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Localisation en intérieur par SLAM magnéto-visuel-inertiel
No full textOne of the major challenges for mobile robotics is to localize precisely a robot in indoor environments where the GPS signal is not available. The current state of the art indoor localization algorithms with the highest accuracy consist in the fusion of the data from visual and inertial sensors: these are called VISLAM (Visual Inertial Simultaneous Localization And Mapping) algorithms. However, the localization obtained drifts rapidly over time. A visual map created beforehand limits this effect but it quickly becomes obsolete if the illumination has changed or if some objects were removed or displaced. This thesis focuses on the improvement of a VISLAM algorithm by using data from a magnetometer. Indoor, the magnetic field varies spatially due to the numerous disturbances caused by the metallic elements constituting the structure of buildings. This property can be used to create magnetic maps of the studied area and exploit them to improve the accuracy of VISLAM algorithms. In particular, we demonstrate in this thesis that magnetic maps are much more stable than visual maps over time.Two other issues having a direct influence on the localization accuracy of our visual-inertial-magnetic SLAM algorithm have also been studied: magnetic field modeling and magnetometer calibration. For the magnetic field modeling, we propose a solution that significantly improves the reconstruction quality of the magnetic maps by taking into account the uncertainty on the position associated to each magnetic data. A new method for indoor calibration with high precision is proposed in this thesis, enabling to avoid the tedious process of outdoors calibration used until now without degrading the quality of the calibration.Un des enjeux majeurs pour la robotique mobile est de pouvoir localiser précisément un robot dans des environnements intérieurs où le GPS n’est pas disponible. Les solutions les plus précises de l’état de l’art actuel reposent sur l’association des données issues de caméras et d’une centrale inertielle : ce sont les algorithmes VISLAM (Visual Inertial Simultaneous Localization And Mapping). Néanmoins la localisation obtenue avec ce type d’algorithmes dérive au cours du temps. Une carte visuelle créée au préalable peut être utilisée pour limiter cette dérive mais celle-ci devient rapidement obsolète quand la luminosité est modifiée ou que les objets ont changé d’emplacement. Cette thèse porte sur l’amélioration d’un algorithme de type VISLAM en exploitant les données issues d’un magnétomètre. En effet, en intérieur, le champ magnétique varie spatialement à cause des nombreuses perturbations occasionnées par les éléments métalliques constituant la structure des bâtiments. Cette propriété peut être utilisée pour créer des cartes magnétiques de la zone étudiée et les exploiter pour améliorer la précision des algorithmes VISLAM. Nous démontrons notamment au cours de cette thèse que les cartes magnétiques sont beaucoup plus stables que les cartes visuelles au cours du temps.Deux autres problématiques ayant une influence directe sur la précision de la localisation de notre algorithme de SLAM visuel-inertiel-magnétique ont également été étudiées : il s’agit de la modélisation du champ magnétique et de la calibration du magnétomètre. Pour la modélisation du champ magnétique, nous proposons une solution permettant d’améliorer significativement la qualité des cartes magnétiques reconstruites via la prise en compte de l’incertitude sur la position associée à chaque donnée magnétique. Une méthode de calibration en intérieur donnant des résultats précis est proposée dans cette thèse, permettant ainsi d’éviter le fastidieux processus de calibration en extérieur utilisé jusqu’à présent et ceci sans dégrader la qualité de la calibration
Contribution à l'analyse biomécanique et ergonomique de poste de travail par capture du mouvement sans marqueurs et vision par ordinateur
No full textIn an industrial environment, workers are often required to repeat specific gestures in the workstation, which can cause musculoskeletal disorders (MSDs). However, due to the complexity of the factory environment, an automatic system that can perform quantitative ergonomic and biomechanical analysis of workers without interfering with the their daily work at the workstation is not currently available. In response to this issue, a framework was developed based on 4 RGB cameras to estimate the 3D human pose of workers. With the help of multi-view computer vision approach, worker’s motion can be accurately captured in a complex simulated factory environment. The load at L5-S1 joint as well as the ergonomics evaluation were calculated subsequently based on the 3D key points obtained from the human pose estimation. The results of the study show that stereo vision-based systems have the potential for automated