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Modèles génératifs profonds pour l'apprentissage visuel frugal et continu
No full textThe rapid advancements in Artificial Intelligence, while heavily reliant on vast datasets, frequently encounter constrained real-world environments characterized by limited resources and continuous data streams, particularly in continual learning scenarios. In these dynamic settings, AI models must constantly adapt to new information without losing previously acquired knowledge. Generative models offer a powerful solution by synthesizing realistic data, significantly reducing the burdens of data acquisition and storage. However, their effective deployment in continual learning faces a dual challenge: their inherent susceptibility to catastrophic forgetting and the critical need for precise conditioning to ensure generated outputs align with specific user requirements. Our first contribution introduces a novel framework for disentangled latent space conditioning in generative models, enabling the learning of distinct, separated gaussian distributions in the latent space. We achieve this through a unique combination of a likelihood loss to preserve data manifold continuity and a repelling loss to prevent component overlap. This disentanglement proves critical not only for robust conditional generation but also enhances performance in classification and image augmentation tasks. Building upon this paradigm, our second contribution focuses on incremental conditioning of generative models, optimizing for sustained performance while minimizing forgetting. We propose two distinct solutions: The first leverages the aforementioned disentangled conditioning, demonstrating its substantial benefits in incremental learning scenarios. The second solution explores novel architectures utilizing conditional network sub-instances, designed to efficiently acquire new information with a minimal memory footprint, completely circumventing catastrophic forgetting. Collectively, our methods empower generative models to rapidly assimilate new knowledge without compromising prior learning or demanding excessive memory resources, marking a significant advancement in their applicability within data-constrained, dynamic environments.Les avancées rapides en Intelligence Artificielle, bien que fortement tributaires de vastes ensembles de données, se heurtent fréquemment à des environnements réels contraints, caractérisés par des ressources limitées et des flux de données continus, particulièrement dans les scénarios d'apprentissage continu. Dans ces contextes dynamiques, les modèles d'IA doivent constamment s'adapter à de nouvelles informations sans perdre les connaissances acquises précédemment. Les modèles génératifs offrent une solution puissante en synthétisant des données réalistes, réduisant considérablement les fardeaux d'acquisition et de stockage des données. Cependant, leur déploiement efficace en apprentissage continu fait face à un double défi : leur susceptibilité inhérente à l'oubli catastrophique et le besoin critique d'un conditionnement précis pour garantir que les sorties générées s'alignent sur les exigences spécifiques de l'utilisateur. La première contribution introduit un cadre novateur pour le conditionnement de l'espace latent désenchevêtré dans les modèles génératifs, permettant l'apprentissage de distributions gaussiennes distinctes et séparées dans l'espace latent. Ceci est réalisé grâce à une combinaison unique d'une perte de vraisemblance pour préserver la continuité du manifold de données et d'une perte répulsive pour éviter le chevauchement des gaussiennes. Ce désenchevêtrement s'avère non seulement crucial pour une génération conditionnelle robuste, mais améliore également les performances dans les tâches d'augmentation d'images et de classification. S'appuyant sur ce paradigme, la seconde contribution se concentre sur le conditionnement incrémental des modèles génératifs, optimisant la performance soutenue tout en minimisant l'oubli. Deux solutions distinctes sont proposées : la première exploite le conditionnement susmentionné, démontrant ses avantages substantiels dans les scénarios d'apprentissage incrémental. La seconde solution explore de nouvelles architectures utilisant des sous-instances de réseaux conditionnels, conçues pour acquérir efficacement de nouvelles informations sur les classes apprises avec une empreinte mémoire minimale, contournant ainsi complètement l'oubli catastrophique. Collectivement, les méthodes proposées permettent aux modèles génératifs d'assimiler rapidement de nouvelles connaissances, sur les classes, sans compromettre l'apprentissage antérieur ni exiger des ressources mémoire excessives, marquant une avancée significative dans leur applicabilité au sein d'environnements dynamiques et contraints par les données
Couverture des soins prénatals dans le cadre des recommandations 2016 de l’OMS : tendances récentes, déterminants individuels et contextuels, et impact d’une intervention à base communautaire au Burkina Faso et au Mali
No full textBackground : antenatal care (ANC) is essential for monitoring pregnancies. In 2016, the WHO recommendations for antenatal care evolved from 4 so-called "focused" ANC visits to eight "contacts" between the pregnant woman and a qualified healthcare provider. These latest recommendations are poorly adopted or implemented in sub-Saharan Africa (SSA). Although 90 % of pregnant women in SSA seek ANC at least once, only 52 % benefit from 4 ANC visits. In Burkina Faso and Mali, coverage of 4 or more ANC visits (ANC4+) remains insufficient due to several individual and contextual barriers, highlighting the need to find innovative strategies to increase this coverage. Despite the efforts of health systems, ANC coverage and perinatal mortality remain unsatisfactory. This work addressed 3 objectives: 1) to evaluate the determinants and 2) the evolution over time of ANC and the effect of a community intervention on ANC coverage, 3) pregnancy outcomes and the incidence of malaria during pregnancy in Burkina Faso and Mali. Methods : our work is part of the INTEGRATION project, which is a study of the implementation of a community intervention to improve coverage of intermittent preventive treatment during pregnancy for malaria prevention. This study was carried out in the health districts of Boussé (Burkina Faso) and Kangaba (Mali). The intervention was evaluated through a 2-arm cluster randomized trial (community distribution vs. community + health center). It also aimed to encourage and sensitize women about ANC and refer women to ANC if necessary. This was provided at home, during the seasonal malaria chemoprevention for children, every month from July to October (2022 to 2023). Several datasets were used for our analyses through the following models: -1) an interrupted time series model (monthly aggregate data of the total number of ANC4+ and deliveries extracted from the District Health Information Software version 2, from 2015 to 2023 in Burkina Faso and 2019 to 2023 in Mali) : objective 1 ; -2) a logistic regression (INTEGRATION baseline household survey data from 2022): objective 2 ; and -3) a difference-in-differences model (individual routine data from health centers): objective 3. A significance threshold of 5 % was set. Results : in Burkina Faso and Mali, the 2016 WHO recommendations were adopted without being implemented on a large scale. ANC4+ coverage evolved from 55.5 % to 69 % between 2015-2023 in Burkina Faso, and from 45% to 50 % between 2019-2023 in Mali. In both countries, we showed that the factors associated with not receiving ANC4+ were: perception of the high cost of ANC, long distance and long travel time (≥1h) to reach the health center, and lack of perception of the need to seek ANC multiple times. In Mali, the factors associated with receiving ANC4+ were: history of stillbirth, time spent in ANC (≥1h) and high socioeconomic level of the woman. In Burkina Faso, a moderate and temporary significant increase in ANC4+ coverage was observed, but not in Mali. Finally, no effect of the intervention was found on adverse pregnancy outcomes and the cumulative incidence of malaria during pregnancy. Conclusion : the community intervention had a moderate and short-term effect on ANC4+ coverage, with no overall effect on pregnancy outcomes and gestational malaria. The intervention addressed the geographical and cost-related barriers to ANC that were identified in the study area. Determinants of ANC4+ utilization have been identified in both countries, which can be addressed to improve ANC4+ coverage and perinatal morbidity and mortality.Introduction : les consultations prénatales (CPN) sont essentielles pour le suivi des grossesses. En 2016, les recommandations de l’OMS pour le suivi prénatal ont évolué passant de 4 CPN dites « focalisées » à huit « contacts » entre la femme enceinte et un prestataire de soins qualifié. Ces dernières recommandations sont peu adoptées ou mises en oeuvre en Afrique subsaharienne (ASS). Bien que 90 % des femmes enceintes en ASS aient recours à la CPN au moins une fois, seulement 52 % bénéficient des 4 CPN. Au Burkina Faso et au Mali, la couverture de 4 CPN et plus (CPN4+) reste insuffisante du fait de plusieurs barrières individuelles et contextuelles, soulignant la nécessité de trouver des stratégies innovantes pour augmenter cette couverture. Malgré les efforts des systèmes de santé, la couverture des CPN et la mortalité périnatale restent insatisfaisantes. Ce travail a répondu à 3 objectifs : 1) évaluer les déterminants et 2) l’évolution dans le temps des CPN et l’effet d’une intervention communautaire sur la couverture des CPN, 3) les issues de grossesse et l’incidence du paludisme pendant la grossesse au Burkina Faso et au Mali. Méthodes : notre travail s’inscrit dans le cadre de l’essai INTEGRATION qui est une étude de mise en œuvre d’une intervention communautaire pour améliorer la couverture du traitement préventif intermittent pendant la grossesse pour la prévention du paludisme. Cette étude a été réalisée dans les districts sanitaires de Boussé (Burkina Faso) et de Kangaba (Mali). L’intervention a été évaluée à travers un essai randomisé en clusters à 2 bras (distribution communautaire vs communautaire + centre de santé). Elle visait également à encourager et sensibiliser les femmes sur les CPN et les référer en CPN si nécessaire. Celle-ci a été dispensée à domicile, lors des passages de la chimio prévention du paludisme saisonnier destinée aux enfants, chaque mois de juillet à octobre (2022 à 2023). Plusieurs jeux de données ont été utilisés pour nos analyses à travers les modèles suivants : -1) un modèle de séries temporelles interrompues (données agrégées mensuelles du nombre total de CPN4+ et d’accouchements extraites du District Health Information Software version2), de 2015 à 2023 Burkina Faso et 2019 à 2023 au Mali : objectif 1 ; -2) une régression logistique (données enquête ménage de base de l’essai INTEGRATION de 2022) : objectif 2 ; et -3) un modèle de différence des différences (données de routine individuelles issues des centres de santé) : objectif 3. Une valeur seuil de signification de 5 % a été fixée. Résultats : au Burkina Faso et au Mali, les recommandations 2016 de l’OMS ont été adoptées sans être mises en œuvre à l’échelle. La couverture des CPN4+ a évolué de 55,5 % à 69 % entre 2015-2023 au Burkina Faso, et de 45 % à 50 % entre 2019-2023 au Mali. Dans les 2 pays, nous avons montré que les facteurs associés à la non-réalisation de CPN4+ étaient : perception du coût élevé de CPN, longue distance et temps long (≥1h) pour se rendre au centre de santé, et non-perception de la nécessité de recourir plusieurs fois à la CPN. Au Mali, les facteurs associés à la réalisation de CPN4+ étaient : antécédent de mort-né, temps passé en CPN (≥1h) et niveau socio-économique élevé de la femme. Au Burkina Faso, une augmentation significative modérée et ponctuelle de la couverture CPN4+ a été observée, mais pas au Mali. Enfin, aucun effet de l’intervention n’a été mis en évidence sur les issues défavorables de grossesse et l’incidence cumulée du paludisme pendant la grossesse. Conclusion : l’intervention communautaire a eu un effet modéré et à court terme sur la couverture des CPN4+, sans effet plus global sur les issues de grossesse et le paludisme gestationnel. L’intervention a répondu aux barrières géographiques et liées au coût des CPN qui ont été mises en évidence dans la zone d’étude. Des déterminants au recours aux CPN4+ ont été identifiés dans les 2 pays sur lesquels agir pour améliorer la couverture de (…)
Les facteurs de contrôle de l'évolution sédimentaire et tectonique d'une chaîne plissée d'avant-pays et impact sur l'endommagement des argiles - l'exemple du bassin de Jaca oriental (Pyrénées)
