Letteratura scientifica selezionata sul tema "Détection de courbure"

Parameters and characteristics of lactation curve are useful for assessing total milk yield, milk peak and persistency of lactation of a breed. This study was carried out using West African Dwarf goats with purpose of determining the lactation curve parameters of WAD in Nigeria with aim that when it is applied on farms it helps to estimate animal requirement for diet formulation and early detection of goats to be culled for low milk production. In this study, twenty-one lactating WAD in their 1 and 2 parity were used to determine the lactation curve parameters and characteristics of WAD goats in Nigeria. The goats were divided into three treatment groups comprising of seven animals each. The first group was not administered with oxytocin, while the second and third groups received 2 IU and 4 IU exogenous oxytocin, respectively. The experiment commenced five days post-partum and lasted for 12 weeks. Data collected were fitted into Wood model to generate lactation curve parameters. The mean “a”, “b” and “c” parameters were 361.69 ± 2.43, 0.414 ± 0.03 and 2.972 ± 2.80, respectively with R value of 99.3 %. Mean for (PY), (PW) and (PSS) were 340.45 ± 11.35, 2.288 ± 0.14 and 2.304 ± 0.22. Oxytocin (P<0.05) influenced “a”, “b”, “PW”, “PY” and “R ”. Litter size (P>0.05) influenced “a”, “b”, “PW” and “PY”. Parity (P>0.05) influenced “a”, “b” and “PW”. Parameter “a” was higher with 4 IU, 2 IU and then 0 IU respectively. Parameter “b” was higher with 0 IU, 4 IU and while “c” was higher with 2 IU. Does with litter size 2 had higher “a” but lower “b”. Does in first parity had higher “a”. WAD goats curve parameters showed that WAD goats had smaller initial milk yield 'a' with high “b” and “c”. This indicated that period of lactation in WAD goats is short. Persistency value for WAD goats was low. Thus, the ability of WAD does to maintain milk production throughout the lactation period was low. The findings revealed that oxytocin, litter size and parity had noticeable influence on “a”, “b” and “c”, peak week, peak yield. Oxytocin injected does and does with twin kids had higher initial milk yield 'a' but lower 'b', thus the tendency of extending lactation period . Les paramètres et les caractéristiques de la courbe de lactation sont utiles pour évaluer la production laitière totale, le pic laitier et la persistance de la lactation d'une race. Cette étude a été réalisée sur des chèvres naines d'Afrique de l'Ouest dans le but de déterminer les paramètres de la courbe de lactation du NAO au Nigeria dans le but que, lorsqu'il est appliqué dans les fermes, il aide à estimer les besoins des animaux pour la formulation de l'alimentation et la détection précoce des chèvres à abattre pour faible production de lait. Dans cette étude, vingt et un NAO en lactation dans leur 1ère et 2ème parité ont été utilisés pour déterminer les paramètres et les caractéristiques de la courbe de lactation des chèvres NAO au Nigeria. Les chèvres ont été divisées en trois groupes de traitement comprenant chacun sept animaux. Le premier groupe n'a pas reçu d'ocytocine, tandis que les deuxième et troisième groupes ont reçu respectivement 2 UI et 4 UI d'ocytocine exogène. L'expérience a commencé cinq jours après l'accouchement et a duré 12 semaines. Les données recueillies ont été intégrées au modèle de Wood pour générer les paramètres de la courbe de lactation. Les paramètres moyens « a », « b » et « c » étaient de 361,69 ± 2,43, 0,414 ± 0,03 et 2,972 ± 2,80, respectivement avec une valeur R2 de 99,3 %. La moyenne pour (PY), (PW) et (PSS) était de 340,45 ± 11,35, 2,288 ± 0,14 et 2,304 ± 0,22. L'ocytocine (P<0,05) a influencé « a », « b », « PW », « PY » et « R2 ». La taille de la portée (P>0,05) a influencé « a », « b », « PW » et « PY ». La parité (P>0,05) a influencé « a », « b » et « PW ». Le paramètre « a » était plus élevé avec 4 UI, 2 UI puis 0 UI respectivement. Le paramètre « b » était plus élevé avec 0 UI, 4 UI et « c » était plus élevé avec 2 UI. Les femelles de taille de portée 2 avaient un « a » supérieur mais un « b » inférieur. Les femelles en première parité avaient un « a » plus élevé. Les paramètres de la courbe des chèvres NAO ont montré que les chèvres NAO avaient un rendement laitier initial «a» plus faible avec des «b» et «c» élevés. Cela indique que la période de lactation des chèvres NAO est courte. La valeur de persistance des chèvres NAO était faible. Ainsi, la capacité de NAO à maintenir la production de lait tout au long de la période de lactation était faible. Les résultats ont révélé que l'ocytocine, la taille de la portée et la parité avaient une influence notable sur « a », « b » et « c », la semaine de pointe, le rendement maximal. L'ocytocine injectée chez les biches et les biches avec des chevreaux jumeaux avait un rendement laitier initial ppour déterminer les paramètres et les caractéristiques de la courbe de lactation des chèvres NAO au Nigeria. Les chèvres ont été divisées en trois groupes de traitement comprenant chacun sept animaux. Le premier groupe n'a pas reçu d'ocytocine, tandis