Laboratoire de Physique Théorique
Thèses en ligne de l'Université Toulouse III - Paul SabatierNot a member yet
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Approche intégrée du contrôle des strongyloses gastro-intestinales chez les ovins en région Nouvelle-Aquitaine
Get PDFLes strongyloses gastro-intestinales provoquent des pertes économiques importantes en élevage ovin et leur maîtrise par des traitements anthelminthiques est de plus en plus compliquée. Le premier objectif de ces travaux de thèse était d'évaluer l'efficacité de certains antiparasitaires en élevage. Une espèce de strongle gastro-intestinal, Haemonchus contortus, est maintenant résistante à l'éprinomectine dans le bassin ovin laitier Ossau-Iraty. De plus, les premiers défauts d'efficacité du diclazuril sur Eimeria crandallis ont été caractérisés en ovin allaitant en France. Face à l'émergence de multirésistance aux traitements chimiques, des solutions alternatives doivent être mises en place. Le second objectif de thèse était de poursuivre les travaux de sélection génétique de la résistance des ovins aux strongles gastro-intestinaux. La sélection génétique sur phénotypage de béliers en race Manech Tête Rousse, Basco- Béarnaise et Rouge de l'Ouest a été poursuivie. Dans les races ovines laitières (Manech Tête Rousse et Basco- Béarnaise) des Pyrénées, les corrélations génétiques entre caractère de résistance et caractère de production sont le plus souvent défavorables, de manière plus accentuée en race Basco-Béarnaise qu'en race Manech Tête Rousse. Toutefois la co-sélection reste possible, même si le progrès génétique laitier sera ralenti. En race Rouge de l'Ouest, l'optimisation du protocole de phénotypage a été réalisée de façon à ce que son impact sur le protocole d'évaluation des aptitudes bouchères, réalisé de manière concomitante, soit le plus limité possible. Après avoir sélectionné des béliers plus résistants à ces parasites, le troisième objectif était de s'assurer qu'il n'y avait pas de sensibilité accrue à des protozoaires digestifs et que l'effet de la sélection sur les pères était bien retrouvé chez leurs filles en élevage et ce, dans des systèmes d'élevages variés. Des agnelles Manech Tête Rousse, issues de pères indexés sur le caractère de résistance aux strongles gastro-intestinaux, ont été suivies pendant leurs quatre premiers mois de vie. La sélection génétique de la résistance aux strongles gastro-intestinaux n'influence pas les infections asymptomatiques naturelles à Cryptosporidium spp. ni les intensités d'excrétions d'oocystes d'Eimeria spp. Les proportions des espèces d'Eimeria pathogènes (E. ovinoidalis et E. crandallis) sont également identiques quel que soit le statut du père. Des brebis de race Manech Tête Rousse et Basco-Béarnaise, issues de béliers indexés sur le caractère de résistance aux strongles gastro-intestinaux, ont été suivies sur un an et demi au pâturage. En Manech Tête Rousse, l'effet de l'index du père a été retrouvé au printemps où les brebis issues de pères résistants excrétaient moins d'œufs de strongles gastro-intestinaux que les brebis issues de pères sensibles. Lorsque H. contortus est présent en majorité dans l'helminthofaune, les proportions de cette espèce sont généralement plus faibles chez les brebis issues de béliers résistants.
Enfin, le dernier objectif de cette thèse était d'évaluer l'intérêt d'un alicament à base de plantes riches en tanin condensé (sainfoin et québracho) en élevage en suivant les recommandations du fabricant. L'alicament, bien que pratique dans son utilisation, n'a pas entrainé de diminution de l'intensité d'excrétion d'œufs de strongles gastro- intestinaux en comparaison d'un lot témoin. De plus, le coût de cet alicament est actuellement au moins le double d'un traitement anthelminthique. Ces travaux de thèse ont permis la poursuite de travaux sur les alternatives de lutte aux strongyloses gastro- intestinales chez les ovins. Ils ont également servi de base à d'autres projets de recherches et à du transfert technologique aux professionnels de la filière ovine en région Nouvelle Aquitaine.Gastrointestinal strongylosis causes important economic loss in sheep production and its control by anthelmintic treatments is increasingly complicated. The first objective of this thesis was to evaluate the efficiency of some antiparasitic molecules in sheep farms. A species of gastrointestinal nematode, Haemonchus contortus, is now resistant to eprinomectin in the Ossau-Iraty dairy sheep aera. In addition, the first losses of efficacy of diclazuril on Eimeria crandallis have been characterized in meat sheep farms in France. Faced with the emergence of multiresistance to chemical treatments, alternative solutions must be implemented. The second objective of the thesis was to continue the genetic selection of sheep resistance to gastrointestinal strongyles. The genetic selection on phenotyping of rams in Manech Tête Rousse, Basco-Béarnaise and Rouge de l'Ouest breeds was continued. In the dairy sheep breeds (Manech Tête Rousse and Basco-Béarnaise) of the Pyrénées, the genetic correlations between resistance and production traits are most often unfavorable, more so in the Basco- Béarnaise breed than in the Manech Tête Rousse breed. However, co-selection is still possible, even if the genetic progress for milk production will be slowed down. In the Rouge de l'Ouest breed, the optimization of the phenotyping protocol has been carried out in such a way that its impact on the evaluation protocol of the meat aptitudes, carried out concomitantly, is as limited as possible. After having selected rams more resistant to these parasites, the third objective was to ensure that there was no increased sensitivity to digestive protozoa and that the effect of the selection on the sires was effectively found in their daughters in various farming systems. Manech Tête Rousse ewe lambs, from sires indexed for resistance to gastrointestinal nematodes, were followed during their first four months of life. Genetic selection for resistance to gastrointestinal nematodes did not influence natural asymptomatic Cryptosporidium spp. infections or Eimeria spp. oocyst excretion intensities. The proportions of pathogenic Eimeria species (E. ovinoidalis and E. crandallis) were also identical regardless of sire status. Ewes of the Manech Tête Rousse and Basco-Béarnaise breeds, sired by rams indexed for resistance to gastrointestinal nematodes, were studied during one and a half year on pasture. In Manech Tête Rousse, the effect of the sire's index was found in the spring when ewes from resistant sires excreted fewer gastrointestinal nematode eggs than ewes from susceptible sires. When H. contortus is present in the majority of the helminthofauna, the proportions of this species are generally lower in ewes from resistant rams.
