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Améliorer la survie au cancer du sein et la qualité de vie des survivantes en Afrique Sub-Saharienne
No full textIn Sub-Saharan Africa (SSA), breast cancer (BC) is a major public health issue which burden is projected to increase. The Global Breast Cancer Initiative (GBCI), launched by the World Health Organization in 2021, aims to reduce BC mortality rates through three pillars of action, each measured by one main Key Performance Indicator (KPI). However, how these could be measured remains unstudied in SSA. While the GBCI focuses on improving the length of life, if successful, the quality of life (QoL) of an expected growing population of breast cancer survivors (BCS) is also a major outcome to consider, which remains largely understudied in SSA. This work therefore aimed in SSA, at (i) informing BC control utilising the GBCI framework and (ii) improving understanding of QoL issues faced by BCS, using original data. The three main GBCI KPIs could be measured in multiple SSA countries, and their estimates were positively correlated with five-year net survival, showing their relevance to BC control plans. The low KPIs estimated in Namibia allowed the identification of gaps in all three GBCI pillars and the prioritisation of interventions needed to reduce local BC mortality. In BCS, QoL was slightly better than that of the general population despite probable challenges requiring further investigation, and the incidence of breast cancer-related lymphedema was high, largely driven by the common late-stage diagnosis. These findings highlight (i) the importance of monitoring the KPIs in SSA to inform BC control plans of the progress made towards their benchmarks and (ii) the need for deeper investigations of BCS’ QoL issues overcoming methodological challenges raised to inform survivorship programmes integrated into BC control plans.Le cancer du sein (CS) est un problème de santé publique majeur en Afrique subsaharienne (ASS) dont le fardeau augmente. L'Initiative mondiale du cancer du sein (GBCI), lancée par l'Organisation mondiale de la santé en 2021, vise à réduire la mortalité liée du CS via trois piliers d'action, chacun mesuré par un indicateur clé de performance (ICP). Cependant, comment mesurer ces indicateurs reste peu étudié en ASS. Bien que l’objectif de la GBCI soit d’augmenter la durée de vie, la qualité de vie (QdV) des survivants au cancer du sein (SCS) est aussi un paramètre majeur à considérer restant sous-étudié en ASS. Ce travail avait pour objectifs d’(i) informer le contrôle du CS en utilisant le cadre de la GBCI et (ii) évaluer et comprendre les problèmes de QdV des SCS en ASS. Les trois principaux ICP de la GBCI ont pu être mesurés dans plusieurs pays de l'ASS, et leurs estimations étaient positivement corrélées avec la survie nette à cinq ans, montrant leur pertinence pour informer les plans de contrôle du CS. Les faibles estimations des ICP en Namibie ont permis d'identifier des lacunes dans les trois piliers de la GBCI et de prioriser les interventions nécessaires pour réduire la mortalité au CS localement. Les SCS avaient une QdV légèrement meilleure à celle de la population générale, malgré de probables problèmes spécifiques nécessitant d’autres investigations, et une forte incidence de lymphœdème lié au CS largement influencée par les diagnostics tardifs fréquents. Ces résultats mettent en évidence (i) l'importance de monitorer les ICP en ASS pour informer les plans de contrôle du CS des progrès réalisés vers leurs objectifs et (ii) la nécessité d'approfondir les recherches sur la QdV des SCS, en surmontant les défis méthodologiques soulevés, pour informer les plans de contrôle du CS
L’intelligence artificielle va-t-elle transformer la gestion des ressources humaines ? Étude appliquée aux processus de recrutement
No full textAs artificial intelligence (AI) becomes more prevalent in society and organizations, its ability to transform work and social interactions becomes increasingly evident. Generative AIs, such as ChatGPT, have garnered widespread public attention for their impact on professional activities. Among various organizational functions, Human Resources (HR) has embraced generative AI in operational processes, particularly in recruitment, as over 47 million employment contracts are signed annually in France following recruitment processes.However, HR is often perceived as a cost centre, prompting organizations to seek ways to optimize recruitment costs and enhance efficiency through all possible approaches. Artificial intelligence, in its various forms, has emerged as an ideal means to achieve these goals.Yet, it appears that AI has not revolutionized recruitment practices and has struggled to establish itself as a transformative force within human resources - at least for now. This thesis explores recruitment processes, aiming to understand their mechanisms and identify where AI could be effectively utilized.After a detailed analysis of recruitment operations from both managerial and informational perspectives - examining the types of AI currently employed or potentially applicable. This thesis also investigates candidates' perceptions of AI usage by recruiters, particularly their willingness to embrace it during both the application stage and the overall recruitment process.A mesure que l’intelligence artificielle (IA) se répand dans la société et les organisations, sa capacité à transformer le travail comme les interactions sociales apparaît toujours plus fortement. En ce sens, il est communément admis que les IA génératives comme ChatGPT ont provoqué une véritable prise de conscience auprès du grand public de l’ampleur de la transformation de notre quotidien, notamment dans le milieu professionnel. Entre autres fonctions des entreprises et administrations, la fonction Ressources Humaines s’est ouverte aux IA génératives dans son fonctionnement opérationnel et notamment dans le recrutement, car rien qu’en France ce sont chaque année plus de 47 millions de contrat de travail qui sont signés à la suite d’un processus de recrutement.Or la fonction Ressources Humaines est principalement perçue comme un centre de coûts. Il est donc tentant de chercher à optimiser le coût des recrutements et à en améliorer l’efficacité par toutes les méthodes possibles. L’intelligence artificielle, sous ses différentes formes, est alors apparue comme un moyen idéal d’atteindre cet objectif.Pourtant, il apparaît que l’IA ne parvient pas à s’imposer dans les ressources humaines et n’a en tout cas pas bouleversé la façon de recruter. Du moins pas pour l’instant. Cette thèse explore donc les processus de recrutement et cherche à en comprendre les mécanismes pour identifier à quelles étapes l’IA pourrait être utilisée avec pertinence.Après avoir analysé en détail le fonctionnement du recrutement tant sur le plan managérial que des flux d’informations et notamment les types d’IA qui y sont employés ou seraient susceptibles de l’être, cette thèse s’intéresse également au regard que les candidats portent sur l’usage de l’IA par les recruteurs, notamment s’ils sont prêts à l’embrasser à la fois lors de l’expression d’une candidature et lors du processus lui-même
Etude mathématique et résolution numérique des problèmes de contact: couplage des méthodes de pénalisation, Newton généralisée et des éléments finis de frontière.