que les deuxième et troisième groupes ont reçu respectivement 2 UI et 4 UI d'ocytocine exogène. L'expérience a commencé cinq jours après l'accouchement et a duré 12 semaines. Les données recueillies ont été intégrées au modèle de Wood pour générer les paramètres de la courbe de lactation. Les paramètres moyens « a », « b » et « c » étaient de 361,69 ± 2,43, 0,414 ± 0,03 et 2,972 ± 2,80, respectivement avec une valeur R2 de 99,3 %. La moyenne pour (PY), (PW) et (PSS) était de 340,45 ± 11,35, 2,288 ± 0,14 et 2,304 ± 0,22. L'ocytocine (P<0,05) a influencé « a », « b », « PW », « PY » et « R2 ». La taille de la portée (P>0,05) a influencé « a », « b », « PW » et « PY ». La parité (P>0,05) a influencé « a », « b » et « PW ». Le paramètre « a » était plus élevé avec 4 UI, 2 UI puis 0 UI respectivement. Le paramètre « b » était plus élevé avec 0 UI, 4 UI et « c » était plus élevé avec 2 UI. Les femelles de taille de portée 2 avaient un « a » supérieur mais un « b » inférieur. Les femelles en première parité avaient un « a » plus élevé. Les paramètres de la courbe des chèvres NAO ont montré que les chèvres NAO avaient un rendement laitier initial «a» plus faible avec des «b» et «c» élevés. Cela indique que la période de lactation des chèvres NAO est courte. La valeur de persistance des chèvres NAO était faible. Ainsi, la capacité de NAO à maintenir la production de lait tout au long de la période de lactation était faible. Les résultats ont révélé que l'ocytocine, la taille de la portée et la parité avaient une influence notable sur « a », « b » et « c », la semaine de pointe, le rendement maximal. L'ocytocine injectée chez les biches et les biches avec des chevreaux jumeaux avait un rendement laitier initial plus élevé « a » mais « b » inférieur, d'où la tendance à prolonger la période de lactation.

Un des objectifs de cette recherche est d'examiner les différences entre les resultats obtenus par les tests de dosage des matières organiques biodégradables (MOB). L'autre objectif est de déterminer comment les résultats peuvent correspondre à la valeur vraie de la MOB. L'étude a été menée en employant un mode le mathématique qui tient compte des principes cinétiques et stoechiométriques. Le tableau 1 présente les exemples des équations de bilan de masse qui entrent dans le modèle. Celui-ci permet de suivre la croissance de la biomasse, la dégradation du substrat (MOB), le carbone organique dissous (COD), ainsi que la production et la dégradation des produits microbiens solubles (PMS). Les PMS, qui possèdent des poids moléculaires allant de moyens à élevés, sont produits durant le métabolisme normal des cellules (RITIMANN et al., 1987). Les PMS peuvent être divisés en deux groupes de produits associés: les PAU qui sont le résultat direct de l'utilisation du substrat et les PAB qui sont produits proportionnellement à la biomasse (PAB). Certaines hypothèses sont à la base des équations du bilan massique. La biomasse n'est constituée que d'hétérotrophes. La MOB est modélisée en tenant compte de substrats facilement et difficilement dégradables. Chaque substrat se distingue par sa valeur K inscrite au tableau 3. La densité de biomasse en début de test est de 1 mgA (2400 UFC/ml), sauf quand la densité est modifiée dans le modèle. Pour les besoins de la modélisation, les valeurs de MOB, de CODB et de biomasse ont eté converties en demande chimique en oxygène (DCO). Les facteurs de conversion utilisés sont: 1,42 mg de MOB exprimée en DCO/mg de MOB exprimee en solides volatils dissous, 4,16 x 10-7 mg DCO/cellule et 2,67 mg acétate exprimé en DCO/mg de C-acétate. Un ensemble de courbes typiques pour le modèle est présenté aux figures 1 et 2. La figure 1 montre les résultats obtenus pour un substrat facilement dégradable tandis que la figure 2 présente ceux obtenus pour un substrat difficilement dégradable. Dans les deux cas, la biomasse s'accroît graduellement pour atteindre un maximum, puis rediminue. Les vitesses et intensités de réaction dépendent toutefois beaucoup des cinétiques de dégradation de la MOB. Les deux figures traduisent l'accumulation continue des PMS, qui représentent des proportions respectives de 43% et 30% de la MOB d'origine pour les substrats facilement et difficilement dégradables. L'accumulation des PMS est importante, car la courbe de décroissance du COD est le résultat net de la MOB consommée moins les PMS accumulés. Ceci implique que le changement dans le niveau de COD, qui représente le paramètre de contrôle pour les tests CODB, n'égale pas la MOB vraie. Le CODB mesuré ne représenterait plutôt que 50 à 60 % de la MOB d'origine. La figure 3 montre la relation qui existe entre le CODB et la MOB pour les deux types de substrats. Le CODB n'est pas égal à la MOB, ce qui est démontré par l'écart observé par rapport à la droite d'équivalence de pente 1. Cette différence est due à deux phénomènes: I'accumulation des PMS dépend de la MOB, tandis que l'écart entre les deux types de substrat est le résultat des courbes s'approchant de Smin sur l'axe de la MOB, lorsque le CODB tend vers zéro. Ce résultat est significatif, car des études ont démontré