quantitative biomechanical and ergonomic analysis in industrial environments.Dans un environnement industriel, les opérateurs sont souvent amenés à répéter des gestes spécifiques sur le poste de travail, ce qui peut provoquer des troubles musculo-squelettiques (TMS). Cependant, en raison de la complexité de l'environnement industriel, il n'existe pas actuellement de système automatique capable d'effectuer une analyse ergonomique et biomécanique quantitative des opérateurs sans interférer avec leur travail quotidien au poste de travail. En réponse à ce problème, un système a été développé en utilisant 4 caméras RVB pour estimer la position humaine en 3D des opérateurs. Grâce à l'approche de vision par ordinateur multi-vues, les mouvements des opérateurs peuvent être capturés dans un environnement d'usine simulé complexe. La charge au niveau de l'articulation L5-S1 ainsi que l'évaluation ergonomique sont calculées ultérieurement sur la base des points clés 3D obtenus à partir de l'estimation de la pose humaine. Les résultats de l'étude montrent que les systèmes basés sur la vision stéréo ont un fort potentiel pour l'analyse biomécanique et ergonomique quantitative automatisée dans les environnements industriels
Valeur ajoutée du ciblage publicitaire
No full textOnline advertising significantly lowers the costs of targeting individuals. This thesis studies the contributions and limita- tions of online advertising through 4 empirical studies based on advertiser data. Chapter 1 shows that sponsored links (search ads) benefit greatly from offline ads. I show that when increasing its offline advertising activity by 1%, a brand generates up to 0.95% additional clicks on its sponsored links. Chapter 2 focuses on the substitutability between offline and digital ads. Using a translog model, I find that offline and digital ads are limited substitutes. Digital ad formats (display and search) are highly substitutable. Chapter 3 focuses on information asymmetries in the placement of online ads. I show that cost-per-impression (CPM) contracts do not provide incentives for advertisers to make ads visible compared to cost-per-view contracts. In addition, programmatic buying - based on advertising intermediaries - exposes the advertiser to a lower visibility and audience quality compared to direct buying. In addition, matching ads with website content results in 69% higher click-through rates than ads that only target consumers regardless of context. Finally, while ads bought from premium inventories are not more clicked, it seems to be driving out low-quality ad spaces from the standard inventories. Context effects are also discussed in Chapter 4. Using differences-in-difference and counterfactual estimations, I show that the circulation of controversial content and the degradation of Facebook's credibility during the July 2020 boycott altered the value of ads on the platform. From June to July 2020, Facebook ads recorded 5,000 to 10,000 fewer clicks compared to the brand's other display campaigns. Their price also dropped. This thesis concludes that online adverti- sing is more a complement to traditional advertising than a substitute. I also advocate for a better contextualization of advertising. This appears to be essential essential as regulation limits the use of personal data for advertising purposes.La publicité en ligne abaisse considérablement les coûts de ciblage du consommateur. Cette thèse étudie les apports et limites de la publicité en ligne au travers de 4 études empiriques basées sur des données d'annonceurs. Le Chapitre 1 montre que les liens sponsorisés (publicités search) bénéficient largement des publicités hors-ligne. Je montre qu'en augmentant son activité publicitaire hors-ligne d'1%, une marque génère jusque'à 0.95% de clics supplémentaires sur ses liens sponsorisés. Le Chapitre 2 porte sur la substituabilité des publicités hors-ligne et numériques. À l'aide d'un modèle translog, je conclue que les publicités hors-ligne et numériques sont des substituts limités. Les formats publici- taires numériques (display et search) sont en revanche fortement substituables. Dans le Chapitre 3, je m'intéresse aux asymétries d'information quant au placement des publicités en ligne. Je montre que les contrats en coût-par-impression (CPM) incitent moins les régies à rendre la publicité visible que les contrat de coût-par-vue. En outre, l'achat programma- tique — basé sur des intermédiaires publicitaires — expose l'annonceur à une visibilité et une audience de moins bonne qualité que l'achat en direct. En outre, l'adéquation des publicités aux contenus des sites engendre des taux de clic 69% supérieurs au ciblage des consommateurs indépendamment du contexte. Enfin, si les inventaires premium ne sont pas plus cliqués à court terme, ils semblent chasser les mauvais espaces du marché standard. Les effets de contexte sont également abordés dans le Chapitre 4. À partir de modèles en double-différences et d'une estimation de contrefactuels, je montre que la circulation des contenus controversés et la dégradation de l'image de Facebook durant le boycott de juillet 2020 ont altéré la valeur des publicités sur la plateforme. Les publicités Facebook ont enregistré 5000 à 10 000 clics de moins, comparées aux autres formats display de la marque. Leur prix a également baissé. Cette thèse conclut que la publicité en ligne est davantage un complément de la publicité traditionnelle qu'un substitue. Enfin, elle plaide pour une meilleure contextualisation de la publicité. Celle-ci apparaît aujourd'hui essentielle à l'heure où la régulation limite l'usage des données personnelles à des fins publicitaire