No full textForeland basins and fold-thrust belts are key areas for understanding the interactions between tectonics and sedimentation during the building then dismantling of an orogenic prism. The basin filling phase is characterized by the establishment of transverse alluvial systems linked to the exhumation of thrust-sheets in the hinterland, and is generally accompanied by the growth of syn-sedimentary folds related to the propagation of deformation within the foreland basin.In this doctoral thesis, we propose to characterize the interactions between tectonics and sedimentation during the formation and evolution of a foreland fold-and-thrust belt associated with the presence of an intermediate shale detachment level. We focus particularly on: 1) the influence of tectonics on the evolution of sedimentary systems and the stratigraphic architecture of the basin; 2) the factors controlling the localization and tectonic evolution of a fold-thrust belt and its associated depocenters; 3) the influence of tectonics and sedimentation on the matrix deformation of shales and the related deformation style. In the eastern Jaca Basin, the Orosia-Cancias belt provides an interesting zone to address these questions, as it features a thick alluvial succession related to the exhumation of the Oturia thrust-sheet and deposited synchronously with the growth of the shale-cored Yebra anticline.The analysis of facies associations and the stratigraphic architecture of the basin shows that the sedimentary fill records a succession of three main environments corresponding to an axial fluvio-deltaic system (Lower Member), progressively replaced by the formation of small alluvial fans (Middle Member), and finally by the development of a large distributary fluvial fan (Upper Member). The long-term evolution of these sedimentary systems is controlled by variations in sediment supply and available accommodation space in the basin. On a local scale, the progressive exhumation of the Oturia thrust-sheet controls the localisation and migration of alluvial systems as well as the main basin depocenter. Finally, the Yebra fold growth also influences the forland basin infilling by leading to the compartmentalization of the sedimentary systems. Structural analysis of the Orosia-Cancias fold belt shows that the tectonic evolution of the basin can be divided into three main phases involving different levels of detachment and deformation mechanisms. The first phase corresponds to the exhumation of the Oturia thrust-sheet and the early uplift of the Yebra anticline in the western part of the basin, related to the formation of a thrust in the carbonate series at the base of the fill. The second phase corresponds to the eastward propagation of the Oturia thrust and is accompanied by the uplift of the western part of the basin, associated with the propagation of blind thrust faults in the turbiditic units. The final phase is characterized by the continuous exhumation of the Oturia thrust-sheet and the formation of a shallow intra-shale detachment level within the Larrès marls. The analysis of the magnetic fabric of the marls shows a regional matrix strain gradient controlled by the development of these different structures.These results allow us to propose a new model for the tectono-sedimentary evolution of the eastern Jaca Basin, illustrating the interactions between tectonics and sedimentation in a foreland folded mountain belt. We specifically discuss the role of clays and the factors controlling the localization and tectonic evolution of a growing fold.Les bassins et chaînes plissées d'avant-pays sont des zones-clés pour comprendre les interactions entre la tectonique et la sédimentation lors de la formation puis du démantèlement d'un prisme orogénique. La phase de comblement du bassin est caractérisée par la mise en place de systèmes alluviaux transverses en lien avec l'exhumation d'unités chevauchantes en bordure, et s'accompagne généralement par la croissance de plis syn-sédimentaires liés à la propagation de la déformation vers l'avant-pays.Dans cette thèse, nous proposons de caractériser les interactions entre la tectonique et la sédimentation lors de la formation et de l'évolution d'une chaîne plissée associée à la présence d'un détachement intermédiaire argileux. Nous nous focalisons en particulier : 1) sur l'influence de la tectonique sur l'évolution des systèmes sédimentaires et l'architecture stratigraphique du basin ; 2) sur les facteurs contrôlant la localisation et de l'évolution tectonique d'une chaîne plissée et les dépôcentres associés ; 3) sur l'influence de la tectonique et de la sédimentation sur l'endommagement des argiles et le style de déformation associé. Dans le bassin de Jaca oriental, la chaîne d'Orosia-Cancias est une zone intéressante pour répondre à ses questions, car elle présente une épaisse série de formations conglomératiques associées à l'exhumation de la nappe d'Oturia et contrôlées par la croissance syn-sédimentaire de l'anticlinal argileux de Yebra.L'analyse des associations de faciès et de l'architecture stratigraphique du bassin montre que le remplissage sédimentaire enregistre une succession de trois environnements principaux correspondant à un système fluvio-deltaïque axial (Membre Inférieur), suivi de la mise en place de cônes alluviaux (Membre Intermédiaire) et enfin par le développement d'un cône fluviatile distributaire (Membre Supérieur). L'évolution long-terme de ces systèmes sédimentaires est contrôlée par les variations d'apports sédimentaires et de l'espace d'accommodation disponible dans le bassin. A l'échelle locale, l'exhumation progressive de la nappe d'Oturia contrôle la localisation et la migration des systèmes alluviaux et du dépôcentre du bassin. Enfin, la croissance syn-sédimentaire de l'anticlinal de Yebra influe également sur l'architecture stratigraphique du bassin, entraînant la compartimentalisation des systèmes sédimentaires. L'analyse structurale de la chaîne d'Orosia-Cancias montre que l'évolution tectonique du bassin peut être décomposée en trois phases principales impliquant différents niveaux de décollement et moteur de déformation. La première phase correspond à l'exhumation de nappe d'Oturia et l'initiation de l'anticlinal de Yebra dans la partie occidentale du bassin, en lien avec la formation d'un chevauchement dans la série carbonatée à la base