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Dynamical analysis and numerical simulation of a reaction-diffusion model for microbial decomposition of organic matter in 3D soil structure
No full textMicrobial decomposition of organic matter in soil is a fundamental process in the global carbon cycle, directly influencing soil health, fertility, and greenhouse gas emissions. This paper presents a dynamic analysis and numerical simulation of a reaction-diffusion model that describes microbial decomposition of organic matter within a three dimensional soil structure. We investigate the interactions between {Microbial Biomass} (MB) and organic substrates, as well as the diffusion of various compounds through the soil matrix, using nonlinear parabolic partial differential equations. Our study provides proofs for the existence and uniqueness of solutions, as well as an analysis of asymptotic behavior. Notably, our investigation reveals the presence of a global attractor, where any solution, regardless of initial conditions, tends to converge. To illustrate the practical implications of our findings, we have developed a numerical tool to simulate the long-term behavior of the system with reasonable computational expense. This tool provides a visual proof of the global attractor for a validated set of biological parameters in a real sandy loam soil sample captured using 3D tomography imagery
Elevated-Mn ChemCam targets illuminating Mn redox cycling and diagenesis in the Bradbury Rise, Gale Crater, Mars
No full textInternational audienceManganese plays a crucial role as a paleo-environmental and geological indicator due to its sensitivity to redox potential and pH variations in the environment. On Earth, the association between the rise of atmospheric oxygen during the Great Oxidation Event and the presence of Mn in the sedimentary rock record underscores its significance. In this study, we reexamined ChemCam targets from the first 600 sols of the Mars Science Laboratory mission, focusing on identifying instances of above-average Mn within these targets. These elevated-Mn targets were categorized into distinct geologic classes, revealing a pattern linking heightened Mn levels with diagenetically altered materials, such as calcium-sulfate veins and concretions, as well as clay minerals within the same targets, indicating a compelling relationship between Mn enrichment and diagenetic processes. High concentrations of Mn were observed in chemically altered targets, suggesting the occurrence of multiple fluid events: the first to alter the material and the second to deposit Mn. The observed patterns suggest multiple diagenetic events and redox cycling that facilitated the deposition and transport of Mn subsequent to the initial dissolution of basaltic materials. This research sheds light on the complexity of martian diagenetic processes and their implications for the planet’s environmental evolution
Multilayer MEG source modelling enables depth-resolved inference across all six cortical laminae in humans
No full textNeural dynamics at the laminar level are critical for cortical computation. However, in humans, non-invasive methods to probe such dynamics have been limited to coarse distinctions between deep and superficial layers. Here, we demonstrate that under certain conditions, magnetoencephalography (MEG) can achieve laminar inference by localizing sources at the level of individual cortical laminae. Using a multilayer source reconstruction approach, we systematically assess the limits of MEG depth resolution, and show that laminar precision is achievable under realistic signal-to-noise ratios and co-registration accuracy. We show that accurate laminar inference depends critically on aligning forward model dipole orientations with true cortical column orientations, and that regional variations in cortical anatomy influence reconstruction fidelity. We then apply this approach to empirical data from three independent datasets, revealing the expected laminar patterns of activity during event-related fields in primary visual, somatosensory, and motor cortices. These findings position MEG as a powerful tool for investigating lamina-specific neural dynamics in cognition and behavior, and offer new opportunities to bridge invasive electrophysiology and human neuroimaging
Alice Béja, Voltairine de Cleyre. Anarchisme, féminisme et amour libre
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Toward Accurate Monitoring of 14 MeV Neutron Flux: Investigating a 6 Lithium Glass Scintillator
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Quantification de l’incertitude dans le cas des signaux médicaux avec bruit d’annotation
