall destruction leading to airspace enlargement. The alveolar wall destruction in emphysema is a consequence of multiple pathogenic mechanisms including chronic inflammation, a protease: anti-protease imbalance and the upregulation of cell death programs such as apoptosis, autophagy and endoplasmic reticulum (ER) stress. However, molecular mechanism(s) that regulate these pathogenic events, and thus the development of emphysema, are poorly understood. This regulation may involve the aryl hydrocarbon receptor (AhR), which is a ligand-activated transcription factor whose involvement in COPD pathogenesis is unknown. Our lab has previously published that AhR-deficiency exacerbates CS-induced cell death and inflammation in lung structural cells. Thus, we hypothesized that AhR-deficiency would promote the development of CS-induced emphysema and COPD pathogenesis.Using a preclinical model of CS-exposure, we demonstrate that AhR deficiency worsens the development of a CS-induced emphysema-like phenotype in the murine lung. AhR ablation promoted the CS-induced: (1) upregulation of pathogenic mechanisms underlying emphysema development (i.e. inflammation, an antiprotease imbalance, and the activation of cell death machinery), (2) lung parenchymal destruction, and (3) declines in lung function. In COPD subjects, there was less pulmonary and systemic AHR expression. In humans, systemic AHR mRNA levels also positively correlated with lung function. There was no alteration in the frequency of AHR single nucleotide polymorphisms (SNPs) that could explain this decrease in AHR in COPD subjects. However, elevated expression of the AhR Repressor (AHRR), which is a negative regulator of the AHR, in the COPD lung may contribute to reduced AHR expression in these subjects.We also utilized an in vitro model of CS exposure to evaluate if the AhR attenuation of CS-induced cell death in lung structural cells involves its regulation of cell death modalities such as autophagy and/or ER stress. We show that the expression of the autophagy and ER stress protein LC3II was significantly elevated in cigarette smoke extract (CSE)-exposed AhR-deficient lung structural cells; these cells were primary mouse lung fibroblasts (MLFs), mouse lung epithelial cells (MLE12) and alveolar epithelial cells (A549). Heightened LC3II expression could not be explained by the transcriptional upregulation of key autophagy genes (Gabarapl1, Beclin1, Lc3b), upregulation of upstream autophagic machinery (ATG5-12, ATG3) or impaired autophagic flux. This suggested that elevated LC3II in CSE-treated AhR-deficient cells is likely mediated by an autophagy-independent mechanism. This was further supported by the absence of autophagosomes in transmission electron micrographs. However, CSE-treated Ahr-/- MLFs showed significantly reduced viability, widespread ER-dilation, elevated expression of ER stress markers (i.e. CHOP and GADD34) and the accumulation of ubiquitinated proteins. Thus, the AhR attenuates an ER stress response that is autophagy-independent yet associated with elevated LC3 expression and processing. Collectively, our data position the AhR as a central player in the homeostatic maintenance of lung health by demonstrating that loss of the AhR promotes the development of CS-induced emphysema. Given that no effective therapeutic options currently exist to stop or slow COPD progression, these findings could provide the basis for the development of new therapeutic agents or biomarkers for COPD.La Maladie Pulmonaire Obstructive Chronique (MPOC) est une maladie respiratoire complexe à prévalence élevée, dont le principal facteur de risque est l'exposition à la fumée de cigarette. Cependant, seuls 15% des fumeurs développent une MPOC, suggérant l'implication de facteurs génétiques ou épigénétiques dans la susceptibilité à la maladie. Une des composantes de la MPOC est l'emphysème, défini par une destruction irréversible des parois alvéolaires aboutissant à un élargissement permanent des espaces aériens distaux. La destruction alvéolaire est la conséquence de multiples mécanismes physiopathologiques incluant l'inflammation chronique, le déséquilibre de la balance protéases : anti-protéases et l'activation de divers programmes de mort cellulaire tels que l'apoptose, l'autophagie ou le stress du réticulum endoplasmique (ER stress). Toutefois, les mécanismes moléculaires régulant ces événements, et par suite le développement de l'emphysème, sont encore imparfaitement connus. Cette régulation pourra impliquer l'aryl hydrocarbon receptor (AhR), qui est un facteur de transcription activé par un ligand et dont son implication dans le développement