Search

Ambient intelligence aims to provide to human users applications and services that are personalized and adapted to the current situation. The ambient environment which surrounds the human consists of a set of connected objects and software components that are bricks used for the construction of applications by composition. The availability of these components can vary dynamically, in case of mobility for example. In addition, their appearance or disappearance is usually unanticipated. Moreover, in these dynamic and open environments, the user needs are not stable nor always well defined. To build these applications and provide the user with "the right applications at the right time", our team explores an original approach called "opportunistic software composition": the idea is to build applications on the fly by assembling software components present in the environment at the time, without relying on explicit user needs or predefined applications models. Here, it is the availability of the components that triggers opportunistically the on-the-fly building of applications. It is controlled by an intelligent system, called opportunistic composition engine, which decides on the "right" compositions to be made without user input. In such a way, the applications "emerge" dynamically from the ambient environment. Thus, emerging applications can be unexpected or unknown to the user. At the center of the system, the latter must be informed of these applications. On the first hand, she/he must be able to control them, i.e., accept or reject them, and if she/he has the required skills, modify them or eventually build applications herself/himself by assembling software components present in the ambient environment. However, in the control tasks, the user must be assisted as well as possible. On the other hand, in order for the opportunistic composition engine to build relevant assemblies in the absence of explicit needs, it must receive information from the user. In this thesis, we propose an approach based on Model Driven Engineering (MDE) in order to put the user "at the center of the loop". The objective is to present the emerging applications to the user, to assist him in his interventions and to extract useful feedback data to provide to the "intelligent" composition engine. Our solution is based on a metamodel for assembling software components, on different domain-specific languages (DSL) that support application descriptions, and on a graphical editor for editing applications and capturing user feedback. Different methods for model transformations are used to generate structural and semantic application descriptions for different users, from the applications models build by the intelligent engine. In addition, the descriptions can be easily adjusted to a particular human, by changing or adapting the DSL and the model transformations to the user's profile. Unlike the traditional use of MDE where tools and techniques are used by engineers to develop software and generate code, the focus in our approach is on the end users. The entire solution has been implemented and works coupled with the engine. That is to say, our solution is able to intercept the applications models built by the engine, to transform them into presentable models that can be understood and modified by the user, and finally to capture the user feedback and give it back to the engine to update its knowledge., L'intelligence ambiante vise à offrir à un utilisateur humain des applications et des services personnalisés et adaptés à la situation courante. L'environnement ambiant, dans lequel cet humain est plongé, est composé d'un ensemble d'objets connectés et de composants logiciels qui sont des briques de base pour la construction d'applications par composition. La disponibilité de ces composants peut varier dynamiquement, en cas de mobilité par exemple. Ceux-ci peuvent apparaître ou disparaître de manière non anticipée. De plus, dans ces environnements dynamiques et ouverts, le besoin de l'utilisateur humain n'est pas stable ni toujours bien défini. Pour construire des applications dans un tel contexte, et fournir à l'utilisateur "les bonnes applications au bon moment", notre équipe explore une approche originale appelée "composition logicielle opportuniste" : l'idée est de construire des applications à la volée par assemblage de composants logiciels présents dans l'environnement sur le moment, sans se baser sur des besoins explicites ni sur des schémas de construction prédéfinis. C'est l'opportunité qui déclenche la construction des applications à la volée. Elle est contrôlée par un système intelligent, appelé moteur de composition opportuniste, qui doit décider des "bonnes" compositions à effectuer sans contribution explicite de l'utilisateur. Ainsi, les applications "émergent" dynamiquement. Les applications émergentes peuvent être imprévues ou inconnues de l'utilisateur. Au centre du système, ce dernier doit être en informé. Il doit pouvoir les contrôler, c'est-à-dire les accepter ou les rejeter, et s'il a les compétences requises, les modifier ou même construire lui-même des applications en assemblant des composants logiciels présents dans l'environnement ambiant. Dans les tâches de contrôle, l'utilisateur doit être assisté au mieux. D'autre part, pour que le moteur de composition opportuniste construise des assemblages pertinents en l'absence de besoins explicites, il doit recevoir des informations de l'utilisateur. Ceci ne doit cependant pas entraîner, pour l'utilisateur, une surcharge d'information ou d'opérations à effectuer. Dans cette thèse, nous proposons une approche basée sur l'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) afin de mettre l'utilisateur "au centre de la boucle". Il s'agit de lui présenter les applications émergentes, de l'assister dans son contrôle et d'extraire des données de feedback utiles à fournir au moteur de composition "intelligent". Notre solution repose sur un métamodèle d'assemblage de composants logiciels, des langages spécifiques à un domaine (DSL) qui supportent la description des applications, un éditeur graphique qui permet d'éditer les applications et de capturer le feedback de l'utilisateur. Différentes transformations de modèle permettent l'interfaçage avec le moteur de composition et la génération de différentes formes de descriptions structurelles et sémantiques des applications pour des utilisateurs différents. En outre, les descriptions peuvent être facilement ajustées à un humain particulier, en changeant ou en adaptant les DSL et les transformations de modèle au profil de l'utilisateur. Dans notre approche, contrairement à l'utilisation classique de l'IDM où les outils et les techniques sont utilisés par les ingénieurs pour développer des logiciels et générer du code, le focus est sur les utilisateurs finaux qui prennent la place des ingénieurs. L'ensemble de la solution a été implémentée et fonctionne de manière couplée avec le moteur de composition opportuniste : notre solution prend en entrée les applications proposées par le moteur, les transforme en des modèles présentables, compréhensibles et modifiables par l'utilisateur, et enfin capture le feedback de l'utilisateur pour le transmettre au moteur pour mettre à jour sa connaissance.