No full textNational audienceAvec la généralisation de l’utilisation de l’apprentissage automatique pour l’analyse enimagerie médicale, les jeux de données et leur annotation par des experts deviennent l’en-jeu central des performances des modèles. Cependant, ces annotations peuvent contenirdes erreurs. Plus spécifiquement dans le cadre médical, la vérité terrain peut être ambiguëdu fait de la complexité et de l’insuffisance de l’image, et est soumise à la subjectivité etl’expérience de l’annotateur. D’autre part, la nécessité de donner au clinicien les cléspour la décision du diagnostic final motivent l’ajout d’une estimation d’incertitude auxrésultats de classification, voire d’une distinction de l’incertitude épistémique (ignorancedu modèle) et aléatoire (difficulté de la donnée, conflit entre classes). Si les im-pacts du bruit d’annotation ont été étudiés en terme de performance, leur effet surl’incertitude des modèles reste inexploré.En particulier, nous montrons l’évolution de l’incertitude des modèles entraînés avec unbruit d’annotation symétrique et proposons une première stratégie pour filtrer les don-nées difficiles dans ce contexte. Nous nous restreignons à la quantification des incertitudespar Monte Carlo dropout, la méthode de quantification d’incertitude majoritaire enimagerie médicale, appliquée à des modèles entraînés sur des jeux de données cor-rompus par du bruit d’annotation symétrique. Les effets sont observés avec deux famillesd’architectures sur trois jeux de données dont deux médicaux. Un réseau convolutionnel(CNN) est utilisé pour les images naturelles MNIST et sur les spectrogrammes de signauxDoppler transcrânien pour la classification des emboles du jeu de données privé HITS.Une architecture de CNN-Transformer permet la classification de l’épilepsie à partir d’unjeu d’électro-encéphalogrammes pour la base Epileptic Seizure Recognition (ESR). Lesmodèles sont entraînés sur des jeux de données soumis à différents taux de bruit d’anno-tation symétrique et évalués sur un jeu de test non bruité.Le bruit symétrique a deux effets sur le modèle appris : ses performances de classificationsont dégradées et les distributions des prédictions en sortie de la softmax tendent à s’uni-formiser. Ce deuxième phénomène est traduit à la fois par l’augmentation del’incertitude aléatoire et la diminution de l’incertitude épistémique. Cela coïncide avec le fait qu’il y a plus de conflits entre classes dans le jeu d’entraî-nement à cause du bruit, et qu’il y a moins de variabilité du modèle par MC dropoutpuisque le modèle tend vers un classifieur complètement incertain. On observe les mêmestendances pour les trois jeux de données, les distributions de ces deux incertitudes donnentdonc une première information sur le taux de bruit. Concernant la diminution des per-formances, les prédictions erronées ont une distribution d’incertitude aléatoire distincteet plus élevée en moyenne des prédictions justes. L’incertitude aléatoire est donc robustepour filtrer les données trop incertaines dans le contexte des jeux de données bruités. Eneffet, la précision augmente significativement lorsque l’on filtre les données par incertitudealéatoire décroissante. Celle-ci est donc un outil fiable pour filtrer les faussesprédictions. Finalement, la combinaison des incertitudes aléatoire et épistémique permetplutôt un diagnostic non-supervisé du modèle, notamment en termes de bruit, et l’incer-titude aléatoire semble la plus adaptée pour l’aide à la prise de décision sur des donnéespotentiellement bruitées
Être une femme sur le terrain : impensé, atout ou facteur de risque ?
No full textInternational audienceTraining in fieldwork occupies an important place in social science and geography curricula. However, gender relations in the fieldwork relationship appear to be an element that is still absent from field training, whether in textbooks, courses or exchanges with various supervisors. By placing the question of the female researcher's gender at the center of our thinking, we aim to shed light on the implicit assumptions that still surround these issues, and to show how gender can be a risk factor, exposing the female researcher to uncomfortable or even dangerous situations, but also a form of asset or an element that can be played to advantage when gathering data.La formation à l’enquête de terrain occupe une place importante dans les cursus de sciences sociales et de géographie. Pourtant, les rapports de genre dans la relation d’enquête semblent encore relativement absents de cette formation, que ce soit dans les manuels, les cours ou les échanges avec divers·es encadrant·es. En plaçant la question du genre de la chercheuse au centre de la réflexion, il s’agit de mettre en lumière les implicites qui entourent encore ces enjeux et de montrer en quoi ils peuvent être un facteur de risque, exposant à des situations inconfortables, voire dangereuses, mais aussi une forme d’avantage dont on peut tirer parti ou un élément dont on peut jouer dans la récolte de données
The two-step scenario of the Messinian Crisis (Clauzon et al. , 1996): a specification supported by new data
