Dissertations / Theses on the topic 'Bimodalità'

Dans ce travail, les propriétés des oxydes de titane mésoporeux organisés ont été étudiées en détail. La synthèse de ces matériaux a été mise au point auparavant au laboratoire à l’aide d’une méthode combinant le mécanisme transcriptif à partir des cristaux liquides du copolymère bloc P123 et la méthode EISA. Tout d’abord, une optimisation des conditions d’élimination du tensioactif a été effectuée en testant des méthodes d’extraction à partir de solvant et des méthodes thermiques. L’élimination du P123 par l’eau suivie d’un rinçage à l’acétone est efficace, simple et rapide et en même temps favorise la formation de la phase anatase du TiO2. Par contre, les propriétés photocatalytiques de ces TiO2 extraits à l’eau sont médiocres et ne sont améliorées qu’après calcination. En combinant une extraction du P123 à l’eau avec une calcination les oxydes de titane mésoporeux possédent une meilleure activité photocatalytique que celle de l’anatase commercial. Dans un second temps l’incorporation du zinc et du tungstène dans les TiO2 mésoporeux organisés a été investie dans le but d’améliorer leur activité photocatalytique. L’introduction de faibles quantités de zinc (<10% mol) augmente la surface spécifique ; au-delà la mésostructuration est perdue. L’incorporation du tungstène dans le TiO2 mésoporeux n’a pas d’influence sur l’organisation des mésopores, mais des agrégats de WO3 orthorhombique coexistent avec le réseau mésoporeux de TiO2 anatase. Même si la présence d’oxyde de zinc ou de tungstène dans la matrice TiO2 mésoporeux diminue bien l’énergie bandgap, l’activité photocatalytique ne s’en trouve pas améliorée. D’autre part, la synthèse de matériaux à porosité bimodale, en utilisant deux systèmes mixtes de tensioactifs hydrogéné/fluoré, CTABr/RF8(EO)9 et P123/ RF8(EO)9, a été explorée. Sur la base des diagrammes de phase de ces deux systèmes dans l’eau, les solutions micellaires et les cristaux liquides ont été investis pour préparer des silices mésoporeuses en utilisant les deux mécanismes CTM et LCT. Quand le CTABr est présent une seule taille de pores dans le domaine mésoporeux est observée, toutefois il est possible qu’une bimodalité de type micro-mésopores existe. Par contre, l’utilisation de la phase hexagonale du système P123/RF8(EO)9 permet d’obtenir des matériaux à deux tailles de pores distincts dans le domaine mésoporeux
In this work we will study in detail the properties of the mesoporous TiO2 materials, for which the preparation was developed previously via a method combining Liquid Crystal Templating (LCT) and EISA mechanisms, using P123 as template. We have tested, in the first time, extraction and thermal methods efficiency to eliminate surfactant in order to optimize the P123 elimination step. Removal of P123 using water followed by washing with acetone is effective, easy and promotes the formation of the anatase phase of TiO2. Otherwise, the photocatalytic properties of the obtained TiO2 are not important and can be improved after calcination. Combining extraction using water and calcination give rise to mesoporous TiO2 with better photocatalytic activity than that of commercial anatase. The incorporation of zinc and tungsten in the mesoporous well-ordered TiO2 has been investigated in the third time, in order to improve their photocatalytic activity. The introduction of small amounts of zinc (<10 mol%) increases the surface area; beyond this amount the mesostructure is lost. The incorporation of tungsten in the mesoporous TiO2 does not affect the mesopores organization, and orthorhombic WO3 aggregates are formed beside the mesoporous network of anatase TiO2. Although, the presence of zinc or tungsten oxides in the matrix decreases the bandgap of mesoporous TiO2, the photocatalytic activity is not improved. In the third time, the synthesis of bimodal porosity materials, using a mixed surfactant systems hydrogenated/fluorinated, CTABr/RF8(EO)9 and P123/RF8(EO)9, was explored. Based on the phase diagrams of these two systems in water, micellar solutions and liquid crystals have been investigated to prepare mesoporous silicas using two mechanisms CTM and LCT. When CTABr is present, pores of one size in the mesoporous range are observed, however, it is possible that bimodal type micro-mesopores exist. The use of the hexagonal liquid crystal phase of P123/RF8(EO)9 provides two separate pore sizes materials in the mesoporous range

La bimodalité dans les collisions d'ions lourds a été observée, ces dernières années, pour différents systèmes sur une large gamme d'énergies incidentes (de 35 MeV/u à 1 GeV/u). Dans cette thèse, nous réalisons une étude systématique du caractère bimodal de la distribution du plus gros fragment produit (Zmax), pour différents systèmes disponibles dans les données INDRA. Les collisions périphériques (Au+Au de 60 à 150 MeV/u et Xe+Sn de 80 à 100 MeV/u) servent de base de travail afin de tester l'influence des différents tris et sélections sur l'observation de la bimodalité. Deux interprétations possibles sont alors envisagées en s'appuyant sur des modèles : soit cette observation est due à la dynamique de la collision (ELIE), soit elle est reliée à la désexcitation d'une source (SMM) signant ainsi une transition de phase. Les résultats supportent la seconde interprétation. On considère alors Zmax comme paramètre d'ordre, et une procédure de repondération de l'énergie d'excitation (E*) permet d'extraire la chaleur latente de la transition. Pour les collisions centrales (Ni+Ni de 32 MeV/u à 74 MeV/u et Xe+Sn de 25 à 50 MeV/u), les événements conduisant à la formation de mono-source sont isolés par l'intermédiaire d'une méthode statistique (Analyse Factorielle Discriminante). La bimodalité sur Zmax est alors étudiée, en cumulant les différentes données disponibles selon l'énergie incidente et en appliquant la repondération sur la distribution d'énergie d'excitation ainsi obtenue. Le comportement bimodal est beaucoup moins net que celui observé dans les collisions périphériques. Les raisons de cette différence sont discutées.

La bimodalité dans les collisions d’ions lourds a été observée, ces dernières années, pour différents systèmes sur une large gamme d’énergies incidentes (de 35 MeV/u à 1 GeV/u). Dans cette thèse, nous réalisons une étude systématique du caractère bimodal de la distribution du plus gros fragment produit (Zmax), pour différents systèmes disponibles dans les données INDRA. Les collisions périphériques (Au+Au de 60 à 150 MeV/u et Xe+Sn de 80 à 100 MeV/u) servent de base de travail afin de tester l’influence des différents tris et sélections sur l’observation de la bimodalité. Deux interprétations possibles sont alors envisagées en s’appuyant sur des modèles : soit cette observation est due à la dynamique de la collision (ELIE), soit elle est reliée à la désexcitation d’une source (SMM) signant ainsi une transition de phase. Les résultats supportent la seconde interprétation. On considère alors Zmax comme paramètre d’ordre, et une procédure de repondération de l’énergie d’excitation (E*) permet d’extraire la chaleur latente de la transition. Pour les collisions centrales (Ni+Ni de 32 MeV/u à 74 MeV/u et Xe+Sn de 25 à 50 MeV/u), les événements conduisant à la formation de mono-source sont isolés par l’intermédiaire d’une méthode statistique (Analyse Factorielle Discriminante). La bimodalité sur Zmax est alors étudiée, en cumulant les différentes données disponibles selon l’énergie incidente et en appliquant la repondération sur la distribution d’énergie d’excitation ainsi obtenue. Le comportement bimodal est beaucoup moins net que celui observé dans les collisions périphériques. Les raisons de cette différence sont discutées
During the last few years, bimodality in heavy ions collisions has been observed for different systems, on large energy scale (from 35 MeV/u up to 1 GeV/u). In this thesis, the bimodal behaviour of the largest fragment distribution (Zmax) is studied for different INDRA data sets. For peripheral collisions (Au+Au from 60 to 150 MeV/u, Xe+Sn 80-100 MeV/u), the influence of sorting and selections on bimodality is tested. Then, two different approaches based on models are considered. In the first one (ELIE), bimodality would reflect mainly the collision geometry and the Fermi motion of the nucleon. In the second one (SMM), bimodality would reflect a phase transition of nuclear matter. The data are in favour of the second model. Zmax can then be considered as an order parameter of the transition. A reweighting procedure producing a flat excitation energy distribution is used to achieve comparisons between various bombarding energies and theoretical predictions based on a canonical approach. A latent heat of the transition is extracted. For central collisions (Ni+Ni from 32 to 74 MeV/u and Xe+Sn from 25 to 50 MeV/u) single source events are isolated by a Discriminant Factor Analysis. Bimodality is then looked for, in cumulating the different incident energies and in applying the reweighting procedure of the corresponding excitation energy as done for peripheral collisions. The bimodality behaviour is less evidence for central collisions than for peripheral ones. The possible reasons of this difference are discussed

The cocktail party problem is one of following a conversation in a crowded room where there are many competing sound sources, such as the voices of other speakers or music. To address this problem using computers, digital signal processing solutions commonly use blind source separation (BSS) which aims to separate all the original sources (voices) from the mixture simultaneously. Traditionally, BSS methods have relied on information derived from the mixture of sources to separate the mixture into its constituent elements. However, the human auditory system is well adapted to handle the cocktail party scenario, using both auditory and visual information to follow (or hold) a conversation in a such an environment. This thesis focuses on using visual information of the speakers in a cocktail party like scenario to aid in improving the performance of BSS. There are several useful applications of such technology, for example: a pre-processing step for a speech recognition system, teleconferencing or security surveillance. The visual information used in this thesis is derived from the speaker's mouth region, as it is the most visible component of speech production. Initial research presented in this thesis considers a joint statistical model of audio and visual features, which is used to assist in control ling the convergence behaviour of a BSS algorithm. The results of using the statistical models are compared to using the raw audio information alone and it is shown that the inclusion of visual information greatly improves its convergence behaviour. Further research focuses on using the speaker's mouth region to identify periods of time when the speaker is silent through the development of a visual voice activity detector (V-VAD) (i.e. voice activity detection using visual information alone). This information can be used in many different ways to simplify the BSS process. To this end, two novel V-VADs were developed and tested within a BSS framework, which result in significantly improved intelligibility of the separated source associated with the V-VAD output. Thus the research presented in this thesis confirms the viability of using visual information to improve solutions to the cocktail party problem.