Analyse multi-dimensionnelle de la matrice de réflexion pour l'imagerie ultrasonore quantitative
No full textUltrasound is a widely used imaging technique in medicine, especially because it is non-invasive. It consists in probing a medium with an ultrasonic wave and recording the echoes backscattered by the medium heterogeneities with an ultrasonic probe. By applying appropriate time delays to each transmit and receive channel, it is possible to obtain an image of the medium reflectivity. Ultrasound imaging relies on strong assumptions such as a constant speed of sound and only a single scattering regime. In practice, these assumptions are far from being fulfilled. The spatial variations in sound velocity distort the wavefront, which significantly impacts the focusing process and thus the image resolution. In this work, these fundamental limitations are addressed and solved by recording the reflection matrix, which contains all the information available on the medium of interest. While the generation of an ultrasound image is based on a process of simultaneous input and output focusing on each point of the image, matrix imaging consists in decoupling the input and output focal points in order to scan aberrations and multiple scattering. Specifically, the aim of this study is to exploit all the degrees of freedom available in this matrix to extend this approach in several dimensions: (i) in the spatial domain by moving from 2D to 3D imaging with applications to transcranial imaging; (ii) by exploiting the temporal degrees of freedom to characterize the spectral response of resonant objects such as microbubbles; (iii) by performing an auto-portrait of the wave focusing process at any point of the medium; (iv) by using the sensitivity of the Gouy phase shift at the focusing plane to probe the defocus and compensate for axial aberrations; (v) by mapping the speed-of-sound to obtain a quantitative image of biological tissues.L'échographie est une technique d'imagerie très utilisée en medecine, notamment car elle est non invasive. Elle consiste à insonifier un milieu avec une onde ultrasonore et à enregistrer les échos rétrodiffusés par les hétérogénéités du milieu au moyen d'une sonde ultrasonore. En appliquant des retards temporels appropriés à chaque canal d'émission et de réception, il est possible d'obtenir une image de la reflectivité du milieu. Cette approche repose sur des hypothèses fortes que sont une vitesse du son constante et un régime de diffusion simple. En pratique, ces hypothèses sont loin d'être vérifiées. En effet, les variations spatiales de la vitesse du son en tout point du champ de vision déforment le front d'onde, ce qui impacte considérablement le processus de focalisation et donc la résolution de l'image. Dans ce travail, ces limites fondamentales sont étudiées et résolues en enregistrant la matrice de réflexion du milieu, qui contient toute l'information disponible sur le milieu étudié. Alors que la génération d'une image ultrasonore est basée sur un processus de focalisation simultanée en entrée et en sortie sur chaque point de l'image, l'imagerie matricielle consiste à découpler les points focaux d'entrée et de sortie afin de pouvoir examiner les aberrations et la diffusion multiple en tout point. Plus précisément, l'objectif de cette étude est d'exploiter tous les degrés de liberté disponibles dans cette matrice pour étendre l'imagerie matricielle ultrasonore à plusieurs dimensions : (i) dans le domaine spatial en passant de l'imagerie 2D à l'imagerie 3D avec des applications à l'imagerie transcrânienne ; (ii) en exploitant les degrés de liberté temporels pour caracteriser la réponse spectrale d’objets résonantstel que les microbulles ; (iii) réaliser un autoportrait du processus de focalisation de l'onde en tout point du milieu ; (iv) exploiter la sensibilité du déphasage de Gouy au niveau du plan de focalisation pour sonder la défocalisation et compenser les aberrations axiales ; (v) cartographier la vitesse du son pour obtenir une image quantitative des tissus biologiques
Projection de céramiques par cold spray : influence de l’architecture de poudres agglomérées sur le comportement à l’impact et l’élaboration des dépôts