que la MOB dans les eaux brutes contient surtout des substrats difficilement dégradables (LECHEVALLIER et al., 1991). Ainsi, faire l'hypothèse que le CODB soit égal à la MOB pour les substrats difficilement assimilables se traduirait par une importante sous-estimation de la MOB dans l'échantillon. La figure 4 montre la relation observée entre la biomasse maximum, employée avec les tests COA (carbone organique assimilable), et la vraie MOB pour les deux substrats. Cette figure présente aussi l'étalon de calibration proposé par van ter Kooij et al (1982), qui convertit le nombre de cellules en C-acétate (4,1 x 10 6 cellules par mg C-acétate). Ni le substrat facilement utilisable ni le substrat difficilement utilisable, ne s'approche de la courbe de calibration. Ces écarts sont causés par la variation du premier ordre en ordre zéro de l'équation de Monod et aussi parce que les courbes approchent le Smin où la croissance des cellules est presque nulle. Lorsque la MOB dans l'échantillon est principalement constituée d'un substrat difficilement dégradable, I'usage d'un étalon d'acétate produit une forte sous-estimation de la MOB vraie. La figure 5 montre la relation directe entre le CODB et le COA pour les deux types de substrats. L'augmentation du rapport CODB/COA avec la diminution de la MOB s'explique par le fait que la biomasse tend vers une croissance zéro lorsque la MOB s'approche de Smin. Cette figure démontre clairement qu'il existe une différence fondamentale entre les mesures des tests CODB et COA, lorsque la MOB tend vers Smin. Toutefois, le rapport CODB/COA est presque unitaire dans le cas du substrat facilement dégradable, quand la MOB se situe à l'intérieur des limites de détection pour le dosage du CODB (environ 100 mg/l à la figure 5). Ainsi, il est possible d'obtenir le même résultat avec les deux types de tests. Le modèle permet aussi d'examiner l'effet des concentrations en biomasse initiale pour une [MOB] fixée. Pour un substrat facilement dégradable, qui est entièrement consommé en présence d'un faible inoculum, la modélisation montre que le CODB et la biomasse maximum ne sont pas affectés. Cependant, le résultat diffère pour un substrat difficilement dégradable qui n'est pas entièrement consommé avec un inoculum de faible densité. Tel que présenté à la figure 6, le CODB et la biomasse maximum augmentent fortement avec la densité de l'inoculum. Cet effet est dû à la faible croissance de la biomasse qui survient en présence d'un inoculum de faible densité; la biomasse maximum et le COD minimum sont atteints après 30 jours. Avec un inoculum important, la biodégradation survient plus rapidement et le CODB maximum est atteint avant 30 jours.

Le Contrôle Non-Destructif (CND) en vue de l’inspection de composants composites est un élément critique dans la chaine de valeur en aérospatial. Les méthodes se basant sur une inspection par ultrason (UT) sont, depuis des décennies, les méthodes les plus couramment déployées dans l’industrie aéronautique. Elles ont, chez la plupart des constructeurs, longtemps été perçues comme étant presque les seules capables de détecter des défauts de 6mm avec la probabilité de détection (PoD) requise. A côté de ses capacités de détection, la méthode UT possède quelques inconvénients tels que le besoin d’un contact entre la sonde et la surface de la pièce ou encore le besoin d’un fluide couplant qui rend l’inspection plus ardue (le faisceau doit rentrer perpendiculairement avec un angle précis) et plus couteuse, économiquement et environnementalement. Il existe cependant d’autres méthodes bien connues au sein de la communauté du CND offrant d’autres perspectives : soit avec des capacités de détection similaires aux UT, voire meilleures pour des applications ciblées, soit avec une réduction des coûts d’inspection (plus rapide, pas de besoin de couplant) et plus adaptées aux géométries complexes des pièces aéronautiques comme les doubles courbures. Parmi ces méthodes, peuvent être citées les méthodes digitales que sont la thermographie (IRT), la shearographie (ST), les rayons X (RX) ainsi que les ultrasons laser (LUT). En dépit des excellentes avancées technologiques récentes dans ces domaines, ces méthodes restent encore sous-estimées et souvent non considérées comme candidats pour accélérer considérablement, compléter ou précéder une inspection par ultrason. Cet article présente l’application de concert de deux de ces méthodes intégrées à un démonstrateur robotique visant à l’automatisation de l’inspection de pièces de grandes tailles. La réalisation du démonstrateur est le délivrable du projet de R&D LDCOMP groupant 9 organismes et sociétés wallonnes et québécoise visant à développer les méthodes digitales de CND et accroitre le niveau de maturité vers des solutions efficaces, robustes, rapides et offrant un niveau de détection élevé. La démonstration de la faisabilité d’inspection d’un panneau composite de grande taille (~2m) ainsi qu’une structure à géométrie cylindrique et double courbure sera décrite à l’aide d’une solution robotisée comprenant de la thermographie (IRT) et de la shearographie (ST).