du remplissage. La seconde phase correspond à la propagation du chevauchement d'Oturia vers l'Est et s'accompagne du soulèvement de la partie occidentale du bassin associé à la propagation de failles chevauchantes dans les unités turbiditiques. La dernière phase est caractérisée par l'exhumation continue de la nappe d'Oturia et la formation d'un niveau de détachement superficiel intra-argileux dans les marnes de Larrès. L'analyse de la fabrique magnétique des argiles montre un gradient d'endommagement matriciel à l'échelle régionale contrôlé par le développement de ces différentes structures.L'ensemble de ces résultats permettent de proposer un nouveau modèle de l'évolution tectono-sédimentaire du bassin de Jaca oriental illustrant les interactions entre le tectonique et la sédimentation dans une chaîne plissée d'avant-pays. Nous discutons en particulier le rôle des argiles et les facteurs contrôlant la localisation et l'évolution tectonique d'un pli de croissance
Vers l'organiser incarné : une enquête sur l'incarnation et les organisations
No full textThis dissertation explores the notion of embodiment and its relations with organizing. Specifically, it inquires about how forms of embodiment are created and modified. The dissertation comprises three chapters. Firstly, chapter 1 builds a theoretical contribution regarding how bodies engage with organizational boundaries. Exploring the body-organization literature, which suggests that organizational rules impose themselves as norms to which bodies abide while half-apprehended, the article proposes the concept of embodied organizational boundaries, through a performative lens, to conceive of other forms of embodiment. The two subsequent chapters explore modes of organizing that escape dominant embodiment modes or otherwise shed light on possible alternatives. Secondly, chapter 2 uses data from an organizational ethnography conducted at a permacultural community garden to suggest how affective dynamics take place and influence organizational members' embodiment as well as organizational democracy, drawing from alternative organization and post-structuralist literature. Finally, chapter 3 explores the repositioning of non-human animals into non-utilitarian relations by means of an organizational ethnography conducted at an animal sanctuary, as embodiment is also intimately related to the non-human. Together, the three papers of this dissertation contribute to an understanding of relations among embodiment and socio-environmental impact that is necessary for democratic organizing and for sustainable and ethical futures at large. Specifically, the thesis draws on such relations focusing on the promises and limitations of existing organized alternative practices.Cette thèse explore la notion d'incarnation et ses relations avec l'organisation. Plus précisément, elle s'interroge sur la manière dont les formes d'incarnation sont créées et modifiées. La thèse comprend trois chapitres. Tout d'abord, le chapitre 1 apporte une contribution théorique sur la manière dont les corps s'engagent dans les limites de l'organisation. En explorant la littérature sur le corps et l'organisation, qui suggère que les règles organisationnelles s'imposent comme des normes auxquelles les corps se conforment tout en les appréhendant à moitié, l'article propose le concept de frontières organisationnelles incarnées, dans une optique performative, pour concevoir d'autres formes d'incarnation. Les deux chapitres suivants explorent des modes d'organisation qui échappent aux modes d'incarnation dominants ou qui mettent en lumière des alternatives possibles. Ensuite, le chapitre 2 utilise les données d'une ethnographie organisationnelle menée dans un jardin communautaire permaculturel pour suggérer comment les dynamiques affectives se produisent et influencent l'incarnation des membres de l'organisation ainsi que la démocratie organisationnelle, en s'inspirant de la littérature sur l'organisation alternative et le post-structuralisme. Enfin, le chapitre 3 explore le repositionnement des animaux non humains dans des relations non utilitaires au moyen d'une ethnographie organisationnelle menée dans un refuge animal, l'incarnation étant également intimement liée au non humain. Ensemble, les trois articles de cette thèse contribuent à une compréhension des relations entre l'incarnation et l'impact socio-environnemental qui est nécessaire pour l'organisation démocratique et pour des avenirs durables et éthiques en général. Plus précisément, la thèse s'appuie sur ces relations en se concentrant sur les promesses et les limites des pratiques alternatives organisées existantes
Aposkopein : le nuage en photographie : entre perte et désir de vision
No full textIn the 1970s, a few kilometres away in Italy, two clouds research projects echoed each other, without each knowing the other: Damisch's theoretical work on clouds in painting and Luigi Ghirri's photographic work. The present research stems from a fascination with this suggestion. The fundamental question is: in painting, they constituted a screen for sight, but in photography? The cloud in photography has not received the systematic attention that Damisch has devoted to painting, but the continuity of exhibitions and interest in clouds indicates that this motif cannot simply be relegated to the past, and that, as an instrument in the hands of artists, it still demonstrates great productivity, and therefore relevance. The issue of this research lies in the recognition of the persistence and importance of a motif like the cloud, within the history of photography, its function and its meaning. It is a matter of highlighting the possible revival of issues already present in the history of painting, as well as the proposal of any other that have value of novelty. The basic hypothesis is that it is possible to reconstruct a cloud-isotopia within photography which, while having relations with the figurative tradition of painting, has its autonomy. Although it has historical content, the present research is not a history of the cloud but a theory, in the meaning Damisch gave to this word, namely a succession of images posing problems. What we propose to do is then, on the basis of the tense line between Correggio and Ghirri, to construct a theory of photographic clouds. The research is structured according to a series of successive stages. First, we revisit Hubert