The objective of this PhD thesis was to develop an innovative remote sensing methodology, based on existing platforms, to monitor the main factors influencing coastal dynamics. We propose monitoring based on a classic tool i.e. satellite altimetry but with a focus on new space missions (SARAL, Sentinel-3). Whose contributions will be evaluated, particularly in the coastal zone, which is the most critical from a socio-economic point of view? I have focused my attention on the French Atlantic coast between La Rochelle and Bayonne. We will also rely on an original technique based on the reflection of GNSS positioning satellites (technical known as GNSS-R). These tools will allow us to precisely monitor the various tidal waves, but they have also allowed us to detect more unusual phenomena such as the extreme event of 2010: the storm Xynthia that affected the coasts of southern Europe. These tools demonstrate that it is also possible will also be able to see to monitor the coastal dynamics related to swell variations and its impact on coastal erosion, and even the effects of the strong atmospheric depression associated with Xynthia, which has had a measurable impact on the local sea level of the Atlantic Ocean. My thesis is focused on two complementary approaches based on two scales of study: the first one is global and used satellite altimetry, the second one is more local and focused on the extreme event detection and it is based on the GNSS reflectometry.The first study, which I carried out, relies on different satellite altimetry missions (ERS-2, Jason- 1/2/3, ENVISAT, SARAL) which allowed us to follow the sea level variations (SSH) from the French Atlantic coast to the south of the Bay of Biscay during the 1995-2015 period. SARAL data, including a footprint of around 6 km, show that it is now possible to approach the coastal fringe up to ~ 10 km with a great precision (RMSE ~ 20 cm). The second application is based on the GNSS-R methodology that we used to track SSH in the inner part of the bay of Saint Jean de Luz – Socoa during the storm Xynthia. Here again the results are exceptional since they allowed us to follow the impact of the storm Xynthia on the local level of the ocean. I thus highlighted that it was possible with only one instrument to follow the effects of the tides, and even the effects of the marine surges which associated to the impact of the atmospheric pressure on the sea level give a good correlation (R = 0.77 between the RC3 component and the surge, and R = 0.73 with the atmospheric pressure) during storm. Finally we also looked at what is happening in the transition between continental and oceanic waters for the deltas of the Red River and Mekong in Vietnam. And, even if the time series are rather short or truncated (Red River) the results are more than encouraging since they allowed us to follow the flooding events associated with two tropical storms (Mirinae and Nida) and to measure the delay between the rain falls and the propagation of the flood wave which shows in this case a delay of 48 h for Nida.With the deployment of permanent GNSS networks in many countries, this technique can be applied when a permanent GNSS station is located near the shore. The GNSS-R approach can be used to monitor sea level variations but also the effect of extreme events. For that we used 3 months of recordings (January-March 2010) from the Socoa GNSS station to determine the tidal components in the GNSS-R signals and to identify the Xynthia storm. This study is the first example of the use of GNSS-R to detect overcoats and storms using signal decomposition techniques in the form of singular spectral analysis (SSA) and continuous wavelet transformation. One of the modes of decomposition of the SSA was related to temporal variations in surcharges and atmospheric fluctuations across the inverted barometer. My work shows that new altimetry mission and GNSS-R are a powerful alternative and a significant complement technique for managing water resource and monitoring SLR near the coastal area. The GNSS-R technique have also a great advantage based on an already developed and sustainable GNSS satellite networks which has recorded continuous and large time series shall exceed 15 years. These quite long time series are necessary to have a good estimation of the effects of the global warming on the sea level height.; L’objectif de ce travail a été de développer une méthodologie de télédétection novatrice, s’appuyant sur des plateformes existantes, de suivi des principaux facteurs influençant la dyna-mique côtière. Lors de mon étude j’ai développé des suivis basés sur un outil classique: l'altimétrie satellitaire. Mon approche s’est appuié sur les nouvelles missions spatiales dont j’ai évalué l’apport sur la zone côtière qui est la plus critique qui est la plus critique du point de vue socio-économique. J’ai plus spécifiquement regardé la façade atlantique entre La Rochelle et Bayonne. Je me suis ensuite intéressée à une technique originale basée sur la réflexion des ondes GNSS (GNSS-R). Ces outils nous permettent de surveiller précisément les diverses ondes de marée et de détecter des phénomènes plus singuliers comme la tempête Xynthia (2010) qui a affectée le Sud de l’Europe. Ces outils démontrent qu’il est possible aussi de suivre la dynamique côtière liée aux variations de houle et son impact sur l'érosion côtière, et même les effets de la forte dépression atmosphérique associée à Xynthia et qui a eu un impact visible sur le niveau local de l’océan atlantique. Ma thèse repose sur deux approches complémentaires basées sur deux échelles d’analyse, l’une globale associée à l’altimétrie satellitaire l’autre plus locale, dédiée à la détection des évènements extrêmes et basée sur le réflectométrie. La première étude s’appuie sur différentes missions altimétriques et nous a permis de suivre les variations du niveau de la mer de la côte atlantique française au Sud du golfe de Gascogne durant la période de 1995-2015. Les données SARAL, dont l’empreinte au sol au de l’ordre de 6 km, montrent qu’il est maintenant possible de s’approcher de la bande côtière jusqu’à ~10km avec une grande précision (~20cm). La seconde application repose sur le GNSS-R que nous avons utilisé pour suivre la partie protégée de la baie de Saint Jean de Luz. Là encore les résultats sont exceptionnels puisqu’ils nous ont permis de suivre l’impact de la tempête Xynthia. J’ai ainsi mis en évidence qu’il était possible avec un seul instrument de suivre les effets des marées, et les effets des surcotes marines qui, associées à l’impact de la pression atmosphérique, donnent une bonne corrélation (R=0.8 entre la composante RC3 et les surcôtes, et R=0.72 avec la pression atmosphérique) durant la tempête. Enfin nous avons aussi regardé ce qui se passe lors de la transition eaux continentales/océaniques pour les deltas du Fleuve Rouge et du Mékong (Vietnam). Et mêmes si les séries temporelles sont assez courtes, les résultats sont plus qu’encourageant puisqu’ils nous ont permis de de suivre les épisodes de crues associées à deux tempêtes tropicales (Mirinae et Nida) et de mesurer le retard entre les chutes de pluies et la propagation de l’onde crue qui montre dans le cas présent un délai de de 48h pour Nida.Grâce au déploiement dans de nombreux pays de réseaux GNSS permanents, cette technique peut être appliquée lorsqu'une station GNSS permanente est située près du rivage. L’approche GNSS-R peut être alors utilisée pour le suivi des variations du niveau de la mer mais aussi l’impact d’évènements extrêmes. Pour cela nous avons utilisé 3 mois d'enregistrements (janv-mars 2010) de la station GNSS de Socoa, pour déterminer les composantes, court terme, de la marée dans les signaux GNSS-R et pour identifier la tempête Xynthia. Cette étude est le premier exemple de l’utilisation du GNSS-R pour détecter les surcotes, les tempêtes par des techniques de décomposition du signal sous forme d’analyse spectrale singulière (SSA) et de transformation en ondelettes continues. L’un des modes de décomposition du SSA était lié aux variations temporelles de surcotes et des fluctuations atmosphériques à travers le baromètre inversé. Mes travaux montrent que l’altimétrie satellitaire et GNSS-R constituent une alternative très intéressante aux techniques classiques de mesure in situ surtout pour les zones côtières et estuariennes et la surveillance de l'élévation globale du niveau de la mer. Les techniques basées sur l’altimétrie spatiale montrent leur efficacité pour le suivi des niveaux marins en haute mer mais les nouvelles missions montrent qu’il est possible de s’approcher de plus en plus des côtes tout en conservant une très bonne qualité de mesure. Le GNSS-R présente, quant à lui, l’avantage de s’appuyer sur des réseaux nationaux/internationaux et d’avoir de longues chroniques temporelles (>10ans). Autre point fondamental il peut suivre la dynamique côtière et des deltas.

Ce travail présente mes travaux autour de la microscopie électronique en transmission et plus particulièrement de l’holographie électronique. L’apport des techniques de nanofabrication ont permis de faire progresser la microscopie in situ vers une quantification à l’échelle nanométrique avec de nouvelles sensibilités. L’ouverture des mesures à la fréquence excitatrice ou à la 3 e dimension durant les expériences offrent par exemple un gain exhaustif et quantitatif dans la caractérisation physique offerte par la microscopie in situ. Ces travaux ont permis le développement d’une nouvelle source électronique de forte brillance basée sur les nanostructures de carbone. Dans ce cadre, des avancées sur la caractérisation de nanotubes dopés, remplis ou décorés ont été obtenues via l’holographie à basse tension. L’apport dans le domaine du micromagnétisme des travaux présentés ici concerne l’analyse dynamique de systèmes 1D et l’analyse du déplacement, du piégeage et de la modification des parois de domaines magnétiques. Les contributions de ces travaux aux techniques de nanofabrication couvrent un spectre large allant du dépôt localisé à la nano-manipulation en passant par la lithographie ionique et l’ingénierie de systèmes transparents aux électrons. Enfin, de nombreux développements instrumentaux ont permis de développer une approche de la mesure physique en étroite corrélation avec la nanocaractérisation, tout en proposant une formation à large spectre d’étudiants au métier de la Recherche.

Surface processes changes resulting from tectonics and climate interactions are potentially preserved by the sedimentary record. Here we focus on the North Iberian plate, which records each phases of the alpin cycle. In order to study the detrital content evolution from rifting to mountain formation we use a combination of low temperature thermochronometers. First, results allow us to constrain the tectono-thermal and detrital histories of the Cameros inverted mesozoic rift basin over 100 Ma. Then, new thermochronological, petrological and geochronological data lead us to extend this observation at the Ebro basin regional scale and to explore the detrital thermochronology potential bias on the source signal. Finally, these results are integrated into a reconstruction proposal of the Iberian paleogeography, from the Oxfordian to the late Miocene.; Les sédiments reflètent l’évolution des processus de surface résultant des interactions entre tectonique et climat. Cette thèse est focalisée sur le nord de l’Ibérie, qui enregistre les différentes étapes du cycle alpin. Elle a pour but, au travers d’une étude combinée thermochronométrique basse température, de retracer l’évolution du contenu détritique du rifting, à la surrection de la chaîne jusqu’à la destruction de celle-ci. En premier lieu, une approche locale nous permet de contraindre l’évolution tectono-thermale et détritique sur les derniers 100 Ma d’un ancien bassin du système de rift ibérique : le bassin de Cameros. En second temps, une étude étendue à l’échelle du bassin de l’Èbre explore les biais de la thermochronologie détritique basse température sur le signal source grâce à de nouvelles données pétrographiques et géochronologiques. Enfin, l’ensemble des résultats est intégré dans une proposition de reconstruction de la paléogéographie de l’Ibérie, de l’Oxfordien au Miocène supérieur.