Les membranes biologiques peuvent présenter un grand nombre de formes. Ces formes sont générées par des protéines possédant une courbure caractéristique, un domaine capable de s'insérer dans la bicouche lipidique, ou les deux. En outre, la présence d'une membrane courbée peut constituer un signal, dont la détection nécessite aussi des protéines spécialisées. Savoir si les mêmes protéines sont capables de remplir ces deux rôles reste une question ouverte. Par ailleurs, les membranes cellulaires peuvent se courber soit en direction du cytoplasme soit dans la direction opposée. Ainsi, des protéines cytosoliques peuvent faire face à une surface convexe (de courbure positive) ou concave (négative). Nous avons caractérisé quantitativement le domaine I-BAR de la protéine IRSp53, qui possède une interface de liaison à la membrane convexe, et interagit donc avec la courbure négative. Nous avons utilisé un système in vitro, où le domaine I-BAR est d'abord encapsulé dans des liposomes géants, de courbure négligeable. Un fin tube de membrane est ensuite tiré à partir d'un liposome, ce qui génère une interface courbée négativement pour le domaine encapsulé. Nous avons mesuré en fluorescence la redistribution du domaine, ainsi que son effet sur la mécanique du tube. Nous observons un comportement continu, où le domaine est surtout capable de détecter la courbure lorsqu'il est peu concentré à la membrane, et d'imposer une courbure préférentielle lorsqu'il est plus concentré. Nous avons aussi étudié le domaine I-BAR de ABBA, qui est similaire à celui d'IRSp53, mais possède une hélice amphipathique, un domaine qui est habituellement associé à la génération et détection de courbure positive
Biological membranes display a vast array of shapes. These shapes result in particular from the binding of proteins with characteristic curvature, or carrying motifs able to insert into the bilayer, or both. Moreover these shapes often provide geometrical cues, "informing" the cell on the stage of a budding reaction for instance. The detection of this peculiar signal again requires specialized proteins, and a current question is whether the same proteins or protein motifs are involved in performing both tasks in vivo. Additionally, cellular membranes may either bend toward or away from the cytoplasm, so that cytosolic proteins may either face the convex (of "positive" curvature) or concave (of "negative" curvature) side of the membrane. We quantitatively characterized the I-BAR domain of the protein IRSp53, which displays a convex membrane-binding interface, and therefore interacts preferentially with negative curvature. We used an in vitro assay in which the I-BAR is first encapsulated inside giant liposomes of practically zero curvature. A membrane nanotube is then pulled out of a single liposome, creating a negatively-curved interface for the encapsulated I-BAR. We measured the redistribution of the I-BAR, and how it affects the tube mechanics, as a function of tube curvature and protein area coverage on the membrane. We observe a continuous behavior where the I-BAR mostly detects curvature at low coverage, and imposes a preferred curvature at higher coverage. We have also studied the I-BAR domain of ABBA, which is similar to IRSp53 I-BAR, but additionally displays an amphipathic helix, a motif usually associated with the generation and detection of positive curvature

Cette thèse s'inscrit dans la problématique générale de l'inférence géométrique. Étant donné un objet qu'on ne connaît qu'à travers un échantillon fini, à partir de quelle qualité d'échantillonage peut-on estimer de manière fiable certaines de ses propriétés géométriques ou topologique? L'estimation de la topologie est maintenant un domaine assez mûr. La plupart des méthodes existantes sont fondées sur la notion de fonction distance. Nous utilisons cette approche pour estimer certaines notions de courbure dues à Federer, définies pour une classe assez générale d'objets non lisses. Nous introduisons une version approchée de ces courbures dont nous étudions la stabilité ainsi que calcul pratique dans le cas discret. Une version anisotrope de ces mesures de courbure permet en pratique d'estimer le lieu et la direction des arêtes vives d'une surface lisse par morceaux échantillonnée par un nuage de point. En chemin nous sommes amenés à étudier certaines propriétés de régularité de la fonction distance, comme le volume de l'axe médian. Un défaut des méthodes qui utilisent la fonction distance est leur extrême sensibilité aux points aberrants. Pour résoudre ce problème, nous sortons du cadre purement géométrique en remplaçant les compacts par des mesures de probabilité. Nous introduisons une notion de fonction distance à une mesure, robuste aux perturbations Wasserstein (et donc aux points aberrants) et qui partage certaines propriétés de régularité et de stabilité avec la fonction distance usuelle. Grâce à ces propriétés, il est possible d'étendre de nombreux théorèmes d'inférence géométrique à ce cadre.