Damisch's analysis of the cloud in painting in order to draw an early orientation and criteria of intelligibility. We also reconstruct the two major limitations linked to the presence of a cloud in photography: the problem of form and that of its recording. Then, the meaning attributed to the cloud by the images themselves is studied through a series of examples ranging from the origins of photography to the contemporary era. From the attributed contents, we move on to the analysis of photographs where the relationship between the cloud and the signifier is rather thematized. The elements collected in this journey are then used to analyze the use of the cloud in the work of Robinson, Le Gray, Margaret Cameron, Galton, Capa, Kertesz, Baudrillard, Giacomelli, Mulas and Petersen. Particular attention is paid to two photographers who have devoted a significant part of their work to it: Stieglitz and Ghirri.Dans les années 1970, à quelques kilomètres de distance, en Italie, deux travaux de chercheurs sur les nuages se font écho, sans que l'un connaisse l'autre, celui théorique de Damisch sur le nuage en peinture et celui photographique de Luigi Ghirri. La présente recherche naît de la fascination pour cette suggestion. La question fondamentale est : en peinture, ils constituaient un écran à la vue, et en photographie ? Le nuage de la photographie n’a pas reçu jusqu’à aujourd’hui l’attention systématique que Damisch a consacrée à la peinture, mais la continuité des expositions et de l'intérêt porté aux nuages indique que ce motif ne peut pas simplement être relégué dans le passé, et qu'en tant qu’instrument entre les mains des artistes, il démontre encore une grande productivité, donc une actualité. Le problème de cette recherche réside dans la reconnaissance de la persistance et de l’importance d’un motif comme celui du nuage, au sein de l’histoire de la photographie, de sa fonction et de sa signification. Il s'agit de mettre en évidence aussi bien la reprise éventuelle de problématiques déjà présentes dans l’histoire de la peinture, que la proposition d’autres qui ont valeur de nouveauté. L’hypothèse de base est qu’il est possible de reconstruire une isotopie-nuage à l’intérieur de la photographie qui, tout en ayant des relations avec la tradition figurative de la peinture, possède son autonomie. La présente trecherche, tout en ayant un contenu historique, n’est pas une histoire du nuage mais une théorie, dans le sens que Damisch a donné à ce mot, à savoir une succession d’images qui posent des problèmes. Ce que nous proposons de faire est alors, sur la base de la ligne tendue entre le Corrège et Ghirri, de construire une théorie des nuages photographiques. La recherche est structurée selon une série d’étapes successives. Tout d'abord nous reprenons l’analyse menée par Hubert Damisch sur le nuage en peinture afin d’en tirer une première orientation et des critères d’intelligibilité. Reconstruisons également les deux grandes limites liées à la présence d’un nuage en photographie : le problème de la forme et celui de leur enregistrement. Ensuite, la signification attribuée au nuage par les images elles-mêmes est étudiée, à travers une série d’exemples allant des origines de la photographie à l’époque contemporaine. À partir des contenus attribués, nous passons à l’analyse de photographies où la relation entre le nuage et le signifiant est plutôt thématisée. Les éléments recueillis dans ce voyage servent ensuite à analyser l’utilisation du nuage dans le travail de Robinson, Le Gray, Margaret Cameron, Galton, Capa, Kertesz, Baudrillard, Giacomelli, Mulas et Petersen. Une attention particulière est portée à deux photographes qui lui ont consacré une part importante de leur travail : Stieglitz et Ghirri
Méthode de réduction d'ordre pour des dynamiques hamiltoniennes utilisant l'apprentissage profond
No full textThis thesis introduces new model order reduction methods for Hamiltonian systems, based on deep learning techniques. After presenting the fundamental principles of Hamiltonian systems, their symplectic structure, and the numerical schemes that preserve it, the work addresses the issue of the computational cost associated with full-order simulations. Reduced Hamiltonian models are then constructed by combining classical approaches with neural network architectures, in particular convolutional autoencoders and Hamiltonian neural networks. These methods, developed in the central chapters, are evaluated on wave equations, the one- and two-dimensional shallow-water equations, as well as a Particle-In-Cell model for the Vlasov–Poisson equation. Finally, the last chapter focuses on a non-Hamiltonian reduced model of the Vlasov–Poisson equation with Fokker–Planck collisions, exhibiting an Euler-type behavior.Cette thèse introduit de nouvelles méthodes de réduction d’ordre pour les systèmes hamiltoniens, fondées sur l’apprentissage profond. Après avoir présenté les principes des systèmes hamiltoniens, leur structure symplectique et les schémas numériques qui la préservent, le travail s’attache à la problématique du coût des simulations des modèles complets. Des modèles réduits hamiltoniens sont alors construits en combinant des approches classiques et des réseaux de neurones, notamment des auto-encodeurs convolutifs et des réseaux hamiltoniens. Ces méthodes, développées dans les chapitres centraux, sont évaluées sur des équations d’ondes, les équations de Saint-Venant en 1D et 2D, ainsi qu’un modèle Particle-In-Cell pour l’équation de Vlasov-Poisson. Enfin, le dernier chapitre traite un modèle réduit non hamiltonien de Vlasov-Poisson avec collisions de Fokker-Planck, vérifiant un comportement de type Euler
La régulation du mécanisme de la réparation de l'ADN par recombinaison homologue par la transcription