Finally, the last objective of this thesis was to evaluate the interest of an alicament based on plants rich in condensed tannin (sainfoin and québracho) in breeding following the manufacturer's recommendations. The alicament, although practical in its use, did not lead to a decrease in the intensity of excretion of gastrointestinal nematode eggs compared to a control group. Moreover, the cost of this drug is currently at least double that of an anthelmintic treatment. This thesis work has allowed the continuation of work on alternatives for the control of gastrointestinal strongylosis in sheep. It has also served as a basis for other research projects and technology transfer to professionals from the sheep industry in the New Aquitaine region (France)
Évaluation des performances des matériaux en terre crue par homogénéisation poro-mécanique analytique non linéaire
Get PDFLa terre crue est un matériau de construction très ancien dont l'utilisation s'est développée ces dernières années car il répond aux critères écologiques, économiques et sociétaux actuels. Cependant, les propriétés de la terre fluctuent grandement en fonction de sa composition. Pour déterminer le comportement du matériau, une campagne expérimentale est actuellement nécessaire avant toute utilisation. L'objectif de cette thèse est de proposer un modèle d'homogénéisation non linéaire capable de prédire les propriétés de la terre crue en fonction de sa composition. Ce modèle permettra ainsi de faciliter la procédure visant à déterminer si une terre est adéquate pour la construction. Afin de calibrer et valider le modèle numérique, une campagne expérimentale sur un matériau modèle est menée. Ce matériau est composé d'une argile pure non gonflante (matrice), la kaolinite, et d'un sable fin (inclusions) dans des proportions variables. Les principales propriétés mécaniques, thermiques et acoustiques de ces mélanges sont testées pour des teneurs en eau variables dans le but d'observer les effets de l'eau sur les propriétés du matériau. La terre crue est un matériau poreux non saturé dont les interactions microscopiques entre l'eau et le solide influent sur les propriétés macroscopiques. Par exemple, les pressions capillaires augmentent lors du séchage de la terre et engendrent une augmentation de la cohésion mais également un retrait important. De plus, la présence de grains de sable dans la matrice argileuse limite le retrait libre de la matrice, ce qui peut engendrer une perturbation locale de la contrainte à l'interface entre la matrice et les inclusions et peut alors initier une fissuration de la matrice. Dans cette thèse, un modèle d'homogénéisation non linéaire est développé. Il consiste dans un premier temps à déterminer analytiquement les états de contrainte et de déformation microscopiques en tout point du matériau hétérogène, ce qui permet d'appliquer des critères de fissuration locaux liés aux phénomènes physiques microscopiques causés par la présence d'eau. Dans un second temps, la loi de comportement macroscopique du matériau est déduite de la description du comportement microscopique de chacune des phases du matériau et elle est implantée dans un code aux éléments finis. Ces travaux de thèse se concluent par la validation du modèle par comparaison avec les résultats de la campagne expérimentale.Raw earth is a very old construction material whose use has grown in recent years because it meets current ecological, economic, and societal criteria. However, the properties of earth highly fluctuate depending on its composition. To determine the behavior of the material, an experimental campaign is currently necessary before any use. The objective of this thesis is to propose a non-linear homogenization model capable of predicting the properties of raw earth according to its composition. This model will thus facilitate the procedure for determining the suitability of a soil for use in construction. In order to calibrate and validate the numerical model, an experimental campaign on a model material is carried out. This material is composed of a pure non-swelling clay (matrix), kaolinite, and a fine sand (inclusions) in variable proportions. The main mechanical, thermal and acoustic properties of these mixtures are tested for variable water contents in order to observe the effects of water on the properties of the material. Raw earth is an unsaturated porous material whose microscopic interactions between water and solid influence its macroscopic properties. For example, capillary pressures increase during the drying of the soil and generate an increase in cohesion but also a significant shrinkage. In addition, the presence of sand grains in the clay matrix limits the free shrinkage of the matrix, which can generate a local stress disturbance at the interface between the matrix and the inclusions and then initiate the cracking of the matrix. In this thesis, a non-linear homogenization model is developed. Firstly, it consists in analytically determining the microscopic state of stress and strain at any point of the heterogeneous material, which makes it possible to apply local cracking criteria related to the microscopic physical phenomena caused by the presence of water. Secondly, the macroscopic constitutive law of the material is deduced from the description of the microscopic behavior of each phase of the material and is implemented in a finite element software. This manuscript concludes with the validation of the model by comparison with the results of the experimental campaign
Théorie locale et comportement en long temps des solutions des équations de Schrödinger non linéaires
Get PDFNotre recherche principale est d'étudier les équations de Schrödinger non linéaires, en particulier les équations de Schrödinger non linéaires dérivées. Notre premier objectif est de répondre aux questions sur l'existence et l'unicité des solutions, de considérer si le temps d'existence est fini ou infini et de vérifier si les solutions dépendent continuellement des données initiales ou non. Lorsque des solutions existent, nous étudions le comportement des solutions à des temps grands, en répondant à des questions sur la stabilité et l'instabilité des solitons/ondes stationnaires algébriques/ondes périodiques, l'existence de solutions d'explosion, l'existence de trains multi-solitons, et l'existence de trains multi kink-solitons. Le problème de Cauchy des équations de Schrödinger non linéaires dérivées a été traité plusieurs fois dans l'espace de Sobolev H^1(R). Le premier objectif principal est d'établir une théorie locale avec des conditions aux limites non nulles. Nous utilisons une méthode de transformation de jauge pour transférer l'équation d'origine dans un système sans termes dérivés. En étudiant le problème de Cauchy de ce système, on obtient les résultats pour l'équation originale.
Ensuite, nous considérons l'équation de Schrodinger non linéaire avec des non-linéarités dérivées dans le cas d'une demi-droite avec une condition aux limites de Robin. Nous prouvons l'existence de solutions d'explosion. De plus, nous prouvons que l'équation admet des solutions particulières appelées ondes stationnaires. Cette solution est un minimiseur d'un problème variationnel. Nous prouvons la stabilité et l'instabilité de ce type de solution en fonction du signe du paramètre de condition de Robin donné.