Nos travaux ont été motivés par un problème pratique visant à étudier et à développer une méthode générale pour détecter les vaisseaux sanguins à partir de cinéangiographies. Il s'agit donc d'obtenir une bonne modélisation des vaisseaux, i. E. Une caractérisation précise de leurs lignes centrales et de leurs diamètres. Une solution à cette problématique consiste à générer un espace multi-échelle qui grâce à ses différents niveaux de détails permet de traiter des artères de diamètres divers. Ces méthodes sont généralement mises en oeuvre en utilisant le formalisme des équations aux dérivées partielles (EDP) et celui de la géométrie différentielle. Les contributions de cette thèse sont multiples. Nous centrons tout d'abord nos travaux théoriques autour des traitements relatifs à la résolution des EDP en considérant ces traitements sous l'angle des méthodes itératives dites de recherche de point fixe. Ensuite, nous résolvons l'équation de la chaleur par une méthode de résolution à pas adaptatif originale, dite lambda-résolution. Ceci nous permet, en contrôlant la vitesse de convergence du processus, d'obtenir un filtre de diffusion isotrope, qui a la particularité de préserver les contours. Nous utilisons alors ce processus à des fins de débruitage et de segmentation d'images en niveaux de gris et couleur. Par ailleurs, nous introduisons une nouvelle EDP de rehaussement d'images, inspirée des filtres de choc et de la morphologie mathématique que nous couplons à l'analyse multi-échelle précédente de manière à obtenir un filtre de restauration d'images. Par la suite, la définition de courbures d'images vectorielles nous permet de proposer à la fois, une nouvelle EDP de lissage par courbure moyenne et une nouvelle méthode de détection des lignes centrales que nous appliquons sur des images couleur. Finalement, nous présentons une stratégie de détection multi-échelle des lignes centrales et des contours de l'arbre coronarien.

La cavéoline est l'un des principaux composants protéiques des cavéoles, qui sont de petites invaginations en forme de coupe dans la membrane plasmique. Il est synthétisé dans le réticulum endoplasmique d'une manière dépendante des particules de reconnaissance du signal et transporté vers l'appareil de Golgi via des vésicules recouvertes de COPII. Au niveau du réseau trans-Golgi (TGN), les complexes de cavéoline 8S s'oligomérisent davantage en complexes 70S avec la facilitation du cholestérol. Ils sont ensuite triés dans des transporteurs par un mécanisme inconnu et transportés vers la membrane plasmique. Le modèle structurel conventionnel de la cavéoline pourrait suggérer qu'il s'agit d'une protéine sensible à la courbure, basée sur sa forme moléculaire en épingle à cheveux. Cependant, un modèle de structure récemment découvert du complexe cavéoline 8S dans les micelles de détergent, basé sur la microscopie cryoélectronique, qui présente une géométrie de disque plat, soulève des questions sur sa sensibilité à la courbure. De plus, les cavins, un autre composant protéique majeur des cavéoles qui coopèrent avec les cavéolines pour plier la membrane pour former des cavéoles, ne s'associent pas aux cavéolines au niveau du TGN. Étant donné qu'aucun autre candidat connu, hormis les cavins, ne peut coopérer avec la cavéoline pour former des transporteurs au TGN, il devient difficile de savoir comment ces transporteurs de cavéoline y sont formés. Par conséquent, dans ce projet, nous avons cherché à élucider la sensibilité à la courbure et l’induction de la cavéoline. Nous avons résolu ces problèmes en reconstituant la cavéoline-1 (Cav1) dans la membrane de vésicules nilamellaires géantes (GUV) et en réalisant des expériences de tirage de tubes. Les résultats ont montré que la cavéoline est effectivement une protéine sensible à la courbure, les complexes de cavéoline 8S présentant une inclinaison d'environ 5 egrés par rapport à l'horizontale, ce qui leur confère une sensibilité à la courbure. De plus, nous avons montré que les complexes de cavéoline 8S peuvent générer collectivement une courbure de la membrane à basse tension et former des échafaudages sur les tubes à haute tension. En résumé, nos résultats ont montré que la cavéoline est une protéine détectant et induisant une courbure, suggérant la possibilité de son tri en transporteurs au TGN sur la base de ces propriétés. De manière intéressante, nous avons observé qu’au-dessus d’une certaine tension membranaire Tt qui dépend de la densité de Cav1, les nanotubes extraits des Cav1-GUV ne présentent plus un rayon constant et que les cavéolines forment des renflements sur le tube. Pour explorer comment Cav1 forme ces renflements, nous avons d'abord observé qu'en moyenne, la taille des renflements diminue avec l'augmentation de la tension membranaire. Nous avons constaté que la taille du renflement est proportionnelle à la quantité totale de cavéoline dans le renflement, ce qui suggère une densité Cav1 constante dans les renflements.De plus, une densité plus élevée de cavéoline dans la membrane favorise la formation de renflements et abaisse le Tt. Ces résultats suggèrent que lorsque le rayon du tube diminue, la cavéoline pourrait induire la formation de renflements pour relâcher les contraintes mécaniques dues à la géométrie tubulaire, mais un modèle et une imagerie haute résolution sont maintenant nécessaires pour expliquer ces observations