We present new deep photometry of the rich globular cluster (GC) systems around the Brightest Cluster Galaxies UGC 9799 (Abell 2052) and UGC 10143 (Abell 2147), obtained with the Hubble Space Telescope (HST) ACS and WFC3 cameras. For comparison, we also present new reductions of similar HST/ACS data for the Coma supergiants NGC 4874 and 4889. All four of these galaxies have huge cluster populations (to the radial limits of our data, comprising from 12,000 to 23,000 clusters per galaxy). The metallicity distribution functions (MDFs) of the GCs can still be matched by a bimodal-Gaussian form where the metal-rich and metal-poor modes are separated by similar or equal to 0.8 dex, but the internal dispersions of each mode are so large that the total MDF becomes very broad and nearly continuous from [Fe/H] similar or equal to-2.4 to solar. There are, however, significant differences between galaxies in the relative numbers of metal-rich clusters, suggesting that they underwent significantly different histories of mergers with massive gas-rich halos. Last, the proportion of metal-poor GCs rises especially rapidly outside projected radii R >= 4 R-eff, suggesting the importance of accreted dwarf satellites in the outer halo. Comprehensive models for the formation of GCs as part of the hierarchical formation of their parent galaxies will be needed to trace the systematic change in structure of the MDF with galaxy mass, from the distinctly bimodal form in smaller galaxies up to the broad continuum that we see in the very largest systems.

Les rythmes biologiques aident les organismes vivants à programmer la plupart des processus comportementaux dans la fenêtre temporelle la plus appropriée. Les données de la littérature sur la rythmicité du chat domestique sont rares et conflictuelles. Pour approfondir nos connaissances sur le sujet, nous avons utilisé de récentes technologies de télémétrie pour enregistrer et caractériser les rythmes journaliers d'activité locomotrice et de prises alimentaire chez des chats en fonction des saisons et des conditions d’hébergement. Les rythmes des chats étaient modifiés par la photopériode et la présence humaine. Suivant une périodicité de 24 heures, ils ont affiché une bimodalité dans leurs rythmes quotidiens, avec des creux d'activité locomotrice et de consommation au milieu de la journée et de la nuit. Les deux périodes principales d'activité/alimentaires correspondaient à l'aube et au crépuscule à chaque saison, indépendamment de leur horaire, confirmant la nature intrinsèque crépusculaire de l'espèce. Le rythme alimentaire des chats était plus variable au cours du cycle que celui de leur activité locomotrice, rappelant ainsi le caractère opportuniste de ce prédateur. Les chats ont présenté une plasticité comportementale caractérisée par des rythmes plus faibles et un comportement d'exploration plus nocturne en milieu extérieur qu’en milieu intérieur, au sein duquel ils étaient plus enclins à la routine. Nos résultats ouvrent la voie au développement de solutions nutritionnelles et des recommandations d’hébergement adaptées aux rythmes du chat en respectant les besoins physiologiques de l’animal
Biological rhythms are of importance for living organisms as they help to schedule most behavioural processes within the most suitable temporal window. Literature on daily rhythmicity is scarce and conflicting regarding domestic cats. To sharpen our knowledge on the subject, we used advanced telemetry technologies to record and characterise the daily rhythms of locomotor activity and feeding in cats according to the seasons and housing conditions. The cats were sensitive to photoperiod and to human presence. Along 24-hour periodicity, they displayed bimodality in their daily patterns, with mid-day and mid-night troughs of locomotor activity and food consumption. The two main activity/eating periods corresponded to dawn and dusk at each season, regardless of the twilight timings, confirming the crepuscular intrinsic nature of the species. The feeding rhythm of the cats was more variable daily than their locomotor activity one, recalling the opportunistic character of this predator. Cats displayed plasticity in their behaviour, such as weaker daily rhythms and more nocturnal exploratory behaviour outdoors, compared to indoors where they were more prone to routine. Our results open new avenues for developing nutritional and housing guidelines fitted to the rhythms of the cats according to their way of life

Cette thèse est dédiée à la modélisation conjointe des modalités audio et vidéo de la parole et à son exploitation pour la séparation de sources. Tout d'abord, une modélisation probabiliste bimodale de la parole audiovisuelle à base de mélange de noyaux est proposée. Cette modélisation est ensuite exploitée pour la détection des silences. De plus, nous proposons une détection purement visuelle des silences en s'appuyant sur l'observation des lèvres du locuteur. Ce dernier procédé présente l'avantage d'être indépendant d'un bruit acoustique. Ces deux modélisations sont ensuite exploitées pour la séparation de mélanges convolutifs de sources audiovisuelles. Nous résolvons ainsi le problème classique des indéterminations des méthodes de séparation dans le domaine fréquentiel avant de proposer une méthode géométrique qui utilise les périodes de silence de la source d'intérêt. Les algorithmes proposés sont validés par des expériences sur des corpus multi-locuteurs et multi-langues.

Arapaho is an Algonquian language with few remaining speakers, but it is well represented in the literature (e.g. Salzmann 1961). The Arapaho dialect of Plains Indian Sign Language has also received a considerable amount of attention (e.g. West 1960). However, there is scant attention to an easily observable property of Arapaho: The manual gestures used by Arapaho speakers are cross-linguistically atypical. The configurations and precision of the gestures, as well as how they are integrated with speech, are much more conventional than what has been reported for other spoken languages. In this dissertation, I take a first step in describing the relationship between gesture and speech in Arapaho, and I use the term 'bimodalism' to underscore the linguistic nature of this relationship.

I also address the problem of how to approach a description of bimodalism. The classic approach to language description has framed researcher interests, methodologies, and documentational techniques in a way that does not motivate an analysis of the linguistic potential that gesture might have together with speech. I therefore use an interactional approach, which has a methodology and theoretical framework that is more sensitive to bimodalism (e.g. Fox 1987; Hanks 1990; Goodwin 1996; Enfield 2003; Blythe 2010).

I build on previous work on Arapaho grammar (notably Cowell and Moss Sr. 2008) by using the interactional approach to examine linguistic reference within Arapaho speakers' spontaneous narratives. I argue that hand pointing and spoken demonstratives are complementary resources that Arapaho storytellers use to signal discourse relevance, which involves the relational statuses and spatial arrangements of the characters in their narratives. I show the depth of the relationship between pointing and demonstratives in Arapaho by examining a bimodal construction that I call the “viewpoint anchoring construction”.

Les vagues courtes sont omniprésentes à la surface des océans, avec des longueurs de quelques dizaines de mètres au mètre typiquement. Connaitre leurs directions de propagation en mer est important à plusieurs titres, notamment pour la compréhension de la dynamique de l'état de mer, des échanges air-mer ou de la dérive de particules en surface. Ces distributions directionnelles sont étudiées ici au regard des progrès récents réalisés en techniques d'instrumentation. L'analyse du bruit sismo-acoustique enregistré en grandes profondeurs permet d'extraire un comportement quasi-universel qui dépend indirectement de cette distribution à travers ladite intégrale de recouvrement. Il est cohérent avec des observations directes du champ de vagues obtenues à partir de reconstructions tridimensionnelles de la surface de l'océan. Alors que la direction de propagation des vagues longues s'aligne avec celle du vent, les vagues courtes s'en détachent d'autant plus à mesure que leurs échelles diminuent (bimodalité).La comparaison de ces observations avec les prédictions d'un modèle numérique de vagues, basé sur l'environnement WAVEWATCH®III, permet de constater que ces modèles sont qualitativement valables mais encore quantitativement incorrects. Une des possibilités explorées pour corriger cet effet est la prise en compte de sources de vagues courtes à ±90° de la direction du vent, qui pourraient être associées au déferlement des vagues longues. Une telle source à elle seule n'explique pas les formes des distributions directionnelles observées. D'autres mécanismes pourraient intervenir que de futures investigations pourront tenter de clarifier
Short surface gravity waves are ubiquitous at the ocean surface, with lengths from a few tens of meters to a meter typically.Knowing their propagation directions at sea is important in several respects, especially for the understanding of sea-state dynamics, airsea interactions and particles surface drift.Their directional distributions are here investigated in the light of the recent progress made in instrumentation techniques. The analysis of ocean bottom seismo-acoustic noise records allows for the extraction of a quasi-universal behavior which indirectly depends on this distribution through the socalled overlap integral. It is coherent with direct observations of the wave field obtained from tri-dimensional reconstructions of the ocean surface elevation field. While the propagation direction of long waves aligns with the wind direction, short waves progressively detach from it towards small scales (bimodality).Comparing those measurements with the predictions of a spectral numerical wave model, based on WAVEWATCH®III environment, allows to realize that they provide qualitatively correct but quantitatively incorrect predictions. One of the possibilities here explored to correct for it, is by accounting for the sources of energy at ±90° to the wind direction, which could be associated with the breaking of long waves. This source term on its own does not explain the shapes of the observed directional distributions. Other mechanisms could come into play that future investigations will help clarify