No full textThe objective of the CERASOL project (ANR-19-CE08-0009) is to develop agglomerated ceramic powders adapted to the dynamic cold gas spraying process, better known as "Cold Spray", in order to preserve the nature and composition of the materials sprayed during this solid-state deposition process. Cold spray can be used in coating and surface modification technologies, but it also enters the additive manufacturing field. Its application to obtain dense solid state ceramic deposits requires a better understanding of the deformation and adhesion mechanisms during impact and layer construction. The work presented in this thesis is based on the design of agglomerated ceramic powders with controlled porosity for which the degree of agglomeration, grain size and crystallite size can be varied and studied on ceramics of varying hardness and toughness with potential use in various applications. The characteristics of the powder are then related to its mechanical properties, its ability to be deposited and then to the microstructures of the deposits obtained by cold spray for different facilities: high pressure cold spray (HPCS), low pressure cold spray (LPCS) and a dynamic vacuum device (V-LPCS) developed for the project.Four different powders are studied (multi-scale and mechanical characterizations) as well as their deposition behavior during cold spraying. In parallel to the experiments, finite element calculations will be performed to contribute to the understanding of the basic phenomena during a cold spray impact of an agglomerated ceramic powder.L'objectif du projet CERASOL (ANR-19-CE08-0009) est de développer des poudres céramiques agglomérées adaptées au procédé de projection dynamique par gaz froid, plus connu sous le nom de "Cold Spray" afin de préserver la nature et la composition des matériaux projetés pendant ce procédé de dépôt à l'état solide. Le cold spray peut être utilisé dans les technologies de revêtement et de modification de surface mais il entre également dans la voie de la fabrication additive. Son application pour obtenir des dépôts céramiques denses à l'état solide nécessite une meilleure compréhension des mécanismes de déformation et d'adhésion pendant l'impact et la construction de la couche. Les travaux de cette thèse sont basés sur le "design" de poudres céramiques agglomérées à porosité contrôlée pour lesquelles le degré d'agglomération, la taille des grains et des cristallites peuvent être variés et étudiés sur des céramiques de dureté et de ténacité variables avec une utilisation potentielle pour diverses applications. Les caractéristiques de la poudre sont alors reliées à ses propriétés mécaniques, à sa capacité à être déposée puis aux microstructures des dépôts obtenus par projection cold spray pour différents dispositifs : cold spray haute pression (HPCS), basse pression (LPCS) et un dispositif sous vide-dynamique (V-LPCS) développé pour le projet.Quatre poudres différentes sont caractérisées (physico-chimie et propriétés mécaniques) ainsi que leurs comportements à l’impact pendant la projection à froid. Parallèlement aux expérimentations, des calculs par éléments finis seront effectués pour contribuer à la compréhension des phénomènes de base lors d'un impact cold spray d'une poudre céramique agglomérée
Effets des aliments et bactéries probiotiques sur la santé de Tenebrio molitor et la résistance aux entomopathogènes
No full textMost mass reared insect can be exposed to entomopathogens with risk of infections, while the impact will depend notably on the environmental conditions, the nutritional feed quality and the microbiota composition of the insects. The yellow mealworm, Tenebrio molitor, is an edible insect mainly reared on cereal-based diets and other agricultural by-products, which can potentially expose the insect to entomopathogens as Bacillus thuringiensis (Btt) or Metarhizium brunneum. In this thesis question related to the evaluation on the impact of insect feed quality and the addition of two bacterial probiotics (alive/killed) on larval growth and susceptibility to two entomopathogens were addressed by performing in vivo experiments with a Btt strain active on Coleopteran larvae. The experimental protocols were based on free feeding method and larval densities values to mimicking the mass rearing environment. A first study contains results on Btt impact on yellow mealworm larval survival and growth and its persistence in larvae and frass. The results highlight direct correlation between larval body mass and entomopathogen susceptibility, larvae of higher mass being less susceptible. Effects on growth and feed conversion ratio of survivors showed significant impact for low mass larvae while less or no effect was recorded for higher mass larva. Btt was still recovered from larvae and frass 14 days after feeding with non-contaminated wheat bran, indicating a certain level of persistence, and therefore a potential risk in rearing facilities. A second aspect considered analysis on the bacterial