Caveolin is one of the major protein components of caveolae, which are small cup-shaped invaginations in the plasma membrane. It is synthesized in the endoplasmic reticulum in a signal recognition particle-dependent manner and transported to the Golgi apparatus via COPII-coated vesicles. At the trans-Golgi network (TGN), caveolin 8S complexes further oligomerize into 70S complexes with the facilitation of cholesterol. They are then sorted intotransport carriers through an unknown mechanism and transported to the plasma membrane. The conventional structural model of caveolin might suggest it is a curvature-sensing protein based on its hairpin molecular shape. However, a recently discovered structure model of the caveolin 8S complex in detergent micelles based on cryo-electron microscopy, which exhibits a flat disc geometry, raises questions about its curvature sensitivity.Furthermore, cavins, another major protein component of caveolae that cooperate with caveolins in bending the membrane to form caveolae, do not associate with caveolins at the TGN. Given that no other known candidate, apart from cavins, can cooperate with caveolin to form transport carriers at the TGN, it becomes unclear how these carriers for caveolin are formed there. Therefore, in this project, we aimed to elucidate the curvaturesensitivity and induction of caveolin. We addressed these issues by reconstituting caveolin-1 (Cav1) into the membrane of giant unilamellar vesicles (GUVs) and by performing tube-pulling experiments. The results showed that caveolin is indeed a curvature-sensing protein, with caveolin 8S complexes exhibiting approximately a 5 degree tilt from the horizontal, which endows them with curvature sensitivity. Furthermore, we showed that caveolin 8S complexes can collectively generate membrane curvature at low tension and form scaffolds on the tubes at high tension. In summary, our results showed that caveolin is a curvature-sensing and -inducing protein, suggesting the possibility of its sorting into transport carriers at the TGN based on these properties. Interestingly, we observed that above a certain membrane tension Tt that depends on Cav1 density, nanotubes pulled from Cav1-GUVs no longer exhibit a constant radius and that caveolins form bulges on the tube. To explore how Cav1 form these bulges, we first observed that on average, bulges' size decreases with an increase in membrane tension. We found that the bulge size is proportional to the total amount of caveolin in the bulge, suggesting a constant Cav1 density in the bulges. Additionally, higher density of caveolin in the membrane favors bulge formation and lowers Tt. These results suggest that when the tube radius decreases, caveolin might induce formation of bulges to relax mechanicalconstraints due to the tubular geometry, but a model and high resolution imaging are now needed to explain these observations

Ce manuscrit est dédié à la détection et la caractérisation de points d'intérêt dans les maillages. Nous montrons tout d'abord les limitations de la mesure de courbure sur des contours francs, mesure habituellement utilisée dans le domaine de l'analyse de maillages. Nous présentons ensuite une généralisation de l'opérateur SUSAN pour les maillages, nommé SUSAN-3D. La mesure de saillance proposée quantifie les variations locales de la surface et classe directement les points analysés en cinq catégories : saillant, crête, plat, vallée et creux. Les maillages considérés sont à variété uniforme avec ou sans bords et peuvent être réguliers ou irréguliers, denses ou non et bruités ou non. Nous étudions ensuite les performances de SUSAN-3D en les comparant à celles de deux opérateurs de courbure : l'opérateur de Meyer et l'opérateur de Stokely. Deux méthodes de comparaison des mesures de saillance et courbure sont proposées et utilisées sur deux types d'objets : des sphères et des cubes. Les sphères permettent l'étude de la précision sur des surfaces différentiables et les cubes sur deux types de contours non-différentiables : les arêtes et les coins. Nous montrons au travers de ces études les avantages de notre méthode qui sont une forte répétabilité de la mesure, une faible sensibilité au bruit et la capacité d'analyser les surfaces peu denses. Enfin, nous présentons une extension multi-échelle et une automatisation de la détermination des échelles d'analyse qui font de SUSAN-3D un opérateur générique et autonome d'analyse et de caractérisation pour les maillages

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'indexation et de la reconnaissance des formes planes dans une base constituée d'objets contours, et son application dans l'indexation multi-vues des objets tridimensionnels. Notre approche permet de reconnaître les objets 3D à partir d'une requête qui peut être une forme 2D ou une vue arbitraire d'un objet tridimensionnel. Un des problèmes fondamentaux de l'indexation d'images par la forme réside dans le choix d'une description invariante de celle-ci. Pour cela, nous proposons l'utilisation du descripteur CSS, qui s'appuie sur une analyse multi-échelle du contour. Nous proposons une organisation de l'index extrait à partir du CSS par une structure d'arbre dite M-tree, qui est totalement paramétrisée par une fonction de distance et qui permet aussi en sauvegardant les distances intermédiaires d'améliorer considérablement les temps de calculs. Nous avons aussi introduit une technique probabiliste bayésienne de recherche de ressemblance entre formes. L'application proposée représente une nouvelle méthode d'indexation de modèles 3D. Cette méthode consiste à caractériser les objets 3D par un ensemble de sept vues caractéristiques (trois principales et quatre secondaires). Les angles de prise de vues principales sont choisis par le biais d'une analyse d'information présente sous forme de nuage de points sur l'objet 3D. Les vues secondaires sont déduites à partir des vues principales. L'index du modèle 3D est calculé à partir des index correspondants aux sept vues qui le caractérisent. De ce fait, nous utilisons l'approche de reconnaissance de formes proposée pour le procédé de reconnaissance des vues. Une méthode de vote bayésienne est proposée pour la sélection des objets 3D similaires à la requête.