DNA microarray technology has been extensively utilized in the biomedical field, becoming a standard in identifying gene expression signatures for disease diagnosis/prognosis and pharmaceutical practices. Although cancer research has benefited from this technology, challenges such as large-scale data size, few replicates and complex heterogeneous data types remain; thus the biomarkers identified by various studies have a small proportion of overlap because of molecular heterogeneity. However, it is desirable in cancer research to consider robust and consistent biomarkers for drug development as well as diagnosis/prognosis. Although cancer is a highly heterogeneous disease, some mechanism common to developing cancers is believed to exist; integrating datasets from multiple experiments increases the accuracy of predictions because increasing the sample size improves and enhances biomarkers detection. Therefore, integrative study is required for compiling multiple cancer data sets when searching for the common mechanism leading to cancers. Some critical challenges of integration analysis remain despite many successful methods introduced. Few is able to work on data sets with different dimensionalities. More seriously, when the replicate number is small, most existing algorithms cannot deliver robust predictions through an integrative study. In fact, as modern high-throughput technology matures to provide increasingly precise data, and with well-designed experiments, variance across replicates is believed to be small for us to consider a mean pattern model. This model assumes that all the genes (or metabolites, proteins or DNA copies) are random samples of a hidden (mean pattern) model. The study implements this model using a hierarchical modelling structure. As the primary component of the system, a multi-scale Gaussian (MSG) model, designed to identify robust differentially-expressed genes to be integrated, was developed for predicting differentially expressed genes from microarray expression data of small replicate numbers. To assure the validity of the mean pattern hypothesis, a bimodality detection method that was a revision of the Bimodality index was proposed.

La matière nucléaire doit subir une transition d'une phase liquide vers une phase gazeuse pour les énergies accessibles au GANIL. L'objectif de cette thèse est de signer expérimentalement cette transition de phase par l'étude des collisions périphériques des systèmes Xe+Sn et Au+Au de 60 AMeV à 100 AMeV. L'ensemble des données présentées dans ce travail a été collecté par le multidétecteur INDRA. Un signal possible de la transition liquide–gaz est l'observation d'une bimodalité dans les distributions de probabilité d'une variable jouant le rôle de paramètre d'ordre. Cette bimodalité permet de caractériser, avec un minimum d'hypothèses, deux familles d'événements formant les deux phases liquide et gazeuse. L'étude est faite sur le quasi-projectile par le biais d'une variable soulignant l'asymétrie entre les deux plus gros fragments. Le tri des événements est fait grâce à l'énergie transverse des particules légères issue de la quasi-cible. D'autres signatures possibles de la transition liquide-gaz sont le Delta-scaling et la capacité calorifique négative. La première consiste à observer les distributions de probabilité du plus gros fragment de la source afin d'y déceler une loi d'échelle. La seconde, plus indirecte, s'intéresse aux fluctuations de la répartition de l'énergie dans le système. Des corrélations entre toutes ces observables sont clairement mises en évidence dans la thèse. Une éventuelle contribution d'effets dynamiques est testée et quantifiée notamment grâce au générateur d'événements HIPSE. La conclusion d'ensemble révèle une cohérence entre de nombreux signaux attendus dans une transition de phase.

Différentes chaînes poly(diméthylsiloxane) hydroxytéléchéliques sont réticulées par une réaction de condensation pour obtenir des réseaux mono- et bimodaux modèles. Les tests mécaniques font ressortir une nette amélioration des propriétés mécaniques ultimes des réseaux bimodaux contenant 20 à 30% en masse de petites chaînes et présentant un rapport de taille important entre les chaînes utilisées. L'analyse des réseaux gonflés par diffusion des neutrons aux petits angles met en évidence une structure (échelle 10Å) s'apparentant aux fluctuations thermiques observées dans les solutions semi-diluées. Les réseaux bimodaux se distinguent par une deuxième structure (échelle 100Å) traduisant l'existence de fluctuations de concentration. Lorsque la teneur en petites chaînes augmente, la taille de cette structure varie peu tandis que l'intensité passe par un maximum. L'origine de cette structure et son incidence sur l'auto-renforcement sont discutées et conduisent à la proposition d'un modèle
Several hydroxytelechelic poly(dimethylsiloxane) chains were crosslinked through a condensation reaction to obtain mono- and bimodal model networks. Mechanical tests highlighted a clear improvement of the ultimate mechanical properties for bimodal networks containing 20 to 30% by weight of short chains and when the size ratio of the chains is high. Analysis of the swollen networks by small angle neutron scattering evidenced the occurrence of a structure (scale 10Å) similar to the thermal fluctuations observed in semi-diluted solutions. Bimodal networks exhibit a second structure (scale 100Å) corresponding to the existence of concentration fluctuations. When the short chain content increases, the size of this structure only slightly changes while scattering intensity goes through a maximum. The origin of this structure and its effects on self-reinforcement are discussed and lead to the proposition of a model

Les polymères semi-cristallins (comme le polyéthylène, l'acide polylactique, le polyamide, etc.) sont utilisés dans un large éventail d'applications (automobiles, tuyaux, engrenages, etc.) en raison de propriétés mécaniques promues. Il existe un lien étroit entre les propriétés mécaniques et la microstructure du polymère semi-cristallin, comme la bimodalité, la topologie moléculaire (la façon dont les chaînes de polymères passent à travers les phases cristallines et amorphes), les enchevêtrements de chaînes, l'épaisseur lamellar, température, et ainsi de suite. Cependant, ces microstructures ne peuvent pas être accédées quantitativement à l'expérience. Il existe quelques études de dynamique moléculaire, mais la cristallisation homogène est très difficile à réaliser et n'a pas fait l'objet de discussions approfondies. Ainsi, le mécanisme de cristallisation des polymères et la dépendance de la microstructure restent relativement flous et controversés. Le premier chapitre est une introduction de la recherche générale, qui intègre des polymères semi-cristallins, des nucléations et de la cinétique de croissance cristalline, la théorie classique de la nucléation et des simulations numériques. Dans cette thèse, nous avons effectué la cristallisation homogène des polymères à l'aide d'un modèle de dynamique moléculaire à grain grossier (CG-MD) publié dans notre article précédent, qui favorise l'alignement des chaînes et la cristallisation. L'objectif principal de cette thèse est d'utiliser la technique de simulation CG-MD pour fournir plus d'informations sur la nucléation homogène et le comportement de croissance cristalline des polymères MWD bimodaux et unimod, l'influence de la bimodalité sur la topologie moléculaire (boucle, cravate, cils) et la concentration d'enchevêtrement, le processus de démêlage de chaîne et son influence sur l'épaississement lamellar aussi bien que la dépendance de température
Semicrystalline polymers (such as polyethylene, polylactic acid, polyamide, etc.) are used in a wide range of application (such as automotive, pipes, gearing, etc.) due to promoted mechanical properties. There is strong link between the mechanical properties and microstructure of semicrystalline polymer, such as bimodality, molecular topology (the way polymer chains pass through crystalline and amorphous phases), chain entanglements, lamellar thickness, temperature, and so on. However, these microstructure cannot be access quantitatively in experiment. There exists some molecular dynamics investigations, but the homogeneous crystallization is very difficult to achieve and not extensively discussed. Thus, the crystallization mechanism of polymers and the dependence of microstructure remain relatively unclear and controversy. In this thesis, we have performed the homogeneous crystallization of polymers using a coarse-grained molecular dynamics (CG-MD) model published in our previous article 1, which favors chain alignment and crystallization. The main objective of this thesis is to use CG-MD simulation technique to provide more insights of the homogeneous nucleation and crystal growth behavior of bimodal and unimodal MWD polymers, the influence of bimodality on the molecular topology (loop, tie, cilia) and entanglement concentration, the chain disentanglement process and its influence on lamellar thickening as well the temperature dependence

