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RÆvol : un modèle de génétique digitale pour étudier l\u27évolution des réseaux de régulation génétiques
No full textLe réseau de régulation génique est un élément central de toute cellule vivante capable de réguler la production de protéines en fonction des besoins et/ou des conditions extérieures. De ce fait, la mesure, l\u27analyse et, in fine, la compréhension des mécanismes de régulation sont au cur de la biologie contemporaine et, plus particulièrement, de la biologie des systèmes. Or, lorsqu\u27on étudie parallèlement plusieurs réseaux de régulation correspondant à des organismes différents, on constate que ces réseaux possèdent des caractéristiques structurelles communes. Ainsi, chez les organismes bactériens, il a été montré que la topologie globale du réseau suivait une topologie scale-free, que les réseaux présentaient une répartition en motifs spécifiques ou que la distribution du nombre de nuds du réseau (les Facteurs de Transcription) suivait une loi de puissance d\u27exposant plus élevé que la distribution du nombre de gènes dans les mêmes organismes. L\u27origine de ces structures reste encore mal connue, c\u27est pourquoi une approche de modélisation semble être appropriée pour émettre des hypothèses quant au rôle joué par les différentes pressions évolutives (mutation, sélection, dérive, ...). Dans ce but, nous avons développé RÆvol, un modèle de génétique digitale dédié à l\u27étude de l\u27évolution des réseaux de régulation. RÆvol est un modèle intégré, au sens ou un organisme n\u27inclut pas seulement un réseau de régulation mais aussi un génome et un phénotype. En réunissant une population de tels individus, en introduisant un mécanisme mutationnel au niveau des génomes et un mécanisme sélectif au niveau des phénotypes, nous pouvons alors d\u27étudier l\u27évolution de ces réseaux dans un contexte cohérent. Dans ce mémoire, nous présentons le cadre général de notre étude, les réseaux de régulation procaryotes et leur structure, ainsi que les choix de modélisation qui nous ont conduit à développer RÆvol. Le modèle lui-même est en suite décrit de façon exhaustive et une première série d\u27expérimentation est décrite en détail pour montrer son potentiel. Enfin, deux annexes reprennent des textes publiés par ailleurs, illustrant la capacité du modèle à produire des données puis des hypothèses pertinentes pour la pour la biologie évolutive et la biologie des systèmes
Contribution à une méthodologie de dimensionnement des systèmes mécatroniques : analyse structurelle et couplage à l\u27optimisation dynamique
No full textCette thèse s\u27inscrit dans le cadre de la conception de systèmes mécatroniques et traite plus spécifiquement du problème de leur dimensionnement. Dans ce sens, elle s\u27intéresse aux méthodes permettant de sélectionner les composants constituant leurs chaînes d\u27actionnement afin de satisfaire au mieux un cahier des charges donné. Puisque les lois concurrentielles actuelles demandent un renouvellement fréquent des produits malgré une complexité toujours croissante, les démarches adoptées pour traiter ce type de problème se doivent d\u27être les moins coûteuses en termes financiers mais aussi en termes de temps d\u27étude. Pour diminuer le nombre d\u27itérations du processus de conception, une solution possible est de reformuler le problème sous la forme d\u27un problème inverse où les inconnues du problème de dimensionnement sont directement calculées à partir des spécifications du cahier des charges sur les sorties du système. Dans cette optique, le laboratoire AMPERE propose une méthodologie de dimensionnement par modèles bond graph inverses. L\u27objectif de cette thèse est de contribuer au développement de cette méthodologie d\u27une part dans sa phase d\u27analyse structurelle (phase permettant de vérifier avant toute simulation si le problème inverse est correctement posé) puis, d\u27autre part, dans sa phase de dimensionnement (phase durant laquelle l\u27inversion du modèle est effectivement mise en oeuvre puis exploitée)
Reliability of the scanning capacitance microscopy and spectroscopy for the nanoscale characterization of semiconductors and dielectrics
No full textCe travail a été dédié à l\u27étude expérimentale des mesures capacitives avec le microscope à force atomique (AFM) pour la caractérisation des profils des dopants dans des structures semiconductrices et pour la caractérisation des oxydes minces. La SCM est une méthode de caractérisation très utile pour les mesures de défaillance des profils des dopants, par exemple pour vérifier si des différentes étapes technologique s comme l\u27implantation des dopants dans des substrats semiconducteurs a été correctement effectuée. Nous avons démontré le potentiel de la SCM pour la caractérisation des profils des dopants en utilisant des échantillons de test qui couvrent à peu prés toutes les structures semiconductrices rencontrées dans l\u27industrie de la microélectronique: des profils des dopants, de type