Surface processes changes resulting from tectonics and climate interactions are potentially preserved by the sedimentary record. Here we focus on the North Iberian plate, which records each phases of the alpin cycle. In order to study the detrital content evolution from rifting to mountain formation we use a combination of low temperature thermochronometers. First, results allow us to constrain the tectono-thermal and detrital histories of the Cameros inverted mesozoic rift basin over 100 Ma. Then, new thermochronological, petrological and geochronological data lead us to extend this observation at the Ebro basin regional scale and to explore the detrital thermochronology potential bias on the source signal. Finally, these results are integrated into a reconstruction proposal of the Iberian paleogeography, from the Oxfordian to the late Miocene.; Les sédiments reflètent l'évolution des processus de surface résultant des interactions entre tectonique et climat. Cette thèse est focalisée sur le nord de l'Ibérie, qui enregistre les différentes étapes du cycle alpin. Elle a pour but, au travers d'une étude combinée thermochronométrique basse température, de retracer l'évolution du contenu détritique du rifting, à la surrection de la chaîne jusqu'à la destruction de celle-ci. En premier lieu, une approche locale nous permet de contraindre l'évolution tectono-thermale et détritique sur les derniers 100 Ma d'un ancien bassin du système de rift ibérique : le bassin de Cameros. En second temps, une étude étendue à l'échelle du bassin de l'Èbre explore les biais de la thermochronologie détritique basse température sur le signal source grâce à de nouvelles données pétrographiques et géochronologiques. Enfin, l'ensemble des résultats est intégré dans une proposition de reconstruction de la paléogéographie de l'Ibérie, de l'Oxfordien au Miocène supérieur.

Intraspecific variability plays a pivotal role in short and long term responses of species to environmental fluctuations. This variability, expressed through different traits of individuals, can potentially influence species sensitivity to chemical contamination. This intraspecific variability is currently not taken into account in ecotoxicological risk assessment, whereas it can mislead its results. To examine this hypothesis, the importance of intraspecific variability in the response to copper (Cu) was quantified in controlled conditions for three aquatic macrophyte species, Lemna minor, Myriophyllum spicatum and Ceratophyllum demersum. Variations among genotypes of each of these 3 species were compared to interspecific variability. Results have highlighted a significant genotypic variability, whose importance depends on the species considered. Indeed, L. minor demonstrated a low variability, contrarily to M. spicatum whose variability in growth inhibition by Cu was higher than interspecific differences. In order to specify the extent and the mechanisms of genotypic variability in M. spicatum, other experiments involving measurements of life-history traits have been conducted on 7 genotypes exposed to Cu. Results showed that some genotypes were up to eightfold more sensitive to Cu than others (at concentrations ranging between 0.15 and 0.5 mg/L). These differences in sensitivity were partly explained by the traits measured, but physiological or transcriptomic endpoints may explain more precisely the source of these differences in sensitivity. Finally, 3 experiments with fluctuations in nutrient concentrations, light intensity and Cu pre-exposure have demonstrated that phenotypic plasticity plays an important role in L. minor sensitivity to Cu. Indeed, the weakening of individuals, as a result of unfavorable environmental conditions, can lead to a twofold increase in sensitivity to Cu. All these results demonstrated that intraspecific variability, whether it comes from genotypic variations or is linked to phenotypic plasticity, was in general lower than interspecific variability for the species and endpoints studied. However, its extent can vary depending on the species. It can therefore significantly influence aquatic macrophyte sensitivity to chemical contamination, and it would be relevant to account for it in ecotoxicological risk assessment.; La variabilité intraspécifique fait partie intégrante de la réponse à court et à long terme des organismes vivants aux fluctuations environnementales. Cette variabilité, exprimée au travers de différents traits des individus, peut potentiellement influencer la sensibilité des espèces à une contamination chimique. La variabilité intraspécifique n’est pas, à l’heure actuelle, prise en compte en évaluation des risques écotoxicologiques, alors même qu’elle pourrait en biaiser les résultats. Pour examiner cette hypothèse, l’importance de la variabilité intraspécifique dans la réponse au cuivre (Cu) a été quantifiée en conditions contrôlées pour trois espèces de macrophytes aquatiques, Lemna minor, Myriophyllum spicatum et Ceratophyllum demersum. Les variations entre génotypes de chacune de ces 3 espèces ont été comparées à la variabilité interspécifique. Les résultats ont mis en évidence une variabilité génotypique significative, dont l’importance dépend de l’espèce considérée. En effet, L. minor a montré une faible variabilité, au contraire de M. spicatum dont la variabilité de l’inhibition de croissance par le Cu est supérieure aux différences interspécifiques. Afin de préciser l’étendue et les mécanismes de la variabilité génotypique chez M. spicatum, d’autres expériences impliquant des mesures de traits d’histoire de vie ont été réalisées sur 7 génotypes exposés au Cu. Les résultats ont montré que certains génotypes étaient jusqu’à 8 fois plus sensibles au Cu à des concentrations allant de 0.15 à 0.5 mg/L). Ces différences de sensibilité sont en partie expliquées par les traits mesurés, mais des mesures physiologiques et/ou des approches en transcriptomique devraient pouvoir expliquer de façon plus consistante la source de ces différences de sensibilité. Enfin, 3 expériences faisant varier respectivement la teneur en nutriments, l’intensité lumineuse et la préexposition au Cu, ont démontré que la plasticité phénotypique joue un rôle majeur dans la sensibilité au Cu chez L. minor. En effet, l’affaiblissement des individus, résultant des conditions environnementales défavorables, peut conduire au doublement de la sensibilité de L. minor au Cu. L’ensemble des résultats obtenus montre donc que la variabilité intraspécifique, qu’elle soit d’origine génotypique ou liée à la plasticité phénotypique, demeure en règle générale inférieure à la variabilité interspécifique concernant les traits et les espèces étudiés. Cependant, son importance varie selon l’espèce considérée. Elle peut donc influer significativement sur la sensibilité des macrophytes aquatiques à la contamination chimique, et gagnerait donc à être prise en compte dans le cadre de l’évaluation des risques écotoxicologiques.

Agroforestry practices may be a sound strategy towards agroecological and climate-resilient strategies for grape and wine production but have almost never been referenced. The thesis work participated in the project Vitiforest and focused on the positive interactions/competitions between grapevine and trees through the local impacts of trees on the energy, air and water fluxes. In this context, three objectives were targeted: (i) documenting the microclimatic impacts from trees in vineyards, (ii) assessing their consequences on grape production, and (iii) discussing the impacts according to the morphological characteristics of the vegetation.Three study sites where grapevine is intercropped with trees were selected in Southern France in order to sample diverse contexts of “terroir” and vegetation structure. Experimental data were collected in 2015 from vine veraison to harvest and in 2016 from a few weeks before budburst until harvest. The collected data set gathers meteorological records, microclimatic records distributed within the vineyards together with measurements of yield and grape quality for wine making, and a set of UAV images which covers the visible, near infrared and thermal infrared spectral domains. In order to characterize the morphology and the arrangement of the vegetation, an image analysis approach was tested. It notably consisted in mapping the land cover, the top canopy heights (internal metrics) and the landscape grain of the vegetation (landscape metrics).The temperatures measured in the bunch zone of grapevines were analyzed in the young and NE/SW oriented study vineyard. It showed that the trees from forested borders and the topography together contribute the most to the spatial variability of temperatures. In this context, no assumed effect from the shade of the trees was observed on the northern side of the alleys of trees which are planted within vine rows. Unexpectedly, specifically at the first vine rows located on the southern side of these tree rows, a significantly cool pattern was observed and was the most pronounced on days of summer with high evaporative demand. This cold pattern coincided with the highest yields measured. In addition, the overall spatial variability of temperatures explained 30 to 50 % of the variability of some of the qualitative variables, namely the pH, the concentrations of malic acid and polyphenols.In order to further investigate the magnitude of competition for light between trees and grapevine, three- dimension mock-ups of vineyards were built. They were used together with a meteorological time series running from budburst until harvest for simulating the 3D radiative budget using the model DART developed at CESBIO. Thanks to the advanced functionalities of this model for representing heterogeneous vegetated landscapes and for accurately simulating the state of the atmosphere, current and future shading patterns were addressed. The total quantity of energy absorbed by grapevine was cumulated in time over the whole season and was mapped in 2D. The results obtained showed that the potential impact from trees on the photosynthesis of grapevine is negligible for all the tested arrangements, while the architecture of grapevine itself greatly contributes to its light interception regime. This thesis provides first references and opens many further perspectives of research. Improvements in the modeling of cloud cover during radiative budget simulations are proposed and could lead to higher estimations of light interception. Also an analysis of the thermal infrared imagery for assessing patterns of grapevine water stress has been initiated. Finally, the collected data set and the tested methodology will allow widening the scope of references to other contexts of agroforestry vineyards.; Bien que prometteuse face au double défi agro-écologique et climatique, la pratique de l’agroforesterie en viticulture n’a fait l’objet que de très peu d’études. Adossée au projet Vitiforest, la thèse présentée dans ce manuscrit vise à documenter les avantages et limites de l’arbre à travers ses effets sur les flux d’énergie, d’air et d’eau. Dans ce cadre, trois objectifs ont été plus spécifiquement ciblés : (i) caractériser l’effet des arbres sur le microclimat d’un vignoble ; (ii) évaluer les répercussions en termes de rendement et de qualité des raisins ; (iii) comparer les résultats selon la nature et l’agencement des arbres.Trois vignobles associant vignes et arbres ont été sélectionnés dans le sud de la France de manière à couvrir différents terroirs et structures de végétation. Une campagne expérimentale a été menée de la véraison aux vendanges en 2015 puis du débourrement de la vigne jusqu’aux vendanges en 2016. Le jeu de données acquis regroupe des suivis météorologiques, des suivis microclimatiques, des mesures de rendement et de qualité des baies distribués spatialement au sein des vignobles, et un jeu d’images de très haute résolution (< 10 cm), couvrant les domaines du visible, proche infrarouge et infrarouge thermique acquis par drone. Afin de caractériser la morphologie et l’agencement de la végétation en lien avec ses effets climatiques potentiels, une méthode basée sur l’analyse d’image a été testée. Elle inclut notamment la cartographie de l’occupation du sol, des hauteurs de végétations (métrique interne) et du gradient d’ouverture du paysage (métrique paysagère).L’analyse des températures en zone des grappes a révélé que, dans le cas d’un vignoble jeune, orienté NE/SO et à larges espacements, les arbres de bordure se combinent à la topographie et contribuent le plus à la variabilité des températures. A ce stade du développement des rangs d’arbres qui sont intercalés entre les rangs de vigne, aucun effet n’a été observé sur les vignes localisées au Nord des arbres et pouvant être attribué à l’ombrage par les arbres. De manière inattendue, spécifiquement sur le premier rang au sud des arbres, un patron significativement plus frais a été observé, d’autant plus marqué les journées estivales à forte demande évapotranspiratoire. Ce patron coïncide spatialement avec les plus forts rendements mesurés au sein du vignoble. Aussi, la variabilité générale des températures explique autour de 30 à 50 % de la variabilité de certains critères qualitatifs notamment le pH, la concentration en acide malique et celle en polyphénols. Afin d’évaluer plus spécifiquement l’ombrage des arbres sur la vigne, la carte de végétation de l’un des trois vignobles étudiés a été utilisée pour construire différentes maquettes de vignobles en agroforesterie. Celles-ci ont été implémentées dans le modèle 3D de bilan radiatif DART développé au CESBIO, accompagnée d’une série météorologique annuelle. Grace aux fonctionnalités avancées de ce modèle, notamment pour représenter des paysages hétérogènes et l’état de l’atmosphère, l’ombrage présent et futur a été simulé et l’énergie résultante absorbée par la vigne a été cumulée sur l’ensemble d’une saison végétative. Les résultats de cette approche méthodologique inédite montrent que l’influence des arbres sur la photosynthèse de la vigne est très faible dans les configurations testées, tandis que l’architecture de la vigne elle-même a naturellement une influence forte sur son interception lumineuse et sur le microclimat au sein de sa canopée. Le travail mené apporte des premières références et ouvre de nombreuses perspectives. L’amélioration de la représentation des nuages lors des simulations d’ombrage et l’utilisation de l’imagerie infrarouge thermique pour documenter l’effet des arbres sur le stress hydrique de la vigne sont notamment en cours de test. Aussi le jeu de données collecté et l’approche méthodologique développée permettront d’élargir les références à d’autres contextes.