Les nano-objets unidimensionnels alliés présentent des propriétés physiques spécifiques qui résultent à la fois de leur morphologie, de leur taille et de la répartition chimique des atomes. Nous exploitons un modèle d'Ising sur réseau qui rend compte en particulier des effets de ségrégation au sein de nanofils bimétalliques pour obtenir une compréhension fine des effets gouvernant cette répartition à l'équilibre.Dans une première section, nous détaillons l'équilibre d'un nanofil en fonction de sa taille et de sa composition, de manière à mettre en évidence le rôle des effets de taille finie sur la thermodynamique d'équilibre d'objets bimétalliques 1D. Contrairement aux systèmes infinis, l'équilibre dépend de l'ensemble statistique considéré. Ainsi la ségrégation est plus marquée dans l'ensemble canonique, où la concentration du nanofil est imposée, que dans l'ensemble pseudo-Grand Canonique (p-GC) où le nanofil est en équilibre avec un réservoir qui fixe la différence de potentiel chimique entre les espèces. De même, la contrainte de composition dans l'ensemble canonique induit des corrélations chimiques d'occupation des sites qui favorisent davantage les paires hétéroatomiques. Nous montrons que l'écart observé entre les isothermes des deux ensembles croît avec la courbure de l'isotherme canonique et avec l'amplitude des fluctuations de la concentration nominale dans l'ensemble p-GC. Ces fluctuations diminuant avec la taille du nanofil considéré, l'écart entre les ensembles s'annule à la limite thermodynamique. Les effets de taille finie se traduisent par ailleurs par l'apparition, à basse température et pour de petits nanofils, d'une coexistence d'un mode pur en l'espèce ségrégeante et d'un mode de faible concentration nominale constitué principalement de configurations de type cœur-coquille et Janus. Nous développons alors un formalisme permettant de caractériser cette bimodalité.Alors que les résultats évoqués précédemment concernent un nanofil considéré seul, nous étudions dans la deuxième section l'équilibre de l'ensemble des nanofils formant un co-dépôt unidimensionnel inférieur à la mono-couche. Nous montrons que la distribution en taille de ces nanofils varie globalement selon une loi de puissance, quelle que soit la composition du codépôt, de sorte que la ségrégation n'a que peu d'influence sur la microstructure observée. Par contre, en raison du rapport surface/volume et des corrélations chimiques dans ces objets, la composition des nanofils du co-dépôt varie très fortement selon leur taille, les petits nanofils étant plus riches en l'espèce ségrégeante que les plus grands. Enfin, nous étendons le diagramme de bimodalité d'un nanofil seul à l'ensemble des nanofils du co-dépôt et montrons que cette bimodalité est difficilement observable car elle ne concerne que des amas de petite taille qui sont très minoritaires du fait de la cohésion atomique.

Bimodal tvåspråkighet hos personer med hörselnedsättning är ett forskningsområde med begränsad omfattning. Denna studie syftar till att belysa hur bimodal tvåspråkighet kan fungera i en klass för hörselskadade elever, så kallad hörselklass. Genom deltagande observation har videoinspelningar av interaktionen i klassrummen gjorts, vilka sedan transkriberats utifrån en multimodal samtalsanalys då analysen avsett både den talspråkliga och den teckenspråkiga interaktionen. Utifrån frågeställningen hur och på vilket sätt tecken och teckenspråk används i klassrumsinteraktionen visar resultaten att kodblandning, dvs. simultan användning av tal och tecken är vanligt förekommande hos både lärare och elever. Ett annat förekommande fenomen som framkommit i klassrumsobservationerna hos eleverna är kodväxling, som sker när eleverna byter språk för särskilda syften, t.ex. för att viska med varandra medan lektionen pågår. En annan funktion kodväxlingen uppvisade var möjligheten till att genomföra samtalsdelningar under en pågående aktivitet.
Bimodal bilingualism among people with hearing loss is an area of ​​research with limited extent. This study aims to highlight how bimodal bilingualism can work in a class of hard-of hearing students. Through partaking observation, video recordings of interaction in the classrooms have been made, which later have been transcribed with a multimodal conversation analysis approach. The multimodal conversation analysis comprises both the spoken and the signed interaction. Based on the questions of how and in what way signs and the sign language are used in classroom interaction, the results show that code-blending, i.e. simultaneous use of speech and signs, was common among both teachers and students. Another common phenomenon that emerged in the classroom observations is code-switching, which occurs when pupils change their language for specific purposes, e.g. to whisper to each other during the ongoing lesson. Another feature code-switching demonstrated was the ability to conduct schismings during an ongoing activity.

Dans cette thèse nous avons utilisé des méthodes de systèmes dynamiques et des simulations numériques pour étudier les mécanismes d'oscillations d'épilepsie associés à des concentrations d’ions dynamiques et au comportement bimodal des cellules Purkinje du cervelet. Le propos général de ce travail est l'interaction entre les propriétés intrinsèques des neurones simple et la structure d'entrée synaptique contrôlant l'excitabilité neuronale. Dans la première partie de la thèse nous avons développé un modèle de transition de crise épileptique dans le lobe temporal du cerveau. Plus précisément nous nous sommes concentrés sur le rôle du cotransporteur KCC2, qui est responsable de la maintenance du potassium extracellulaire et du chlorure intracellulaire dans les neurones. Des données expérimentales récentes ont montré que cette molécule est absente dans un groupe significatif de cellules pyramidales dans le tissue neuronal de patients épileptiques suggérant son rôle épileptogène. Nous avons trouvé que l'addition d’une quantité critique de cellules pyramidale KCC2 déficient au réseau de subiculum, avec une connectivité réaliste, peut provoquer la génération d’oscillations pathologiques, similaire aux oscillations enregistrées dans des tranches de cerveau épileptogène humaines. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons étudié le rôle du bruit synaptique dans les cellules de Purkinje. Nous avons étudié l'effet de l'inhibition de la génération du potentiel d’action provoquée par injection de courant de bruit, un phénomène connu comme résonance stochastique inverse (RSI). Cet effet a déjà été trouvé dans des modèles neuronaux, et nous avons fournis sa première validation expérimentale. Nous avons trouvé que les cellules de Purkinje dans des tranches de cerveau peuvent être efficacement inhibées par des injectionsde bruit de courant. Cet effet est bien reproduit par le modèle phénoménologique adapté pour différentes cellules. En utilisant des méthodes de la théorie de l'information, nous avons montré que RSI prend en charge une transmission efficace de l'information des cellules de Purkinje simples suggérant son rôle pour les calculs du cervelet
In this thesis we used dynamical systems methods and numericalsimulations to study the mechanisms of epileptic oscillations associated with ionconcentration changes and cerebellar Purkinje cell bimodal behavior. The general issue in this work is the interplay between single neuron intrinsicproperties and synaptic input structure controlling the neuronal excitability. In the first part of this thesis we focused on the role of the cellular intrinsicproperties, their control over the cellular excitability and their response to thesynaptic inputs. Specifically we asked the question how the cellular changes ininhibitory synaptic function might lead to the pathological neural activity. We developed a model of seizure initiation in temporal lobe epilepsy. Specifically we focused on the role of KCC2 cotransporter that is responsible for maintaining the baseline extracellular potassium and intracellular chloride levels in neurons. Recent experimental data has shown that this cotransporter is absent in the significant group of pyramidal cells in epileptic patients suggesting its epileptogenic role. We found that addition of the critical amount of KCC2-deficient pyramidal cells to the realistic subiculum network can switch the neural activity from normal to epileptic oscillations qualitatively reproducing the activity recorded in human epileptogenic brain slices. In the second part of this thesis we studied how synaptic noise might control the Purkinje cell excitability. We investigated the effect of spike inhibition caused by noise current injection, so-called inverse stochastic resonance (ISR). This effect has been previously found in single neuron models while we provided its first experimental evidence. We found that Purkinje cells in brain slices could be efficiently inhibited by current noise injections. This effect is well reproduced by the phenomenological model fitted for different cells. Using methods of information theory we showed that ISR supports an efficient information transmission of single Purkinje cells suggesting its role for cerebellar computations

L'objectiu central del nostre treball ha estat, d'una banda, descriure i analitzar allò que s'esdevé quan s'incorporen les Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC) en un model formatiu d'ensenyament superior presencial; de l'altra, observar el procés d'interacció didàctica durant la incorporació progressiva de les TIC a l'ensenyament superior, explicar el procés de desenvolupament i construcció d'una plataforma telemàtica i, consegüentment, ser motors de canvi i millora des de la praxi del procés d'interacció didàctica amb el suport de les TIC a l'ensenyament superior presencial.

Atesa la naturalesa del que es volia investigar, doncs, hem volgut aproximar-nos metodològicament a un enfocament científic emergent o multiparadigmàtic.

Per tant, aquesta recerca se centra en l'avaluació, en la descripció i en l'anàlisi de la mostra observada, alhora que ens apropa en un nou escenari didàctic dins l'ensenyament superior basat en la bimodalitat presencial. Una bimodalitat presencial entesa a partir de les sinergies entre una varietat multimetodològica d'activitats i dinàmiques presencials a l'aula i una extensió de la mateixa presència, a partir del complement i del suport de les TIC.
El objetivo central de nuestro trabajo ha sido, en primer lugar, describir y analizar lo que sucede cuando se incorporan las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en un modelo formativo presencial de enseñanza superior; en segundo lugar, observar el proceso de interacción didáctica durante la progresiva incorporación de las TIC en la enseñanza superior; en tercer lugar, explicar el proceso de construcción de una plataforma telemática y, consecuentemente, ser motores de cambio y mejora desde la misma práctica educativa del proceso didáctico mediante el soporte de las TIC en la enseñanza superior presencial.

Dada la naturaleza de lo que se quería investigar, nos hemos aproximado metodológicamente a un enfoque emergente o multiparadigmático.

Esta investigación se centra en la evaluación, descripción y análisis de la muestra observada y se aproxima a un nuevo escenario didáctico en la enseñanza superior basado en la Bimodalidad presencial.

Bimodalidad presencial que se entiende a partir de las interacciones entre una diversidad multimetodológica de actividades y dinámicas presenciales en clase y de una extensión de la misma presencia, a partir del complemento y soporte de las TIC.
The central objective of my thesis has been, in the first place, to describe and to analyse what happens when ICT is incorporated into a formative presence model of higher education; secondly, to observe the didactic interaction process during the progressive incorporation of the ICT into higher education; thirdly, to explain the process of construction of a web learning platform, consequently, to be the motor of change and improvement from the practice of the didactic process with the support of the ICT into higher education.

Given the nature of this kind of research, we have come closer, methodologically, to emergent or multiparadigmatic approach.