No full textHomologous recombination (HR) is a template-dependent mechanism for the repair of DNA double-strand breaks. Unlike replication and transcription, the possible conflicts between transcription and HR have not been thoroughly investigated. Here, we addressed whether transcription carried out by RNA polymerase II interferes with D-loop metabolism and how this interference promotes HR fidelity. Our work shows that transcription of the “donor” molecule causes D-loop disruption and inhibits downstream repair steps. This inhibition occurs acutely and is independent of endogenous transcription factors, RNA/DNA hybrids, or the RNA produced in trans. Instead, the acute disruption of D-loops upon transcription activation is dependent on transcription orientation, suggesting a direct effect of the RNA Pol II motor in disrupting D-loops in cis. Depending on promoter strength, transcription can be the major D-loop disruption pathway, acting independently of previously characterized trans-D-loop disruption activities mediated by Sgs1-Top3-Rmi1BLM-TOPO3-RMI1/2, Mph1FANCM, and Srs2. This cis-acting layer of HR regulation inhibits the formation of chromosomal rearrangements induced upon endonucleolytic processing of multi-invasion DNA joint molecules. Consequently, transcription mediated by RNA Polymerase II is a novel cis-acting negative regulator of HR at the D-loop level that unevenly protects the genome against repeat-mediated chromosomal rearrangements.La régulation des processus dépendants de l'ADN en compétition dans les cellules, reste mal défini. La recombinaison homologue (RH) est un mécanisme de haute-fidélité pour la réparation des cassures double-brin de l'ADN (DSB) qui utilise une molécule d'ADN double brin homologue intacte comme modèle de réparation, par la formation d'une molécule d'ADN conjointe appelée D-loop. Ici, nous explorons si la transcription, un processus moléculaire compétiteur dépendant de l'ADN, réalisé par l'ARN polymérase II (PolII), pourrait interférer avec la recombinaison. En utilisant de nouvelles méthodes moléculaires pour détecter l'intermédiaire, D-loop, nous montrons que la transcription de la molécule homologue « le donneur» par l'ARN pol II déstabilise les structures d'ADN conjointes D-loop et inhibe les étapes de réparation en aval. Cette inhibition est importante et indépendante des facteurs de transcription endogènes, des hybrides ARN: ADN, ou de l'ARN produit en trans, suggérant un effet direct du moteur de l'ARN Pol II dans la perturbation des D-loops en cis. La transcription peut être la principale voie de déstabilisation de la D-loop, qui agit indépendamment des activités de déstabilisation en trans, précédemment caractérisées, médiées par Sgs1-Top3-Rmi1(BLM-TOPO3-RMI1/2), Mph1(FANCM), Srs2, Rdh54(RAD54B). Enfin, la transcription du donneur inhibe la formation de réarrangements chromosomiques induits par la résolution endonucléolytique des molécules d'ADN conjointes à la multi-invasion. Par conséquent, la transcription médiée par l'ARN pol II est un régulateur négatif en cis de la RH au niveau de la D-loop qui protège de manière efficace le génome contre les réarrangements chromosomiques médiés par les séquences répétées
Technologie nitrure pour l'optique non linéaire et quantique sur puce
No full textNonlinear optics plays a central role in the development of quantum optics technologies through processes such as photon-pair generation and frequency conversion. Harnessing quantum states of light enables breakthroughs in quantum computing, high-precision metrology and quantum cryptography. Integrated photonics, by controlling optical interactions, enables miniaturization and improved stability of devices, thereby enabling the development of practical quantum systems. Gallium nitride (GaN) is one of the most promising materials for nonlinear optics thanks to its remarkable properties, including transparency over a wide spectral range and a high refractive index. This thesis focuses on the design, fabrication and characterisation of GaN-based nanophotonic structures, with a particular focus on two types: photonic crystal (PhC) cavities and microring resonators. Due to their reduced dimensions, PhC cavities achieve nonlinear regimes at low power, while the equally spaced resonances of microring resonators make them well suited to optical frequency comb generation in metrology. The work has led to novel results, including the development of doubly resonant PhC cavities for generation of photon-pairs via spontaneous parametric down-conversion (SPDC), and the implementation of multi-mode interference (MMI) couplers, achieving a 2.7-fold enhancement in the transmission of high-Q resonances compared to standard coupling. Suspended microring resonators were developed, and the dispersion of their resonant modes was characterised as a function of the thickness of the support layer. Furthermore, the introduction of sidewall corrugations created a photonic bandgap of up to 4 THz, enabling enhanced dispersion control for phase matching in second-harmonic generation. Advances in nanostructured GaN resonator technology have opened up a variety of new possibilities, ranging from on-chip photon-pair generation to nanometric control of matter for sub-wavelength structures and extreme light confinement.L'optique non linéaire, au travers de processus tels que la génération de paires de photons ou la transposition de fréquences, est au coeur du développement des technologies d'optique quantique, où l'exploitation des états quantiques de la lumière ouvre la voie à des avancées majeures en calcul quantique, métrologie de haute précision et cryptographie quantique. La photonique intégrée, en contrôlant les interactions optiques, miniaturise les dispositifs tout en améliorant leur stabilité, facilitant ainsi leur transition vers des systèmes quantiques fonctionnels. Parmi les matériaux les plus prometteurs pour ces applications d’optique non linéaire, le nitrure de gallium (GaN) se distingue par ses propriétés remarquables telles sa transparence sur une large gamme spectrale ou son indice optique élevé. Cette thèse porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation de structures nanophotoniques en GaN. Les travaux réalisés se sont concentrés sur deux types de structures : les cristaux photoniques et les résonateurs en anneau. Les cavités à cristaux photoniques (CP), très compactes, nécessitent peu de puissance pour atteindre le régime non linéaire. En parallèle, les résonateurs en anneaux, avec leurs résonances équi-espacées, sont idéaux pour les peignes de fréquences en métrologie optique. Ce travail a conduit à l'obtention de résultats novateurs avec le développement des cavités à CP doublement résonantes en vue de la génération de paires de photons par conversion paramétrique spontanée (SPDC) et l'utilisation de coupleurs MMI (Multi-Mode Interference) permettant l'amélioration d'un facteur 2.7 de la transmission pour les résonances à haut facteur de qualité, en comparaison avec un couplage classique. Dans le cas des résonateurs en anneau, des structures suspendues ont été développées. La dispersion des modes résonants a pu être caractérisée en fonction de l’épaisseur de la semelle de maintien. Une corrugation a ensuite été introduite sur ces résonateurs, conduisant à l’apparition d'une bande interdite photonique très large (jusqu'à 4 THz). Celle-ci permet le contrôle accru de la dispersion nécessaire à l'obtention de l’accord de phase pour la génération de seconde harmonique. Le développement d’une technologie de résonateurs nanostructurés sur plateforme GaN ouvre de nombreuses perspectives, telles que la génération de paires de photons, ou encore le contrôle nanométrique de la matière pour fabriquer des structures sub-lambda et confiner la lumière de façon extrême