L’un des défis de la science planétaire est la détermination de l’âge des surfaces des différents corps célestes du système solaire, pour comprendre leurs processus de formation et d’évolution. Une approche repose sur l’analyse de la densité et de la taille des cratères d’impact. En raison de l’énorme quantité de données à traiter, des approches automatiques ont été proposées pour détecter les cratères d’impact afin de faciliter ce processus de datation. Ils utilisent généralement les valeurs de couleur des images ou les valeurs d’altitude de "modèles numériques d’élévation" (DEM). Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle approche pour détecter les bords des cratères. L’idée principale est de combiner l’analyse de la courbure avec une classification basée sur un réseau de neurones. Cette approche comporte deux étapes principales : premièrement, chaque sommet du maillage est étiqueté avec la valeur de la courbure minimale; deuxièmement, cette carte de courbure est injectée dans un réseau de neurones pour détecter automatiquement les formes d’intérêt. Les résultats montrent que la détection des formes est plus efficace en utilisant une carte en deux dimensions s’appuyant sur le calcul d’estimateurs différentiels discrets, plutôt qu’en utilisant la valeur de l’élévation en chaque sommet. Cette approche réduit significativement le nombre de faux négatifs par rapport aux approches précédentes basées uniquement sur une information topographique. La validation de la méthode est effectuée sur des DEM de Mars, acquis par un altimètre laser à bord de la sonde spatiale "Mars Global Surveyor" de la NASA et combinés avec une base de données de cratères identifiés manuellement
One of the challenges of planetary science is the age determination of the surfaces of the different celestial bodies in the solar system, to understand their formation and evolution processes. An approach relies on the analysis of the crater impact density and size. Due to the huge quantity of data to process, automatic approaches have been proposed for automatically detecting impact craters in order to facilitate this dating process. They generally use the color values from images or the elevation values from Digital Elevation Model (DEM). In this PhD thesis, we propose a new approach for detecting craters rims. The main idea is to combine curvature analysis with Neural Network based classification. This approach contains two main steps: first, each vertex of the mesh is labeled with the value of the minimal curvature; second, this curvature map is injected into a neural network to automatically detect the shapes of interest. The results show that detecting forms are more efficient using a two-dimensional map based on the computation of discrete differential estimators, than by the value of the elevation at each vertex. This approach significantly reduces the number of false negatives compared to previous approaches based on topographic information only. The validation of the method is performed on DEMs of Mars, acquired by a laser altimeter aboard NASA’s Mars Global Surveyor spacecraft and combined with a database of manually identified craters

Le problème de caractérisation non-intrusive des usages dans des conditions réelles à partir de l'unique observation de la courbe de charge (CdC) générale résidentielle et tertiaire disponible (puissance moyenne quotidienne disponible en sortie du compteur) a été peu étudié. L'objectif de la thèse est d'explorer les possibilités et les méthodes permettant une caractérisation aveugle des composantes du mélange observé. Plus précisément, il s'agit d'extraire des descripteurs temporels, énergétiques ou encore événementiels à partir d'un mélange unique de sources non-stationnaires de nombre inconnu. Nous considérons quatre sous-problématiques sous-jacentes à la caractérisation de la CdC : la détection des usages, la classification des signaux de la CdC, l'estimation des paramètres des usages (énergie, amplitude, etc.) et la séparation des sources du mélange observé. Les algorithmes mis en œuvre sont évalués sur les données réelles. Les performances obtenues sont satisfaisantes. Outre les contributions de formalisation et algorithmiques, un des apports marquants de cette étude est une solution non-intrusive pour la segmentation automatique la CdC générale résidentielle et pour la cartographie de l'énergie quotidienne consommée en quatre composantes : le chauffage électrique, le chauffe-eau, le froid alimentaire et les autres usages. Au delà des améliorations algorithmiques et de l'étude de performance à poursuivre, nous proposons en perspective de cette thèse une approche générique pour décomposer une CdC quelconque fondée sur une modélisation stochastique de la série des événements de la CdC.