This research is based in the evaluation, description and analysis of the observed sample and it deepens into a new didactic scene in higher education based on the "Bimodalidad presencial". By this term, we mean a set of interactions between a multimethodologic diversity of dynamic activities in the class-room plus an extension of distance learning, through the use of the ICT.

In this Thesis we attempted to answer to some of the fundamental questions concerning galaxy evolution. In particular when and how galaxies got their present-day stellar content and how this process depends on their mass. In order to address this key issues, we developed a new semi-analytic model of galaxy formation (GECO, Galaxy Evolution COde), that couples a Monte Carlo representation of the hierarchical clustering of dark matter haloes with analytic recipes for the baryonic physics, such as the cooling of the gas, the star formation, the feedback from SN and AGN. We set the model on observations in the local universe and then we predict and compare results for the high redshift galaxies.

Ce travail porte sur l'étude de systèmes mononucléaires produits dans des collisions d'ions lourds à grands (périphériques : Au+Au) et faibles (centrales : Xe+Sn et Gd+U) paramètres d'impact. Ces deux types de collisions nécessitent des sélections spécifiques pour isoler des sources en équilibre thermique. Sur les ensembles statistiques d'événements obtenus après ces sélections, on réalise des analyses mettant en évidence des signaux de transition de phases du premier ordre. Le premier concerne le comportement bimodal de la distribution du plus gros fragment (Z1), dans les collisions périphériques, que l'on relie à celui d'un paramètre d'ordre en appliquant une renormalisation sous la contrainte d'une distribution équiprobable de l'énergie d'excitation (E*). Après une comparaison avec l'ensemble canonique, nous en déduisons des informations sur la localisation de la zone de coexistence. Nous comparons ensuite les propriétés statiques et dynamiques des fragments produits par ces sources, en collisions centrales et périphériques. Les différences observées sur le nombre de fragments et l'asymétrie en charge des partitions trouvent une explication dans la présence ou non, lors de la formation des fragments, d'un champ de vitesse principalement lié à une expansion collective radiale. Nous effectuons une analyse du signal de fluctuations anormales d'énergies configurationelles et une recherche d'un signal fossile de décomposition spinodale sur les quasi-projectiles d'Au, pour ensuite établir une cohérence avec les signaux déjà observés pour le système Xe+Sn. Nous relions finalement le peuplement du diagramme E*- Z1 par les deux systèmes, à celui d'un diagramme de phases avec une délimitation de la zone de coexistence.

Náplní této práce je teoretický úvod a následné praktické zpracování tématu Molekulární signatura jako optimální multi-objektivní funkce s aplikací v predikci v onkogenomice. Úvodní kapitoly jsou zaměřeny na téma rakovina, zejména pak rakovina prsu a její podtyp triple negativní rakovinu prsu. Následuje literární přehled z oblasti optimalizačních metod, zejména se zaměřením na metaheuristické metody a problematiku strojového učení. Část se odkazuje na onkogenomiku a principy microarray a také na statistiku a s důrazem na výpočet p-hodnoty a bimodálního indexu. Praktická část je pak zaměřena na konkrétní průběh výzkumu a nalezené závěry, vedoucí k dalším krokům výzkumu. Implementace vybraných metod byla provedena v programech Matlab a R, s využitím dalších programovacích jazyků a to konkrétně programů Java a Python.

Afin d'étudier le fonctionnement des organes, les chercheurs utilisent l'imagerie médicale pour faire des observations d'une façon non invasive. Parmi les techniques d'imagerie les plus utilisées, on cite la tomographie d'émission par positrons (TEP) qui permet d'obtenir des informations fonctionnelles et métaboliques et la tomodensitométrie (TDM) qui fournit des informations sur l'anatomie. Le LabPET II est un scanner bimodal combinant les techniques TEP et TDM. Il est développé par le Centre d'Imagerie Moléculaire de Sherbrooke (CIMS) et le Groupe de Recherche en Appareillage Médical de Sherbrooke (GRAMS), et dispose de plusieurs fonctionnalités innovantes qui le rendent unique dans sa résolution spatiale et sa qualité d'image. Il est également le premier scanner à intégrer totalement les modes TEP et TDM sur les mêmes détecteurs et dans un même système électronique. Ceci se fait grâce à un module détecteur composé d'une matrice de 64 cristaux scintillateurs couplés à 64 photodiodes à avalanche. L'acquisition des signaux se fait par un circuit intégré dédié composé de 64 canaux d'acquisition analogiques et d'un processeur numérique pour le traitement des données. Les travaux de ce projet ont pour but de réviser le circuit intégré à application spécifique (ASIC) incluant la chaîne d'acquisition et de stabiliser son fonctionnement, afin d'améliorer les performances du scanner dans les deux modes TEP et TDM. Ceci a été effectué à travers la conception de nouveaux circuits analogiques et la modification des circuits actuels. Des interventions ont été faites sur différents composants de l'ASIC. Au niveau du canal analogique, des modifications ont été apportées sur les sous-circuits, d'une part pour améliorer le taux de réjection de l'alimentation et ainsi baisser le niveau de bruit, et d'autre part pour augmenter les marges de stabilité et éliminer le risque d'oscillation à gain élevé. Au niveau des circuits auxiliaires de l'ASIC, le circuit de transmission différetielle basse-tension (LVDS) a été révisé pour corriger des défaillances constatées sur les versions précédentes et de nouvelles références de tension ont été conçues pour remplacer les sources précédentes qui souffraient d'instabilités face aux variations de la température et des paramètres du processus de fabrication. Ces travaux ont d'abord été validés par une série de simulations, puis un premier circuit intégré comportant une partie des modifications a été fabriqué avec la technologie CMOS 0,18 µm de la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). Ceci a permis de valider un premier lot de révisions et de faire des tests poussés avant de procéder à la mise à jour finale de l'ASIC. Une fois fonctionnel, ce circuit pourra fonctionner d'une façon stable dans les deux modes d'imagerie TEP et TDM et permettra ainsi de réaliser un premier prototype d'un scanner bimodal totalement intégré.