Explorer l'origine des Rayons Cosmiques Galactiques via les observations de rayons γ avec l'observatoire Cherenkov Telescope Array et développement du système de calibration de sa caméra NectarCAM
No full textNearly a century after their discovery, the misnamed "cosmic rays" remain a major scientific enigma—particularly, one key question persists: what is the origin of these highly energetic particles? Some of these cosmic rays are thought to be accelerated in violent astrophysical environments within our Galaxy, such as supernova remnants or stellar clusters. The composition of the particles themselves may also play a role, with heavier nuclei potentially being more efficiently accelerated than lighter ones. These considerations motivated the work described in this thesis.In the first part, a multi-messenger astronomy approach is used to identify Galactic cosmic ray accelerators and to probe the nature of cosmic rays using gamma-ray (γ) observations. These γ-rays, among other processes, are produced via the decay of neutral pions (π0), resulting from interactions between cosmic rays and surrounding matter. By applying various radiative models, a multi-wavelength analysis from radio to γ-rays of the electromagnetic spectrum of the star cluster Cygnus Cocoon was performed, showing high-energy emissions linked to a lepto-hadronic origin, likely involving efficient electron and proton acceleration.Based on this multi-wavelength study, the second part of this thesis presents simulations conducted for the Cygnus Cocoon, as well as for the two supernova remnants RX J1713.7−3946 and HAWC J2227+610, in the context of the future high-sensitivity ground-based telescope CTAO (Cherenkov Telescope Array Observatory). Using the Gammapy software package, we investigated CTAO's potential to: (1) detect very high-energy cosmic rays and distinguish heavy (CNO, Fe) cosmic-rays from lighter ones (protons), and (2) study different cosmic ray acceleration scenarios through the shape of the γ-ray spectrum.In parallel, an instrumental contribution was made to NectarCAM, one of the cameras designed for one of the CTAO telescopes, the Medium-Sized Telescope (MST), which will indirectly detect γ-rays through Cherenkov astronomy. This work forms the subject of the thrid part of this thesis. It involved the production and tests of “White Targets” realized at IJCLab, intended for the calibration of the camera sensors, under very low light conditions—at the single photoelectron level—in preparation for the first NectarCAM observations. Statistical and systematic tools were developed to assess the quality of these targets and enable their selection. Finally, data from camera calibration runs were analyzed, with results showing the good performance of the calibration system.Près d'un siècle après leur découverte, les mal nommés « rayons cosmiques » demeurent une énigme scientifique — en particulier, une question essentielle persiste : quelle est l'origine de ces particules hautement énergétiques ? Une partie de ces rayons cosmiques est supposée être accélérée dans des environnements astrophysiques violents au sein de notre Galaxie, tels que les restes de supernovae ou les amas stellaires. La composition des particules elles-mêmes pourrait également jouer un rôle, les noyaux lourds étant potentiellement accélérés plus efficacement que les particules légères. Ces pistes constituent le point de départ du travail présenté dans cette thèse.La première partie de la thèse adopte une approche d'astronomie dite « multi-messager » afin d'identifier les accélérateurs galactiques de rayons cosmiques et d'explorer la nature de ces particules via des observations de rayonnement gamma (γ). Ces rayons γ, sont notamment produits lors de la désintégration de pions neutres (π0), résultant d'interactions entre les rayons cosmiques et la matière environnante. En appliquant différents modèles radiatifs, une analyse multi-longueurs d'onde du spectre électromagnétique de l'amas stellaire Cygnus Cocoon a été réalisée, révélant des émissions à haute énergie compatibles avec une origine lepto-hadronique, impliquant une accélération efficace des électrons et des protons.Sur la base de cette étude multi-longueur d'onde, la deuxième partie présente des simulations qui ont été menées pour Cygnus Cocoon, ainsi que pour deux restes de supernova, RX J1713.7−3946 et HAWC J2227+610, dans le cadre du futur télescope basé au sol à haute sensibilité CTAO (Cherenkov Telescope Array Observatory). À l'aide de l'outil Gammapy, nous avons étudié le potentiel de CTAO à : (1) détecter des rayons cosmiques de très haute énergie et distinguer les rayons cosmiques lourds (CNO, Fe) des particules légères (protons), et (2) étudier différents scénarios d'accélération des rayons cosmiques à partir de la forme du spectre en γ.En parallèle, une contribution instrumentale a été apportée à NectarCAM, l'une des caméras développées pour les télescopes de taille moyenne du CTAO (Medium-Sized Telescope), qui détectera indirectement les rayons γ via l'astronomie Tcherenkov. Ce travail constitue le sujet de la troisième partie de cette thèse. Il a impliqué la production et des tests des « Cibles Blanches (White Targets) » à IJCLab, destinés à la calibration de la caméra, dans des conditions de très faible luminosité — au niveau d'un unique photoélectron — en vue des premières observations de NectarCAM. Des outils statistiques et systématiques ont été développés pour évaluer la qualité de ces cibles et permettre leur sélection. Enfin, les données des premières séries de calibration de la caméra ont été analysées, et les résultats montrent une bonne performance du système de calibration