This thesis, through its multidisciplinary approach and the interpretation of a large amount of industrial data, brings new elements in the understanding of foreland basin systems, especially in the Andino-Amazonian field of northern Peru. It proposes a new stratigraphic and structural model of this region, reconstructs and quantifies the history of the deformation and sedimentation that constitutes the key data to model the petroleum systems and to reduce the risks in exploration. The results show that the structural architecture of the Marañon Foreland Basin, the largest of the central Andes, evolves laterally from a wedgetop zone in the SE to a foredeep zone in the NW. In the SE, it forms a thrust wedge partly eroded, connected to the wedgetop basins of Huallaga and Moyabamba. This set constitutes a single foreland basin system, deformed by the interference of an east-verging thin-skinned tectonics and a largely west-verging tectonics. The total horizontal shortening varies between 70 and 76 km. The western vergence of this thick-skinned tectonics is controlled by the inheritance of the Gondwanide orogeny (Middle Permian). We show that it is at the origin of the important crustal and destructive earthquakes in the Moyabamba basin. The east-verging thin-skinned tectonics shows a strong shortening and is confined to the wedgetop basins of Huallaga and Moyabamba, where it is controlled by the geographical distribution of a large level of Late Permian evaporites sealing the structures of the Gondwanide orogenesis. Towards the NW, the deformation of the Marañon basin is progressively amortized, which is reflected in the transition to a foredeep type deposition zone. The deformation, although not very important, is still active and responsible for shallow earthquakes. From a sedimentary point of view, this thesis has made it possible to differentiate four foreland mega-sequences in the Marañon basin, defined from well stratigraphic correlations and regional discontinuities identified in seismic. A structural section through the Marañon-Huallaga system has been restored in three stages since the Middle Eocene to reconstruct and quantify the propagation of the foreland basin system. The four foreland mega-sequences and the sequential restoration show that the Marañon-Huallaga system developed since the Albian during two stages separated by an important period of erosion during the Middle Eocene. They recorded successively the uplifts of the western and eastern Cordilleras of the Andes of northern Peru, and that of the Arch of Fitzcarrald. From a quantitative point of view, the calculated sedimentation rates show a gradual increase since the Albian, interrupted by the erosion of the Middle Eocene. The 2D petroleum modeling, carried out from a revision of the petroleum systems and the sequential restoration of the Huallaga-Marañon system, valorizes a large part of the results obtained in this thesis by simulating the expulsion of the hydrocarbons at the different stages of the deformation of the Huallaga-Marañon system, and showing its potential trapping areas.; Cette thèse, par son approche multidisciplinaire et l’interprétation d’une quantité importante de données industrielles, apporte de nouveaux éléments dans la compréhension des systèmes de bassin d’avant-pays, en particulier dans le domaine andino-amazonien du nord-Pérou. Elle propose un nouveau modèle stratigraphique et structural de cette région, et reconstitue l’histoire de la déformation et de la sédimentation tout en les quantifiant, données indispensables pour modéliser les systèmes pétroliers et réduire les risques en exploration. Les résultats montrent que l’architecture structurale du bassin d’avant-pays de Marañon, le plus grand des Andes centrales, évolue latéralement d’une zone de wedgetop au SE à une zone de foredeep au NW. Au SE, il forme un prisme de chevauchements en partie érodé, connecté aux bassins wedgetop de Huallaga et Moyabamba. Cet ensemble constitue un seul système de bassin d’avant-pays, déformé par l’interférence d’une tectonique de couverture à vergence Est et d’une tectonique de socle en grande partie à vergence Ouest. Le raccourcissement horizontal total varie entre 70 et 76 km. La vergence Ouest de cette tectonique de socle est contrôlée par l’héritage de l’orogénèse Gondwanide (Permien moyen). Nous montrons qu’elle est à l’origine des importants séismes crustaux et destructeurs dans le bassin de Moyabamba. La tectonique de couverture, à vergence Est, présente un fort raccourcissement et est limitée aux bassins wedgetop de Huallaga et Moyabamba, où elle est contrôlée par la distribution géographique d’un important niveau d’évaporites d’âge permien terminal scellant les structures de l’orogénèse Gondwanide. Vers le NW, la déformation du bassin Marañon s’amortit progressivement, ce qui se manifeste par la transition vers une zone de dépôt de type « foredeep ». La déformation, bien que peu importante, y est toujours active et responsable de séismes de faible profondeur. D’un point de vue sédimentaire, cette thèse a permis de différencier quatre mégaséquences d’avant-pays dans le bassin de Marañon, définies à partir de corrélations stratigraphiques de puits et des discontinuités régionales identifiées en sismique. Une coupe structurale traversant le système Marañon-Huallaga a été restaurée en trois étapes depuis l’Eocène moyen pour reconstituer et quantifier la propagation du système de bassin d’avant-pays. Les quatre mégaséquences d’avant-pays et la restauration séquentielle montrent que le système Marañon-Huallaga s’est développé depuis l’Albien en deux étapes séparées par une importante période d’érosion durant l’Eocène moyen. Elles ont enregistrées successivement les soulèvements des cordillères occidentale et orientale des Andes du nord-Pérou, et celui de l’Arche de Fitzcarrald. D’un point de vue quantitatif, les taux de sédimentation calculés montrent une augmentation progressive depuis l’Albien, interrompue par l’érosion de l’Eocène moyen. Les modélisations pétrolières 2D, réalisées à partir d’une révision des systèmes pétroliers et de la restauration séquentielle du système Huallaga-Marañon, valorisent une grande partie des résultats obtenus dans cette thèse en simulant l’expulsion des hydrocarbures aux différentes étapes de la déformation du système Huallaga-Marañon et en montrant ses zones de piégeage potentielles.