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária
Para maximizar o retorno do capital investido na sala de ordenha, devem ser ordenhadas de forma suave e completa o maior número de vacas no menor intervalo de tempo possível. A ordenha bimodal e a sobreordenha, representam os principais eventos, que influem negativamente na eficiência do processo de remoção do leite e na saúde do teto. Com os objetivos de investigar a prevalência de bimodalidade da ordenha e sobreordenha, na região sul de Portugal, determinar quais as variáveis individuais e da exploração associadas com estas ocorrências, e avaliar o impacto da sobreordenha e da ordenha bimodal no fluxo médio de leite durante a ordenha e na produção de leite por ordenha, 21 explorações na região sul de Portugal, foram visitadas uma vez, durante o período de estudo. Foi cronometrada a rotina de ordenha, avaliada a condição dos tetos e feita avaliação dinâmica do vácuo de ordenha. Foram obtidos 607 registos gráficos de vácuo, em média a 29 ± 3 registos por exploração, de forma a avaliar de forma indireta o fluxo de leite e assim determinar a ocorrência de ordenha bimodal e o tempo em sobreordenha. A percentagem média de bimodalidade por exploração foi 41.7%. O tempo mediano em sobreordenha dos 607 animais avaliados foi 59 segundos, e em média 78.3% das vacas, de cada exploração, estiveram pelos menos 30 segundos em sobreordenha. Foi encontrada uma associação entre a ocorrência de ordenha bimodal e o número de dias em leite (P=0.0004), o tempo total de estimulação (P=0.0331) e o tempo de latência (P=0.001). O incremento do tempo total de estimulação médio (P=0.02) e do número de passagens durante a preparação (P=0.0289) foi associado a uma diminuição da proporção de bimodalidade. A paridade (P<0.0001), a recolocação da unidade de ordenha (P=0.0091) e a ordenha em modo manual (P<0.0001) foram associados ao aumento do tempo em sobreordenha de uma vaca. Já a presença de coletores obstruídos (P=0.0387) e a redução do fluxo de retirada (P=0.0056) estão associadas ao aumento do tempo mediano em sobreordenha na exploração. O fluxo médio de leite diminuiu com o aumento do tempo em sobreordenha (P<0.0001) e em ordenhas bimodais (P=0.0002). Registou-se uma associação entre a bimodalidade (P<0.0001) e a redução do leite ordenhado. Estes resultados são demonstrativos do impacto da bimodalidade e da sobreordenha na eficiência de ordenha, e reforçam a importância da ação dos ordenhadores e do funcionamento da sala de ordenha para sua prevenção.
ABSTRACT - Evaluation of milking efficiency and its impact on dairy farming in herds in southern Portugal - To maximize the return on capital invested in the milking parlor, the largest number of cows should be milked gently and completely in the shortest possible time. Bimodal milk flow and overmilking are the main events, which negatively influence the efficiency of the milk removal process and the teat health. With the objective of investigating the prevalence of bimodal milk flow and overmilking, in the south of Portugal, determine which individual and farm-related variables are associated with these occurrences, determining the impact of overmilking and bimodal milk flow on the average milk flow and milk yield by milking session, 21 farms in the south of Portugal were visited once during the study period. The milking routine was timed, the teat condition was assessed, and dynamic evaluation of the milking vacuum was performed. A total of 607 vacuum graphic records were obtained, with an average of 29 ± 3 records per farm, in order to indirectly evaluate the milk flow and thus determine the occurrence of bimodal milking and the time in overmilking. The average percentage of bimodality per farm was 41.7%. The median overmilking time of the 607 evaluated cows was 59 seconds, and on average 78.3% of the cows, in a herd, were overmilked for more than 30 seconds. An association was found between the occurrence of bimodal milking and the number of days in milk (P=0.0004), the total stimulation time (P=0.0331) and the latency time (P=0.001). The increase in the mean total stimulation time (P=0.02) and the number of passes during preparation (P=0.0289) was associated with a decrease in the proportion of bimodality. Parity (P<0.0001), reattachment of the milking unit (P=0.0091) and milking in manual mode (P<0.0001) were associated with an increase in the overmilking time of an individual cow. The presence of clogged air bleed hole in the claw (P=0.0387) and the reduction of the take-off flow (P=0.0056) were associated with an increase in the herd’s median overmilking time. The average milk flow decreased with the increase of overmilking time (P<0.0001) and with the occurrence of bimodal milk flow (P=0.0002). An association was also found between the occurrence of bimodal milk flow (P<0.0001) and decreased milk yield. These results demonstrate the impact of bimodality and overmilking on milking efficiency and reinforce the importance of the milkers’ actions and the functioning of the milking parlour for its prevention.
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Transitional areas, between inland and coastal environments, represent an important habitat for their environmental and natural value. They act as a natural buffer for all those chemicals which are produced by diffused sources of pollutants (run-off rain water from agriculture) or from hidden sources (sewers not connected to a wastewater treatment plant). Pollutants produced by this type of sources can lead, if not conveniently treated, to eutrophication and to other water quality problems along coastal areas. Traditional wastewater treatment methods appear to be not effective in these conditions because of the big volumes of water and the relatively low concentration of dissolved pollutants to be treated. Since traditional wastewater treatment plants can not be used, it becomes important to better understand transport phenomena in transitional environments (rivers and wetlands) and all the removal processes in such zones in order to manage them to treat all the chemicals before they arrive to the coastal areas. Particular attention must be therefore stressed on retention processes and on the formulation of predictive models which allow scientists and engineers to better manage and design these buffer areas. In Chapter 1, the role of different transport processes is analyzed focusing the attention on different spatial and temporal scales. Principal modeling approaches are discussed underlining the role of each term on the mass balance equation and the most classical model closures are described in this chapter. In Chapter 2, retention characteristics of three different rivers are analyzed, relating different model closures with planimetric features of the rivers, their vegetational cover and bottom permeability. The analysis is carried on using STIR (Solute Transport In Rivers) model, a one-dimensional solute transport model that describes concentration breakthrough curves implementing a wide set of retention phenomena characterized by different time scales, represented by a specific residence time distribution in each retention domain. Comparison of modeling results and experimental data shows the capability of the model to characterize, with an inverse analysis, retention processes that occur in a river. In Chapter 3 a two-dimensional schematic wetland is studied with a numerical model that solves, with a shallow water approach, hydrodynamic and mass transport equations. A specific processing of the numerical results is used to determine numerical residence time distributions of the wetland as a function of a particular vegetation distribution that reproduces a central channel delimited by two lateral, more densely vegetated, banks. To each different density ratio it corresponds a specific shape of the residence time distribution, that present a clear bimodality below a critical value. To model this specific phenomenon, typical in natural environments, a simple and a more easy to use one-dimensional model approach is implemented in the former STIR model. The new version is called STIR-DTD. In Chapter 4 a new innovative optimization approach to wetland design is defined. Numerical solution of a two-dimensional shallow water model using the open-source suite TELEMAC2D, is integrated with an evolutionary optimization algorithm. At the initial stage of the evolution strategy, the removal efficiency of a random population of individuals (each individual represents a specific distribution of vegetated patches over the wetland domain) is evaluated numerically solving a shallow water hydrodynamic model coupled with a solute transport model. Once the removal efficiency is known, the evolutionary algorithm, using a wide range of selection operators that mimic natural evolution, evolve the initial population to an individual that maximizes the pollutant mass removal. Performed tests show how the optimized distribution tends to cover the maximum wetland available area or, if a maximum vegetated area is kept fixed, how the distribution tends to lengthen the flow paths between the inlet and the outlet section of the wetland. Chapter 5 shows results of a preliminary analysis on the removal efficiency of randomly distributed vegetation characterized by a Gaussian spatial probability density function. Vegetation density is treated as a random variable characterized by a mean, a variance and an homogeneous correlation length. The effect of each distribution on the removal efficiency is numerically evaluated by a coupled hydrodynamic and solute transport that accounts for the pollutant decay. Results show how removal efficiency is correlated with the statistical parameters of the space probability density function used to generate the random filed.
Le zone di transizione tra entroterra e mare costituiscono una porzione di territorio molto importante dal punto di vista ambientale e naturalistico. Esse rappresentano un naturale filtro per tutte quelle specie chimiche che sono prodotte da fonti di inquinamento diffuse (dilavamento di suoli agricoli) o occulte (scarichi non collettati o irregolari) che possono creare, se non opportunamente trattate, problemi di eutrofizzazione e di qualità delle acque lungo le coste. I tradizionali metodi di depurazione si rivelano poco efficaci nel trattare questo tipo di effluenti, per le grandi portate da gestire e per le relativamente basse concentrazioni di inquinanti. Risulta importante quindi, nell'impossibilità di impiegare i tradizionali impianti di depurazione, comprendere le dinamiche di trasporto negli ambienti naturali (fiumi e aree umide) e i meccanismi di rimozione degli inquinanti in tali zone, in modo da poterle utilizzare per riassorbire, in modo sostenibile e naturale, il carico di inquinanti che altrimenti raggiungerebbe direttamente le coste. A questo scopo è necessario focalizzare l'attenzione sui processi di ritenzione e sulla formulazione di appropriati strumenti modellistici che consentano ai tecnici e ai modellisti una comprensione sufficientemente ampia dei fenomeni e forniscano loro degli strumenti pratici che aiutino nella gestione e riprogettazione di queste aree tampone. Nel Capitolo 1 viene analizzato il ruolo di differenti processi di trasporto focalizzando l'attenzione su diverse scale spaziali e temporali di analisi e descrivendo i principali approcci modellistici utilizzati per trattare ciascun fenomeno. E' evidenziato il contributo di ciascun termine al bilancio di massa e sono prese in considerazione le chiusure modellistiche più classiche oggi adottate. Nel Capitolo 2 si analizzano le caratteristiche dei processi di ritenzione in tre diversi corsi d'acqua mettendo in relazione le diverse chiusure modellistiche adottate in funzione delle caratteristiche planimetriche degli alvei, della loro composizione vegetazionale e delle caratteristiche di permeabilità del fondo. L'analisi \'e eseguita utilizzando il modello di trasporto monodimensionale STIR (Solute Transport In Rivers) che si presta a descrivere le curve di concentrazione implementando una vasta gamma di fenomeni di ritenzione a diverse scale temporali, descritte da specifiche distribuzioni dei tempi di residenza del soluto in ciascun comparto di ritenzione. L'accordo dei dati sperimentali con le curve di concentrazione mostra come si possa, tramite analisi inversa, caratterizzare un fiume dal punto di vista della ritenzione. Il Capitolo 3 prende in considerazione un'area umida bidimensionale di cui si risolvono, con un approccio modellistico alle acque basse, l'idrodinamica e il trasporto di massa. Una opportuna procedura di analisi dei risultati numerici è utilizzata per determinare le distribuzioni dei tempi di residenza dell'area umida in funzione di una particolare distribuzione di vegetazione che riproduce un canale principale delimitato da due zone laterali a maggiore densità di vegetazione. A diversi rapporti di densità corrisponde una specifica forma della distribuzione che presenta, al di sotto di uno specifico valore di soglia, una evidente bimodalità. Per rappresentare opportunamente tale fenomeno, comune negli ambienti naturali, con un approccio modellistico mono-dimensionale di più semplice utilizzo, è proposta in questo capitolo, una nuova versione del modello STIR denominata STIR-DTD. Il Capitolo 4 presenta un approccio innovativo di ottimizzazione alla progettazione di un'area umida. La risoluzione numerica di un modello bidimensionale alle acque basse tramite il modello TELEMAC2D è integrata infatti con un algoritmo evolutivo di ottimizzazione. Allo stadio iniziale dell'evoluzione, è definita, in modo casuale, una popolazione di individui (ciascun individuo rappresenta una specifica distribuzione di zone vegetate) di cui il modello valuta l'efficienza depurativa. A partire dal livello di efficienza depurativa dimostrata da ciascuna distribuzione, l'algoritmo evolutivo, tramite specifici operatori genetici che mimano i processi di selezione naturali, evolve la popolazione verso la distribuzione di vegetazione che massimizza l'abbattimento di inquinanti. I test effettuati mostrano come la distribuzione ottimale evolva verso configurazioni che tendono a coprire tutta l'area vegetata disponibile o, qualora questa sia fissata, a prolungare il più possibile i percorsi di flusso all'interno delle aree vegetate. Il Capitolo 5 riporta i risultati di una prima analisi eseguita su campi random di vegetazione, descritti da una opportuna funzione densità di probabilità spaziale (Gaussiana). La risoluzione tramite un modello bidimensionale accoppiato ad uno di trasporto e decadimento mostra come l'efficienza depurativa e la portata siano correlabili con i parametri (densità media, varianza e lunghezza di correlazione) che caratterizzano la particolare distribuzione statistica di vegetazione adottata.

