Dissertations / Theses on the topic 'Variations de processus'

Cette these est composee de 6 chapitres. Les trois premiers chapitres portent sur une extension du calcul stochastique des variations (calcul de malliavin) aux processus -stables, pour inferieur a 2 : sur l'espace des processus continus a droite, limites a gauche (cad lag), on definit, a l'aide de la propriete de stabilite du processus -stable un semi-groupe t t qui etend de facon naturelle le semi-groupe d'ornstein-uhlenbeck sur l'espace de wiener defini par p. Malliavin ma en (1976). Les chapitres 4 et 5 portent sur le calcul de malliavin classique ( = 2). Le chapitre 6 traite une approximation du temps local du processus de wiener a deux parametres dans l'espace l k, k>1.

Cette these porte sur les processus d'organisation temporelle dans la production et la perception de la musique, apprehendes par l'analyse des variations temporelles systematiques produites dans l'interpretation musicale et par l'etude de leur perception. Deux processus sont presentes : le groupement et l'utilisation d'une regularite temporelle, eventuellement incorpores dans des organisations hierarchiques. Leur validite psychologique est montree a partir des sequences sonores simples, de la parole, et de la musique. Nous nous focalisons ensuite sur l'origine des variations temporelles systematiques produites dans l'interpretation musicale, et proposons : 1) une hypothese de communication structurale (interpretation de la structure musicale et sa communication aux auditeurs), 2) une hypothese perceptive (compensation de biais perceptifs) et 3) une hypothese motrice contraintes motrices). Une premiere experience montre que les variations expressives induisent la perception de pulsations a des niveaux plus eleves, leur role n'est donc pas purement ornemental. Nous testons ensuite les hypotheses proposees pour expliquer les variations temporelles. Les resultats suggerent une preponderance de la structure hierarchique de groupe, avec un ralentissement a la fin (ou au debut) des groupes a tous les niveaux, celle-ci augmentant avec la profondeur hierarchique, et communiquant effectivement une interpretation structurale particuliere (1). L'allongement du dernier intervalle de temps des groupes rythmiques compense le fait que cet intervalle est percu comme plus court qu'il n'est (2). Enfin, une serie d'experience examine la perception des accelerations par rapport aux ralentissements, montrant la synchronisation de rythmes internes

Ce travail porte sur l'estimation des indices d'autosimilarité et de stabilité d'un processus ou champ stable fractionnaire et autosimilaire ou d'un processus stable multifractionnaire.Plus précisément, soit X un processus ou un champ stable H-autosimilaire à accroissements stationnaires (H-sssi) ou un processus stable multifractionnaire. Nous observons X aux points k/n, k=0,..., n.Nos estimations sont basées sur des variations de puissances négatives beta avec -1/2
This work is concerned with the estimation of the self-similarity and the stability indices of a H-self-similarity stable process (field) or a multifractional stable process.More precisely, let X be a H-sssi (self-similar stationary increments) symmetric alpha-stable process (field) or a multifractional stable process. We observe X at points k/n, k=0,...,n.Our estimates are based on beta-negative power variations with -1/2

La genetique des populations soumises a des variations demographiques ne s'est developpee que recemment. Nos travaux ont vise a etudier divers cas ou l'on se trouvait face a une situation de changement demographique recent (fondation, recolonisation). Normalement, dans ces cas, on s'attend a un effet fondateur : une forte perte de diversite genetique dans ces populations nouvellement fondees. Nous nous sommes interesse plus particulierement aux arbres forestiers des regions temperees et a une population humaine de canadiens-francais recemment fondee. Dans le premier cas, la colonisation recente des zones temperees n'a entraine qu'une perte tres limitee de diversite au niveau des genes nucleaires. Nous avons montre que le cycle de vie des arbres forestiers, notamment leur longue phase juvenile, etait un element clef pour expliquer cela. Dans le second cas, nous avons au contraire montre que la forte variance et la correlation inter-generations dans le nombre d'enfants utiles (c'est a dire participant a la reproduction au sein de la population) amplifiaient fortement la derive. Ceci entraine une perte de diversite mais aussi, pour des variants rares, notamment des genes de maladie, la possibilite d'atteindre des frequences elevees. Le resultat general de ce travail est que les processus demographiques ont un impact important sur la diversite genetique des populations et qu'il est donc indispensable de les integrer pour comprendre celle-ci. Cela s'avere d'autant plus important que les donnees de genetique des populations sont de plus en plus utilisees pour estimer des parametres genetiques, tels que le taux de mutation ou de recombinaison.