No full textIn this thesis, we develop and analyze fast procedure for numerical resolution of the two dimensional Signorini contact problems in linear elasticity, including the frictional conditions. For this purpose, the static linear elasticity model, the statics frictionless and frictional contact models, and quasi-static frictional model are successively considered.Since the contact can be occurred at the boundary, the boundary integral operators are then used to develop the boundary variational formulation of our models. For the linear elasticity model with mixed boundary conditions, the approximate solution is determined by computing the boundary Cauchy data. An efficient computational of the discrete boundary integral operators matrices is presented and the convergence results of the solution are given.For the frictionless and frictional contact models, since the boundary variational formulation leads to a constrained minimization problem and to a constrained non differentiable minimization problem respectively, the Fenchel duality theory is used in the both cases to present a dual formulation which can be written as an inequality-constrained maximization of smooth function. After proving the well posedness of the regularized dual problem and convergence to continuous contact problem, the generalized Newton method based on active-set iterative method is constructed and local as well as global convergence are established. In particular case of contact problem with friction, Coulomb’s law is considered. This problem is then approximated by the sequence of contact problems with given friction known as Tresca problems. The Coulomb problem is then finally analyzed by using a particular fixed point method. In the last model, where we have considered the quasi-static Signorini problem with Coulomb friction, we remark that this model leads at each time step to a system of static contact problem. The time discretization of the model and mixed duality-fixed point formulation combined with the augmented lagrangian approach are then presented. Finally, for all these models, the spatial discretization is carried out by using the Galerkin boundary element method with the help of B-spline functions. The resulting linear system is solved by using preconditioned Conjugate Gradient iterative solver via Fast Fourier Transform method. An error estimate for the discretization is computed and some numerical examples are presented to show the effectiveness of the theoretical results obtained.Dans cette thèse, nous décrivons et analysons une procédure rapide pour l’approximation numérique de la solution des problèmes de contact de Signorini en élasticité linéaire en dimension deux, incluant les conditions de frottement. A cet effet nous avons considéré successivement, le modèle d'élasticité linéaire avec conditions mixtes à la frontière, les modèles statiques de contact sans frottement et avec frottement et le modèle quasi-statique de contact avec frottement.Puisque le contact a lieu à la frontière, les opérateurs intégraux de frontière sont utilisées pour présenter une formulation variationnelle de frontière de nos modèles. Pour le modèle d'élasticité linéaire, la solution est déterminée en calculant les données de Cauchy à la frontière. Un calcul efficace des matrices des opérateurs intégraux de frontière discrètes est présenté et les résultats de convergence de la solution sont donnés.Pour les modèles de contact sans frottement et avec frottement, les formulations variationnelles à la frontière conduisent respectivement à un problème de minimisation avec contraintes et à un problème de minimisation non différentiable avec contraintes; la théorie de dualité de Fenchel est utilisée dans les deux cas pour présenter une formulation duale qui peut être écrite comme une maximisation d’une fonction régulière sous contrainte d’inégalité. Après avoir prouvé que le problème dual régularisé est bien posé et qu’il converge vers un problème de contact non régularisé, la méthode de Newton généralisée basée sur la méthode itérative des ensembles actifs est construite et la convergence locale/globale est donnée. Dans le cas particulier d’un problème de contact avec frottement, la loi de Coulomb est considérée. Ce problème est approché par une suite de problème de contact avec frottement donné, connu sous le nom de problème de Tresca. Le problème de Coulomb est finalement analysé en utilisant une méthode de point fixe.Dans le dernier modèle, le problème contact de Signorini quasi-statique avec frottement de Coulomb est considéré; nous remarquons que ce modèle conduit à chaque pas de temps à un système de problèmes de contact statique. La discrétisation temporelle du modèle et la formulation mixte dualité-point fixe combinée à l’approche Lagrangienne augmentée sont également présentées. Enfin, pour tous ces modèles, la discrétisation spatiale par la méthode des éléments finis de frontière de Galerkin est effectuée avec l’aide des fonctions B-spline. Le système linéaire résultant est résolu en utilisant le solveur itératif préconditionné du Conjugué Gradient via la méthode de la transformée de Fourier rapide. Une estimation d’erreur de discrétisation est donnée et quelques exemples numériques sont présentés afin de montrer l'efficacité des résultats théoriques obtenus
Transferts latéraux dans les bassins versants méditerranéens de montagne