L’utilisation in vivo de l’imagerie optique est encore aujourd’hui principalement limitée par le manque de sondes capables d’émettre dans le proche infrarouge, où les tissus biologiques sont plus transparents à la lumière. Les travaux présentés dans ce manuscrit abordent l’optimisation et la valorisation d’une plateforme fluorescente hydrosoluble dont les propriétés optiques peuvent permettre une utilisation in vivo. Deux applications distinctes ont été envisagées pour cette plateforme WazaBY (Water-soluble azaBODIPY) : une utilisation comme sonde bimodale TEP (ou TEMP) et optique, et une utilisation en tant qu’agent théranostique. Lors du premier projet issu de ces travaux de thèse, nous avons pu développer une sonde bimodale TEMP/optique radiométallée par l’indium-111 et vectorisée par un anticorps (trastuzumab). Sur modèles murins porteurs de tumeurs xénogreffées, il a été possible de réaliser une imagerie bimodale optique/TEMP, témoignant d’une très nette accumulation au sein de la tumeur dès 24 heures après injection. La sonde a également été validée pour la réalisation de chirurgie assistée par fluorescence. Dans le cadre du second projet de cette thèse, une première génération d’agents théranostiques, porteurs de complexes d’or pour la thérapie, ont été synthétisées. L’objectif de ce projet a été de développer une nouvelle entité thérapeutique traçable in vitro et in vivo par imagerie optique. Les résultats préliminaires in vitro ont indiqué une activité antiproliférative des théranostiques sur lignées cellulaires cancéreuses (4T1, MDA MB 231, CT26 et SW480) voisine de celle de l’auranofine. Dans une seconde partie, nous nous sommes focalisés sur le développement de sondes théranostiques dites « intelligentes », pour lesquelles une modification des propriétés photophysiques est attendu lors du relargage éventuel du centre métallique. Deux molécules ont ainsi pu être synthétisées, chacune présentant un comportement de type on/off
The in vivo use of optical imaging is still limited by the lack of near infrared emitting probes. This thesis work focuses on the optimization and valorization of a water-soluble fluorescent platform whose optical properties enable an in vivo use. Two distinct applications were investigated for this WazaBY (Water-soluble azaBODIPY) platform: use as a PET (or SPECT) / optical bimodal probe, and as a theranostic agent. Concerning the first project, we were able to develop a targetted SPECT/optical bimodal probe, which was radiometallated with indium 111. Using xenografted murine models, we were able to show a clear accumulation of the probe in the tumor 24 hours after injection. Moreover, the probe was validated as a contrast agent for fluorescence guided surgery experiment. The second project of this thesis began by the synthesis of a first generation of gold based theranostic agents. The goal was to develop a new therapeutic complex, which can be tracked in vitro and in vivo thanks to optical imaging. In vitro preliminary results showed that the theranostics displayed a cytotoxicity comparable to auranofin on the tested cell lines (4T1, MDA MB 231, CT26 and SW480). A second part of this project focused on the develoment of « smart » probes for a theranostic use. Those probes are designed to undergo photophysical properties changes, when their metallic centre, responsible for the therapeutic role, is released. Two molecules were synthesized, both displaying an on/off behavior

La vérification automatique du locuteur est une tâche de classification qui vise à confirmer ou infirmer l'identité d'un individu d'après une étude des caractéristiques spécifiques de sa voix. L'intégration de systèmes de vérification du locuteur sur des appareils embarqués impose de respecter deux types de contraintes, liées à cet environnement : - les contraintes matérielles, qui limitent fortement les ressources disponibles en termes de mémoire de stockage et de puissance de calcul disponibles ; - les contraintes ergonomiques, qui limitent la durée et le nombre des sessions d'entraînement ainsi que la durée des sessions de test. En reconnaissance du locuteur, la structure temporelle du signal de parole n'est pas exploitée par les approches état-de-l'art. Nous proposons d'utiliser cette information, à travers l'utilisation de mots de passe personnels, afin de compenser le manque de données d'apprentissage et de test. Une première étude nous a permis d'évaluer l'influence de la dépendance au texte sur l'approche état-de-l'art GMM/UBM (Gaussian Mixture Model/ Universal Background Model). Nous avons montré qu'une contrainte lexicale imposée à cette approche, généralement utilisée pour la reconnaissance du locuteur indépendante du texte, permet de réduire de près de 30% (en relatif) le taux d'erreurs obtenu dans le cas où les imposteurs ne connaissent pas le mot de passe des clients. Dans ce document, nous présentons une architecture acoustique spécifique qui permet d'exploiter à moindre coût la structure temporelle des mots de passe choisis par les clients. Cette architecture hiérarchique à trois niveaux permet une spécialisation progressive des modèles acoustiques. Un modèle générique représente l'ensemble de l'espace acoustique. Chaque locuteur est représenté par une mixture de Gaussiennes qui dérive du modèle du monde générique du premier niveau. Le troisième niveau de notre architecture est formé de modèles de Markov semi-continus (SCHMM), qui permettent de modéliser la structure temporelle des mots de passe tout en intégrant l'information spécifique au locuteur, modélisée par le modèle GMM du deuxième niveau. Chaque état du modèle SCHMM d'un mot de passe est estimé, relativement au modèle indépendant du texte de ce locuteur, par adaptation des paramètres de poids des distributions Gaussiennes de ce GMM. Cette prise en compte de la structure temporelle des mots de passe permet de réduire de 60% le taux d'égales erreurs obtenu lorsque les imposteurs prononcent un énoncé différent du mot de passe des clients. Pour renforcer la modélisation de la structure temporelle des mots de passe, nous proposons d'intégrer une information issue d'un processus externe au sein de notre architecture acoustique hiérarchique. Des points de synchronisation forts, extraits du signal de parole, sont utilisés pour contraindre l'apprentissage des modèles de mots de passe durant la phase d'enrôlement. Les points de synchronisation obtenus lors de la phase de test, selon le même procédé, permettent de contraindre le décodage Viterbi utilisé, afin de faire correspondre la structure de la séquence avec celle du modèle testé. Cette approche a été évaluée sur la base de données audio-vidéo MyIdea grâce à une information issue d'un alignement phonétique. Nous avons montré que l'ajout d'une contrainte de synchronisation au sein de notre approche acoustique permet de dégrader les scores imposteurs et ainsi de diminuer le taux d'égales erreurs de 20% (en relatif) dans le cas où les imposteurs ignorent le mot de passe des clients tout en assurant des performances équivalentes à celles des approches état-de-l'art dans le cas où les imposteurs connaissent les mots de passe. L'usage de la modalité vidéo nous apparaît difficilement conciliable avec la limitation des ressources imposée par le contexte embarqué. Nous avons proposé un traitement simple du flux vidéo, respectant ces contraintes, qui n'a cependant pas permis d'extraire une information pertinente. L'usage d'une modalité supplémentaire permettrait néanmoins d'utiliser les différentes informations structurelles pour déjouer d'éventuelles impostures par play-back. Ce travail ouvre ainsi de nombreuses perspectives, relatives à l'utilisation d'information structurelle dans le cadre de la vérification du locuteur et aux approches de reconnaissance du locuteur assistée par la modalité vidéo

La détection de tissus biologiques pré-cancéreux au cours d’un diagnostic clinique est rendue possible grâce au développement de méthodes spectroscopiques optiques, appelées également biopsie optique. Ces méthodes permettent de mettre en évidence les modifications du métabolisme et de la structure des tissus biologiques. Dans cette thèse, les mesures optiques sont réalisées sur les tissus cutanés à l’aide d’un instrument intégrant deux modalités : la réflectance diffuse résolue spatialement et l’autofluorescence. L’exploitation des spectres consiste à résoudre un problème inverse non-linéaire pour estimer les propriétés optiques du milieu sondé à l’aide d’un modèle d’interaction lumière-tissu. À partir de ces propriétés optiques, la caractérisation de l’état du tissu, sain ou anormal, est possible. La première contribution de la thèse est de proposer une méthode d'inversion qui intègre une simulation Monte Carlo rapide et une fonction coût gérant les deux modalités spectrales dans le but d’améliorer la précision de l’estimation des propriétés optiques, quelle que soit la géométrie de la sonde. La deuxième contribution de la thèse est d'étudier la cinétique des fluorophores présents dans les tissus par une approche de séparation de sources, qui ne nécessite pas le recours à une simulation Monte Carlo. Dans cette approche, une collection de spectres acquis au cours du temps est analysée conjointement, avec peu d'hypothèses a priori de la forme des signaux sources. La sensibilité de cette approche est validée par l’emploi d’agents de clarification optique qui augmentent la transparence des tissus en diminuant la diffusion et l’absorption des photons dans les tissus, et donnent ainsi accès à des informations plus précises en profondeur
The detection of pre-cancerous biological tissues during clinical diagnosis is made possible by the development of optical spectroscopic methods, also known as optical biopsy. These methods make it possible to identify changes in the metabolism and structure of biological tissues. In this thesis, optical measurements are performed on skin tissues using an optical device that integrates two modalities: spatially resolved diffuse reflectance and autofluorescence. Spectra exploitation involves solving a non-linear inverse problem to estimate the optical properties using a light-tissue interaction model. From these optical properties, it is possible to characterize the condition of the tissue, healthy or abnormal. The first contribution of the thesis is to propose an inversion method that integrates a fast Monte Carlo model and a cost function managing two spectral modalities in order to improve the accuracy of the estimation of optical properties, regardless of the geometry of the probe. The second contribution is to study the kinetics of fluorophores present in tissues by a source separation approach, which does not require the use of a Monte Carlo model. In this approach, a collection of spectra acquired over time is analyzed together, with few a priori assumptions about the shape of the source signals. The sensitivity of this approach is validated by the use of optical clearing that increase tissue transparency by decreasing photon diffusion and absorption in tissues, thus providing access to more accurate in-depth information