Depuis l'utilisation pour des applications statistiques du mouvement brownien fractionnaire
par Mandelbrot & Van Ness en 1968, une vaste littérature s'est constituée autour de
l'estimation de l'autosimilarité et de la régularité hölderienne. Dans le cadre de l'analyse multifractale
des séries de Fourier et des séries d'ondelettes (pleines et lacunaires), les séries
aléatoires d'ondelettes basées sur un processus de branchement sont présentées. Leurs propriétés
analytiques (bifractalité, dimension de Hausdorff du graphe non entière) et la simulation de leurs
trajectoires montrent leur capacité à modéliser des processus intermittents. Une méthode d'estimation
conjointe des deux paramètres du modèle (estimation du paramètre de régularité et du paramètre
des lacunes) par filtrage d'une trajectoire est developpée pour ce modèle. Elle trouvera une application
naturelle pour la classification, en géophysique, des morphologies stylolitiques (roches sédimentaires de calcaire soumises à des processus
de dissolution sous contrainte). Ces séries généralisent ainsi les propriétés du mouvement brownien
fractionnaire (comme le font, d'une autre manière les processus stables) et peuvent expliquer les
phénomènes de persistance et de leptokurticité.

Si X est un processus fractionnaire, il existe un paramètre H(X) pouvant être vectoriel, ou même fonctionnel. Il est relié aux propriétés d'autosimilarité et de régularité des trajectoires du processus. C'est donc un paramètre très pertinent à prendre en compte dans une étude statistique. Le but de notre thèse est de donner des conditions sur un processus gaussien X, qui sont vérifiées dans le cas des processus fractionnaires, et qui permettent de trouver une normalisation rendant sa variation quadratique du second ordre presque sûrement convergente et asymptotiquement normale. Comme dans le cas du mouvement brownien fractionnaire, notre étude permet de construire une "bonne" estimation de certains paramètres des processus fractionnaires considérés. Pour cela nous considérerons la statistique usuelle associée à la variation quadratique du second ordre
If X is a fractional process, there exists a parameter H(X), which may be a vector or a function. This parameter is related to the properties of self-similarity of X and to the regularity of its trajectories. Therefore it is a relevant quantity which must be taken into account in a statistical study. The purpose of our PhD thesis is to yield conditions on a Gaussian processes X, which are satisfied in the case of fractional processes, and which enable to find a normalization returning its second order quadratic variation almost surely convergent and asymptotically normal. As in the case of the fractional Brownian motion, our work enables to construct a “good” estimation of some parameters of the considered fractional processes. For that we consider the usual statistic associated to the second order quadratic variation

Le critère de Pareto est sans aucun doute l'un des axiomes centraux de la théorie du choix social. Cette thèse se propose dans un premier temps de calculer la fréquence avec laquelle quatre fonctions de choix social ne respectent pas ce principe. Il s'agit de la procédure de vote par amendements, la procédure de vote par éliminations successives (qui sont deux règles de vote en usage dans les Parlements), le vote par élimination parallèle et la procédure par découpage. En d'autres termes, on détermine la probabilité avec laquelle une option va être choisie alors qu'il en existe une autre qui lui est unanimement préférée. Contrairement à ce qui est habituellement sous-entendu dans la littérature, la conclusion de cette étude ne remet pas en cause la légitimité de ces règles de vote. On s'intéresse ensuite à des fonctions qui ne mènent pas directement à un choix certain, mais indiquent pour chaque option (ou pour chaque ordre de préférence possible) la probabilité pour que celle-ci (ou celui-ci) devienne le choix de la société : les fonctions de choix social (ou de décision sociale) aléatoires. S'appuyant sur les travaux de Barberà et Sonnenschein (Journal of Economic Theory, 1978), et dans l'esprit de la contribution de Wilson (Journal of Economic Theory, 1972), on montre que dans ces modèles probabilistes, les fonctions insensibles à la manipulation stratégique individuelle (qui empêchent les individus de mentir sur leurs préférences dans le but d'améliorer leur position) sont associées à des fonctions soumises à un pouvoir coalitionnel qui se rapproche de la définition d'une dictature aléatoire