Ensuite, nous étudions la théorie multi solitons des équations de Schrödinger non linéaires dérivées. L'existence de ce type de solution montre qu'il existe une solution globale avec un nombre arbitraire de données initiales. La méthode utilisée pour les équations de Schrödinger non linéaires classiques ne peut pas s'appliquer dans ce cas aux non linéarités dérivées. Nous profitons de la transformation de jauge pour surmonter cette difficulté. Enfin, nous considérons l'équation de Schrödinger non linéaire à puissance triple. Notre objectif est de prouver l'instabilité des ondes stationnaires algébriques, c'est-à-dire les ondes stationnaires de fréquence nulle. Notre motivation vient des travaux de Liu-Tsai-Zwiers où les auteurs ont donné une image de la stabilité et de l'instabilité des ondes stationnaires de triple puissance NLS en une dimension et des travaux de Fukaya-Hayashi où les auteurs ont démontré l'instabilité des ondes algébriques ondes dans le cas d'un NLS à double puissance.Our main research is to study nonlinear Schrodinger equations, especially derivative nonlinear Schrödinger equations. Our first goal is to answer questions about the existence and uniqueness of solutions, considering whether the time of existence is finite or infinite and checking whether solutions depend continuously on initial data or not. When solutions exist, we study the behaviour of solutions at large times, answering questions about stability and instability of solitons/algebraic standing waves/periodic waves, the existence of blow-up solutions, the existence of multi-soliton trains, and the existence of multi kink-soliton trains. The Cauchy problem of the derivative nonlinear Schrodinger equations was treated many in the Sobolev space H^1(R). The first main goal is to establish local theory with nonvanishing boundary conditions. We use a Gauge transform method to transfer the original equation into a system without derivative terms. By studying the Cauchy problem of this system, we obtain the results for the original equation. Next, we consider the nonlinear Schrodinger equation with derivative nonlinearities in half-line case with Robin boundary condition. We prove the existence of blow-up solutions. Moreover, we prove that the equation admits the special solutions which are called standing waves. This solution is a minimizer of a variational problem. We prove the stability and instability of this kind of solution depending on the sign of the given Robin condition parameter. Next, we investigate the multi solitons theory of derivative nonlinear Schrodinger equations. The existence of this kind of solution shows that there exists a global solution with an arbitrary large of initial data. The method used for classical nonlinear Schrodinger equations can not apply in this case with derivative nonlinearities. We take advantage of Gauge transform to overcome this difficulty. Finally, we consider the nonlinear Schrodinger equation with triple power. Our goal is to prove the instability of algebraic standing waves i.e the standing waves with zero frequency. Our motivation is from the work of Liu-Tsai-Zwiers where the authors gave a picture of the stability and instability of standing waves of triple power NLS in one dimension and the work of Fukaya-Hayashi where the authors proved the instability of algebraic waves in the case of double power NLS
Risques médicamenteux et purpura thrombopénique immunologique primaire de l'adulte : approche pharmacoépidémiologique de trois problématiques
Get PDFLe purpura thrombopénique immunologique (PTI) est une maladie auto-immune rare avec un risque de saignement spontané, mais aussi de thrombose dont la prise en charge est particulièrement difficile. Le traitement de première intention repose sur les corticoïdes, plus ou moins les immunoglobulines intraveineuses (IgIV). Les agonistes du récepteur de la thrombopoïétine (AR-TPO ; eltrombopag et romiplostim) sont les médicaments privilégiés en deuxième ligne. Nous avons sélectionné trois questions pharmacoépidémiologiques pour mieux comprendre la maladie et sa prise en charge. Dès les études précliniques, un risque de survenue de cataracte associé à l'exposition à l'eltrombopag a été évoqué, alors que le risque est inconnu chez les patients en vie réelle. Les AR-TPO ainsi que les corticoïdes et les IgIV sont suspectés d'augmenter le risque de thrombose, ce qui n'a pas été mesuré en vie réelle et ajusté sur les autres facteurs de risque. Enfin, à l'instar d'autres maladies auto-immunes, le risque de PTI après une vaccination est débattu, notamment après le vaccin contre la grippe. Nos travaux de thèse avaient pour objectif de répondre à ces trois questions importantes pour la pratique clinique. Nous avons utilisé une approche pharmacoépidémiologique basée sur la cohorte FAITH (NCT03429660) incluant tous les patients adultes présentant un PTI primaire incident depuis 2009 (n=9885), construite sur la base du Système des Données de Santé (SNDS) ; trois études ont été menées avec des méthodes spécifiques pour chacune des questions. Dans une étude cas-témoins nichée, nous n'avons trouvé aucune association entre l'exposition à l'eltrombopag et la survenue d'une chirurgie de cataracte après ajustement sur les facteurs de risque de cataracte tels que le diabète et l'exposition aux corticostéroïdes (Lafaurie et al., Br J Haematol, 2020). L'exposition aux AR-TPO était associée à la survenue d'hospitalisation pour thrombose veineuse et artérielle après ajustement pour les facteurs de risque individuels et les autres traitements prothrombotiques du PTI (corticoïdes, IgIV et splénectomie) dans une étude de cohorte utilisant des expositions variables dans le temps (Lafaurie et al. Br J Haematol, 2021). En utilisant des méthodes autocontrôlées (self-controlled case series et case crossover) et une méthode cas-témoins (témoins issus de la population générale), nous n'avons pas trouvé d'association entre la vaccination contre la grippe et la survenue du PTI (Lafaurie et al., JAMA Intern Med, 2022). Ainsi, ces travaux de thèse ont fourni des résultats importants pour la pratique clinique sur des questions controversées.Immune thrombocytopenia (ITP) is a rare autoimmune disease with a risk of spontaneous bleeding, but also of thrombosis, whose management is particularly challenging. First-line therapy is based on corticosteroids more or less intravenous immunoglobulin (IVIg). Thrombopoietin receptor agonists (TPO-RAs; eltrombopag and romiplostim) are the preferred second-line treatments. We selected three pharmacoepidemiological issues to better understand the disease and its management. Eltrombopag exposure was associated with risk of cataract since the preclinical studies, while the risk is unknown in patients. TPO-RAs as well as corticosteroids and IVIg are suspected to increase the risk of thrombosis, which has not been measured in the real-world, adjusted for other risk factors. As for many other autoimmune diseases, the risk of ITP following vaccination is debated, especially with the influenza vaccine. In our thesis, we aimed to assess these three important issues for clinical practice. We used a population-based pharmacoepidemiological approach based on the FAITH cohort (NCT03429660) including all adult patients with primary incident ITP since 2009 (n=9,885) built on the National Health Database (Système National des Données de Santé, SNDS); three studies with specific designs and methods dedicated to assess each issue were conducted.
In a nested case-control study, we found no association between eltrombopag exposure and the occurrence of cataract surgery after adjustment for cataract risk factors such as diabetes and corticosteroids exposure (Lafaurie et al., Br J Haematol, 2020). Exposure to TPO-RAs was associated with hospitalization for venous and arterial thrombosis after adjustment for individual risk factors and other prothrombotic ITP treatments (corticosteroids, IgIV and splenectomy) in a cohort study using time-varying exposures (Lafaurie et al., Br J Haematol, 2021). Using self-controlled designs (self-controlled case series and case crossover) and a case-control design with controls from the general population, we found no association between influenza vaccination and the occurrence of ITP (Lafaurie et al., JAMA Intern Med, 2022). In conclusion, this thesis provided important findings for clinical practice on controversial issues
Essais sur l'organisation industrielle appliquée au transport aérien
No full textCette thèse se compose de trois chapitres. Le premier chapitre développe le modèle théorique de différenciation des produits sous un marché non couvert pour accéder à la technologie de l'hydrogène dans le transport aérien dans le cadre de la crise actuelle de Covid-19 et le fait que le mouvement de honte des vols pousse certains consommateurs à quitter le marché. Dans le cadre du projet PIPAA (Fuel Cells for Aerospace Applications), l'aéroport de Toulouse-Blagnac vise à réduire les émissions polluantes des aéroports en accueillant un système de pile à combustible à hydrogène pour des solutions de roulage électrique au sol. En raison du coût élevé de la technologie de l'hydrogène, nous explorons la dimension de la valorisation du passager en tant que caractéristiques de différenciation horizontale et verticale du produit aérien. Le résultat principal est l'évolution de la stratégie d'adoption et de la couverture du marché avec l'appréciation croissante des consommateurs pour la qualité. De cette dynamique, nous justifions l'intervention du régulateur et tirons plusieurs implications politiques intéressantes. Le deuxième chapitre consiste en deux travaux de simulation. La première partie utilise le modèle de jeu évolutif pour étudier l'adoption de la technologie de l'hydrogène dans le transport aérien et les politiques de subventions gouvernementales connexes. La question de recherche est que dans le cadre du marché national du réseau de transport aérien, une fois l'infrastructure disponible, comment les taux d'adoption varieront-ils pour les différents types de technologie de l'hydrogène? Nous avons constaté que lorsque les taux d'adoption dépassent le point interne fixe, les taux d'adoption convergent vers l'équilibre d'adoption complet. Sinon, le marché se retrouvera avec l'équilibre de non adoption. L'adoption de la technologie