The origin of the dunitic transition zone (DTZ) between the Earth mantle and the oceanic crust is poorly constrained. This work was dedicated to the petrological, geochemical and structural study of 20 cross-sections (600 samples) sampled in the Sumail massif (Oman ophiolite). The development of an analytical procedure allowed the determination of trace element compositions in dunites. The DTZ is made of pure dunites (olivine and chromite) and of impregnated dunites, containing a variable amount of interstitial minerals that crystallized from a percolating melt and including, in addition to those that clearly crystallized from a MORB (clinopyroxene and plagioclase), orthopyroxene, amphibole, garnet, and diopsides, witnesses of a hybridization process between the MORB and hydrous fluids. The high Mg# ratio and TiO2 content in orthopyroxene and amphibole as well as the clinopyroxene composition, intermediate between igneous clinopyroxene and hydrothermal diopside, allowed constraining the composition of the hybrid parent melt that would result from the mixing between a tholeiitic melt and supercritical water saturated with silica or a trondhjemitic melt issued from the hydrous incongruent melting of mantle orthopyroxene. Pure dunites have recorded a strong enrichment in incompatible trace elements (REE, Th, U, HFSE), probably early during their genesis following chemical reequilibration with enriched melts that can correspond to the hybrid one. The structural study of the DTZ in the Sumail massif demonstrates the influence of synmagmatic faulting on the DTZ structuration, having enhanced the melt and fluids percolation, responsible of the dunitization process, as well as the introduction of hydrothermal fluids. The hydrous characteristic of the reacting melt is interpreted as a critical condition for formation of dunites.; Ce travail a porté sur l’étude pétrologique, géochimique et structurale de 20 coupes (600 échantillons) levées dans la zone de transition dunitique (DTZ) du massif de Sumail (ophiolite d’Oman), interface manteau-croûte dont l’origine est mal connue. Le développement d’une procédure analytique a permis l’acquisition des compositions en éléments en traces des dunites. La DTZ est faite de dunites pures (olivine et chromite) et de dunites imprégnées, contenant une quantité variable de minéraux interstitiels ayant cristallisé à partir d’un magma percolant, incluant, en plus de ceux clairement issus d’un MORB (clinopyroxène et plagioclase), de l’orthopyroxène, amphibole, grenat, et des diopsides témoignant d’un processus d’hybridation entre le MORB et des fluides hydratés. Les forts rapports Mg# et teneurs en TiO2 des orthopyroxènes et amphiboles ainsi que la composition des clinopyroxènes, intermédiaire entre clinopyroxènes magmatiques et diopsides hydrothermaux, a permis de contraindre la composition du magma hybride qui résulterait du mélange entre un magma d’affinité tholéiitique et un fluide supercritique riche en silice, voire trondhjémitique issu de la fusion incongruente hydratée des orthopyroxènes mantelliques. Les dunites pures semblent avoir enregistré un enrichissement significatif en éléments en traces incompatibles (REE, Th, U, HFSE), probablement précocement lors de leur genèse sous l’effet de rééquilibrages avec des liquides très riches et pouvant correspondre au magma hybride. L’étude structurale de la DTZ dans le massif de Sumail a montré l’influence de la tectonique synmagmatique sur la structuration de la DTZ, ayant accommodé la percolation des magmas et fluides responsables de la dunitisation ainsi que l’introduction des fluides hydrothermaux. Le caractère hydraté du magma réactif est ici interprété comme une condition critique pour la genèse des dunites.

Nuclear waste glasses are produced by chemical reactions between a solid waste (calcine) and a glassy precursor (glass frit) through a high-temperature vitrification process. The waste is first dried and calcined (to lose water and nitrogen respectively), then mixed with the glass frit. A succession of physicochemical processes of impregnation, diffusion, crystallization and dissolution is involved in order to incorporate the radioactive elements within the glassy network. These reactions, which are dependent on the precursor composition and the synthesis conditions, must be complete to ensure the homogeneity of the glass and to guarantee its long-term behavior. The aim of this work is to determine the chemical reactions between the precursors and to quantify the reaction kinetics in order to identify the processes responsible for their limitation. A simplified system consisting of a sodium-aluminum borosilicate glass frit and a calcine containing sodium nitrate and aluminum oxide (the principal oxides present in complex calcines) is progressively complexified to determine the influence of low solubility elements initially present in the fission product solutions to be vitrified. The cases of molybdenum and neodymium oxides are the focus of attention. The formation conditions (time, temperature) of crystalline molybdates (sodium, calcium) and aluminates (sodium, neodymium) and their range of stability in the calcines are determined. The dissolution kinetics of these phases in the glass frit is modeled. It is shown that the dissolution of molybdenum, as Na2MoO4, is controlled by the thermodynamic solubility of MoO3 in the glass. It is independent of the sodium aluminate dissolution. For both, Na2MoO4 and sodium aluminates, dissolution reactions present an Arrhenian behaviour and the activation energies are close to that of the viscous flow. This work also describes the formation mechanisms of intermediate phases which can lead to the crystallization of the "yellow phase" (enriched in molybdenum, alkali and alkaline-earth oxides) that can form in more complex glasses.; Les verres nucléaires sont synthétisés par réactions chimiques à haute température entre un précurseur vitreux (fritte de verre) et un déchet calciné (calcinat) dans un procédé de calcination-vitrification. Le déchet est d’abord séché et dénitré (calcination) avant d’être mélangé à la fritte de verre (vitrification). Une succession de processus physico-chimiques d’imprégnation, diffusion, cristallisation et dissolution, est mise en jeu afin d’intégrer les éléments présents dans le calcinat au sein du réseau vitreux. Ces réactions, dépendantes de la composition des précurseurs et des conditions d’élaboration, doivent être complètes afin d’assurer l’homogénéité du verre et garantir son comportement à long terme. Ce travail a pour objectif de déterminer les réactions chimiques entre les précurseurs et de quantifier les cinétiques réactionnelles afin d’identifier in fine les processus responsables de leur limitation. Un système simplifié constitué d’une fritte de verre de type alumino-borosilicate de sodium et d’un calcinat contenant du nitrate de sodium et de l’oxyde d’aluminium (composés majeurs présents dans les calcinats complexes) est complexifié progressivement afin de déterminer l’influence des éléments de faible solubilité, présents initialement dans les solutions de produits de fission à vitrifier. Les cas des oxydes de molybdène et de néodyme sont en particulier étudiés. Les conditions de formation (temps, température) des phases cristallines de type molybdates (sodium, calcium) et aluminates (sodium, néodyme) ainsi que leur domaine de stabilité dans les calcinats sont déterminés. Les cinétiques de dissolution de ces phases dans la fritte de verre sont modélisées. Il est montré que la dissolution du molybdène, mis en évidence sous forme Na2MoO4, est contrôlée d’une part par la solubilité thermodynamique du MoO3 dans le verre, indépendamment de la dissolution des aluminates de sodium. D’autre part, les cinétiques de dissolution de Na2MoO4 et des aluminates présentent un comportement arrhénien avec la température dont les valeurs des énergies d’activation sont proches de celles de la viscosité du verre. Ces travaux décrivent également les mécanismes de formation d’intermédiaires réactionnels à l’origine de la cristallisation de la « yellow phase » (riche en oxydes de molybdène, d’alcalins et d’alcalinoterreux) pouvant se former dans des verres plus complexes.