microbiota composition and abundance to measure the impact on the microbiota and the persistence of the two probiotics and the bacterial pathogen. Two probiotic bacterial species, Pediococcus pentosaceus KVL B19-01 and Lactobacillus plantarum WJB were added in vital and deactivated form to wheat bran with and without egg-white powder, from egg hatching to early larval developmental stages. Overall, the presence of the entomopathogens was the significant variable that affected the larval growth. Along the analysis on insect performances, the bacterial microbiota composition by 16S rDNA sequencing pre-pathogen exposure (day 0), and at days 3 and 14 after inoculation with the pathogens was analysed. In all the samples, P. pentosaceus was detected from day 0 through-out the assay at the species level and Lb. plantarum was not detectable. The diet containing dried egg white showed no differences in relation to microbial richness after probiotic provision, suggesting a potential antimicrobial action of lysozymes on the insect microbial community. In the wheat bran diet, the effect of vital or deactivated probiotic provision was observed in terms of genera abundances and richness in the two diets. At day14, the bacterial community composition of the larvae was similar in all treatments, indicating that the pathogen did not establish at detectable level in the insect. A third aspect aimed to investigate to what level the feed composition (low and high protein content) and probiotic addition can influence larval growth and the protein and lipid composition of the larva. The experimental diets based on wheat bran, as in the former assays, were formulated by reducing the protein content by including potato starch. Overall, the chemical larval composition was influenced by the diet composition and not by probiotic provision. However, the provision of the probiotic strain resulted in larvae with FAMEs profiles characterized by an increment in MUFAs and PUFAs. The results highlight the possibility to obtain larvae with a fatty acid profile that is nutritionally more favorable for humans and animals. A Final discussion provides an overview on the obtained results in the context of insect a mass rearing and new technologies developed during these years. Perspectives based on omics-analyses approaches are suggested for unravelling host-microbiota and diet interactions.La plupart des insectes élevés en masse peuvent être exposés à des entomopathogènes avec des risques d'infection, tandis que l'impact dépendra notamment des conditions environnementales, de la qualité nutritionnelle de l'alimentation et de la composition du microbiote des insectes. Le ver de farine, Tenebrio molitor, est un insecte comestible principalement élevé avec des régimes à base de céréales et d'autres sous-produits agricoles, ce qui peut potentiellement exposer l'insecte à des entomopathogènes comme Bacillus thuringiensis (Btt) ou Metarhizium brunneum. Dans cette thèse, la question liée à l'évaluation de l'impact de la qualité de l'alimentation des insectes et de l'ajout de deux probiotiques bactériens (vivants/tués) sur la croissance larvaire et la sensibilité à deux entomopathogènes a été abordée en réalisant des expériences in vivo avec une souche Btt active sur les larves des Coléoptères. Les protocoles expérimentaux étaient basés sur une méthode d'alimentation libre et des densités larvaire imitant l'environnement d'élevage de masse. Une première étude concerne des résultats sur l'impact du Btt sur la survie et la croissance des larves du ver de farine ainsi que sur sa persistance dans les larves et les excréments. Les résultats mettent en évidence une corrélation directe entre la masse corporelle des larves et la sensibilité aux entomopathogènes ; les larves de masse plus élevée étant moins sensibles. Le Btt était encore présent dans les larves et des excréments 14 jours après avoir été nourri avec du son de blé non contaminé, ce qui indique un certain niveau de persistance, et donc un risque potentiel dans les installations d'élevage. Un deuxième aspect a porté sur l'analyse de la composition et de l'abondance du microbiote bactérien afin de mesurer l'impact sur le microbiote et la persistance des deux probiotiques et de l'agent pathogène bactérien. Deux espèces bactériennes probiotiques, Pediococcus pentosaceus KVL B19-01 et Lactobacillus plantarum WJB, ont été ajoutées sous forme vivante et désactivée au son de blé avec et sans poudre de blanc d'œuf, et ceci depuis l'éclosion des œufs jusqu'aux premiers stades de développement larvaire. Globalement la présence d'agents entomopathogènes était la variable la plus significative affectant la croissance larvaire. Parallèlement à l'analyse des performances des insectes, la composition du microbiote bactérien a été analysée par séquençage de l'ADNr 16S avant l'exposition aux agents pathogènes (jour 0), ainsi qu'aux jours 3 et 14 après l'inoculation des agents pathogènes. Dans