Title: Stochastic Catastrophe Model Cusp Author: Jan Voříšek Department: Department of Probability and Mathematical Statistics Supervisor: Prof. Ing. Miloslav Vošvrda, CSc., Czech Academy of Sciences, Institute of Information Theory and Automation Abstract: The goal of this thesis is to analyze the stochastic cusp model. This task is divided into two main topics. The first of them concentrates on the stationary density of the cusp model and statistical testing of its bimodality, where power and size of the proposed tests are simulated and compared with the dip test of unimodality. The second main topic deals with the transition density of the stochastic cusp model. Comparison of approximate maximum likelihood approach with traditional finite difference and numerical simulations indicates its advantage in terms of speed of estimation. An approximate Fisher information matrix of general stochastic process is derived. An application of the cusp model to the exchange rate with time-varying parameters is estimated, the extension of the cusp model into stochastic bimodality model is proposed, and the measure of probability of intrinsic crash of the cusp model is suggested. Keywords: stochastic cusp model, bimodality testing, transition density ap- proximation

The goal of galaxy classification is to understand the physical basis for the wide range in shapes and structures exhibited by galaxies in the local and high redshift universe. We present a catalog of visually classified galaxies from the Sloan Digital Sky Survey with detailed morphological classifications including bars, rings, lenses, tails, warps, dustlanes, arm flocculence and multiplicity (so called ’fine structure’). This thesis explores the importance of galaxy morphology by probing its relationship to physical properties. Our analysis includes an investigation of correlations between fine structures and AGN activity. This sample defines a comprehensive local galaxy sample which we use to study the low redshift universe both qualitatively and quantitatively. We find the stellar mass appears to be a defining characteristic of a galaxy. The break in most correlations of physical properties with morphology is due to a lack of late type, massive disk galaxies. Our analysis of the size-mass relations of galaxies as a function of morphology (T-Type) has revealed many interesting connections. We find the size-mass relation of Sa, Sab, Sb, and Sbc galaxies bifurcates into two families of objects as one moves down the sequence such that the high concentration branch exhibits a similar slope to low concentration early type (E) galaxies suggesting a closer than expected physical (possibly evolutionary) connection between the two populations. We find bar fraction is bimodal with respect to mass (at 3 x 10^10 M) and color (at g - r ∼ 0.55). The dependence is seen to intimately depend on central concentration such that objects below the transition mass with low concentrations have a higher bar fraction than objects above the transition mass which have high bar fractions for high concentration systems. In addition we find the presence of an AGN alters the behavior and abundance of barred/ringed galaxies in the high mass peak such that the bar/ring fractions increase with mass in nonactive galaxies whereas they decrease with mass in active galaxies. AGN fractions are also decreasing in the same mass range possibly implying a positive correlation between fine structure and ring formation.

Dissertação de Mestrado em Química Medicinal apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
O trabalho apresentado nesta dissertação centrou-se na síntese de ligandos nitrogenados, mais concretamente de derivados de cicleno, derivados fluorados de porfirinas, salens e respetivos complexos metálicos, para potencial aplicação como agentes de contraste em imagiologia médica. Salienta-se ainda a síntese de duas novas díades, TDFPP-COOH-DO3A-benz e Zn(II)Salen-DO3A-benz, baseadas nos ligandos previamente sintetizados, para o desenvolvimento de moléculas com potencialidade de sondas bimodais.No capítulo 1 encontra-se descrita uma revisão bibliográfica dos métodos de síntese dos diferentes compostos nitrogenados assim como das suas diversas aplicações como agentes de contraste para imagiologia médica. No capítulo 2 apresenta-se e discute-se os resultados da síntese de todos os ligandos nitrogenados e respetivos complexos metálicos e as caracterizações estruturais selecionadas. Iniciou-se o presente trabalho com a síntese de um ligando derivado do cicleno. Após a realização de várias etapas de síntese obteve-se o composto tribenzil-2,2',2''-(10-(2-amino-3-metoxi-3-oxopropil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triil)triacetato (DO3A-benz), com um rendimento de 83%. Seguidamente, procedeu-se à síntese de três porfirinas: 5-(4-carboxifenil)-10,15,20-tris(2,6-difluorofenil)porfirina (TDFPP-COOH), 5,10,15,20-tetraquis(2-fluorofenil)porfirina (TFPP) e 5,10,15,20-tetraquis(4-trifluorometilfenil)porfirina (TPP-p-CF3), e respetivos complexos metálicos. Sintetizaram-se ainda dois complexos de salen: N,N-bis((-2-hidroxibenzilideno)amino)benzoato de zinco(II) (Zn(II)Salen) e N,N-bis((4-fluoro-2-hidroxibenzilideno)amino)benzoato de zinco(II) (Zn(II)Salen-F) com rendimentos de 71% e 97%, respetivamente. O trabalho culminou com a síntese de duas díades resultantes da ligação covalente do DO3A-benz com a porfirina TDFPP-COOH e com o complexo de salen Zn(II)Salen para as quais se obteve um rendimento de produtos isolados de 16% e 15%, respetivamente. No capítulo 3 apresentam-se detalhadamente os procedimentos experimentais de todas as sínteses apresentadas no capítulo 2 bem como a caracterização química completa de todos os compostos sintetizados no decorrer do trabalho (1H-RMN, 19F-RMN, espectrometria de massa e absorção UV-Vis).
The work presented in this dissertation aimed to develop the synthesis of nitrogen ligands, in particular, of cyclen derivatives, fluorinated derivatives of porphyrins and salens, along with their corresponding metal complexes for potential application as contrast agents in medical imaging. Moreover, we investigated the synthesis of the two new dyads TDFPP-COOH-DO3A-benz and Zn(II)Salen-DO3A-benz, based on the ligands previously synthesized, for the development of potential bimodal probes. In chapter 1, we describe a literature review about the synthesis method of different nitrogen compounds as our applications as contrast agent in medical imaging.The chapter 2 presents and discusses the synthetic results of all nitrogen ligands and corresponding metal complexes and structural characterizations selected. The present work started with the cyclen derivative synthesis. After several steps we obtained the tribenzyl 2,2',2''-(10-(2-amino-3-methoxy-3-oxopropyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triyl)triacetate (DO3A-benz) in 83% yields. Then, we proceeded with the synthesis of three porphyrins: 5-(4-carboxyphenyl)-10,15,20-tris(2,6-difluorophenyl)porphyrin (TDFPP-COOH), 5,10,15,20-tetraquis(2-fluorophenyl)porphyrin (TFPP) and 5,10,15,20-tetraquis(4-trifluorometylphenyl)porphyrin (TPP-p-CF3), and their corresponding metal complexes. We further synthetized two more salen complexes: N,N-bis((-2-hidroxybenzylidene)amino)benzoate zinc(II) (Zn(II)Salen) and N,N-bis((4-fluoro-2-hidroxybenzylidene)amino)benzoate zinc(II) (Zn(II)Salen-F) in 71% and 97% yields, respectively. The woks culminated with the synthesis of two dyads, resulting of the covalent linking of DO3A-benz with porphyrin TDFPP-COOH and with salen complex Zn(II)Salen, which were obtained in isolated yields of 16% e 15%, respectively. In chapter 3, we thoroughly presented the experimental procedures of all synthesis described in chapter 2 as well as all the chemical characterization of synthesized compounds (1H-RMN, 19F-RMN, mass spectroscopy and UV-Vis absorption).

The heterogeneity of the continental crust has a first order control on the dynamics of plate tectonic processes and the compositions of the Earth in both time and space. Heterogeneity can be characterized at a variety of scales and in a multitude of tectonic environments, but it is the links between seemingly disparate tectonic settings and crustal levels that are critical in understanding construction of the continents. The focus of this dissertation work is to apply microtextural, microgeochemical, whole rock geochemical and traditional petrographic techniques to study features in both deep and shallow crustal igneous rocks. The goal of these efforts is to better understand the roles that magmatic processes, mafic-felsic magma interaction, and partial melting have on the evolution of continental crust. Two principal field areas were selected, the Gouldsboro pluton in coastal Maine and the Fehr granite in northern Saskatchewan, Canada, because they each represent end-members of the processes involved with the generation, modification, transport, and emplacement of magmas that build continental crust. Evidence for bimodal magmatism preserved in the Silurian age Gouldsboro pluton has led to a refined model for the construction of shallow crustal magma chambers. Research efforts focused on the Neoarchean Fehr granite and Paleoproterozoic Chipman dike swarm have contributed to the current understanding of the links between high temperature metamorphism (migmitization) and the production of new felsic magmas as well as the rheological and chemical influences of mafic-felsic magma interaction in the deep crust. The results of these combined field and laboratory efforts have demonstrated the important role of mafic-felsic magma interaction on the strength and composition of both deep and shallow continental crust and have contributed to the current understanding of the complex links between deep crustal heterogeneity and bimodal magmatism at shallow crustal levels.