A clinical trial is a biomedical research which aims to consolidate and improve the biological and medical knowledges.The number of patients required il the minimal number of patients to include in the trial in order to insure a given statistical power of a predefined test. The calculation of this number is mandatory for the study to be published.The constitution of this patients' database is one of the fundamental issues of a clinical trial. To do so several investigation centres are opened. The duration between the first opening of a centre and the last recruitment of the needed number of patients is called the recruitemtn duration that we aim to model.The fisrt model goes back 50 years ago with the work of Lee, Williford et al. and Morgan with the idea to model the recruitment dynamic using Poisson processes.One problem emerge, that is the lack of caracterisation of the variabliity of recruitment between centers that is mixed with the mean of the recruitment rates.The most effective model is called the Poisson-gamma model which is baed on Poisson processes with random rates (Cox process) with gamma distribution. This model is at the very heart of this project. Different objectives have motivated the realisation of this thesis.First of all the validity of the Poisson-gamma model is established asymptotically. A simulation study that we made permits to give precise informations on the model validity in specific cases.Then some breaks in the recruitment process are possible. A question that arise is : How and must we take into account this phenomenon for the prediction of the recruitment duration. The study made tends to show that it is not necessary to take them into account. It also veered around to measure the impact of these breaks on the estimations of the model, that do not impact its validity under some stability hypothesis.An other issue inherent to a patient recruitment dynamic is the phenomenon of screening failure. An empirical Bayesian technique analogue to the one of the recruitment process is used to model the screening failure issue. This hierarchical Bayesian model permit to estimate the duartion of recruitment with screening failure consideration as weel as the probability to drop out from the study using the data at some interim time of analysis, giving predictions on the randomisation dynamic.The recruitment dynamic has an influence on the intrinsic caracteristics of the recruitment (number of empty centres, probabilities od recrutment for each centre, number of patients still on the ongoing study). These fundamental aspects give relevant indicators for the study follow-up. Multiples pplications in this sense are computed.The problematic of the recruitment dynamic can also be coupled with the dynamic of the study itself when it is longitudinal. The independance between these two processes allows easy estimations of the different parameters. The result is a global model of the patient pathway in the trail. Two key examples of such situations are survival data - the model permit to estimate the duration of the trail when the stopping criterion is the number of events observed, and the Markov model – the model permit to estimate the number of patients in a certain state for a given duartion of analysis. Finally a cost model is introduced and studied.; Un essai clinique est une recherche biomédicale pratiquée sur l'Homme dont l'objectif est la consolidation et le perfectionnement des connaissances biologiques ou médicales.Le nombre de sujets nécessaire (NSN) est le nombre minimal de patients à inclure dans l'essai afin d'assurer au test statistique une puissance donnée pour observer un effet donné. Le calcul du NSN est obligatoire notamment pour la publication de l'étude.La constitution de cette base de données de patients vérifiant tous les critères d'inclusion et aucun critères d'exclusion est un des enjeux fondamentaux d'un essai clinique. Pour ce faire plusieurs centres investigateurs sont, en général, sollicités. La période entre l'ouverture du premier centre investigateur et le recrutement du dernier patient est appelée période de recrutement que l'on souhaite modéliser. Les premières modélisations remontent à presque 50 ans avec les travaux de Lee, Williford et al. et Morgan avec l'idée déjà d'une modélisation de la dynamique de recrutement par des processus de Poisson.Un problème émerge cependant rapidement de ces modèles lors de recrutement multicentriques avec un nombre assez grand de centres investigateurs, à savoir le manque de caractérisation de l'ensemble des sources de variabilité agissant sur les différentes dynamiques de recrutement.Le modèle le plus efficace actuellement est le modèle dit Poisson-gamma basé sur un processus de Poisson dont les intensités par centres sont considérées comme un échantillon de loi gamma. Les dynamiques de recrutement sont ainsi modélisées par des processus de Cox où l'intensité est aléatoire et sa loi possède deux paramètres permettant l'étude de la variabilité. Ce modèle est au coeur de notre projet. Différents objectifs ont motivés la réalisation de cette thèse.Le premier questionnement porte sur la validité de ces modèles. Elle est établie de façon asymptotique et une étude par simulation que nous avons réalisée permet de donner des informations précises sur la validité du modèle dans un cas précis (en fonction du nombre de centres, du temps de recrutement et des moyennes de recrutement).Par la suite l'analyse de bases de données réelles a permis de constater que lors de certaines phases de recrutement, des pauses dans le recrutement sont observables (vacances, fermetures, …). Une question se pose alors naturellement : comment et faut-il prendre en compte ces informations dans le modèle de dynamique de recrutement ? Il résulte des études menées que la prise en compte de ces données n'améliore pas les performances prédictives du modèle lorsque les sources d'interruptions sont aléatoires mais dont la loi est inchangée au cours du temps (étude menée par simulation). Le modèle incorpore ces paramètres dans ses estimations et permet une meilleure prédiction qu'une méthode « à la main ».Une autre problématique observable sur les données et inhérente au problème de recrutement de patients est celle des dites sorties d'étude. Une technique Bayésienne empirique analogue à celle du processus de recrutement peut être introduite pour modéliser les sorties d'étude.Ces deux modélisations se couplenbt très bien et permettent non seulement d'estimer la durée de recrutement, mais aussi la probabilité de sorties d'étude en se basant sur les données de recrutement d'une étude intermédiaire, et ainsi permet également de donner des prédictions concernant le processus de randomisation.La dynamique de recrutement possède de multiples facteurs autre que le temps de recrutement (nombre de centre vide, probabilités de recrutement, nombre de patients en cours d'étude à chaque visite). Ces aspects fondamentaux couplés au modèle Poisson-gamma fournissent des indicateurs pertinents pour le suivi des essais. Ainsi est-il possible d'ajuster le nombre de centres au cours de l'essai en fonction d'objectifs prédéfinis, également de modéliser et prévoir la chaîne d'approvisionnement nécessaire lors de l'essai et de prévoir l'effet de la randomisation des patients par région sur la puissance du test de l'essai.Il permet également d'avoir un suivi des patients après randomisation que ce soit de manière transversale et longitudinale, permettant ainsi de prévoir un ajustement du nombre de patients en cas de pertes significative d'effectif, ou d'abandonner un essai si les résultats préliminaires sont trop faibles par rapport aux risques connus et observés.La problématique de la dynamique de recrutement peut être couplée avec la dynamique de l'étude en elle-même quand celle-ci est longitudinale. L'indépendance des deux processus permet une estimation facile des différents paramètres. Le résultat est un modèle global du parcours du patient dans l'essai. Deux exemples clés de telles situations sont les données de survie - la modélisation permet alors d'estimer la durée d'un essai quand le critère d'arrêt est le nombre d'événements observés et les modèles de Markov - la modélisation permet alors d'estimer le nombre de patients dans un certain état au bout d'un certain temps.Enfin un modèle de coût de l'essai clinique a été étudié dans le cadre de ce projet.