de l'hydrogène nécessite le soutien du secteur public car le point de selle est trop élevé pour être atteint sur le marché. Enfin, nous discutons de l'incertitude et des implications politiques, telles que les contrats de subvention à prix coûtant majoré et les contrats de subvention à prix fixe, et trouvons les nouvelles conditions pour une adoption complète. La deuxième partie du chapitre sur la simulation appartient à la littérature croissante sur la politique de concurrence et de régulation, qui se spécialise dans la recherche d'un moyen efficace de fixer une sanction pécuniaire ex ante pour les ententes en comparant les sanctions conventionnelles basées sur les revenus illégaux avec la nouvelle sanction basée sur les ententes. surcharges. Le mot « efficace » fait référence à une baisse du prix des ententes et à une diminution de la stabilité des ententes (dissuasion). la simulation aboutit à des circonstances plus réalistes.Nous constatons qu'il existe un arbitrage entre le niveau des prix des ententes et l'efficacité en termes de dissuasion. Le troisième chapitre étudie les structures de marché et le comportement des consommateurs des marchés aériens européens en utilisant les données réelles en 2015. Du côté de la demande, nous appliquons le modèle logit emboîté utilisant des variables instrumentales et la méthode des moments généralisés (GMM). A partir des données financières des aéroports, nous avons le profit et les revenus commerciaux des aéroports pour rédiger le programme des aéroports avec l'indication du type de régulation (simple-till, dual-till, ou mixed-till). En combinant la demande et l'offre côté compagnie aérienne, nous obtenons le coût marginal estimé qui lie l'activité aéronautique pour les aéroports. Ainsi, le pourcentage que les aéroports prélèvent sur le chiffre d'affaires commercial peut être calibré. Nous avons donc une relation fonctionnelle entre les redevances aéronautiques et les redevances du côté commercial. Une analyse contrefactuelle est mise en œuvre pour examiner la structure des prix des aéroports des deux côtés.This thesis consists of three chapters. The first chapter develops the theoretical product differentiation model under uncovered market to access hydrogen technology at air transport under the current Covid-19 crisis and the fact that flight shame movement makes some consumers quit the market. In the context of the PIPAA (Fuel Cells for Aerospace Applications) project, Toulouse-Blagnac Airport aims to reduce polluting emissions in airports by welcoming a hydrogen fuel cell system for electric ground taxiing solutions. Due to the high cost of hydrogen technology, we explore the dimension of the passenger's valuation as the horizontal and vertical differentiation characteristics of the air product. The main result is the evolution of adoption strategy and market coverage with increasing consumers' valuation for quality. From this dynamic, we justify the regulator's intervention and draw several interesting policy implications such as the minimum subsidy level and educational advertising. The theoretical contribution of this paper is in adding vertical differentiation to the horizontal differentiation model to uncover the market to assess green innovation with heterogeneous consumers' consciousness and efficiency gain.
The second chapter consists of two simulation works. The first part uses the evolutionary game model to investigate the adoption of hydrogen technology in air transport and the related government's subsidy policies. The research question is that under the national market of the air transport network, after the infrastructure is available, how will the adoption rates vary for the different types of hydrogen technology? We found that when the adoption rates exceed the fixed internal point, the adoption rates will converge to the complete adoption equilibrium. Otherwise, the market will end up with the no adoption equilibrium. The adoption of hydrogen technology requires the support of the public sector because the saddle point is too high to achieve in the market. Finally, we discuss uncertainty and policy implications, such as cost-plus subsidy contracts and fixed-price subsidy contracts, and find the new conditions for full adoption. A large number of airports and airlines, which can raise antitrust issues. The second part of the simulation chapter belongs to the growing literature on competition and regulation policy, which specializes in searching for an efficient way to set ex-ante pecuniary penalty for cartels by comparing conventional penalties based on illegal revenue with the new penalty based on cartel overcharges. The word 'efficient" referred to lower cartel price and decreased cartel stability (deterrence). The main contribution of this paper is to extend the previous study from a linear homogeneous product demand model to a BLP product differentiated demand model to compare the two regimes with simulation results in more realistic circumstances. We find that there is a trade-off between the level of cartel prices and the effectiveness in terms of deterrence. The third chapter studies the market structures and consumers behavior of European airline markets using the real data in 2015. On the demand side, we apply the nested-logit model using instrumental variables and the generalized method of moments (GMM). From the airports' financial data, we have airports' profit and commercial revenue to write the airports program with the indication of the regulation type (single-till, dual-till, or mixed-till). Combining the demand and airline side supply, we get the estimated marginal cost which links the aeronautical activity for the airports. Thus, the percentage that airports charge from the commercial turnover can be calibrated. We, therefore, have a functional relationship between the aeronautical charges and the charges for the commercial side. Counterfactual analysis is implemented to examine the airports' price structure for the two sides
Interactions métal/ligand à la surface d’oxydes métalliques et de nanostructures
Get PDFLa présente thèse étudie les oxydes métalliques et leur engagement dans les différents domaines. Nous avons concentré nos travaux sur les domaines de la géochimie environnementale, du patrimoine culturel et de la photocatalyse basée sur les interactions des oxydes métalliques. Géochimie environnementale. Les ZnO sont des systèmes courants présents dans divers contextes et également des systèmes modèles largement étudiés. Les nanoparticules de ZnO se trouvent dans le sol et l'eau, il est donc important d'étudier le devenir et le comportement de ce matériau dans l'environnement, et les isotopes sont des outils efficaces pour atteindre cet objectif. Des simulations informatiques peuvent compléter l'analyse directe des matériaux de ces systèmes. En particulier, nous avons concentré notre étude théorique sur l'évaluation de l'effet de surface sur la signature isotopique. Les nanoparticules de ZnO ont-elles une composition isotopique de Zn différente de celle des cristaux de ZnO en vrac dans des conditions d'équilibre ? Afin de répondre à cette question, nous avons effectué des calculs de structure et de fréquence basés sur la DFT sur différents modèles structurels. Les propriétés isotopiques sont ensuite déterminées à partir des fréquences vibrationnelles. Trois types de modèles structuraux ont été considérés : la structure brute du ZnO, les surfaces des dalles (1 0 1 ¯ 0) et (2 1 ¯ 1 ¯ 0), et une nanoparticule modèle. Les résultats obtenus permettent de discuter de l'effet de surface et des propriétés isotopiques des nanoparticules de ZnO. Héritage culturel. Des stratégies avancées de modélisation informatique ont été appliquées au patrimoine culturel pour comprendre les processus de dégradation des matériaux de peinture. La dégradation du ZnO conduit à la formation de complexes d'ions Zn et d'acides gras. S'agissant d'un problème sérieux affectant l'apparence des peintures à l'huile, il est pertinent de caractériser la structure de ces complexes pour comprendre les voies réactionnelles de ce processus de dégradation. Des calculs DFT ont été effectués pour étudier l'adsorption d'acétate et d'acide acétique sur des amas de ZnO et la formation de complexes Zn-acétate. Les acides carboxyliques avec des chaînes alkyles plus longues ont ensuite été étudiés comme modèles plus réalistes d'acides gras. Des calculs DFT utilisant une dalle périodique de ZnO ont été effectués pour comparer les résultats obtenus à différents niveaux de théorie. Les calculs d'optimisation et les énergies de formation des systèmes couplés ZnO@carboxylate et la thermodynamique conduisant à d'éventuels produits de dégradation ont été calculés. Nos résultats mettent en évidence le potentiel des calculs DFT pour mieux comprendre la dégradation des peintures dans le but de renforcer les stratégies des peintures. En photocatalyse, des réactions peuvent avoir lieu en utilisant la lumière et un semi-conducteur : dans ce mécanisme, une paire électron-trou est générée lors de l'exposition d'un matériau semi-conducteur à la lumière, puis l'électron excité est utilisé pour réduire une espèce acceptrice tandis que le trou peut simultanément s'oxyder une espèce donneuse. Les propriétés photocatalytiques du TiO2 en font un photocatalyseur idéal. Il affiche une énergie de bande interdite élevée et est connu pour rendre le processus de dégradation photocatalytique peu coûteux et facile sous la lumière du soleil. Le ZnO a également montré un immense potentiel en tant que photocatalyseurs et présente des propriétés similaires à celles du TiO2. Ce travail donne un aperçu des effets de la photocatalyse pour dégrader le coronavirus à l'aide de semi-conducteurs d'oxyde métallique TiO2 et ZnO. Dans cette étude préliminaire, nous nous sommes concentrés sur l'interaction entre TiO2 / ZnO et des modèles de phospholipides qui assemblent l'environnement du coronavirus et pourraient s'adsorber à la surface, en utilisant différents modèles et méthodes pour calculer l'énergie associée à l'adsorption du phospholipide au niveau de l'oxyde métallique surface.The present thesis studies metal oxides and their engagement in the different domains. We focused our work on environmental geochemistry, cultural heritage, and photocatalysis fields based on metal oxides interactions.