No full textThis summary presents my activities of observation and management within the National Observation Service (SNO) "OHMCV" and the SOERE "Réseau des Bassins Versants"which then integrated the research infrastructure OZCAR, the metrology of water fluxes and associated matter in rivers and the hydrological and sedimentary behaviour of mesoscale Mediterranean mountain catchments. The results are based mainly on the Claduègne (SNO OHMCV) and Galabre (SNO Draix-Bléone) catchments. Looking ahead, I am proposing additional avenues for observation devices, non-contact metrology in rivers, distributed hydro-sedimentary modelling and the integrated study of critical zone processes in small headwater cathments.Cette synthèse présente mes activités d'observation et d'animation au sein du service national d'observation (SNO) OHMCV et du SOERE Réseau des Bassins Versants puis de l'infrastructure de recherche OZCAR, de la métrologie des flux d'eau et de matière associée en rivière et du fonctionnement hydrologique et sédimentaire dans les bassins versants méditerranéens de montagne de méso-échelle. Les résultats s'appuient principalement sur les bassins de la Claduègne (SNO OHMCV) et du Galabre (SNO Draix-Bléone). Dans les prospectives, je propose des pistes complémentaires pour les dispositifs d'observation, la métrologie sans-contact en rivière, la modélisation hydro-sédimentaire distribuée et l'étude intégrée des processus de la zone critique dans les petits bassins de tête
Vers des outils de diagnostic crédibles pour les troubles neurologiques de la marche : une fusion de la cinématique 3D, de l’apprentissage profond et de l’IA explicable
No full textGait abnormalities are common in children and can result from various pathologies. The analysis of gait patterns through 3D gait analysis provides clinically valuable information. In this study, we explored whetherdeep learning techniques could be combined with 3D gait data to diagnose gait disorders in children. We evaluated the diagnostic accuracy of several deep learning models using six datasets that included 3D gait data from children with five distinct pathologies and typically developing children. The models demonstrated good to excellent diagnostic accuracy, ranging from 0.77 to 0.99, across various diagnostic tasks. Our findings indicate that gait patterns contain pathology-specific information, suggesting their potential use in diagnostic applications. Additionally, we applied multiple explainable AI (XAI) methods to identify the key features driving model predictions, thus improving the interpretability and trustworthiness of the diagnostic models. The XAI results revealed that the highlighted features were both relevant and reliable for diagnostic purposes. Furthermore, our experiments demonstrated that focusing on the most informative features improved the diagnostic accuracy of the deep learning models. This study represents a first step toward betterunderstanding gait patterns in children. Future work will be needed to refine these models and further enhance their diagnostic capabilities.Les anomalies de la marche sont fréquentes chez les enfants et peuvent être provoquées par diverses pathologies. L’analyse du schéma de marche à l’aide de techniques d’analyse 3D fournit des informations cliniques précieuses. Dans cette thèse, nous avons cherché à déterminer si l’apprentissage profond pouvait être intégré aux données d’analyse 3D de la marche afin de diagnostiquer les troubles de la marche chez lesenfants. Nous avons évalué la précision diagnostique de plusieurs méthodes d’apprentissage profond sur six ensembles de données contenant des analyses 3D de la marche, provenant de cinq pathologies différentes ainsi que d’enfants au développement normal. Les modèles basés sur l’apprentissage profond ont montré une précision diagnostique allant de bonne à excellente (de 0,77 à 0,99) selon les tâches diagnostiques. Nos résultats indiquent que les schémas de marche contiennent des informations spécifiques liées aux pathologies, ouvrant ainsi la voie à leur utilisation pour le diagnostic clinique. De plus, nous avons appliqué plusieurs méthodes d’intelligence artificielle explicable (XAI) pour identifier les caractéristiques clés influençant les décisions des modèles, améliorant ainsi leur explicabilité et la confiance dans leur processus de prise de décision. Les résultats de la XAI ont révélé que les caractéristiques mises en avant par ces méthodes étaient pertinentes et fiables pour le diagnostic. En outre, cette thèse démontre expérimentalement que l’utilisation des caractéristiques critiques les plus informatives peut améliorer la précision des outils de diagnostic basés sur l’apprentissage profond. Cette thèse représente un premier pas vers une meilleure compréhension des schémas de marche chez les enfants. Des travaux supplémentaires seront nécessaires pour améliorer et affiner ces modèles dans le futur
Trading avec impact (croisé) concave
No full textIn modern financial markets, the execution of large orders significantly affects asset prices, a phenomenon known as price impact. Understanding and modeling this impact is crucial for institutional investors, and algorithmic traders, as it directly influences execution costs, trading strategies, and market efficiency. Analytically tractable models often assume a linear (cross-) impact function, but empirical evidence suggests that price impact is typically concave in order size and exhibits transient effects that decay over time, often following a power-law rather than an exponential form.This research explores the theoretical foundations and empirical properties of price impact, addressing four key aspects:1. Optimal execution strategies in the presence of concave and transient price impact.The first part of this research examines optimal trading strategies when price impact is both nonlinear and transient, meaning that past trades continue to influence prices over time. Theoretical results demonstrate that simple and explicit trading rules can be derived even in general settings with nonparametric alpha and liquidity signals. Empirical analysis using proprietary trading data provides key insights into the levels, concavity, and decay properties of price impact, showing how they shape optimal execution strategies.2. The costs of using a misspecified price impact model in portfolio management.Portfolio managers rely on alpha models to predict returns and on price impact models to quantify execution