tous les échantillons, P. pentosaceus a été détecté dès le jour 0 tout au long du test, contrairement à l'espèce et Lb. plantarum qui n'était pas détectable. Le régime alimentaire contenant du blanc d'œuf séché n'a montré aucune différence en ce qui concerne la richesse microbienne après l'apport de probiotiques, ce qui suggère une action antimicrobienne potentielle des lysozymes sur la communauté microbienne des insectes. Dans le régime alimentaire au son de blé, l'effet de l'apport de probiotiques vivants ou désactivés a été observé en termes d'abondance et de richesse des genres bactériens pour les deux régimes. Un troisième aspect visait à étudier dans quelle mesure la composition alimentaire (teneur faible et élevée en protéines) et l'ajout de probiotiques peuvent influencer la croissance larvaire et la composition protéique et lipidique de la larve. Dans l'ensemble, la composition chimique des larves était influencée par la composition du régime alimentaire et non par l'apport de probiotiques. Les résultats mettent en évidence la possibilité d'obtenir des larves avec un profil en acides gras nutritionnellement plus favorable pour l'humain et l'animal. Une discussion finale donne un aperçu des résultats obtenus et sur des perspectives basées sur des approches d'analyses omiques pour démêler les interactions hôte-microbiote et régime alimentaire
Modélisation mécaniste de la dynamique de biomarqueurs chez les poissons téléostéens : lien entre exposition et effetsprécoces
No full textBiomarkers are useful tools for the diagnosis of environmental risk in aquatic ecosystems. Nevertheless, the measurement of these sub-individual markers still presents some limitations for the assessment of ecosystem health, including the characterisation of the complex dynamics of responses of these non-lethal effects as a function of time or dose, or the extrapolation of responses from one scale of biological organisation to another. One of the solutions that seems promising for characterising the dynamics of these responses from a change of scale perspective would be to integrate the biomarkers into mechanistic models that make it possible to predict these dynamics and explain the mechanisms underlying the effects. This thesis proposes to build mechanistic models of physiologically based toxicokinetics and toxicodynamics (PBTK-TD) to better characterise and understand the response dynamics of biomarkers. In this context, the problem of biomarker dynamics was divided in two. First, the "toxico-kinetic" or TK makes it possible to link the external dose, present in the environment, to the internal dose, present in the organism. Second, the "toxico-dynamic" or TD, makes the link between the internal dose and the effect. Accordingly, the first step in this thesis was to collect a set of TK and TD data in our model species, the three-spined stickleback, on a family of compounds, the bisphenols, and more specifically, BPA, BPS and BPF. These data, collected from short-term exposures (seven days of contamination and seven days of depuration) and long-term exposure (21 days), were used to compare the modulating effects of bisphenols on biomarkers. In particular, markers of innate immunity were strongly impacted by these substances. Differences in kinetics between BPA and BPS were also highlighted. Subsequently, the data collected during the exposures were used to build a physiologically based TK model (PBTK) for BPA, then a PBTK model coupled with TD sub-models (PBTK-TD) describing the dynamics of certain immunomarkers in the stickleback. Finally, a last PBTK-TD model was built to demonstrate the feasibility of this modelling approach for integrating exposure conditions more representative of those in the natural environment, i.e. for a mixture of substances. Taken as a whole, this thesis demonstrates the attractiveness of coupling the experimental approach consisting in measuring biomarkers and modelling.Les biomarqueurs sont des outils d'un grand intérêt mis en oeuvre pour établir un diagnostic de risque environnemental pour les écosystèmes aquatiques. Néanmoins, la mesure de ces marqueurs sub-individuels présentent encore certaines limitations pour l'évaluation de la qualité des écosystèmes, parmi lesquelles la caractérisation des dynamiques parfois complexes de réponses de ces effets non-léthaux en fonction du temps ou de la dose ou encore l'extrapolation des réponses d'une échelle d'organisation biologique à une autre. Une des solutions semblant prometteuses pour caractériser la dynamique de ces réponses dans une optique de changement d’échelle serait d’intégrer les biomarqueurs à des modèles mécanistiques permettant de prédire cette dynamique et d’expliquer les mécanismes sous-jacents à l’apparition des effets. Ainsi, ce travail de thèse propose de construire des modèles mécanistiques de toxicocinétique et toxicodynamie à base physiologique (PBTK-TD) pour mieux caractériser et mieux comprendre les dynamiques