de MPOC est inconnue. Notre laboratoire a précédemment montré que le déficit en AhR dans les cellules pulmonaires exacerbe la mort cellulaire et l'inflammation induites par la fumée de cigarettes. C'est pour cela, nous avons émis l'hypothèse que la déficiance en AhR favoriserait le développement de l'emphysème et de la pathogenèse de la MPOC induits par la fumée de cigarettes.Dans notre modèle murin, nous démontrons que le déficit en AhR aggrave le développement d'un phénotype semblable à un emphysème induit par l'exposition à la fumée de cigarettes. L'ablation AhR a promu: 1) des mécanismes pathogéniques aboutissant au développement d'emphysème (ex : inflammation, déséquilibre protéases-antiprotéases au niveau pulmonaire et activation de programmes de mort cellulaire), (2) destruction de parenchyme pulmonaire, et (3) le déclin de la fonction respiratoire. L'expression pulmonaire et systémique de l'AHR était diminuée chez les patients atteints de MPOC. De plus, les niveaux d'ARN messagers systémiques de l'AHR étaient positivement corrélés à la fonction respiratoire. Nous avons observé que l'expression du répresseur d'AHR (AHRR), qui est un régulateur négatif d'AHR, est élevée dans les poumons de MPOC. Ceci pourra expliquer la diminution d'AHR observée chez ces sujets.De plus, nous avons utilisé un modèle in vitro d'exposition à la fumée de cigarette afin d'évaluer si AhR réduit le mort des cellules structurales en régulant les programmes de mort cellulaire, comme autophagie et/ou ER. Nous montrons que l'expression du marqueur d'autophagie et d'ER la protéine LC3II était significativement augmentée dans les cellules pulmonaires de structure déficientes pour l'AhR, exposées à de l'extrait de fumée de cigarette (CSE). L'augmentation de l'expression de LC3II n'était pas relative à une sur expression transcriptionnelle des gènes clés mis en jeu dans l'autophagie, une régulation positive de la machinerie autophagique d'amont, ou une altération du flux autophagique. Cependant, les MLFs Ahr-/- présentaient une viabilité significativement réduite, une dilatation diffuse du réticulum endoplasmique, et une élévation de l'expression du marqueur d'ER-stress. Ainsi, l'AhR semble atténuer une réponse de type ER stress de manière indépendante de l'autophagie.L'ensemble de ces données positionne l'AhR comme un facteur central dans la préservation de l'homéostasie pulmonaire en démontrant que la perte de l'AhR favorise le développement de l'emphysème induit par la fumée de cigarettes. Étant donnée l'absence actuelle de traitements efficaces pour arrêter ou ralentir la progression de la MPOC, ces résultats pourraient constituer une base de travail pour le développement de nouveaux traitements
Palladium-catalyzed carbonylative and decarbonylative transformations for the synthesis of reactive electrophiles and heterocycles
No full textThe palladium catalyzed carbonylation of aryl halides can provide a useful method to synthesize carbonyl containing products. This thesis describes the development of two new variants of such reactions that offer efficient routes to generate either reactive electrophiles or heterocycles. These reactions can be performed using commercially available reagents, which include aryl iodides, imines, acid chlorides and carbon monoxide. Chapter 2 describes the development of a new method to utilize palladium catalysis to generate reactive acid chloride electrophiles. This transformation occurs via the metathesis of covalent σ-bonds between Ar-X fragments, and demonstrates the dynamic nature of palladium-based oxidative addition/reductive elimination. Overall, this opens a route to synthesize acid chlorides without the use of high energy corrosive or toxic reagents, and instead from exchange with other acid chlorides. Coupling the in-situ formation of acid chlorides with nucleophiles allows the efficient synthesis of a number of carbonyl containing compounds. Chapter 3 describes the development of a new palladium catalyzed multicomponent synthesis of spirocyclic-β-lactams. This reaction proceeds via two tandem catalytic carbonylation reactions, where a single palladium catalyst mediates the formation of acid chlorides, α-chloroamides and ketenes as intermediates. Subsequent trapping of the ketene by [2+2] cycloaddition reactions furnishes the polysubstituted product. The transformation provides a route to generate a number of spirocyclic-β-lactams from imine-tethered aryl iodides, imines and CO.La carbonylation d'halogénure d'aryle catalysé au palladium peut s'avérer être une méthode efficace pour la synthèse de composés carbonylés. Cette thèse décrit le développement de deux nouvelles