escalier, des puits quantiques, des jonctions p-n. Des images qualitatives ont été obtenues sur des échantillons contenant des profils des dopants des concentrations entre 2.e+15 at.cm-3 et 5.e+19cm-3. Nous avons montré que la SCM est capable de détecter des puits quantiques avec une épaisseur d\u27environ 7 nm. La SCM est capable de faire la différence entre les dopants de type n et les dopants de type p. Tous ces résultats confirment l\u27utilité de la SCM comme méthode de caractérisation qualitative des profils des dopants à nano-échelle. Nous avons aussi étudié les paramètres expérimentaux qui jouent un rôle dans l\u27interprétation et la reproductibilité du signal capacitif: la lumière laser parasite provenant du système de détection de l\u27AFM, des couplage capacitifs parasites, les problèmes de contact entre la sonde AFM et l\u27échantillon, l\u27influence des champs électriques forts générés par la sonde AFM, la topographie des échantillons, la qualité et les propriétés de l\u27oxyde de grille. Nous avons proposé des solutions pour l\u27élimination de tous ces facteurs parasites et pour l\u27avancement de la SCM vers des mesures reproductibles et quantifiables
Extraction de concepts et de relations entre concepts à partir des documents multilingues : approche statistique et ontologique
No full textLes travaux menés dans le cadre de cette thèse se situent dans la problématique de recherche- indexation des documents et plus spécifiquement dans celle de l\u27extraction des descripteurs sémantiques pour l\u27indexation. Le but de la Recherche d\u27Information (RI) est de mettre en uvre un ensemble de modèles et de systèmes permettant la sélection d\u27un ensemble de documents satisfaisant un besoin utilisateur en termes d\u27information exprimé sous forme d\u27une requête. Un Système de Recherche d\u27Information (SRI) est composé principalement de deux processus. Un processus de représentation et un processus de recherche. Le processus de représentation est appelé indexation, il permet de représenter les documents et la requête par des descripteurs ou des indexes. Ces descripteurs reflètent au mieux le contenu des documents. Le processus de recherche consiste à comparer les représentations des documents à la représentation de la requête. Dans les SRIs classiques, les descripteurs utilisés sont des mots (simples ou composés). Ces SRIs considèrent le document comme étant un ensemble de mots, souvent appelé " sac de mots ". Dans ces systèmes, les mots sont considérés comme des graphies sans sémantique. Les seules informations exploitées concernant ces mots sont leurs fréquences d\u27apparition dans les documents. Ces systèmes ne prennent pas en considération les relations sémantiques entre les mots. Par exemple, il est impossible de trouver des documents représentés par un mot M1 synonyme d\u27un mot M2, dans le cas où la requête est représentée par M2. Aussi, dans un SRI classique un document indexé par le terme " bus " ne sera jamais retrouvé par une requête indexée par le terme "taxi ", pourtant il s\u27agit de deux termes qui traitent le même thème " moyen de transport ". Afin de remédier à ces limites, plusieurs travaux se sont intéressés à la prise en compte de l\u27aspect sémantique des termes d\u27indexation. Ce type d\u27indexation est appelé indexation sémantique ou conceptuelle
Analyse phénoménologique du fonctionnement de diffuseurs thermiques diphasiques (caloducs plats) par voies expérimentale et numérique
No full textLe travail présenté dans ce mémoire concerne l\u27étude phénoménologique de diffuseurs thermiques diphasiques (DTD). Les DTD, aussi appelés caloducs plats, sont des systèmes passifs permettant de transférer une grande quantité de chaleur avec un faible gradient de température grâce au transfert avec changement de phase et aux phénomènes de capillarité. Deux DTD en cuivre, dont les structures capillaires sont composées soit de rainures longitudinales, soit de rainures croisées, ont été étudiés. Les DTD sont hermétiquement fermés avec une plaque transparente permettant la visualisation des phénomènes à l\u27intérieur du système. Le profil de température sur la paroi est mesuré à l\u27aide de thermistances tandis que la forme de l\u27interface liquide-vapeur dans la structure capillaire est caractérisée grâce à un microscope confocal. Des observations par caméra rapide ont permis de montrer que l\u27ébullition nucléée apparaît à l\u27évaporateur pour des flux thermiques supérieurs à 3 W/cm². L\u27ébullition améliore les échanges thermiques et n\u27empêche pas le fonctionnement du système, contrairement à ce qui est annoncé dans la littérature. L\u27influence de la charge en liquide et de l\u27épaisseur de l\u27espace vapeur sur la limite capillaire du système a été étudiée expérimentalement et théoriquement dans le cas du DTD à rainures longitudinales. Une méthode expérimentale originale a été mise en uvre pour déterminer la courbure de l\u27interface liquide-vapeur dans la structure capillaire à rainures croisées. Les résultats issus des études expérimentales des deux DTD ont été comparés à ceux issus de modèles numériques thermique et hydrodynamique précédemment développés au laboratoire