Environmental geochemistry. ZnO are common systems present in various contexts and also model systems widely studied. ZnO nanoparticles are found in soil and water, it is therefore important to study the fate and behavior of this material in the environment, and isotopes are efficient tools for achieving this goal. Computer simulations can complement the direct materials analysis of these systems. In particular, we focused our theoretical study on the assessment of the surface effect on the isotopic signature. Do ZnO nanoparticles have different Zn isotope composition from bulk ZnO crystals in equilibrium conditions? In order to address this question, we performed structure and frequency calculations based on DFT on various structural models. Isotopic properties are then determined from the vibrational frequencies. Three kinds of structural models were considered: ZnO bulk structure, the slab surfaces (1 0 1 ¯ 0) and (2 1 ¯ 1 ¯ 0), and a model nanoparticle. The results obtained allow us to discuss the surface effect and the isotopic properties of ZnO nanoparticles. Cultural heritage. Advanced computational modelling strategies have been applied to cultural heritage to understand the degradation processes of painting materials. The degradation of ZnO leads to the formation of complexes of Zn ions and fatty acids. Being a serious problem affecting the appearance of oil paintings, it is relevant to characterize the structure of these complexes to understand the reaction pathways of this degradation process. DFT calculations have been performed to investigate the adsorption of acetate and acetic acid on ZnO clusters and the formation of Zn-acetate complexes. Carboxylic acids with longer alkyl chains have then been investigated as more realistic models of fatty acids. DFT calculations using a periodic ZnO slab have been performed to compare the obtained results at different levels of theory. Optimization calculations and formation energies of ZnO@carboxylate coupled systems and the thermodynamics leading to possible degradation products have been computed. Our results highlight the potential of DFT calculations for better understanding paint degradation with the aim of strengthening strategies of paintings.
In photocatalysis, reactions can take place using light and a semiconductor: in this mechanism, an electron-hole pair is generated upon exposure of a semiconductor material to light, then the excited electron is used to reduce an acceptor species while the hole can simultaneously oxidize a donor species. The photocatalytic properties of TiO2 make it an ideal photocatalyst. It displays high bandgap energy and is known to make photocatalytic degradation process inexpensive and easy under sunlight. ZnO has also shown immense potential as photocatalysts and exhibits similar properties to TiO2. This work provides insight into the effects of photocatalysis to degrade coronavirus using TiO2 and ZnO metal oxide semiconductors. In this preliminary study, we focused on the interaction between TiO2 / ZnO and phospholipid models which assemble the environment of the coronavirus and could adsorb on the surface, employing different models and methods to calculate the energy associated to the adsorption of phospholipid at the metal oxide surface
Event detection on streams of short texts for decision-making
Get PDFL'objectif de cette thèse est de concevoir d'évènements sur les réseaux sociaux permettant d'assister les personnes en charge de prises de décisions dans des contextes industriels. Le but est de créer un système de détection d'évènement permettant de détecter des évènements à la fois ciblés, propres à des domaines particuliers mais aussi des évènements généraux. En particulier, nous nous intéressons à l'application de ce système aux chaînes d'approvisionnements et plus particulièrement celles liées aux matières premières. Le défi est de mettre en place un tel système de détection, mais aussi de déterminer quels sont les évènements potentiellement impactant dans ces contextes. Cette synthèse résume les différentes étapes des recherches menées pour répondre à ces problématiques. Architecture d'un système de détection d'évènements Dans un premier temps, nous introduisons les différents éléments nécessaires à la constitution d'un système de détection d'évènements. Ces systèmes sont classiquement constitués d'une étape de filtrage et de nettoyage des données, permettant de s'assurer de la qualité des données traitées par le reste du système. Ensuite, ces données sont représentées de manière à pouvoir être regroupées par similarité. Une fois ces regroupements de données établis, ils sont analysés de manière à savoir si les documents les constituants traitent d'un évènement ou non. Finalement, l'évolution dans le temps de ces évènements est suivie. Nous avons proposé au cours de cette thèse d'étudier les problématiques propres à chacune de ces étapes. Représentation textuelles de documents issus des réseaux sociaux Nous avons comparé différentes méthodes de représentations des données textuelles, dans le contexte de notre système de détection d'évènements. Nous avons comparé les performances de notre système de détection à l'algorithme First Story Detection (FSD), un algorithme ayant les mêmes objectifs. Nous avons d'abord démontré que le système que nous proposons est plus performant que le FSD, mais aussi que les architectures récentes de réseaux de neurones (transformeur) sont plus performantes que TF-IDF dans notre contexte, contrairement à ce qui avait été montré dans le contexte du FSD. Nous avons ensuite proposé de combiner différentes représentations textuelles afin d'exploiter conjointement leurs forces. Détection d'évènement, suivi et évaluation Nous avons proposé des approches pour les composantes d'analyse de regroupement de documents ainsi que pour le suivi de l'évolution de ces évènements. En particulier, nous utilisons l'entropie et la diversité d'utilisateurs introduits dans [Rajouter les citations] pour évaluer les regroupements. Nous suivons ensuite leur évolution au cours du temps en faisant des comparaisons entre regroupements à des instants différents, afin de créer des chaînes de regroupements. Enfin, nous avons étudié comment évaluer des systèmes de détection d'évènements dans des contextes où seulement peu de données annotées par des humains sont disponibles. Nous avons proposé une méthode permettant d'évaluer automatiquement les systèmes de détection d'évènement en exploitant des données partiellement annotées. Application au contexte des matières premières. Afin de spécifier les types d'évènements à superviser, nous avons mené une étude historique des évènements ayant impacté le cours des matières premières. En particulier, nous nous sommes focalisé sur le phosphate, une matière première stratégique. Nous avons étudié les différents facteurs ayant une influence, proposé une méthode reproductible pouvant être appliquée à d'autres matières premières ou d'autres domaines. Enfin, nous avons dressé une liste d'éléments à superviser pour permettre aux experts d'anticiper les variations des cours.The objective of this thesis is to design an event detection system on social networks to assist people in charge of decision-making in industrial contexts. The event detection system must be able to detect both targeted, domain-specific events and general events. In particular, we are interested in the application of this system to supply chains and more specifically those related to raw materials. The challenge is to build such a detection system, but also to determine which events are potentially influencing the raw materials supply chains. This synthesis summarizes the different stages of research conducted to answer these problems.