de réponse des biomarqueurs. Dans ce cadre, pour aborder cette problématique, une stratégie décomposée en deux sous-parties a été utilisée. Tout d’abord une étude de la partie « toxico-cinétique » ou TK a permis de relier la dose externe, présente dans l’environnement, à la dose interne, présente dans l’organisme. Puis, la partie « toxico-dynamique » ou TD a été développé pour faire le lien entre la dose interne et l’effet. Dans un premier temps, ce travail de thèse a consisté à collecter un ensemble de données TK et TD chez notre espèce-modèle, l’épinoche à trois épines, sur une famille de molécules, les bisphénols, et plus particulièrement, le BPA, le BPS et le BPF. Ces données récoltées à partir d’expositions de courte durée (sept jours de contamination et sept jours de dépuration) et d’une exposition de longue durée (21 jours) ont tout d’abord permis de comparer les effets de modulation des bisphénols sur les biomarqueurs. Les marqueurs de l’immunité innée ont notamment été fortement impactés par ces substances. Des différences de cinétique entre le BPA et le BPS ont par ailleurs été mise en avant. Par la suite, les données collectées au cours des expositions ont été utilisée pour construire un modèle TK à base physiologique (PBTK) pour le BPA, puis un modèle PBTK couplé à des sous-modèles TD (PBTK-TD) décrivant la dynamique de certains immunomarqueurs. Enfin, un dernier modèle PBTK-TD a été construit pour démontrer la faisabilité de cette démarche de modélisation pour intégrer des conditions d’exposition plus représentatives de celles du milieu naturel, i.e. pour un mélange de substances. Considéré dans son ensemble, ce travail de thèse démontre l’attractivité du couplage entre l’approche expérimentale par la mesure de biomarqueurs et la modélisation
Progrès vers l'imagerie par microscopie de fluorescence d'un gaz quantique de strontium
No full textIn this thesis, we discuss the progress made in developing a quantum gas microscope for the study of out-of-equilibrium dynamics in isolated quantum systems after a quench. The prospect of this work is to study the relaxation dynamics of strontium atoms in a 2D optical lattice, described by the Bose-Hubbard model.We present the experimental apparatus developed for the laser cooling and trapping of strontium. In particular, we describe the simulation and implementation of a new collimation setup for the atomic beam. The different stages of laser cooling down to the microkelvin are presented. Finally, we describe the optical dipole trap implementations used to transport the atomic cloud between our two vacuum chambers and trap the atoms in a 2D optical lattice.We also present in detail the work done to prepare the fluorescence imaging stage of the experiment. We describe a new algorithm to analyze future microscope images and compare it to standard methods. With this algorithm, we explore the resolution and signal-to-noise ratio limits required to reconstruct the atom distribution with single-site and single-atom sensitivities. We also performed computations of the AC-Stark shifts for strontium at 1064nm for the ground and excited state (3P1) to evaluate the trap parameters during the imaging. Finally, we compute the dynamics of a trapped atom in the optical lattice. We calculate the number of scattered photons and the lifetime of the atom in the trap and discuss the cooling mechanisms at play.Dans cette thèse, nous discutons des progrès réalisés dans le développement d'un microscope à gaz quantique pour l'étude de la dynamique hors équilibre dans des systèmes quantiques isolés après un quench. La perspective de ce travail est d'étudier la dynamique de relaxation des atomes de strontium dans un réseau optique 2D, décrit par le modèle de Bose-Hubbard.Nous présentons le dispositif expérimental développé pour le refroidissement et le piégeage du strontium par laser. En particulier, nous décrivons la simulation et la mise en œuvre d'un nouveau dispositif de collimation du faisceau atomique. Les différentes étapes du refroidissement laser jusqu'au microkelvin sont présentées. Enfin, nous décrivons les implémentations du piège dipôle optique utilisé pour transporter le nuage atomique entre nos deux chambres à vide et piéger les atomes dans un réseau optique 2D.Nous présentons également en détail le travail effectué pour préparer l'étape d'imagerie de fluorescence de l'expérience. Nous décrivons un nouvel algorithme pour analyser les futures images du microscope et le comparons aux méthodes standards. Avec cet algorithme, nous explorons les limites de résolution et de rapport signal à bruit nécessaires pour reconstruire la distribution des atomes avec des sensibilités au site unique et à l'atome unique. Nous avons également effectué des calculs de lightshifts pour le strontium à 1064nm pour l'état fondamental et excité (3P1) afin d'évaluer les paramètres du piège pendant l'imagerie. Enfin, nous calculons la dynamique d'un atome piégé dans le réseau optique. Nous calculons le nombre de photons diffusés et la durée de vie de l'atome dans le piège et discutons des mécanismes de refroidissement mis en jeu