A clinical trial is a biomedical research which aims to consolidate and improve the biological and medical knowledges. The number of patients required il the minimal number of patients to include in the trial in order to insure a given statistical power of a predefined test. The constitution of this patients' database is one of the fundamental issues of a clinical trial. To do so several investigation centres are opened. The duration between the first opening of a centre and the last recruitment of the needed number of patients is called the recruitemtn duration that we aim to model. The fisrt model goes back 50 years ago with the work of Lee, Williford et al. and Morgan with the idea to model the recruitment dynamic using Poisson processes. One problem emerge, that is the lack of caracterisation of the variabliity of recruitment between centers that is mixed with the mean of the recruitment rates. The most effective model is called the Poisson-gamma model which is based on Poisson processes with random rates (Cox process) with gamma distribution. This model is at the very heart of this project. Different objectives have motivated the realisation of this thesis. First of all the validity of the Poisson-gamma model is established asymptotically. A simulation study that we made permits to give precise informations on the model validity in specific cases (function of the number of centers, the recruitement duration and the mean rates). By studying database, one can observe that there can be breaks during the recruitment dynamic. A question that arise is : How and must we take into account this phenomenon for the prediction of the recruitment duration. The study made tends to show that it is not necessary to take them into account when they are random but their law is stable in time. It also veered around to measure the impact of these breaks on the estimations of the model, that do not impact its validity under some stability hypothesis. An other issue inherent to a patient recruitment dynamic is the phenomenon of screening failure. An empirical Bayesian technique analogue to the one of the recruitment process is used to model the screening failure issue. This hierarchical Bayesian model permit to estimate the duartion of recruitment with screening failure consideration as weel as the probability to drop out from the study using the data at some interim time of analysis, giving predictions on the randomisation dynamic. The recruitment dynamic can be studied in many different ways than just the duration of recruitment. These fundamental aspects coupled with the Poisson-gamma model give relevant indicators for the study follow-up. Multiples applications in this sense are computed. It is therefore possible to adjust the number of centers according to predefined objectives, to model the drug's supply chain per region or center and to predict the effect of the randomisation on the power of the test's study. It also allows to model the folow-up period of the patients by means of transversal or longitudinal methods, that can serve to adjust the number of patients if too many quit during the foloww-up period, or to stop the study if dangerous side effects or no effects are observed on interim data. The problematic of the recruitment dynamic can also be coupled with the dynamic of the study itself when it is longitudinal. The independance between these two processes allows easy estimations of the different parameters. The result is a global model of the patient pathway in the trail. Two key examples of such situations are survival data - the model permit to estimate the duration of the trail when the stopping criterion is the number of events observed, and the Markov model - the model permit to estimate the number of patients in a certain state for a given duartion of analysis., Un essai clinique est une recherche biomédicale pratiquée sur l'Homme dont l'objectif est la consolidation et le perfectionnement des connaissances biologiques ou médicales. Le nombre de sujets nécessaire (NSN) est le nombre minimal de patients à inclure dans l'essai afin d'assurer au test statistique une puissance donnée pour observer un effet donné. Pour ce faire plusieurs centres investigateurs sont sollicités. La période entre l'ouverture du premier centre investigateur et le recrutement du dernier patient est appelée période de recrutement que l'on souhaite modéliser. Les premières modélisations remontent à presque 50 ans avec les travaux de Lee, Williford et al. et Morgan avec l'idée déjà d'une modélisation de la dynamique de recrutement par des processus de Poisson. Un problème émerge lors de recrutement multicentriques du fait du manque de caractérisation de l'ensemble des sources de variabilité agissant sur les différentes dynamiques de recrutement. Le modèle dit Poisson-gamma basé sur un processus de Poisson dont les intensités par centre sont considérées comme un échantillon de loi gamma permet l'étude de variabilité. Ce modèle est au coeur de notre projet. Différents objectifs ont motivés la réalisation de cette thèse. Le premier questionnement porte sur la validité de ces modèles. Elle est établie de façon asymptotique et une étude par simulation permet de donner des informations précises sur la validité du modèle. Par la suite l'analyse de bases de données réelles a permis de constater que lors de certaines phases de recrutement, des pauses dans le recrutement sont observables. Une question se pose alors naturellement : comment et faut-il prendre en compte ces informations dans le modèle de dynamique de recrutement ? Il résulte d'études par simulation que la prise en compte de ces données n'améliore pas les performances prédictives du modèle lorsque les sources d'interruptions sont aléatoires mais dont la loi est inchangée au cours du temps. Une autre problématique observable sur les données et inhérente au problème de recrutement de patients est celle des dites sorties d'étude. Une technique Bayésienne empirique analogue à celle du processus de recrutement peut être introduite pour modéliser les sorties d'étude. Ces deux modélisations se couplent très bien et permettent d'estimer la durée de recrutement ainsi que la probabilité de sorties d'étude en se basant sur les données de recrutement d'une étude intermédiaire, donnant des prédictions concernant le processus de randomisation. La dynamique de recrutement possède de multiples facteurs autre que le temps de recrutement. Ces aspects fondamentaux couplés au modèle Poisson-gamma fournissent des indicateurs pertinents pour le suivi des essais. Ainsi est-il possible d'ajuster le nombre de centres au cours de l'essai en fonction d'objectifs prédéfinis, de modéliser et prévoir la chaîne d'approvisionnement nécessaire lors de l'essai et de prévoir l'effet de la randomisation des patients par région sur la puissance du test de l'essai. Il permet également d'avoir un suivi des patients après randomisation permettant ainsi de prévoir un ajustement du nombre de patients en cas de pertes significative d'effectif, ou d'abandonner un essai si les résultats préliminaires sont trop faibles par rapport aux risques connus et observés. La problématique de la dynamique de recrutement peut être couplée avec la dynamique de l'étude en elle-même quand celle-ci est longitudinale. L'indépendance des deux processus permet une estimation facile des différents paramètres. Le résultat est un modèle global du parcours du patient dans l'essai. Deux exemples clés de telles situations sont les données de survie - la modélisation permet alors d'estimer la durée d'un essai quand le critère d'arrêt est le nombre d'événements observés et les modèles de Markov - la modélisation permet alors d'estimer le nombre de patients dans un certain état au bout d'un certain temps.

National audience

In this work, a beam scanning leaky-wave antenna working at a fixed operating frequency and constructed from a grounded plasma layer is proposed. The radiation angle can be tuned by the plasma electron density which is controlled by the power. A 2D theoretical model based on a canonical structure is proposed to study the leaky waves. The antenna parameters (plasma thickness, length and permittivity) are dimensioned using this theoretical model, at 10 GHz, and a microwave source is chosen to excite the antenna. The scanning range of about 60° needs a plasma reaching an electron density of 1.24 10₁₂ cm⁻₃ In a second step an inductively coupled plasma source is chosen since it meets the dimensioning requirements. The measurements of the plasma parameters confirm the requirements. Finally, the antenna prototype is designed.; Nous proposons dans cette thèse l‘étude et la conception d‘une antenne plasma à ondes de fuite reconfigurable, en tirant profit du caractère accordable de la permittivité des décharges plasma par la puissance. La reconfigurabilité de l‘antenne fonctionnant à fréquence fixe consiste au contrôle de la direction de rayonnement par la densité électronique du plasma, elle-même commandée par la puissance d‘une source plasma radiofréquence externe fonctionnant à 13.56 MHz. Le travail s‘organise en trois parties. Dans un premier temps, nous développons un modèle théorique pour étudier les ondes de fuite dans une configuration canonique 2D. Ce modèle permet de dimensionner les paramètres de l‘antenne : permittivité, épaisseur et longueur du plasma. Des simulations avec un logiciel de simulation permettent de valider ce modèle. Nous réalisons dans ce travail le dimensionnement d‘une antenne fonctionnant à 10 GHz. Le balayage angulaire du rayonnement d‘une soixantaine de degrés obtenu avec cette antenne nécessite une densité électronique du plasma allant jusqu‘à 1.24 10₁₂ cm⁻₃.La deuxième partie du travail concerne l‘aspect plasma. Nous choisissons tout d‘abord une source plasma radiofréquence à couplage inductif pour notre antenne car répond aux critères fixés par le dimensionnement. Nous passons ensuite à la réalisation expérimentale de ce type de plasma ce qui nous permet de vérifier ces critères. Enfin, nous passons aux conditions expérimentales avec des simulations de l‘antenne en 3D. Nous réalisons ensuite un prototype de l‘antenne.

Dielectric materials are frequently used as electrical insulators in spatial applications. Due to their dielectric nature, these dielectrics are likely to accumulate electric charges during their service. Under certain critical conditions, these internal or surface space charges can lead to an electrostatic surface discharge. To understand these phenomena, an experimental device has been developed in the laboratory. This device allows us to simulate the electronic irradiation conditions encountered in space. The aim of our study is to characterize the electrical behavior of insulating materials irradiated by electron beam, to investigate charge storage and transport phenomena and anticipate electrostatic discharges. In this work, the device based on the Pulsed Electro-Acoustic (PEA) technique has been chosen. It has been implanted in the irradiation chamber. It allows us to obtain the spatial distribution of charges injected between two periods of irradiation and during relaxation. However the PEA method offers a limited resolution and doesn’t allow the detection of injected charges when they are too close to the surface. First, we performed a parameters signal processing analysis that we will call the spreading factor and the resolution factor. The preliminary study post-irradiation in air of experimental measurements showed that the the resolution factor choice is important for the analysis and interpretation of the signal when the space charge is localized near the surface. Then, a comparison to the spreading parameter used in some deconvolution technique was established. In the second time, space charge distribution measurements in vacuum have been carried out on Poly Tetra Fluoro Ethylene (PTFE) films irradiated by an electron beam in the range [10-100] keV. The results obtained were compared to those theoretical results. This work allows us to consider the necessary improvements for the determination of in-situ space charge.; Les matériaux diélectriques sont couramment utilisés comme isolants électriques dans le domaine spatial. Par nature, ces diélectriques sont susceptibles d’accumuler des charges électriques au cours de leur service. Dans certaines conditions critiques, ces charges internes ou de surface conduisent à des décharges électrostatiques. Pour comprendre ces phénomènes, un dispositif expérimental a été développé au laboratoire. Ce dernier permet de simuler les conditions d’irradiation électronique rencontrées dans l’espace. L'objectif de notre étude est de caractériser le comportement électrique des matériaux isolants irradiés par faisceau d’électrons, d’étudier les phénomènes de stockage et de transport de charge pour prévoir les décharges électrostatiques. Pour ces travaux, diverses techniques de caractérisation ont été implantées, le dispositif basé sur la technique Électro-Acoustique Pulsée (PEA) a été choisi. Il a été implanté dans l’enceinte d'irradiation. Cette technique consiste à détecter des ondes acoustiques générées par la charge d'espace sous l'effet coulombien d'une impulsion de champ électrique appliqué à l’échantillon. Elle permet de déterminer la distribution spatiale des charges injectées entre deux périodes d’irradiation et au cours des relaxations. La méthode PEA présente une limite de détection en particulier lorsque les charges sont implantées proche de la surface. Dans un premier temps, nous avons effectué une analyse des paramètres de traitement du signal que nous appelons le facteur d’étalement et le facteur de résolution. L’étude préliminaire post-irradiation à l’air sur des mesures expérimentales a montré que le choix du facteur de résolution est important pour l’analyse et l’interprétation du signal lorsque la charge est localisée près de la surface. Pour la suite, une comparaison avec le paramètre d’étalement utilisé dans certaines techniques de déconvolution a été établie. Dans un deuxième temps, des mesures de distribution de charge d’espace sous vide ont été effectuées pour les Poly Tétra Fluoro Ethylène (PTFE) soumis à des irradiations dans la gamme de [10-100] keV. Les résultats obtenus sont comparés à des résultats théoriques. Ce travail nous permet d’envisager les améliorations nécessaires pour la détermination des charges d’espace in-situ.