costs. However, if the impact model is incorrect, traders may over- or under-trade their signals, leading to suboptimal performance. This study derives explicit formulas for the cost of impact model misspecification and shows that these costs are inherently asymmetric: underestimating impact concavity or decay erodes profits, while overestimating them can turn otherwise profitable strategies into loss-making trades. These insights provide crucial guidance for the construction and calibration of trading models.3. The extension of concave price impact models to multi-asset settings with cross-impact.In practice, the execution of trades in one asset affects not only its own price but also the prices of other correlated assets, a phenomenon known as cross-impact. This study extends existing concave impact models to the multi-asset case, developing a framework that ensures market consistency and rules out arbitrage or price manipulation. By imposing minimal theoretical constraints, this approach leads to parsimonious model specifications that can be effectively calibrated to trading data, providing a realistic and computationally tractable representation of multi-asset price impact.4. A non-paramteric estimation of (cross-) impact on proprietary and public data.While analytically tractable models often assume an exponential decay for the persistence of price impact, empirical evidence suggests a power-law decay. This raises the question: why assume any specific functional form at all? To address this, a non-parametric estimation of the impact kernel based on the offline learning approach developed by Neuman et al. is conducted across three different meta-order proxies: CFM's meta-orders, aggregated order flow imbalance, and a meta-order proxy based on random sampling from tick-by-tick data. Additionally, the offline learning approach for propagator models is extended to the cross-impact case. The comparative analysis of in-sample vs. out-of-sample goodness-of-fit provides deeper insights into the empirical validity of various impact models.These findings contribute to both academic research and practical trading applications, helping market participants refine their execution strategies and risk management frameworks in the presence of complex price impact dynamics.Dans les marchés financiers modernes, l’exécution de larges ordres influence significativement les prix des actifs, un phénomène connu sous le nom d’impact de prix. Comprendre et modéliser cet impact est essentiel pour les investisseurs institutionnels et les traders algorithmiques, car il affecte directement les coûts d’exécution, les stratégies de trading et l’efficience des marchés. Les modèles analytiquement tractables supposent souvent une fonction d’impact (croisé) linéaire, mais les observations empiriques montrent que l’impact de prix est généralement concave et transitoire, décroissant dans le temps selon une loi de puissance plutôt qu’une décroissance exponentielle.Cette recherche examine les fondements théoriques et empiriques de l’impact de prix sous quatre angles :1. Stratégies d’exécution optimales avec un impact concave et transitoireLa première partie analyse les stratégies optimales lorsque l’impact de prix est non linéaire et transitoire, c’est-à-dire que les transactions passées influencent encore les prix. Les résultats théoriques montrent que des règles de trading simples peuvent être dérivées même pour des signaux d’alpha et de liquidité non paramétriques. L’analyse empirique, fondée sur des données propriétaires, quantifie la concavité et la décroissance de l’impact et leur influence sur l’exécution optimale.2. Coût de la mauvaise spécification des modèles d’impact en gestion de portefeuilleLes gestionnaires de portefeuille s’appuient sur des modèles d’alpha pour prévoir les rendements et des modèles d’impact de prix pour estimer les coûts d’exécution. Une mauvaise spécification de l’impact peut conduire à une suroptimisation ou une sous-optimisation des ordres, réduisant ainsi la performance. Cette étude dérive des formules analytiques pour évaluer ces coûts asymétriques : sous-estimer la concavité ou la décroissance réduit les profits, tandis qu’une surestimation peut transformer une stratégie rentable en pertes. Ces résultats fournissent des lignes directrices clés pour calibrer les modèles de trading.3. Extension aux marchés multi-actifs avec impact croiséDans la pratique, l’exécution d’un ordre modifie non seulement le prix de l’actif concerné, mais aussi celui des actifs corrélés, un phénomène appelé impact croisé. Cette étude étend les modèles d’impact concave au cas multi-actifs, garantissant la cohérence du marché et excluant toute possibilité d’arbitrage ou de manipulation. En imposant des contraintes minimales, cette approche aboutit à des modèles parsimonieux, calibrables sur des données réelles, offrant une représentation efficace et réaliste de l’impact multi-actifs.4. Une estimation non paramétrique de l’impact (croisé) sur données propriétaires et publiquesLes modèles analytiques supposent souvent une décroissance exponentielle de l’impact dans le temps, alors que les données empiriques suggèrent une décroissance en loi de puissance. Cela soulève la question : faut-il imposer une forme fonctionnelle ? Pour répondre à cela, cette recherche applique une estimation non paramétrique de l’impact à trois proxies de méta-ordres : les méta-ordres de CFM, le déséquilibre du flux d’ordres agrégé et un proxy basé sur un échantillonnage des données tick-by-tick. L’approche d’offline learning de Neuman et al. est aussi étendue au cas de l’impact croisé. Une analyse comparative in-sample vs. out-of-sample permet d’évaluer la robustesse empirique des modèles.Contributions et PerspectivesCette recherche apporte des avancées théoriques et appliquées en modélisation de l’impact de prix. Elle permet aux acteurs du marché d’affiner leurs stratégies d’exécution, d’améliorer la gestion des risques, et d’adopter des modèles plus robustes face à la complexité des dynamiques d’impact de prix