Intégration de la qualité de l'air intérieur dans l'analyse du cycle de vie des bâtiments
No full textHuman health impacts of indoor air quality (IAQ), one of the main causes of global death, are integrated to the life cycle assessment (LCA) of buildings. Two main pollutants, whose indoor concentrations often exceed recommendations, are considered: volatile organic compounds (VOCs) and fine particulate matter (PM2.5), emitted by construction materials, occupants and their activities, or penetrating from outdoors. IAQ impacts are calculated in the number of healthy life years lost (DALYs), a unit common to LCA. Pollutants can be evacuated by adequate ventilation, but impacts of heat consumption are potentially high. By integrating IAQ to LCA, optimal ventilation rates can be identified in order to reduce total impacts on the whole life cycle of the building.Les impacts de la qualité de l’air intérieur (QAI), une des principales causes de mortalité dans le monde, sont intégrés à l’analyse de cycle de vie (ACV) du bâtiment. Deux principaux polluants, dont les concentrations intérieures dépassent souvent les recommandations, sont considérés : les composés organiques volatils (COV) et les particules fines (PM2.5), provenant des matériaux de construction, de l’extérieur, des occupants et de leurs activités en intérieur. Les impacts sont calculés en nombre d’années de vie en bonne santé perdues (DALYs), unité commune à l’ACV. Les polluants sont évacués avec une bonne ventilation, mais les impacts de la consommation d’énergie pour le chauffage sont potentiellement augmentés. La prise en compte de la QAI dans l’ACV permet de trouver les débits optimaux de ventilation qui permettent de réduire les impacts totaux sur tout le cycle de vie du bâtiment
Ni lois, ni centres : gouverner par les transactions avec les blockchains
No full textBlockchain designers invent new ways of relating through digital infrastructures. They are developed both within public and private institutions and by cryptocurrency communities that seek to avoid these institutions. This thesis aims to capture the political dimensions of this innovation process by reporting on the activity of developers, engineers, entrepreneurs, investors, corporate executives and activists. It is based on a multi-sited ethnographic investigation of the Ethereum design process between 2018 and 2020 in France, Singapore and online. This thesis is situated at the intersection of Science & Technology Studies (STS), digital sociology, and social studies of the economy. The designers have a vision: a world devoid of administrative, economic, legal or technical center; a world in which each person sovereignly formulates his or her relations. They make it happen by developing network protocols, software and business models that give relationships a particular form: the transaction. The thesis analyzes this engineering as an original way of governing relationships. This governance by transactions is conceived by two operations on transactions (registration and programming) integrated in devices that are financed and diffused through extended associative and entrepreneurial networks. Symmetrically, some designers seek to govern the design activity itself through transactionsLes concepteurs des blockchains inventent des manières d’entrer en relation par des infrastructures numériques. Elles sont développées aussi bien au sein d’institutions publiques et privées que par des communautés de cryptomonnaies qui cherchent à éviter ces institutions. Cette thèse vise à saisir les dimensions politiques de ce processus d’innovation en rendant compte de l’activité de développeurs, d’ingénieurs, d’entrepreneurs, d’investisseurs, de cadres d’entreprises et de militants. Elle s’appuie sur une enquête ethnographique multi-située du processus de conception d’Ethereum entre 2018 et 2020 en France, à Singapour et en ligne. Cette thèse se situe au croisement des études sociales des sciences et des techniques (STS), de la sociologie du numérique et des études sociales de l’économie. Les concepteurs ont une vision : un monde dépourvu de centres administratifs, économiques, juridiques et techniques ; un monde où chacun formule souverainement ses relations. Ils le font advenir en développant des protocoles réseaux, des logiciels et des modèles d’affaires qui donnent aux relations une forme particulière : la transaction. La thèse analyse cette ingénierie comme une manière originale de gouverner les relations. Cette gouvernance par les transactions suppose deux opérations (inscription et programmation) par des dispositifs conçus, financés et diffusés au travers de réseaux associatifs et entrepreneuriaux étendus. Symétriquement, certains concepteurs cherchent à gouverner l’activité de conception elle-même par les transactions