Pre-mRNA3’-end processing is an essential post-transcriptional step. It is composed of two reactions: cleavage at the pre-mRNA 3’ end that allows release of mRNA from the transcription site and addition of the poly(A) tail that controls nuclear export, stability and the translation of the mature transcript. Several studies show that 3’-end processing is globally inhibited during DNA damage and that deregulation of this process may contribute to tumor development. Our work focused on 3’-end processing regulation of (i) p53 pre-mRNA during DNA damage (ii) MSH6 pre-mRNA involved in Lynch syndrome. (i) We have shown that p53 pre-mRNA resists to DNA damagedependent inhibition of 3’-end processing through the recruitment of the protein factor hnRNP H/F on a RNA structure called G-quadruplex located downstream of the cleavage site. (ii) We then identified a duplication of 20 nucleotides upstream of the polyadenylation signal at the MSH6 pre-mRNA in two distinct families with Lynch syndrome. This duplication causes a reduction of MSH6 pre-mRNA 3’-end processing efficiency and in consequence, it may be causal of Lynch syndrome., La maturation en 3’ des pré-ARNm constitue une étape de régulation posttranscriptionnelle indispensable à l’expression d’un gène. Elle est composée de deux réactions : le clivage de l’extrémité 3’ qui permet de libérer l’ARNm du site de transcription et l’ajout de la queue poly(A) qui contrôle à la fois l’export nucléaire, la stabilité et la traduction du transcrit mature. Plusieurs études montrent, d’une part, que la maturation en 3’ est inhibée de manière globale lors de dommages à l’ADN et d’autre part, que des dérégulations de cette maturation peuvent contribuer au développement tumoral. Nos travaux se sont axés sur l’étude de la régulation de la maturation en 3’ (i) du pré-ARNm de p53 lors de dommages à l’ADN (ii) du pré-ARNm de MSH6 impliqué dans le syndrome de Lynch. (i) Nos travaux ont mis en évidence que le pré-ARNm de p53 résiste à l’inhibition de la maturation en 3’ due aux dommages à l’ADN, grâce au recrutement des protéines hnRNP H/F sur une structure appelée G-quadruplexe située en aval du site de clivage. (ii) Nous avons ensuite identifié une duplication des 20 nucléotides précédant le signal de polyadénylation du pré-ARNm de MSH6 dans deux familles distinctes atteintes du syndrome de Lynch. Cette duplication entraîne unediminution de l’efficacité de la maturation en 3’ du pré-ARNm de MSH6 qui semble être à l’origine de la pathologie.

Ambient intelligence aims to provide to human users applications and services that are personalized and adapted to the current situation. The ambient environment which surrounds the human consists of a set of connected objects and software components that are bricks used for the construction of applications by composition. The availability of these components can vary dynamically, in case of mobility for example. In addition, their appearance or disappearance is usually unanticipated. Moreover, in these dynamic and open environments, the user needs are not stable nor always well defined.To build these applications, and provide the user with “the right applications at the right time”, our team explores an original approach called "opportunistic software composition" : the idea is to build applications on the fly by assembling software components present in the environment at the time, without relying on explicit user needs or predefined applications models. Here, it is the availability of the components that triggers opportunistically the on the-fly building of applications. It is controlled by an intelligent system, called opportunistic composition engine, which decides on the “right” compositions to be made without user input. In such a way, the applications “emerge” dynamically from the ambient environment.Thus, emerging applications can be unexpected or unknown to the user. At the center of the system, the latter must be informed of these applications. On the first hand, she/he must be able to control them, i.e. accept or reject them, and if she/he has the required skills, modify them or eventually build applications herself/himself by assembling software components present in the ambient environment. However, in the control tasks, the user must be assisted as well as possible. On the other hand, in order for the opportunistic composition engine to build relevant assemblies in the absence of explicit needs, it must receive information from the user.In this thesis, we propose an approach based on Model Driven Engineering (MDE) in order to put the user "at the center of the loop". The objective is to present the emerging applications to the user, to assist him in his interventions and to extract useful feedback data to provide to the "intelligent" composition engine.Our solution is based on a metamodel for assembling software components, on different domain-specific languages (DSL) that support application descriptions, and on a graphical editor for editing applications and capturing user feedback. Different methods for model transformations are used to generate structural and semantic application descriptions for different users, from the applications models build by the intelligent engine. In addition, the descriptions can be easily adjusted to a particular human, by changing or adapting the DSL and the model transformations to the user’s profile. Unlike the traditional use of MDE where tools and techniques are used by engineers to develop software and generate code, the focus in our approach is on the end users.The entire solution has been implemented and works coupled with the engine. That is to say, our solution is able to intercept the applications models built by the engine, to transform them into presentable models that can be understood and modified by the user, and finally to capture the user feedback and give it back to the engine to update its knowledge.; L’intelligence ambiante vise à offrir à un utilisateur humain des applications et des services personnalisés et adaptés à la situation courante. L’environnement ambiant dans lequel cet humain est plongé est composé d’un ensemble d’objets connectés et de composants logicielsqui sont des briques de base pour la construction d’applications par composition. La disponibilité de ces composants peut varier dynamiquement, en cas de mobilité par exemple. Ceux-ci peuvent apparaître ou disparaître de manière non anticipée. De plus, dans ces environnements dynamiques et ouverts, le besoin de l’utilisateur humain n’est pas stable ni toujours bien défini.Pour construire des applications dans un tel contexte, et fournir à l’utilisateur “les bonnes applications au bon moment”, notre équipe explore une approche originale appelée “composition logicielle opportuniste” : l’idée est de construire des applications à la volée par assemblage de composants logiciels présents dans l’environnement sur le moment, sans se baser sur des besoins explicites ni sur des schémas de construction prédéfinis. C’est l’opportunité qui déclenche la construction des applications à la volée. Elle est contrôlée par un système intelligent, appelé moteur de composition opportuniste, qui doit décider des “bonnes” compositions à effectuer sans contribution explicite de l’utilisateur. Ainsi, les applications “émergent” dynamiquement.Les applications émergentes peuvent être imprévues ou inconnues de l’utilisateur. Au centre du système, ce dernier doit être en informé. Il doit pouvoir les contrôler, c’est-à-dire les accepter ou les rejeter, et s’il a les compétences requises, les modifier ou même construire lui-même des applications en assemblant des composants logiciels présents dans l’environnement ambiant. Dans les tâches de contrôle, l’utilisateur doit être assisté au mieux. D’autre part, pour que le moteur de composition opportuniste construise des assemblages pertinents en l’absence de besoins explicites, il doit recevoir des informations de l’utilisateur. Ceci ne doit cependant pas entraîner, pour l’utilisateur, une surcharge d’information ou d’opérations à effectuer.Dans cette thèse, nous proposons une approche basée sur l’ingénierie dirigée par les modèles (IDM) afin de mettre l’utilisateur “au centre de la boucle”. Il s’agit de lui présenter les applications émergentes, de l’assister dans son contrôle et d’extraire des données de feedback utiles à fournir au moteur de composition “intelligent”.Notre solution repose sur un métamodèle d’assemblage de composants logiciels, des langages spécifiques à un domaine (DSL) qui supportent la description des applications, un éditeur graphique qui permet d’éditer les applications et de capturer le feedback de l’utilisateur.Différentes transformations de modèle permettent l’interfaçage avec le moteur de composition et la génération de différentes formes de descriptions structurelles et sémantiques des applications pour des utilisateurs différents. En outre, les descriptions peuvent être facilement ajustées à un humain particulier, en changeant ou en adaptant les DSL et les transformations de modèle au profil de l’utilisateur.Dans notre approche, contrairement à l’utilisation classique de l’IDM où les outils et les techniques sont utilisés par les ingénieurs pour développer des logiciels et générer du code, le focus est sur les utilisateurs finaux qui prennent la place des ingénieurs.L’ensemble de la solution a été implémentée et fonctionne de manière couplée avec le moteur de composition opportuniste : notre solution prend en entrée les applications proposées par le moteur, les transforme en des modèles présentables, compréhensibles et modifiables par l’utilisateur, et enfin capture le feedback