Les éoliennes étant des générateurs d'électricité, la puissance électrique produite par une machine est une variable pertinente pour la surveillance et la détection d'éventuels défauts. Dans le cadre de cette thèse, une analyse bibliographique approfondie a d'abord été réalisée sur les méthodes de détection des défauts des éoliennes utilisant la puissance électrique produite. Elle a montré que, bien que de nombreuses méthodes aient été proposées dans la littérature, il est très difficile de comparer leurs performances de manière objective en raison de l'absence de données de référence, permettant de mettre en œuvre et d'évaluer toutes ces méthodes sur la base des mêmes données.Pour répondre à ce problème, dans un premier temps, une nouvelle approche de simulation réaliste a été proposée dans cette thèse. Elle permet de créer des flots de données simulées, couplant la puissante produite, la vitesse du vent et la température, dans des conditions normales et dans des situations défauts, de manière infinie. Les défauts qui peuvent être simulés sont ceux qui impactent la forme de la courbe de puissance. Les données simulées sont générées à partir de données réelles enregistrées sur plusieurs parcs éoliens français, situés sur des sites géographiques différents. Dans un deuxième temps, une méthode permettant l'évaluation des performances des méthodes de détection des défauts utilisant la puissance produite a été proposé.Cette nouvelle méthode de simulation a été mise en œuvre sur 4 situations de défauts affectant la courbe de puissance différents, à l’aide de données provenant de 5 parcs éoliens géographiquement éloignés. Un total de 1875 années de données SCADA 10 minutes a été généré et utilisé pour comparer les performances en détection de 3 méthodes de détection de défauts proposées dans la littérature. Ceci a permis une comparaison rigoureuse de leurs performances.Dans la deuxième partie de cette recherche, la méthode de simulation proposée a été étendue à une configuration multi-turbines. En effet, plusieurs stratégies multi-turbines ont été publiées dans la littérature, avec comme objectif de réduire l'impact des conditions environnementales sur les performances des méthodes de détection de défauts utilisant comme variable la température. Pour évaluer le gain de performance qu'une stratégie multi-turbines pourrait apporter, une implémentation hybride mono-multi-turbines des méthodes de détection de défauts basées sur la courbe de puissance a été proposée dans un premier temps. Ensuite, le cadre de simulation proposé pour évaluer les méthodes monoturbines a été étendu aux approches multi-turbines et une analyse expérimentale numérique des performances de cette implémentation hybride monoturbines-multi-turbines a été réalisée
Since wind turbines are electricity generators, the electrical power produced by a machine is a relevant variable for monitoring and detecting possible faults. In the framework of this thesis, an in-depth literature review was first performed on fault detection methods for wind turbines using the electrical power produced. It showed that, although many methods have been proposed in the literature, it is very difficult to compare their performance in an objective way due to the lack of reference data, allowing to implement and evaluate all these methods on the basis of the same data.To address this problem, as a first step, a new realistic simulation approach has been proposed in this thesis. It allows to create simulated data streams, coupling the power output, wind speed and temperature, in normal conditions and in fault situations, in an infinite way. The defects that can be simulated are those that impact the shape of the power curve. The simulated data are generated from real data recorded on several French wind farms, located on different geographical sites. In a second step, a method for evaluating the performance of fault detection methods using the power produced has been proposed.This new simulation method was implemented on 4 different fault situations affecting the power curve, using data from 5 geographically remote wind farms. A total of 1875 years of 10-minute SCADA data was generated and used to compare the detection performance of 3 fault detection methods proposed in the literature. This allowed a rigorous comparison of their performance.In the second part of this research, the proposed simulation method was extended to a multi-turbine configuration. Indeed, several multi-turbine strategies have been published in the literature, with the objective of reducing the impact of environmental conditions on the performance of fault detection methods using temperature as a variable. In order to evaluate the performance gain that a multi-turbine strategy could bring, a hybrid mono-multi-turbine implementation of fault detection methods based on the power curve was first proposed. Then, the simulation framework proposed to evaluate mono-turbine methods was extended to multi-turbine approaches and a numerical experimental analysis of the performance of this hybrid mono-multi-turbine implementation was performed

Nos travaux ont été motivés par un problème pratique visant à étudier et à développer une méthode générale pour détecter les vaisseaux sanguins à partir de cinéangiographies. Il s'agit donc d'obtenir une bonne modélisation des vaisseaux, i.e. une caractér isation précise de leurs lignes centrales et de leurs diamètres. Une solution à cette problématique consiste à générer un espace multi-échelles qui grâce à ses différents niveaux de détails permet de traiter des artères de diamètres divers. Ces méthodes sont généralement mises en oeuvre en utilisant le formalisme des équations aux dérivées partielles (EDP) et celui de la géométrie différentielle. Les contributions de cette thèse sont multiples. Nous centrons tout d'abord nos travaux théoriques autour des traitements relatif s à la résolution des EDP en considérant ces traitements sous l'angle des méthodes itératives dites de recherche de point fixe. Ensuite, nous résolvons l'équation de la chaleur par une méthode de résolution à pas adaptatif originale, dite lambda-résolution. Ceci nous permet, en contrôlant la vitesse de convergence du processus, d'obtenir un filtre de diffusion isotrope, qui a la particularité de préserver les contours. Nous utilisons alors ce processus à des fins de débruitage et de segmentation d'images en niveaux de gris et couleur. Par ailleurs, nous introduisons une nouvelle EDP de rehaussement d'images, inspirée des filtres de choc et de la morphologie mathématique que nous couplons à l'analyse multi-échelles précédente de manière à obtenir un filtre de restauration d'images. Par la suite, la définition de courbures d'images vectorielles nous permet de proposer à la fois, une nouvelle {sc EDP} de lissage par courbure moyenne et une nouvelle méthode de détection des lignes centrales que nous appliquons sur des images couleur. Finalement, nous présentons une stratégie de détection multi-échelles des lignes centrales et des contours de l'arbre coronarien.