Haploinsuffisance de DMRT1 et altérations de la spermatogenèse chez le lapin mâle
No full textDMRT1 is a key factor in testicular development, involved in both sex determination and the maintenance of fertility. Mutations in DMRT1 gene have been reported in humans, particularly in patients with 46,XY Disorders of Sex Development (46,XY DSD) or infertility such as azoospermia. In a previous study, we demonstrated that DMRT1 is a testis-determining factor in rabbits, where DMRT1-/- individuals undergo a male to female XY sex reversal. In the present study, we show that DMRT1 haploinsufficiency induces secondary infertility, with XY rabbits developing oligospermia or even azoospermia by the age of two years. We observed a decline in sperm concentration and an increase in abnormal sperm parameters, as well as morphological alterations such as seminiferous tubules containing germ cells arrested in meiosis or showing a “Sertoli cell only” pattern. Furthermore, spermatogenesis is affected as early as 4 months of age (the earliest stage at which spermatozoa are detectable in seminiferous tubules), with deregulation of genes involved in spermatid maturation and sperm-egg fusion. In parallel, genes implicated in the mitosis-to-meiosis transition of spermatogonial stem cells (SSCs), such as STRA8 or MEIOSIN, are over-expressed. Finally, DMRT1 haploinsufficiency also affects the earliest stages of germ cell differentiation, with persistent proliferation and pluripotency in some germ cells during the postnatal period. In conclusion, all these developmental defects in male gonad caused by DMRT1 haploinsufficiency lead to secondary infertility in XY rabbits. Our findings highlight the essential role of DMRT1 at various stages of testicular development and reinforce its relevance to certain phenotypes observed in humans.DMRT1 est un facteur clé du développement testiculaire, impliqué dans la détermination du sexe et le maintien de la fertilité. Des mutations du gène DMRT1 ont été décrites chez l’homme, notamment chez des patients atteints de variations du développement sexuel 46,XY (46,XY VDS) ou d'infertilité de type azoospermie. Dans une précédente étude, nous avons montré que DMRT1 est un facteur déterminant du testicule chez le lapin, où les individus DMRT1-/- présentent une inversion sexuelle de type femelle XY. Dans cette étude, nous montrons que l’haploinsuffisance de DMRT1 induit une infertilité secondaire, les mâles XY développant une oligospermie, voire une azoospermie, vers l’âge de deux ans. Ainsi, nous avons observé une diminution de la concentration en spermatozoïdes accompagnée d’une augmentation d’anomalies morphologiques les concernant. De plus, des anomalies des tubes séminifères contenant des cellules germinales en arrêt méiotique ou ne contenant que des cellules de Sertoli, sont observés. Par ailleurs, la spermatogenèse est affectée dès l’âge de 4 mois correspondant au stade le plus précoce où sont détectés quelques spermatozoïdes dans les tubes séminifères. Ceci s’accompagne d’une dérégulation de l'expression de gènes impliqués dans la maturation des spermatides et dans la fusion ovocyte/spermatozoïde. En parallèle, des gènes impliqués dans la transition mitose/méiose des cellules souches spermatogoniales (CSS), comme STRA8 et MEIOSIN, sont surexprimés. Enfin, l’haploinsuffisance de DMRT1 impacte aussi les stades les plus précoces de la différenciation des cellules germinales, avec une persistance de la prolifération et de la pluripotence dans certaines d’entre elles , au cours de la période postnatale. En conclusion, toutes ces altérations de developpement gonadique mâle induites par l’haploinsuffisance de DMRT1 conduisent à une infertilité secondaire chez les lapins XY. Nos résultats soulignent ainsi le rôle essentiel de DMRT1 à différents stades du développement testiculaire, et renforcent les études démontrant son implication dans certaines pathologies observées chez l’humain
Prédire les performances des étudiants grâce à la fouille de données trans-institutionnel : développement du modèle CISE et de l'outil ReflectMate
No full textThe rapid evolution of digital learning environments has underscored the need for innovative tools to enhance student performance, engagement, and equity. This dissertation introduces two frameworks: the Cross-Institutional Stacking Ensemble (CISE) predictive model and ReflectMate, a reflective learning analytics tool. Together, they address challenges in ICT education, such as dataset heterogeneity, class imbalance, and disparities caused by the digital divide, transforming educational practices through predictive analytics and reflective learning. The CISE model is an ensemble learning framework that forecasts student academic performance across diverse institutional contexts. It integrates five machine learning classifiers—Decision Tree, Random Forest, Naive Bayes, Neural Network, and Support Vector Machine—synthesized via a logistic regression-based meta-model. Achieving an F1 score of 78.25% on the ENSIM validation dataset, CISE demonstrates superior accuracy, generalizability, and reliability in identifying at-risk students, offering a robust solution for cross-institutional data mining. Complementing CISE, ReflectMate empowers students by providing real-time insights into their learning behaviors, such as quiz attempts, assignment submissions, and LMS interactions. With features like progress tracking, tailored feedback, and an interactive dashboard, ReflectMate fosters self-reflection, self-regulation, and accountability. Surveys among CADT students highlight its effectiveness in promoting metacognition and academic engagement. This research addresses the digital divide by revealing disparities in ICT education based on gender and location, emphasizing systemic inequities. The integration of CISE