Influence de la topologie moléculaire et de la microstructure sur les propriétés mécaniques des Polyéthylènes
No full textLes polymères semi-cristallins sont très largement utilisés dans des domaines aussi divers que l\u27emballage, l\u27automobile, l\u27aéronautique en raison de leur propriétés spécifiques. Le besoin de prédire leurs propriétés d\u27usage dans le domaine viscoélastique et plastique en fonction des paramètres microstructuraux est donc tout à fait évident. De part sa structure relativement simple qui fait de lui un matériau modèle pour les polymères semi-cristallins, le Polyéthylène a été et reste encore le plus étudié. Toutefois, il reste de nombreux points non résolus, notamment le couplage mécanique entre les phases amorphe et cristalline. Notre travail a été entrepris dans l\u27optique de faire progresser les connaissances sur les micro-mécanismes de déformation. Pour ce faire, nous avons choisi cinq polyéthylènes d\u27architectures moléculaires variées. Puis différents traitements thermiques ont été réalisés afin de modifier leur microstructure initiale. Nous avons ainsi pu décorréler la microstructure et la topologie moléculaire. Une large campagne de caractérisation microstructurale et mécanique (Traction, DMA, AFM, RX) nous a permis de montrer les rôles respectifs de deux échelles sur le comportement mécanique : l\u27échelle de la lamelle et l\u27échelle de la sphérolite. Une attention particulière a été portée sur les transmetteurs de contraintes (molécules liens, enchevêtrements, interphase) présents entre la phase amorphe et la phase cristalline. Nous avons ainsi démontré leur influence significative sur les micro-mécanismes de déformation. Ils jouent alors un rôle sur les propriétés élastiques et plastiques bien supérieur à celui généralement annoncé dans la littérature
Fatigue thermomécanique des élastomères polyuréthane : caractérisation expérimentale de l\u27évolution des microstructures et modélisation des échanges thermiques
No full textDeux formulations polyuréthane segmenté, PP et Adilithe VIII, ainsi que leurs segments souples et rigides modèles, ont été synthétisées par coulée basse pression. Dans la formulation PP, les segments rigides (SR) sont répartis en une partie dissoute dans la matrice souple, une partie sous forme de nodules amorphes et le reste sous forme de lamelles elles-mêmes organisées sous forme de sphérolites. Il existe un gradient de morphologie radial dans les cylindres de diamètre 39 mm de la formulation PP, lié à lexothermie de réaction lors de la mise en oeuvre. La formulation Adilithe VIII ne présente pas de gradient de morphologie, et montre une bonne séparation de phase. La microstructure et les propriétés de la formulation PP ont été suivies pendant plusieurs semaines après la mise en oeuvre et la cuisson. Au cours de cette période de maturation, lhydrolyse des fonctions NCO libres pour produire des liaisons urée aux bords des nodules amorphes et des lamelles organisées est à lorigine de laugmentation du module. En traction comme en compression statiques uniaxiales, les deux formulations ont des comportements très différents. PP a un comportement viscoélastique et met en évidence un effet Müllins très clair. Par contre, Adilithe VIII a, au-delà dune certaine contrainte, un comportement viscoélastoplastique. Ce comportement limite la gamme dutilisation en contrainte de ce matériau, en statique comme en dynamique. Le caractère viscoélastique des formulations polyuréthane étudiées mène à la dissipation dune partie du travail mécanique fourni au système lors dun essai mécanique dynamique. Tout ou partie de ce travail dissipé est converti sous forme de chaleur et conduit à lautoéchauffement de léchantillon lors de lessai. Lessai de fatigue thermomécanique a pour conséquence un micromélange de phases. Au-delà de la Tg des SR, une partie des nodules amorphes se dissout dans la matrice, ce qui a pour conséquence une baisse du module. Après détermination de tous les échanges thermiques entrant en jeu dans le système, nous avons modélisé avec un bon accord avec lexpérience et sans paramètre ajustable les refroidissements dans lair déchantillons de différentes dimensions. La prise en compte dune résistance thermique de contact entre les plots et les mors en acier a permis de modéliser également les refroidissements déchantillons entre les mors de fatigue. Lutilisation dun terme source, relié aux propriétés mécaniques du matériau (complaisance de perte), dans le logiciel de calculs par éléments finis permet de simuler lautoéchauffement sous contrainte des formulations. La non-stabilisation thermique peut également être simulée avec une équation unique
Constraint-based mining of closed patterns in noisy nary relations