variantes de réactions de carbonylation catalysées au palladium qui offre des routes de synthèses efficaces afin de générer des électrophiles réactifs ou des hétérocycles. Ces réactions peuvent être réalisées à partir de produits commercialement disponibles, qui incluent les iodures d'aryles, imines, chlorures d'acides et le monoxyde de carbone.Le deuxième chapitre décrit le développement d'une nouvelle méthode d'utilisation du palladium comme catalyseur pour générer des électrophiles réactif : les chlorures d'acides. Cette transformation procède via la métathèse de liens sigma entre les fragments Ar-X. Cette réaction montre la nature dynamique du palladium face à l'addition oxydante/élimination réductrice de composés organiques et offre une approche efficace pour incorporer des groupes fonctionnels chlorure d'acide aux halogénures d'aryle par réactions d'échange. En général, ceci ouvre la voie à une nouvelle route de synthèse de chlorures d'acide sans l'utilisation de substances hautement corrosives et toxiques, mais plutôt à partir d'échanges avec d'autres chlorures d'acide. En couplant les chlorures d'acide formés in situ avec divers nucléophiles permet la synthèse efficace de nombreux composés carbonylés. Le troisième chapitre décrit le développement d'une nouvelle réaction multicomposant catalysé au palladium pour la synthèse de β-lactames spirocyclique. Cette réaction procède via deux réactions tandem catalytiques de carbonylation, où un seul catalyseur de palladium sert de médiateur pour la formation de chlorures d'acide, α-chloroamides et cétènes comme intermédiaires. Le cétène subséquemment piégé par réaction de cycloaddition [2+2] procure les composés polysubstitués. Cette transformation procure une route de synthèse pour générer un nombre de β-lactame spirocyclique à partir d'imines attachées à un iodure d'aryle, d'imines et de monoxyde de carbone
A numerical study of frictional contact
No full textFriction is a complex phenomenon resulting from elastic and plastic deformations coupled with molecular interaction along the contact boundary. When two surfaces touch, their roughness, and normal force determines the actual area under contact, governing the process of deformation and molecular interaction. A typical macroscopic interaction may involve millions of microscopic contacts and the aggregate of these forces give rise to the phenomenon of friction. In this thesis, our goal is to simulate the phenomenon of friction assuming unlubricated contact and elastic deformation at the contact asperities. We collect data by varying many parameters that affect friction between two surfaces and build a function approximator exploiting the correlation in data. Such an approximator is a computationally inexpensive, versatile and more accurate substitute for friction coefficient tables currently in use with various physically based simulators.La friction est un phénomène complexe résultant de déformations élastiques et plastiques couplées à une interaction moléculaire le long de la frontière de contact. Lorsque deux surfaces se touchent, leur rugosité et leur force normale déterminent la surface réelle en contact qui régit le processus de déformation et d'interaction moléculaire. Une interaction macroscopique typique peut impliquer des millions de contacts microscopiques, c'est l'agrégation de ces forces qui provoque le phénomène de friction. Dans cette thèse, notre objectif est de simuler le phénomène de frottement en supposant un contact non lubrifié ainsi qu'une déformation élastique aux aspérités de contact. Nous recueillons des données en faisant varier de nombreux paramètres qui affectent le frottement entre deux surfaces et construisons une approximation exploitant la corrélation des données. Un tel approximation est peu coûteux, polyvalent et plus précis que les tables de coefficients de frottement actuellement utilisées dans divers simulateurs physiques
Leveraging machine learning for efficient mobility management and data transmission in fog computing