No full textInternational audienceMany papers refer in a revised way to the two-step scenario of the Messinian Crisis conceived by Clauzon et al. (1996). The present paper recalls the basis for the two-step scenario and discrepancies with the later modified version, completed by new data supported by extensive micropaleontological analyses. Our interpretation of the Sicilian Eraclea Minoa section as belonging to a peripheral basin is the centre of the debate. We show the great amplitude of fluvial erosion during the peak of the crisis, which for the Rhône River, exceeded 400 km upstream of the present shoreline. Based on dinoflagellate cysts, we also recall the reasons for supporting the occurrence of three successive Lago Mare episodes of two different origins. The first and third episodes constitute phases of high sea-level exchanges between the Mediterranean and the Paratethys respectively just before the onset of paroxysm and after it. The second episode is due to overflowing Paratethyan waters from the Aegean Basin just before the end of paroxysm. Similarly, the demonstration of the marine reflooding of the Mediterranean Basin prior to the Zanclean is repeated. We emphasize dissimilarity between basins, focussing in particular on those, isolated or perched ones, which were continuously filled by waters during the desiccation phase: western part of the Alboran Sea and southeastern part of the Levantine Basin (marine waters), Apennine Foredeep (fresh waters), and Aegean Basin (brackish waters). The Apennine Foredeep cannot be the reference for the entire Mediterranean with respect to its evolution during the crisis. During the crisis, water exchanges between the Aegean Basin and the Eastern Paratethys (Dacic Basin, Black Sea) were impossible through the Marmara region because of the development of two opposed fluvial networks. Such exchanges existed thanks to a gateway that was probably located within the Balkans. Investigations around the Levantine Basin point to areas submitted to fluvial erosion during the crisis paroxysm and nearby areas, which might have received marine waters from the Red Sea. Much information is still to be discovered and that more progress is still needed in order to fully decipher this outstanding event.De nombreux articles se réfèrent opportunément mais sous une forme revisée au scénario en deux temps de la Crise messinienne de Clauzon et al. (1996). Cet article rappelle les fondements de ce scénario et les dissemblances avec les autres versions, le tout appuyé par de nouvelles données riches en analyses micropaléontologiques. Notre interprétation de la coupe d’Eraclea Minoa (Sicile) comme relevant d’un bassin périphérique est au centre du débat. Nous montrons l’ampleur de l’érosion fluviatile pendant le paroxysme de la crise qui, pour le Rhône, s’est propagée jusqu’à 400 km en amont de l’actuel littoral. Nous rappelons les arguments en faveur de l’existence de trois épisodes Lago Mare distincts chronologiquement et de nature différente mis en evidence par les kystes de dinoflagellés. Les premier et troisième épisodes résultent des phases d’échanges réciproques à haut niveau marin entre Méditerranée et Paratéthys peu avant le déclenchement du paroxysme et après celui-ci. Le second épisode est dû au déversement des eaux paratéthysiennes issues du bassin égéen peu avant la fin du paroxysme. De même, la démonstration du réennoiement du bassin méditerranéen antérieurement au Zancléen est réitérée. L’accent est mis sur la disparité entre bassins, notamment ceux qui sont restés isolés ou perchés et alimentés en eau pendant la phase de dessiccation: partie occidentale de la Mer d’Alboran et partie sud-est du basin levantin (eau marine), avant-fosse apenninique (eau douce), et basin égéen (eau saumâtre). Il est évident que le processus qu’a connu l’avant-fosse apenninique ne peut plus servir de modèle pour l’ensemble du bassin méditerranéen. Les échanges entre bassin égéen et Paratéthys orientale (basin dacique, Mer Noire) ne pouvaient s’effectuer par la région de Marmara, siège pendant la crise de deux réseaux fluviatiles de sens opposé, mais par un corridor probablement intra-balkanique. Les résultats sur le pourtour du bassin levantin laissent entrevoir des secteurs soumis à l’érosion fluviatile lors du paroxysme de la crise à côté de secteurs ayant pu bénéficier d’entrées d’eaux marines de la Mer Rouge. Il reste encore beaucoup à découvrir et à comprendre pour démystifier complètement cet événement hors normes
Locally -categorical theories and locally Roelcke precompact groups
No full textInternational audienceIt is well-known that Polish Roelcke precompact groups are the groups that can be represented as automorphism groups of -categorical structures in continuous logic and that there is a precise correspondence between properties of the group and properties of the structure. The goal of this paper is to extend this correspondence to the classes of locally Roelcke precompact groups and locally -categorical structures, the latter of which we define here. We characterise locally Roelcke precompact groups in terms of their isometric actions. We define locally -categorical theories and structures, prove an appropriate version of the Ryll-Nardzewski theorem, and identify the Polish locally Roelcke precompact groups as the automorphism groups of such structures. In all locally -categorical structures, there is a definable metric, which we call localising, and which captures the coarse geometric structure of the corresponding automorphism group. We show that two locally -categorical structures are bi-interpretable if and only if their automorphism groups are isomorphic. Finally, we show that (the unit ball of) a Banach space is -categorical if and only if the corresponding affine space is locally -categorical (as a metric space)