No full textLes jeux de données décrivant des objets par des propriétés Booléennes sont des relations binaires, cest à dire des matrices 0/1. dans une telle relation, un ensemble fermé est un sous-ensemble maximal dobjets partageant le même sous-ensemble maximal de propriétés. Lextraction de ces motifs, satisfaisant des contraintes de pertinences définies par lutilisateur, a été étudiée en profondeur. Néanmoins, beaucoup de jeux de données sont des relations n-aires, cest à dire des tenseurs 0/1. réduire leur analyse à deux dimensions revient à en ignorer dautres qui sont potentiellement intéressantes. Par ailleurs, la présence de bruit dans les jeux de données réelles conduit à la fragmentation des motifs à découvrir. On généralise facilement la définition dun ensemble fermé aux relations de plus grande arité et à la tolérance au bruit. Au contraire, généraliser leur extraction est très difficile. Notre extracteur parcourt lespace des motifs candidats dune façon originale qui ne favorise aucune dimension. Cette recherche peut être guidée par une très grande classe de contraintes de pertinence que les motifs doivent satisfaire. En particulier, cette thèse étudie des contraints spécifiques à la fouille de graphes dynamiques. Notre extracteur est plusieurs ordres de grandeurs plus efficace que les algorithmes existants, pourtant plus restreints dans leurs applications. Malgré ces résultats, une approche exhaustive ne peut souvent pas, en un temps raisonnable, lister des motifs tolérants beaucoup de bruit. Dans ce cas, compléter lextraction avec une agglomération hiérarchique des motifs permet darriver à ses fins
Etude du confort vibro-acoustique automobile en simulateur
No full textL\u27intégration des facteurs humains dans la conception automobile est aujourd\u27hui un enjeu majeur de l\u27innovation et le confort de roulage à basse vitesse est au cur des préoccupations industrielles. Dans cette situation, le confort dépend essentiellement de l\u27environnement vibro-acoustique de l\u27habitacle. Les évaluations de confort d\u27une telle situation constituent le cadre de ce travail. Ce type d\u27étude nécessite l\u27utilisation de simulateurs qui permettent la maîtrise des caractéristiques de l\u27environnement. Mais, il existe toujours des limites à l\u27immersion et, la simulation modifie le contexte cognitif dans lequel se trouve le passager. Deux expériences sont réalisées pour mesurer l\u27influence de l\u27environnement de simulation sur les évaluations de confort. Les contributions relatives de l\u27immersion et des informations contextuelles apportées par les modalités vibratoires, sonores et visuelles sont estimées. Les propriétés physiques des stimuli, significatives pour le confort, sont ensuite identifiées. Les contributions relatives des niveaux sonores et vibratoires au confort automobile sont modélisées. L\u27existence d\u27une image perceptive du confort vibratoire des véhicules est également recherchée. Enfin, les travaux appréhendent les liens entre les prestations offertes par un véhicule et le confort vibro-acoustique. Des évaluations expertes d\u27items de cotation des véhicules sont comparées à des évaluations de confort faites par des sujets naïfs. Deux expériences perceptives sont mises en place. Ainsi, les liens entre les paramètres de synthèse et les évaluations permettent d\u27identifier les items de cotation les plus pertinents pour le confort
Contribution à la numérisation des documents imprimés du dix huitième siècle : Application au cas de la Gazette de Leyde
No full textLa Gazette de Leyde est un journal politique parmi les plus influent du XVIIIème siècle et représente un corpus de plus de 140 000 pages réparti sur plus d\u27un siècle de parution. Le projet de numérisation, valorisation et exploitation a été monté en collaboration avec les chercheurs en sciences humaines de l\u27UMR LIRE, son objectif était la meilleure utilisation des potentiels des STIC pour améliorer leur travail (d\u27historiens) et répondre à leurs besoins. Permettre une navigation rapide et intelligente dans le corpus de la Gazette de Leyde est apparu comme le défi à relever en priorité. Dans cet objectif nous avons travaillé sur les structures physique et logique (mise en page, typographie) en exploitant notamment les particularités du style des mots et des titres des articles. Cette démarche nous a permis de faire la différenciation entre les styles Italique et Romain. Couplée à l\u27élaboration d\u27une technique de repérage des titres de rubriques(qui reposait sur leur typographie et placement dans les colonnes de texte), elle nous a conduit à la création automatique d\u27un index intelligent de la Gazette de Leyde, en mode image. La seconde partie de cette thèse consiste en une étude de la faisabilité de l\u27adaptation de la méthode de Transcription Assistée par Ordinateur qui se présente comme une alternative aux logiciels commerciaux O.C.R, inefficaces sur les documents anciens plus ou moins bien conservés. La transcription consiste à regrouper les caractères en classes par similarité de formes. Ces classes seront ensuite étiquetées par un spécialiste du document ce qui conduit à un résultat de bonne qualité