Architecture of an event detection system First, we introduce the different building blocks of an event detection system. These systems are classically composed of a data filtering and cleaning step, ensuring the quality of the data processed by the system. Then, these data are embedded in such a way that they can be clustered by similarity. Once these data clusters are created, they are analyzed in order to know if the documents constituting them discuss an event or not. Finally, the evolution of these events is tracked. In this thesis, we have proposed to study the problems specific to each of these steps. Textual representation of documents from social networks
We compared different text representation models, in the context of our event detection system. We also compared the performances of our event detection system to the First Story Detection (FSD) algorithm, an algorithm with the same objectives. We first demonstrated that our proposed system performs better than FSD, but also that recent neural network architectures perform better than TF-IDF in our context, contrary to what was shown in the context of FSD. We then proposed to combine different textual representations in order to jointly exploit their strengths.
Event detection, monitoring, and evaluation We have proposed different approaches for event detection and event tracking. In particular, we use the entropy and user diversity introduced in ... to evaluate the clusters. We then track their evolution over time by making comparisons between clusters at different times, in order to create chains of clusters. Finally, we studied how to evaluate event detection systems in contexts where only few human-annotated data are available. We proposed a method to automatically evaluate event detection systems by exploiting partially annotated data. Application to the commodities context
In order to specify the types of events to supervise, we conducted a historical study of events that have impacted the price of raw materials. In particular, we focused on phosphate, a strategic raw material. We studied the different factors having an influence, proposed a reproducible method that can be applied to other raw materials or other fields. Finally, we drew up a list of elements to supervise to enable experts to anticipate price variations
Synthèse et caractérisation de nanoparticules bimétalliques NiFe et applications en catalyse
No full textÀ travers l'utilisation de ressources dites renouvelables (biomasse, eau) et le développement de "nanocatalyseurs" permettant l'amélioration des performances catalytiques, deux applications ont été étudiées dans ce projet : (1) l'hydrogénation des sucres en polyols, en particulier l'hydrogénation sélective du xylose en xylitol, molécule d'intérêt dans l'industrie principalement agroalimentaire en tant qu'édulcorant ; et (2) l'électrolyse de l'eau pour la formation de dihydrogène, en particulier la réaction d'oxydation de l'eau en dioxygène, étape limitante du processus de scission de l'eau. A cette fin, nous avons considéré la synthèse de nanocatalyseurs modèles consistant en des nanoparticules (NPs) bimétalliques à base de Ni et de Fe, dans l'objectif de remplacer les catalyseurs de métaux nobles (Ru, Pd, Ir, etc.) faisant actuellement référence pour ces applications. Selon une approche organométallique, permettant le contrôle des paramètres physicochimiques des NPs (taille, composition, ordre chimique, structure), différents systèmes de NPs bimétalliques NiFe ont été développés en variant les paramètres de synthèse (nature du précurseur, nature du solvant, absence/présence d'un stabilisant additionnel, température). Ainsi, des NPs quasi sphériques de petites tailles (1,5 - 3,5 nm) et dispersables en solution organique ou aqueuse ont été obtenues pour trois compositions en métaux : Ni1Fe1, Ni2Fe1, Ni1Fe9, avec des arrangements atomiques particuliers. Une ségrégation partielle des deux métaux est observée pour les NPs de compositions Ni1Fe1 et Ni2Fe1, synthétisé à l'aide des précurseurs {Fe[N(SiMe3)2]2}2, et Ni(COD)2, avec une position du Fe en surface et du Ni (cfc) au cœur, imputable en partie à la différence de cinétiques de décomposition/réduction des précurseurs métalliques utilisés. Pour la composition Ni1Fe9 synthétisée à partir des mêmes précurseurs métalliques, des NPs alliage sont formées, adoptant un arrangement polytétraédrique, habituellement rencontré pour des NPs monométalliques de Fe et de Co. Un alliage de même arrangement est obtenu pour des NPs Ni1Fe1 en changeant le précurseur de fer par le complexe [Fe(NPh2)2]2. Toutefois, dans des conditions plus drastiques (élévation de la température, durée, agitation), ce sont des NPs Ni1Fe1 d'alliage cfc qui sont obtenues, de plus grande taille (≈ 10nm) et organisées en superstructures. Cette diversité de systèmes démontre la richesse de la méthode de synthèse dite organométallique utilisée pour accéder à des NPs NiFe de différents ordres chimiques et structures. L'évolution structurale de ces NPs en fonction de leur environnement (dépôt sur un support de silice et/ou exposition à l'air/H2) a été étudiée afin de connaître leur état de surface dans des conditions proches de celles des applications catalytiques. Les tests catalytiques d'hydrogénation du xylose en xylitol ont été menés avec les NPs supportées sur silice, dans deux solvants différents, l'eau et un solvant eutectique profond (DES). Ils ont conduit à des résultats comparables aux données de la littérature, avec notamment l'activité catalytique la plus élevée obtenue pour les NPs bimétalliques de composition Ni2Fe1. La même relation composition/activité a été observée en électro-oxydation de l'eau. Ce travail a démontré qu'associer les deux métaux non-nobles que sont le Ni et le Fe au sein de NPs bimétalliques peut conduire à des performances catalytiques en hydrogénation du xylose et en électro-oxydation de l'eau comparables à celles de catalyseurs usuels, profitant d'un effet de synergie entre les deux métaux.Through the use of renewable resources (biomass, water) and the development of "nanocatalysts" allowing the improvement of catalytic performances, two applications were studied in this project: (1) the hydrogenation of sugars into polyols, in particular the selective hydrogenation of xylose into xylitol, a molecule of interest mainly in the food industry as a sweetener; and (2) the electrolysis of water for the formation of dihydrogen, particularly the electro-oxidation of water into dioxygen, a limiting step of the water splitting process. To this end, we considered the synthesis of model nanocatalysts consisting of bimetallic nanoparticles (NPs) based on Ni and Fe, with the objective of replacing the noble metal catalysts (Ru, Pd, Ir, etc.) currently used for these applications. According to an organometallic approach, allowing the control of the physicochemical parameters of the NPs (size, composition, chemical order, structure), different systems of bimetallic NiFe NPs were developed by varying the synthesis parameters (nature of the precursor, nature of the solvent, absence/presence of an additional stabilizer, temperature). Thus, quasi-spherical NPs of small size (1.5 - 3.5 nm) and dispersible in organic or aqueous solution were obtained for three metal compositions: Ni1Fe1, Ni2Fe1, Ni1Fe9, with particular atomic arrangements. A partial segregation of the two metals is observed for the NPs of compositions Ni1Fe1 and Ni2Fe1, synthesized with the precursors ({Fe[N(SiMe3)2]2}2), and Ni(COD)2, with a location of Fe at the surface and Ni (cfc) at the core, partly attributable to the difference in decomposition/reduction kinetics of the metallic precursors used. For the Ni1Fe9 composition synthesized from the same metallic precursors, alloyed NPs are formed, adopting a polytetrahedral arrangement, usually met for monometallic Fe and Co NPs. An alloy of the same arrangement is obtained for Ni1Fe1 NPs by changing the iron precursor for the [Fe(NPh2)2]2 complex. However, under more drastic conditions (elevation of temperature, time and agitation), larger (≈ 10nm) alloyed Ni1Fe1 NPs of cfc structure are formed, organized in superstructures. This diversity of systems demonstrates the richness of the so- called organometallic synthesis method used to access NiFe NPs of different chemical orders and structures. The structural evolution of these NPs as a function of their environment (deposition on a silica support and/or exposure to air/H2) was studied in order to know their surface state under conditions close to those of catalytic applications. Catalytic tests of xylose hydrogenation into xylitol were carried out with the NPs supported on silica, in two different solvents, water and a deep eutectic solvent (DES). They led to results comparable to the literature data, with in particular the highest catalytic activity obtained for the NPs of Ni2Fe1 composition. The same composition/activity relationship was observed in electro-oxidation of water. This work has demonstrated that the association of the two non-noble metals Ni and Fe within bimetallic nanoparticles can lead to catalytic performances in xylose hydrogenation and in water electro-oxidation comparable to those of usual catalysts, taking advantage of a synergy effect between the two metals
Étude des mécanismes de signalisation moléculaire contrôlés par le récepteur NOD FACTOR PERCEPTION chez Medicago truncatula
No full textÉtat de l'art: En contribuant grandement à la fixation biologique de l'azote atmosphérique, la symbiose rhizobium- légumineuse joue un rôle clé dans l'agriculture durable en réduisant l'utilisation d'engrais azotés coûteux et polluants. Cette symbiose a une grande spécificité d'hôte. Ainsi, les facteurs de nodulation (NF), synthétisés via les gènes nod, sont les déterminants clés du choix du partenaire bactérien. Chez la plupart des légumineuses, la perception des NF requiert des récepteurs kinases à motif lysin (LysM-RLK). Lors de l'interaction entre Medicago truncatula spp. Jemalong A17 et Sinorhizobium meliloti, NOD FACTOR PERCEPTION (NFP) est essentiel pour les réponses précoces au NF et à la nodulation. NFP joue également un rôle dans l'immunité des plantes. Ainsi, NFP pourrait être impliqué dans différents complexes de récepteurs membranaires nécessaires à la perception de différents signaux et conduisant soit à l'immunité, soit à la symbiose. Méthodologie: A l'aide d'une approche multidisciplinaire combinant des analyses moléculaires, génétiques, biochimiques, cellulaires et physiologiques, deux interacteurs présomptifs de NFP, LYK2bis et SUPPRESSION OF BIR1 (SOBIR1) ont été caractérisés. Le travail de thèse a consisté à valider leur interaction physique avec NFP. Les propriétés biochimiques de ces kinases ont été analysées in vitro et leurs rôles symbiotiques ont été étudiés in planta à l'aide d'expériences de génétique inverse. Résultats: (i) Contrairement à A17, l'écotype M. truncatula spp. tricycla R108 est capable d'être nodulé par le mutant nodF/nodL de S. meliloti, produisant des NF modifiés. Le déterminant génétique sous-jacent à l'extension de la spécificité de nodulation a été identifié comme étant LYK2bis, un LysM-RLK nouvellement apparu chez R108. L'expression de LYK2bis chez A17 lui permet d'acquérir la capacité à être nodulé par nodF/nodL. LYK2bis co- localise et interagit physiquement avec NFP in planta. Son domaine kinase (KD) est fonctionnel et trans- phosphoryle in vitro le domaine pseudo kinase de NFP (NFP-KD). LYK2bis est également requis pour la nodulation de l'écotype R108 avec certaines souches naturelles de rhizobium. (ii) SOBIR1 est un récepteur kinase à répétition riche en leucine (LRR-RLK) décrit comme un régulateur positif de l'immunité chez les végétaux. SOBIR1 interagit physiquement avec NFP dans la membrane plasmique in planta. Son KD est actif et trans-phosphoryle NFP-KD in vitro. L'analyse des mutants sobir1 et sobir1/nad1 indique que ce gène n'est ni essentiel à la nodulation ni impliqué dans l'activation de l'immunité dans les nodosités. Conclusion: Dans cette thèse, 2 partenaires de NFP ont été fonctionnellement caractérisés. LYK2bis, un LysM-RLK apparu récemment, étend la spécificité de nodulation de l'écotype R108 aux souches de S. meliloti produisant des NF modifiés. De plus, LYK2bis est important pour la nodulation avec de nombreuses rhizobia naturelles. Ainsi, ce gène présenterait un avantage adaptatif permettant la nodulation avec une plus grande diversité de rhizobia. SOBIR1 est un LRR-RLK localisé sur la membrane plamique. Bien qu'aucun rôle symbiotique clair n'ait été identifié, il semblerait qu'un complexe SOBIR1 - NFP in planta puisse participer à la signalisation immunitaire. Ainsi, ces résultats ont fourni des informations sur une plateforme de signalisation centrée sur NFP, pouvant impliquer différents co-récepteurs nécessaires à la perception de divers signaux permettant aux plantes d'établir une symbiose ou d'activer des réponses de défense.Background: The legume-rhizobia symbiosis, which is a major contributor of biological nitrogen fixation, plays an important role in sustainable agriculture by reducing the use of costly and polluting nitrogen fertilizers. This symbiotic interaction is usually specific between a certain rhizobium strain with a limited range of host plants. Rhizobial nodulation factors (NFs), specified by nod genes, are the key determinants that primarily define partner
specificity. The perception of NFs in most studied legumes requires lysin motif receptor-like kinases (LysM-RLKs). In the interaction between Medicago truncatula cv. Jemalong A17 and Sinorhizobium meliloti, the LysM-RLK NOD FACTOR PERCEPTION (NFP) is essential for both early NF responses and nodulation while LysM-RLK 3 (LYK3) is important for bacterial infection. In addition, NFP also plays a role in plant immunity. It is hypothesised that NFP is involved in different receptor complexes required for the perception of different signals leading to either symbiosis or immunity. Methodology: In this project, two putative NFP interactor candidates, LYK2bis and SUPPRESSION OF BIR1 (SOBIR1), have been functionally characterised and examined for their involvement in symbiosis using a combination of molecular, genetic, biochemical, cellular, and physiological analyses. The work involved studying the physical interaction between NFP and the two candidate proteins using a fluorescence-based technology. The biochemical properties of both proteins were analysed using in vitro kinase assays. Their physiological roles in symbiosis were characterised using reverse genetics. Results: (i) The nodF/nodL S. meliloti mutant, which produces modified NFs, was discovered to be able to nodulate the genotype M. truncatula spp. tricycla R108 but not A17. The genetic determinant underlying the nodulation specificity extension was identified as LYK2bis which is a newly-evolved LysM-RLK in R108, that is a chimera between LYK2 and LYK3. Expressing LYK2bis in A17 allows the plant to gain the ability to be nodulated by the mutant strain. LYK2bis colocalises and physically interacts with NFP in planta and its kinase domain (KD) is active and can trans-phosphorylate the NFP pseudo-KD. LYK2bis is also required for nodulation of R108 with some but not all natural rhizobial strains tested. (ii) SOBIR1 is a leucine-rich repeat (LRR) RLK, that is well-known as a positive regulator of immunity in other plants. SOBIR1 colocalises and physically interacts with NFP in planta. Its KD possesses an autophosphorylation activity and can trans-phosphorylate NFP-KD. The phosphosites in NFP-KD were identified and functionally studied. Analyses of sobir1 and its double mutant with a nodule defence suppressor gene indicated that it is not essential for nodulation and is not required for the activation of defence in nodules. Conclusion: In this project, two NFP interactors belonging to two different RLK subfamilies have been functionally characterised. LYK2bis is a newly-evolved LysM-RLK in R108 that extends nodulation specificity of this genotype to certain S. meliloti mutants and is important for nodulation by many natural Sinorhizobia. Evolution of this gene may present an adaptive advantage to allow nodulation by a greater variety of strains. SOBIR1 is a membrane- localised LRR-RLK, which physically interacts with NFP and can trans-phosphorylate NFP-KD. Although no clear symbiotic role has been found for SOBIR1, it is possible that a receptor complex between SOBIR1 and NFP in planta can mediate other plant responses as NFP is also involved in immune signalling. In summary, the results from this project have provided insights into a receptor hub centred by NFP which may involve different co-receptors, required for the perception of various signals that allow plants to either establish symbiosis or immunity