No full textFog computing is a new proposed architecture that complements the existing cloud computing through one or more layers of intermediate computing servers. These servers, called fogs, are deployed at the edge of the network and bridge the gap between end-user devices and the cloud. They provide compute and storage resources to devices in a similar way to the cloud but in a more distributed fashion. This new computing paradigm offers a set of new challenges that we aim to address in this research. We leverage the use of machine learning, particularly deep learning algorithms capable of taking advantage of the large volumes of data generated in smart city scenarios, to improve the efficiency of the fog computing middleware JAMScript. The first part of our work focuses on optimizing the handover procedure for mobile devices in a fog computing environment using a set of fog and cost predictors. These predictors are used to reduce the service interruptionsexperienced while transitioning from one fog node to another. We simulate a city level fog network with real-world data derived from taxi traces in Shanghai city. We then model the fog associations for vehicles using a feedforward neural network as well as the cost (latency) of interacting with a particular fog server using an recurrent neural network (RNN) with long short-term memory (LSTM) cells. We present a system architecture that describes the components of this predictive system as well as a smarter request routing scheme that can be implemented using it. The second part of our research introduces a learning logger architecture that utilizes an ensemble of LSTMs to model data streams derived from devices at the fog servers. We show how predictions from the learning model can be used to partially replace actual data, thereby saving on valuable bandwidth without compromising the integrity and usability of the data. Finally, we conduct a series of experiments that showcase the performance of our predictive systems and quantify their benefit in a fog computing environment. In these experiments, we use a Docker-container based emulator for a vehicular fog network created using JAMScript to evaluate the fog and cost predictors. For the learning logger experiments, we use a set of environmental sensor data streams.Experimental results show that these systems can yield a considerable reduction in resource usage and gain in transmission efficiency in a fog computing environment.' Le brouillard informatique est une nouvelle architecture proposée pour compléter avec une ou plusieurs couches de serveurs informatiques intermédiaires l'architecture infonuagique existante. Ces serveurs, appelés brouillards, sont déployés à la périphérie du réseau et comblent le fossé entre les appareils des utilisateurs et le nuage. Ils fournissent des ressources de calcul et de stockage des périphériques d'une façon similaire au nuage, mais de manière plus distribuée. Ce nouveau paradigme informatique offre un ensemble de nouveaux défis, que nous cherchons à relever dans cette recherche. Nous tirons parti de l'utilisation de l'apprentissage automatique, en particulier des algorithmes d'apprentissage profond, capables d'exploiter les gros volumes de données génrées dans des scénarios de ville intelligente, pour améliorer l'efficacité de l'intergiciel de brouillard informatique JAMScript. La première partie de notre travail porte sur l'optimisation de la procédure de transfert intercellulaire pour les appareils mobiles dans un environnement de brouillard informatique, aidant à réduire les interruptions de service rencontrées lors de la transition d'un noeud de brouillard à un autre. Nous simulons un réseau de brouillard au niveau d'une ville avec des données réelles dérivées de tracés de taxi Shanghai. Nous modélisons ensuite les associations entre les brouillards et les véhicules à l'aide d'un réseau de neurones à réaction directe ainsi que le coût (latence) d'interaction avec un serveur de brouillard particulier en utilisant un réseau de neurones récurrentes (RNN) avec des cellules de mémoire court et long terme (LSTM). Nous présentons une architecture qui décrit les composantes de ce système prédictif, ainsi qu'un mécanisme intelligent de demande de routage qui peut être mis en oeuvre l'aide de celui-ci. La deuxième partie de notre recherche introduit une architecture de logger d'apprentissage qui utilise un ensemble de LSTM pour modéliser dans les brouillards des flux de données dérivés des dispositifs. Nous montrons comment les prédictions du modèle d'apprentissage peuvent être utilisées pour remplacer partiellement les donnes réelles, économisant ainsi de la bande passante sans compromettre l'intégrité et l'utilité des données. Enfin, nous effectuons une série d'expériences qui démontrent les performances de nos systèmes prédictifs et quantifient leur bénéfice dans un environnement de brouillard informatique. Dans ces expériences, nous utilisons un émulateur basé sur un conteneur Docker pour un réseau de brouillard véhiculaire créé à l'aide de JAMScript pour évaluer les prédicteurs de brouillard et de coût. Pour les expériences du logger d'apprentissage, nous utilisons un ensemble de flux de données provenant de capteurs environnementaux. Les résultats expérimentaux montrent que ces systèmes peuvent produire une réduction considérable d'utilisation des ressources et un gain d'efficacité de transmission dans un environnement de brouillard informatique