and ReflectMate bridges these gaps by delivering equitable access to resources and personalized support, empowering underserved populations. This dissertation advances educational data mining and learning analytics by combining predictive modeling with reflective practices, offering scalable, student-focused solutions to enhance outcomes and promote digital equity. Practical implications and future directions include expanding datasets, incorporating socio-economic factors, and evaluating long-term impacts on academic success and inclusion.L’évolution rapide des environnements d’apprentissage numériques a mis en évidence le besoin d’outils innovants pour améliorer les performances et l’engagement des étudiants et l’équité dans l’éducation. Cette thèse présente deux cadres : le modèle prédictif CISE (Cross-Institutional Stacking Ensemble) et ReflectMate, un outil d’analyse réflexive de l’apprentissage. Elle aborde les défis de l’éducation en TIC, tels que l’hétérogénéité des ensembles de données, le déséquilibre entre les classes et les disparités causées par la fracture numérique, transformant ainsi les pratiques éducatives grâce à l’analyse prédictive et à l’apprentissage réflexif. Le modèle CISE est un cadre d’apprentissage conçu pour prédire les performances académiques des étudiants dans divers contextes institutionnels. Il intègre cinq classificateurs d’apprentissage automatique : Decision Tree, Random Forest, Naive Bayes, Neural Network et Support Vector Machine, synthétisés via un méta-modèle basé sur la régression logistique. Cette approche d’ensemble empilé a démontré une précision prédictive et une généralisabilité supérieures, atteignant un taux de 78,25 % (score F1) sur le jeu de données utilisé pour valider le méta-modèle. En complément de CISE, ReflectMate a été conçu et développé pour permettre aux apprenants de s'engager activement dans leur parcours académique. Cet outil réflexif d’analyse des activités d’apprentissage, centré sur l’apprenant, fournit des informations en temps réel sur les interactions avec les plateformes LMS, notamment des indicateurs liés aux exercices, aux devoirs notés ainsi qu’au temps consacré aux activités d’apprentissage.Une étude a également été menée sur la fracture numérique, en particulier dans le contexte de l’éducation en TIC au Cambodge. Des analyses statistiques ont révélé des disparités dans les résultats académiques en fonction du genre et de la localisation géographique, mettant en évidence des inégalités systémiques qui affectent les opportunités d’apprentissage. Les contributions majeures de cette thèse portent sur l’exploration des données éducatives et l’analyse réflexive de l’apprentissage grâce à des solutions centrées sur les apprenants. En intégrant le modèle prédictif, ces travaux visent à améliorer les résultats académiques et à favoriser le développement de l’autonomie des apprenants
Conception d'un champ neutronique majoritairement épithermique et sa caractérisation : mesures par activation neutronique de feuilles de 197Au et développement d'une méthode originale utilisant le nouveau détecteur Neutron Flux Monitor
No full textAs part of its activities, the Laboratory for Micro-Irradiation, Metrology, and Neutron Dosimetry (LMDN), located in Cadarache, France, has an experimental facility that allows the generation of reference neutron fields. This facility includes, among other things, a platform called CARAT, equipped with a SAME T400 accelerator. Coupled with various moderators, this accelerator can generate realistic neutron fields (representative of those encountered in nuclear industry workplaces) as well as predominantly thermal fields (En < 0.025 eV). To expand the range of reference neutron fields and meet the needs of the industrial sector, notably for detector calibration, or the medical industry, particularly with accelerator-based boron neutron capture therapy (AB-BNCT) on 10B, the LMDN aims to enhance its platform with an epithermal neutron field, with energies ranging between 0.5 eV and 10 keV, capable of delivering a dose of 1 mSv in less than eight hours of irradiation.The design of a first moderator was modeled for 3.3 MeV neutrons produced from the D(d,n)3He reaction available on the T400 accelerator. Simulations conducted using the Monte Carlo code MCNP led to a design that met all constraints imposed by the laboratory (dose, mass, dimensions, neuron energy). However, a feasibility study showed that manufacturing the moderator was industrially complex due to the layering of different materials and exceeded the allocated budget. As a result, the fabrication of a moderator for the T400 accelerator was postponed.In the absence of a moderator, it was not possible to proceed with the second part of this thesis, which focused on the characterization of an epithermal neutron field. Therefore, a second moderator, more compact, cost-effective, and feasible within the timeframe of the thesis, was studied on the AMANDE accelerator using the 7Li(p, n)7Be reaction. This reaction was chosen for its threshold at 1.880 MeV, which allows to produce neutrons with an average energy of 30 keV, close to the reaction threshold. Thus, a few centimeters of high-density polyethylene can slow down these neutrons and create a field where the epithermal neutron flux contribution is higher than that of thermal and fast neutron fluxes.A first measurement campaign was carried out by the LPSC using the MIMAC fast-N detector to measure the energy of neutrons produced near the threshold of the 7Li(p, n)7Be reaction on AMANDE. This campaign confirmed the energy distribution measured of the neutrons with the distribution generated by the TARGET software, which is used to generate source terms for the MCNP simulations in this thesis. A second campaign, involving AMANDE’s moderator, was conducted in January 2024 using two detection systems. On the one hand, the neutron activation method using 197Au foils, a