Assisting digital volume correlation with mechanical image-based modeling: application to the measurement of kinematic fields at the architecture scale in cellular materials
Get PDFLa mesure de champs de déplacement et de déformation aux petites échelles dans des microstructures complexes représente encore un défi majeur dans le monde de la mécanique expérimentale. Ceci est en partie dû aux acquisitions d'images et à la pauvreté de la texture à ces échelles. C'est notamment le cas pour les matériaux cellulaires lorsqu'ils sont imagés avec des micro-tomographes conventionnels et qu'ils peuvent être sujets à des mécanismes de déformation complexes. Comme la validation de modèles numériques et l'identification des propriétés mécaniques de matériaux se base sur des mesures précises de déplacements et de déformations, la conception et l'implémentation d'algorithmes robustes et fiables de corrélation d'images semble nécessaire. Lorsque l'on s'intéresse à l'utilisation de la corrélation d'images volumiques (DVC) pour les matériaux cellulaires, on est confronté à un paradoxe: l'absence de texture à l'échelle du constituant conduit à considérer l'architecture comme marqueur pour la corrélation. Ceci conduit à l'échec des techniques ordinaires de DVC à mesurer des cinématiques aux échelles subcellulaires en lien avec des comportements mécaniques locaux complexes tels que la flexion ou le flambement de travées. L'objectif de cette thèse est la conception d'une technique de DVC pour la mesure de champs de déplacement dans des matériaux cellulaires à l'échelle de leurs architectures. Cette technique assiste la corrélation d'images par une régularisation élastique faible en utilisant un modèle mécanique généré automatiquement et basé sur les images. La méthode suggérée introduit une séparation d'échelles au dessus desquelles la DVC est dominante et en dessous desquelles elle est assistée par le modèle mécanique basé sur l'image. Une première étude numérique consistant à comparer différentes techniques de construction de modèles mécaniques basés sur les images est conduite. L'accent est mis sur deux méthodes de calcul particulières: la méthode des éléments finis (FEM) et la méthode des cellules finies (FCM) qui consiste à immerger la géométrie complexe dans une grille régulière de haut ordre sans utiliser de mailleurs. Si la FCM évite une première phase délicate de discrétisation, plusieurs paramètres restent néanmoins délicats à fixer. Dans ce travail, ces paramètres sont ajustés afin d'obtenir (a) la meilleure précision (bornée par les erreurs de pixellisation) tout en (b) assurant une complexité minimale. Pour l'aspect mesure par corrélation d'images régularisée, plusieurs expérimentations virtuelles
à partir de différentes simulations numériques (en élasticité, en plasticité et en non-linéarité géométrique) sont d'abord réalisées afin d'analyser l'influence des paramètres de régularisation introduits. Les erreurs de mesures peuvent dans ce cas être quantifiées à l'aide des solutions de référence éléments finis. La capacité de la méthode à mesurer des cinématiques complexes en absence de texture est démontrée pour des régimes non-linéaires tels que le flambement. Finalement, le travail proposé est généralisé à la corrélation volumique des différents états de déformation du matériau et à la construction automatique de la micro-architecture cellulaire en utilisant soit une grille B-spline d'ordre arbitraire (FCM) soit un maillage éléments finis (FEM). Une mise en évidence expérimentale de l'efficacité et de la justesse de l'approche proposée est effectuée à travers de la mesure de cinématiques complexes dans une mousse polyuréthane sollicitée en compression lors d'un essai in situ.Measuring displacement and strain fields at low observable scales in complex microstructures still remains a challenge in experimental mechanics often because of the combination of low definition images with poor texture at this scale. The problem is particularly acute in the case of cellular materials, when imaged by conventional micro-tomographs, for which complex highly non-linear local phenomena can occur. As the validation of numerical models and the identification of mechanical properties of materials must rely on accurate measurements of displacement and strain fields, the design and implementation of robust and faithful image correlation algorithms must be conducted. With cellular materials, the use of digital volume correlation (DVC) faces a paradox: in the absence of markings of exploitable texture on/or in the struts or cell walls, the available speckle will be formed by the material architecture itself. This leads to the inability of classical DVC codes to measure kinematics at the cellular and a fortiori sub-cellular scales, precisely because the interpolation basis of the displacement field cannot account for the complexity of the underlying kinematics, especially when bending or buckling of beams or walls occurs. The objective of the thesis is to develop a DVC technique for the measurement of displacement fields in cellular materials at the scale of their architecture. The proposed solution consists in assisting DVC by a weak elastic regularization using an automatic image-based mechanical model. The proposed method introduces a separation of scales above which DVC is dominant and below which it is assisted by image-based modeling. First, a numerical investigation and comparison of different techniques for building automatically a geometric and mechanical model from tomographic images is conducted. Two particular methods are considered: the finite element method (FEM) and the finite-cell method (FCM). The FCM is a fictitious domain method that consists in immersing the complex geometry in a high order structured grid and does not require meshing. In this context, various discretization parameters appear delicate to choose. In this work, these parameters are adjusted to obtain (a) the best possible accuracy (bounded by pixelation errors) while (b) ensuring minimal complexity. Concerning the ability of the mechanical image-based models to regularize DIC, several virtual experimentations are performed in two-dimensions in order to finely analyze the influence of the introduced regularization lengths for different input mechanical behaviors (elastic, elasto-plastic and geometrically non-linear) and in comparison with ground truth. We show that the method can estimate complex local displacement and strain fields with speckle-free low definition images, even in non-linear regimes such as local buckling. Finally a three-dimensional generalization is performed through the development of a DVC framework. It takes as an input the reconstructed volumes at the different deformation states of the material and constructs automatically the cellular micro-architeture geometry. It considers either an immersed structured B-spline grid of arbitrary order or a finite-element mesh. An experimental evidence is performed by measuring the complex kinematics of a polyurethane foam under compression during an in situ test