Visualizing supercoil-induced DNA interactions with single-molecule CLiC microscopy
No full textDNA structure plays a critical role in cellular function, including DNA transcription, replication, and repair. Cells can regulate DNA structures, such as DNA unwinding, Z-DNA, and DNA cruciforms, via supercoiling: the torsional stress caused by the over- or under-twisting of DNA. While statistical mechanical models can predict DNA structural states such as DNA unwinding, there are few experimental techniques that can study dynamic changes in DNA structure and the consequent interactions which they mediate. The invention of a novel single-molecule microscopy technique called Convex Lens-induced Confinement (CLiC) microscopy allows for the observation of DNA structural dynamics: by confining molecules between two glass coverslips, molecules can be observed for long time-scales while freelydiffusing. Applying pressure to the top coverslip with a convex lens can confine molecules between the pieces of glass to an array of 3 μm-diameter nanopits embedded in the bottom coverslip.Here, we make use of CLiC to study the interactions between probe oligonucleotide (oligo) molecules, and a known unwinding site on a model DNA plasmid called pUC19. The oligo probes are fluorescently-labeled, and designed to bind to open pUC19 unwinding sites. This method allows for the direct observation in solution of the dynamics of the probes binding to these sites. Applying this technique, the fraction of plasmids with unwound sites, as well as the rates of binding between the unwinding sites and probe molecules, is first studied as functions of temperature, supercoiling, probe length, and target site. By counting the number of interacting plasmid-oligo complexes, it is possible to determine the current stateof the plasmid unwinding sites. A greater fraction of plasmids is shown to be unwound with increasing temperature and with increasing overall supercoiling. Probe-binding reaction rates between the probes and unwinding sites are shown to increase exponentially with temperature, but are independant of supercoiling. Changing the probe length from 30- to 75-bases is shown not to affect DNA binding, while reducing the probe length to 20-bases decreases binding significantly. Though probe-plasmid binding events are rare, we present one such event, highlighting the capability of this technique to capture interaction dynamics. Finally, the effects of ionic strength and crowding agent molecules on probe-plasmid interactions and DNA structure are investigated. In bacterial cells, proteins and other dissolved molecules act as obstacles, or crowding agents, with respect to DNA interactions and structure. When crowding agents, such as 8 kDa polyethylene glycol (PEG), are introduced tothe probe-plasmid system, a constant reaction rate and increased DNA unwinding is shown to occur. Enhanced unwinding occurs as crowding agent concentration is further increased. Without crowding agents, increasing ionic strength, induced through elevated NaCl concentrations, causes a decrease in DNA unwinding. The opposite effect is shown to occur in thepresence of 10% 8 kDa PEG. Reaction rates are constant with both increasing ionic strength and crowding agent concentration in all conditions studied. The choice of crowding agent species and size is shown to have a minimal effect on probe-plasmid binding.The information we present here could prove useful to the study of gene editing techniques, such as CRISPR-Cas9, which uses an oligo to target a specific region of DNA in living cells. The effects of crowding in the cellular environment could alter the success rate of these techniques, necessitating a comprehensive understanding of DNA structure in crowded conditions.Lastly, the results presented here have important applications to molecular biology research and biotechniques, as well as to pharmaceuticals, diagnostics, and nanomaterials.La structure de l'ADN joue un rôle majeur dans les fonctions cellulaires, telles que la transcription de l'ADN, sa réplication, et sa réparation. L'ADN peut prendre différentes formes, comme l'ADN déroulé, l'ADN Z, et l'ADN cruciforme. Les cellules peuvent réguler la structure de l'ADN à travers son surenroulement, contrainte de torsion causée par la sur ou sous torsion. Alors que les modèles de mécanique statistique prédisent les états structurels de l'ADN tels que son déroulement, peu de techniques permettent de mesurer les changements