well-established method in neutron measurements, and on the other hand, a new detector, the Neutron Flux Monitor (NFM), developed by LPSC Grenoble. The NFM is a gaseous detector based on neutron capture by 10B. This detector was used in one of its first experimental campaigns. As part of this research, a method to determine the thermal and epithermal fluxes of the neutron field using the NFM was developed. These two systems provided complementary measurements of the thermal and epithermal neutron fluxes in the field. Finally, the experimental results were compared with Monte Carlo simulations performed using MCNP.Dans le cadre de ses activités, le Laboratoire de Micro-irradiation, de Métrologie et de Dosimétrie des Neutrons (LMDN), situé à Cadarache, en France, dispose d’une installation expérimentale permettant de générer des champs de neutrons de référence. Cette installation est constituée, entre autres, d’une plateforme nommée CARAT, équipée d’un accélérateur SAME T400. Associé à divers modérateurs, cet accélérateur peut générer un champ de neutrons réaliste (représentatif de ceux rencontrés sur les postes de travail de l’industrie nucléaire) ainsi qu’un champ majoritairement thermique (En < 0,025 eV).Pour élargir la gamme des champs de neutrons de référence et répondre aux besoins dans le secteur industriel, notamment pour l’étalonnage de détecteurs, ou dans le secteur médical, notamment avec la thérapie par capture de neutrons sur le 10B basée sur des accélérateurs (AB - BNCT), le LMDN souhaite compléter sa plateforme avec un champ de neutrons épithermiques, d’énergies comprises entre 0,5 eV et 10 keV, capable de délivrer une dose de 1 mSv en moins de huit heures d’irradiation.Le design d’un modérateur a été modélisé pour des neutrons de 3,3 MeV produits à partir de la réaction D(d,n)3He disponible sur le T400. Les simulations réalisées avec le code de calcul Monte Carlo MCNP ont conduit à un design respectant l’ensemble des contraintes imposées par le laboratoire (dose, masse, dimensions, énergie neutronique). Cependant, une étude de faisabilité a montré que la fabrication du modérateur était industriellement complexe du fait des superpositions de couches de différents matériaux et dépassait le budget alloué. La fabrication d’un modérateur pour l’accélérateur T400 a été ajournée.En l’absence de modérateur, il n’était pas possible de passer à la seconde partie de cette thèse portant sur la caractérisation d’un champ de neutrons épithermiques. C’est pourquoi, un second modérateur, plus compact, moins onéreux et réalisable dans les délais de la thèse a été étudié sur l’accélérateur AMANDE à partir de la réaction 7Li(p, n)7Be. La réaction 7Li(p, n)7Be a été choisie pour son seuil de réaction à 1,880 MeV, qui permet de produire des neutrons d’énergie moyenne de 30 keV proche du seuil de réaction. Ainsi, quelques centimètres de polyéthylène à haute densité permettent de ralentir ces neutrons et d’obtenir un champ où la contribution du flux épithermique est supérieure à celles des flux thermiques et rapides.Une première campagne de mesures a été réalisée par le LPSC avec le détecteur MIMAC fast- N afin de mesurer l’énergie des neutrons produits proches du seuil de la réaction 7Li(p, n)7Be sur AMANDE. Cette campagne a permis de confirmer la distribution en énergie des neutrons mesurés avec celle générée par le logiciel TARGET, utilisé pour générer les termes sources des simulations MCNP de cette thèse. Une seconde campagne, avec le modérateur d’AMANDE, a été réalisée en janvier 2024 en croisant deux systèmes de détection. D’une part, la méthode d’activation neutronique de feuilles de 197Au, une méthode répandue en mesures neutroniques, et, d’autre part, un nouveau détecteur, le Neutron Flux Monitor (NFM), développé par le LPSC Grenoble. Le NFM est un détecteur gazeux basé sur la capture des neutrons par le 10B. Ce détecteur a été utilisé pour l’une de ses premières campagnes expérimentales. Dans le cadre de ces travaux de recherche, une méthode permettant de remonter aux flux thermiques et épithermiques du champ à partir du NFM a été développée. Ces deux systèmes ont permis de déterminer les flux thermiques et épithermiques du champ neutronique de manière complémentaire. Enfin, les résultats expérimentaux ont été comparés avec des simulations Monte Carlo effectuées sur MCNP
Degradation mechanisms analysis of perovskite solar cells and mini-modules : development of methodologies & phenomenological models
No full textPerovskite solar cells (PSC) are arguably the emerging photovoltaic technology of the decade, lately achieving lab scale efficiencies above 25% and with a potential practical limit of 39% for Perovskite/Silicon tandem configurations. However, their stability is still insufficient. Several degradation pathways have been observed in PSC under multiple stressors such as heat, light, mechanical stress, voltage bias, (and specially) moisture and oxygen, resulting in transient behaviors during current density-voltage (JV) characterization. Under real operating conditions, PSC will be exposed to multiple stressors at the same time, thus being prone to concomitant types of degradation within all layers and interfaces composing its architecture. Hence, the current thesis project aims to develop more consistent methodologies and phenomenological models to properly analyze degradation in PSC via indoor stability testing.First, a better understanding on the impact of slow ionic dynamics at buried interfaces is required. Particularly, ion redistribution and modulation of recombination at the perovskite (PK) layer can hinder charge extraction. Impedance spectroscopy (IS) is an advanced technique that allows a more deconvoluted analysis of the JV response of full devices under operating conditions. A combined JV/SunsVoc/IS (non-destructive) methodology with a multi-biasing approach was implemented, at short-circuit (Jsc) and open-circuit (Voc), for inverted (p-i-n) PSC architectures. Moreover, through drift-diffusion simulations and IS fittings to a selected equivalent circuit model, it is shown that properties such as electronic mobility and ionic concentration in the PK and the device’ shunt resistance can be extracted from the IS methodology at Jsc. Additionally, the analysis of coupled ionic effects with interfacial energetic band offsets on dominant recombination is provided at Voc, including a comparison of the derived “dark diode” ideality factor (nid) between the three techniques.In addition, inverted PSC stability was assessed using in-situ and ex-situ IS characterization coupled with ISOS stability tests. The devices were degraded under light/dark cycling (ISOS-LC-1I) and constant illumination (ISOS-L-1I), at 1 sun and at Voc load within an inner N2 environment of a climatic chamber. JV curves degradation was correlated to the IS response decomposed into resistive (R), capacitive (C) and inductive (L) elements. Likewise, the electric response was correlated with the physico-chemical stability at the PK bulk and buried interfaces quality using a wide range of complementary opto-electric, compositional and morphological techniques. Potential degradation via methylammonium iodide dimerization was linked to the formation of ionic aggregates at the PK interface with the holes selective transport layer. The aggregation dynamics result in the formation of injection barriers in degraded devices after dark relaxation. These barriers are worsened by moisture ingress, forming iodine-rich spots and inducing inductive components on IS at low frequencies under forward voltage bias conditions. A reversibility under continuous light-soaking was observed, homogenizing electroluminescence measurements and reducing the interfacial energetic barriers. The metastable behavior was correlated with s-shape transitions JV curves. Additionally, from in-situ IS analysis it is proposed that the gradual halide de-mixing under constant illumination and increase of multi-level trap-assisted recombination during ionic redistribution around Voc may enhance PSC long-term performance degradation.Les cellules solaires à pérovskite (PSC) sont la technologie photovoltaïque émergente, atteignant récemment des rendements en laboratoire supérieurs à 25% et avec une limite pratique de 39% pour les configurations tandem Pérovskite/Silicium. Cependant, leur stabilité reste insuffisante. Plusieurs voies de dégradation ont été observées sous divers facteurs tels que la chaleur, la lumière, le stress mécanique, la polarisation de tension, l'humidité et l'oxygène, entraînant des comportements transitoires lors de la caractérisation courant-tension (JV). Dans des conditions de fonctionnement réelles, les PSC seront exposés à plusieurs facteurs de stress en même temps, ce qui les rendra sujets à des types de dégradation concomitants dans toutes les couches et interfaces composant leur architecture. Par conséquent, la thèse est visée à développer des méthodologies et des modèles phénoménologiques plus cohérents pour analyser correctement la dégradation des PSC.Dans un premier temps, une meilleure compréhension de l'impact des dynamiques ioniques lentes aux interfaces enfouies est nécessaire. En particulier, la redistribution des ions et la modulation de la recombinaison dans la couche de pérovskite (PK) peuvent entraver l'extraction des charges. La spectroscopie d'impédance (IS) est une technique avancée qui permet une analyse plus décomposée de la réponse JV des dispositifs dans des conditions de fonctionnement. Une méthodologie combinée JV/SunsVoc/IS avec une approche multi-biais a été mise en œuvre, en court-circuit (Jsc) et en circuit ouvert (Voc), pour les architectures PSC inversées (p-i-n). De plus, grâce aux simulations de dérive-diffusion et aux ajustements IS à un modèle de circuit équivalent sélectionné, il est montré que des propriétés telles que la mobilité électronique et la concentration ionique dans le PK et la résistance de shunt du dispositif peuvent être extraites de la IS à Jsc. De plus, l'analyse des effets ioniques couplés avec les décalages de bande énergétique interfaciale sur la recombinaison est fournie à Voc, y compris une comparaison du facteur d'idéalité dérivé entre les trois techniques.De plus, la stabilité des PSC inversés a été évaluée en utilisant une caractérisation IS in-situ et ex-situ couplée à des tests de stabilité ISOS. Les dispositifs ont été dégradés sous des cycles lumière/obscurité (ISOS-LC-1I) et une illumination constante (ISOS-L-1I), à 1 soleil et à charge Voc dans un environnement inerte d'une enceinte climatique. La dégradation des courbes JV a été corrélée à la réponse IS décomposée en éléments résistifs (R), capacitifs (C) et inductifs (L). De même, la réponse électrique a été corrélée à la stabilité physico-chimique des interfaces enfouies et de la couche PK en utilisant des techniques complémentaires. La dégradation potentielle via la dimérisation de iodide de methylammonium a été liée à la formation d'agrégats ioniques à l'interface PK avec la couche de transport sélective des trous. La dynamique d'agrégation entraîne la formation de barrières d'injection dans les dispositifs dégradés après relaxation dans l'obscurité. Ces barrières sont aggravées par l'infiltration d'humidité, formant des points riches en iode et induisant des composants inductifs à basses fréquences. Une réversibilité sous une exposition continue à la lumière a été observée, homogénéisant les mesures d'électroluminescence et réduisant les barrières énergétiques interfaciales. Le comportement métastable a été corrélé avec les transitions des courbes JV. De plus, à partir de l'analyse IS, il est proposé que le dé-mélange graduel des halogénures sous illumination constante et l'augmentation de la recombinaison assistée par défauts multi-niveaux peuvent déclencher une dégradation supplémentaire des performances à long terme