Transport de particules par charriage dans un tube : influence de la forme, de la rigidité des particules, et du régime d’écoulement
No full textSediment transport in nature involves the erosion, entrainment and deposition of sediment particles, often leading to the formation of self-organized morphologies such as ripples and dunes. Understanding this complex process from an engineering perspective requires detailed knowledge of the rheology of sheared sediment beds. In this work, we investigate bedload transport in laminar shear flows within a rectangular tube using refractive index-matched materials and varying both fluid and particle properties. Starting with solid spherical particles (PMMA) in a viscous fluid as a reference case, we show that the granular frictional rheology in a gravity-driven configuration can be characterized by taking into account sidewall friction and counterflow effects, considering the bed as a particle-fluid mixture. To study the bedload transport process, the tube is placed horizontally and a flow is imposed at the inlet to generate a pressure-driven flow. A simple analytical model is developed based on continuum modeling and granular rheology for the mixture, assuming a constant packing fraction and introducing a cutoff length to account for the fluid-bed interface. We also study a stationary bedload transport configuration obtained by applying a flow input that counteracts gravity. The analytical solution accurately predicts the thickness of the ascending layer, which corresponds to only one to two particle diameters, showing that this configuration is not adequate for studying bedload transport.To study the effect of particle shape, we use angular particles (silica beads) in the same experimental apparatus. Behavior similar to that of spherical particles is observed in both gravity-driven and horizontal bedload configurations. The analytical model agrees well with the experimental results, although the fitted rheological parameters differ between configurations, probably due to the particle shape. Finally, to explore the role of particle softness and the granular flow regime, we use soft spherical particles (hydrogels) swollen in fluids of different viscosities. The soft granular rheology (SGranR) is characterized using a custom pressure-imposed rheometer and shows the same transition from viscous to inertial regimes as observed for solid particles.We demonstrate that particle softness affects the critical packing fraction and the critical friction coefficient. The gravity-driven flow configuration is found to be unsuitable for rheological measurements, as the suspension appears to undergo a frictional transition. This transition is explained by non-Coulombian particle interactions as shown by DEM simulations. Finally, we examine bedload transport in both stationary and horizontal configurations and discuss the predictive capability of the simple continuum model for soft particles.Le transport de sédiments dans la nature implique l'érosion, l'entraînement et le dépôt de particules de sédiments, conduisant souvent à la formation de morphologies auto-organisées telles que les rides et les dunes. La compréhension de ce processus complexe du point de vue de l'ingénierie nécessite une connaissance détaillée de la rhéologie des lits de sédiments cisaillés. Dans ce travail, nous étudions le transport de sédiments dans des écoulements laminaires de cisaillement dans un tube rectangulaire en utilisant des matériaux à indice de réfraction adapté et en faisant varier les propriétés des fluides et des particules. En partant de particules sphériques solides (PMMA) dans un fluide visqueux comme cas de référence, nous montrons que la rhéologie frictionnelle granulaire peut être caractérisée dans une configuration d'entraînement gravitaire, en prenant en compte le frottement sur les parois latérales et les effets de contre-courant et en considérant le lit comme un mélange de particules et de fluide. Pour étudier le processus de transport par charriage, le tube est placé horizontalement et un écoulement à débit constant est imposé à l'entrée. Un modèle analytique simple est développé sur la base d'une modélisation de milieu continu et de la rhéologie granulaire pour le mélange, en supposant une fraction volumique constante et en introduisant une longueur de coupure pour tenir compte de l'interface lit-fluide. Nous étudions également une configuration de transport de lit stationnaire obtenue en appliquant un débit en entrée qui contrebalance la gravité. La solution analytique prédit avec précision l'épaisseur de la couche ascendante, qui ne correspond qu'à un ou deux diamètres de particules, ce qui montre que cette configuration n'est pas adaptée à l'étude du transport de sédiments par charriage.Pour étudier l'effet de la forme des particules, nous utilisons des particules de formes angulaires (billes de silice) dans le même dispositif expérimental. Un comportement similaire à celui des particules sphériques est observé à la fois dans les configurations d’entraînement gravitaire et dans les configurations de charriage horizontal. Le modèle analytique est en accord avec les résultats expérimentaux, bien que les paramètres rhéologiques ajustés diffèrent entre les configurations, probablement en raison de la forme des particules. Enfin, pour explorer le rôle de la mollesse des particules et du régime d'écoulement granulaire, nous utilisons des particules sphériques molles (hydrogels) gonflées dans des fluides de différentes viscosités. La rhéologie granulaire molle (SGranR) est caractérisée à l'aide d'un rhéomètre à pression imposée et montre la même transition du régime visqueux au régime inertiel que celle observée pour les particules solides. Nous montrons que la mollesse des particules affecte la fraction volumique critique et le coefficient de friction macroscopique critique. La configuration d'entraînement par gravité s'avère inadaptée aux mesures rhéologiques, car la suspension subit une transition de frottement. Cette transition s'explique par des interactions non coulombiennes entre les particules, comme le montrent des simulations DEM. Enfin, nous examinons le transport par charriage du lit de particules dans des configurations stationnaires et horizontales et discutons de la capacité prédictive du modèle continu simple pour les particules molles