dynamiques de sa structure et les interactions subséquentes qu'ils contrôlent. La microscopie de confinement induit par lentille convexe (CLiC) permet l'observation des dynamiques structurelles de l'ADN: à travers le confinement de molécules entre deux lamelles de verres, les molécules en diffusion libre peuvent être observées sur des longues périodes. La pression induite par une lentille convexe sur la lamelle supérieure permet de confiner les molécules dans un réseau de nano-trous de 3 μm de diamètre intégrés dans la lamelle inférieure.Ici, nous exploitons CLiC pour étudier les interactions entre les molécules oligonucléotides (oligo) sondes et un site de déroulement donné sur le modèle d'ADN plasmide pUC19. Les sondes oligos portent un marqueur fluorescent et sont conçues pour se lier à des sites de déroulement ouverts de pUC19. La dynamique de liaison des sondes sur ces sites en solution est ainsi directement observée. La fraction de plasmide avec des sites déroulés et le taux de liaison entre ces sites et les molécules sondes sont d'abord étudiés en fonction de la température, du surenroulement, de la longueur des sondes, et des sites visés. En comptant le nombre de complexes plasmide-oligo qui interagissent, nous déterminons l'état des sites dedéroulement des plasmides. Nous démontrons que la fraction de plasmides déroulés augmente avec la température et la magnitude du surenroulement. La vitesse de liaison des sondes aux sites déroulés augmente exponentiellement avec la température, mais est indépendante du surenroulement. Une augmentation de la longueur des sondes de 30 bases à 75 bases n'affecte pas la liaison de l'ADN, tandis qu'une réduction à 20 bases la diminue considérablement. Nous monitorons une des rares liaisons sonde-plasmide, surlignant ainsi le potentiel de CliC pour visualiser les dynamiques d'interaction. Ensuite, les effets de la force ionique et des molécules d'agent d'encombrement sur les interactions sonde-plasmide et la structure de l'ADN sont investigués. Dans les cellules bactériennes, les protéines et autres molécules dissoutes agissent comme des obstacles, ou agents d'encombrement par rapport aux interactions et à la structure de l'ADN. L'introduction d'agents d'encombrement, tels que le 8 kDa polyéthylène glycol (PEG), dans le système sonde-plasmide génère un taux de réaction stable et une augmentation du déroulement de l'ADN. Le déroulement croît avec la concentration d'agent de déroulement. Quand aucun agent d'encombrement n'est introduit, un accroissement de la force ionique, du à une élévationde la concentration de NaCl cause une diminution du déroulement de l'ADN. Une tendance opposée est obtenue avec 10% 8 kDa PEG. Dans tous les cas, le taux de réaction reste constant quand la force ionique et la concentration d'agent d'encombrement augmentent. L'espèce d'agent d'encombrement et sa taille n'affecte pas la liaison sonde-plasmide. Ce travail servira à l'étude de techniques de manipulation des gènes, comme CRISPRCas9, qui vise une région spécifique de l'ADN dans des cellules vivantes à l'aide d'un oligo. Des effets d'encombrement dans un environnement cellulaire pouvant influencer le succès de ces techniques, une connaissance exhaustive de la structure de l'ADN encombré est nécessaire. Pour finir, les résultats présentés ici sont pertinants dans la recherche en biologie moléculaire et dans les domaines biotechniques, pharmaceutiques et diagnostiques
Form-functional manipulations, deviations, and re-contextualizations in the first movement of Mahler's fourth symphony
No full textThough widely recognized as a key figure of twentieth-century modernism, Gustav Mahler (1860–1911) frequently references classical compositional techniques in many of his symphonic works. In particular, countless authors have observed the prominent classical elements of Symphony No. 4, which are especially notable in its first movement. While a formal analysis of this opening movement does reveal similarities between Mahler's organization and classical structural norms, it also uncovers many compositional strategies that are more characteristic of late-romanticism. For instance, whereas many analyze this movement as a typical first-movement sonata form, its tonal and formal organization more closely resembles that of a sonata-rondo (though this form is typically reserved for finales and the occasional slow movement). Additionally, Mahler plays with his listeners' expectations by incorporating several formal ambiguities that call into question the passages' true functional roles. This thesis presents a form-functional analysis of the first movement from Mahler's Symphony No. 4 with the goal of revealing the similarities and dissimilarities between its formal organization and that of classical works. The theoretical work of William E. Caplin informs the analytical methodology of this project, which centers primarily on an examination of formal functions, allowing for the consideration of musical syntax on various hierarchical levels. Ultimately, this project relies on the comparison of typical form-functional organization in classical instrumental works to the events of Mahler's movement with the aim of uncovering his predecessors' influence on the symphony while also revealing the work's relationship to the music of its time.Bien que généralement reconnu comme étant une figure clé du modernisme du vingtième siècle, Gustav Mahler (1860–1911) fait souvent usage de techniques compositionnelles classiques dans ses œuvres symphoniques. La Symphonie n°4 est particulièrement remarquable à cet égard et d'innombrables auteurs ont observé la forte présence d'éléments classiques, notamment dans son premier mouvement. Bien qu'une analyse formelle du mouvement d'ouverture de cette symphonie révèle de nombreuses similitudes entre l'organisation de Mahler et les normes structurelles classiques, elle dévoile également un ensemble de pratiques compositionnelles plus caractéristiques du style romantique tardif. Ainsi, alors que certains spécialistes analysent ce mouvement dans la perspective d'une forme sonate typique, l'organisation tonale et formelle relève plus d'une forme sonate-rondo (forme typiquement réservée aux finales et occasionnellement aux mouvements lents). Aussi, Mahler joue avec les attentes de ses auditeurs en incorporant dans son mouvement de nombreuses ambigüités formelles semant ainsi le doute sur la véritable nature fonctionnelle de ces passages. Cette thèse propose une analyse des fonctions formelles du premier mouvement de la Symphonie n°4 de Mahler. Une telle approche permet de mettre en lumière à la fois les similitudes et les différences entre l'organisation formelle de ce mouvement et celle des œuvres classiques. Prenant appui sur les travaux théoriques de William E. Caplin, la méthodologie analytique de ce projet se concentre essentiellement sur l'analyse des fonctions formelles, ce qui permet d'étudier la syntaxe musicale à différents niveaux hiérarchiques. En comparant l'organisation des fonctions formelles de ce mouvement avec celle typique des œuvres instrumentales classiques il devient alors possible de mesurer à la fois l'influence des prédécesseurs sur cette symphonie mais aussi de révéler la relation de l'œuvre avec son répertoire contemporain
Approximation algorithms for network flow and minimum cut problems
No full textIn this thesis, a number of optimization problems are presented from algorithmic graph theory. This includes the multi-commodity flow problem, whose motivation lies in the single source-sink pair maximum flow problem. Combinatorial and linear programming techniques are applied to these problems. In the case of a single source-sink pair, a polynomial time exact algorithm is reviewed, famously known as the Edmonds-Karp algorithm. A primal-dual algorithm is later analyzed for the case of multiple source-sink pairs, however it specifically deals with noncyclic graphs. The other main class of problems studied in this thesis are known as minimum cut problems. In particular, the single source-sink pair minimum cut problem is seen to have an exact algorithm. Generalizations of thisproblem are later analyzed, including the multiway cut problem and the multicut problem. Approximation algorithms are developed for both these problems, where randomized rounding algorithms from linear programming are the main focus.Dans cette thèse, nous pr´esentons plusieurs problèmes d'optimization qui viennent de théorie algorithmique des graphes. Notamment le problème de distribution multiple de flots dont la motivation provient du problème de flot maximum a source et puits uniques. Nous appliquons des techniques combinatoires et de programmation linéaire a ces problèmes. Pour le problème de flot maximuma source et puits uniques, il existe un algorithme qui calcule une solution exacte en temps polynomial, l'algorithme d'Edmonds-Karp. Nous analyserons aussi un algorithme de programmation linéaire dans le cas de sources et puits multiples, mais uniquement pour les graphes non cycliques. L'autre catégorie de problèmes que nous étudions dans cette these est celle des problèmes de coupes minimum. En particulier le problème de coupe minimum dans un graphe a source et puits unique admet un algorithme exact. Nous verrons plus tard des généralisations de ce problème