Les variations d’oxygène en milieu côtier peuvent être une source de stress pour les organismes marins. Des phénomènes comme l'eutrophisation peuvent induire des fluctuations en oxygène dissous allant de l’hypoxie à l’hyperoxie qui sont potentiellement cause de mortalité. Les organismes intertidaux sessiles comme l’huître creuse Crassostrea gigas sont continuellement soumis à ce genre des variations. Cette thèse se propose, comme objectif général, de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires de la réponse aux variations d’oxygène chez l’huître C. Gigas. Une première approche transcriptomique par microarray a été mise en place afin de comprendre les mécanismes et les voies métaboliques impliqués dans la réponse à l’hypoxie, Grâce à cette approche les métabolismes antioxydant et mitochondriale ont été ciblés pour la suite de cette étude. Dans la deuxième partie de la thèse, plusieurs approches, allant du moléculaire au cellulaire, ont été mis en place afin de mieux comprendre les processus impliqués dans la réponse aux variations d’oxygène à court terme et aux processus de réoxygénation. Une première étude par gène candidat à montré que la régulation transcriptionelle ne semble pas être le niveau de régulation le plus pertinent dans le cas des hypoxies à court terme, Une deuxième étude sur les fonctions mitochondriales a mis en évidence l’importance des réarrangements de la chaîne respiratoire dans la régulation de la réponse à l’hypoxie et à la réoxygénation. En conclusion cette thèse apporte une contribution à la connaissance des mécanismes de réponse aux fluctuations d’oxygène chez un organisme relativement tolérant comme l’huître creuse
Oxygen variations in coastal ecosystems can be a source of stress for marine organisms. Anthopogenic phenomena such as eutrophication can lead to fluctuations in dissolved oxygen ranging from hypoxia to hyperoxia and teading potentially to mortalities. Intertidal sessile organisms, such as the Pacific oyster Crassostrea gigas, are continually subjected to such variations. The aim of this thesis was to understand the cellular and molecular processes in response to oxygen fluctuations in the oyster C. Gigas. A first transcriptic approach by microarray was performed in order to understand the mechanisms and the metabolic pathways involved in the response to hypoxia. Thanks to this approach the antioxidant and mitochondrial metabolism were targeted for further study. In the second part of the thesis, several approaches ranging from molecular to cellular techniques, have been used to better understand the processes involved in the response to short term oxygen variations and reoxygenation. A first transcriptional study has shown that transcriptional regulation does not seem to be the more relevant control level in the case of short-term hypoxia. A second study on mitochondrial functions evidenced the significance of respiratory chain rearrangements in regulating the response to hypoxia and reoxygenation. In conclusion this thesis gives a contribution to understand the response to oxygen fluctuations in a relatively tolerant organism as the Pacific oyster

L’étude des relations fraternelles a été longtemps négligée mais connaît un essor depuis les vingt dernières années encore que la plupart des travaux concernent les fratries ayant vécu des traumatismes. La création artistique a bien souvent été étudié du point de vue intrapsychique et la fratrie des artistes peu concernés dans la création. Ce travail de thèse vise plusieurs objectifs : étudier les processus de la création artistique articulé aux identifications, la transmission psychique et les fantasmes dans la création artistique. Nous cherchons à considérer la dimension groupale et pas seulement les alliances privilégiées qui s’établissent au sein d’une fratrie. La création artistique a été pensée à partir du concept freudien de sublimation mais en tant qu’un phénomène intersubjectif ; et l’œuvre d’art comme une construction située dans l’aire transitionnelle. Cette étude fait travailler l’hypothèse que le lien fraternel pourrait être le moteur de la création pour un ou plusieurs enfants. Ceci, en partant du présupposé que, si le sujet de l’inconscient est indissociable du sujet du lien (Kaës, 2008), on peut présumer que, parfois, les relations fraternelles/sororales affectent la production artistique et jouent un rôle dans l’organisation du lien adelphique. La méthodologie a ciblé des artistes contemporains de tout âge, ayant une fratrie (avec ou sans cohabitation) et qui développent un travail artistique. Le matériel clinique a été recueilli par écrit via des auto-questionnaires et oralement lors des entretiens semi-directifs. Parfois les œuvres des artistes ont enrichit le protocole de recherche. Les résultats ont démontré comment la création artistique et la sublimation peuvent être pensés à partir d’une logique interpsychique
L’étude des relations fraternelles a été longtemps négligée mais connaît un essor depuis les vingt dernières années encore que la plupart des travaux concernent les fratries ayant vécu des traumatismes. La création artistique a bien souvent été étudié du point de vue intrapsychique et la fratrie des artistes peu concernés dans la création. Ce travail de thèse vise plusieurs objectifs : étudier les processus de la création artistique articulé aux identifications, la transmission psychique et les fantasmes dans la création artistique. Nous cherchons à considérer la dimension groupale et pas seulement les alliances privilégiées qui s’établissent au sein d’une fratrie. La création artistique a été pensée à partir du concept freudien de sublimation mais en tant qu’un phénomène intersubjectif ; et l’œuvre d’art comme une construction située dans l’aire transitionnelle. Cette étude fait travailler l’hypothèse que le lien fraternel pourrait être le moteur de la création pour un ou plusieurs enfants. Ceci, en partant du présupposé que, si le sujet de l’inconscient est indissociable du sujet du lien (Kaës, 2008), on peut présumer que, parfois, les relations fraternelles/sororales affectent la production artistique et jouent un rôle dans l’organisation du lien adelphique. La méthodologie a ciblé des artistes contemporains de tout âge, ayant une fratrie (avec ou sans cohabitation) et qui développent un travail artistique. Le matériel clinique a été recueilli par écrit via des auto-questionnaires et oralement lors des entretiens semi-directifs. Parfois les œuvres des artistes ont enrichit le protocole de recherche. Les résultats ont démontré comment la création artistique et la sublimation peuvent être pensés à partir d’une logique interpsychique
O estudo das relações entre irmãos foi negligenciado por muito tempo, mas tem crescido nos últimos vinte anos, embora a maior parte do trabalho diga respeito à irmãos que sofreram traumas. A criação artística tem sido frequentemente estudada do ponto de vista intrapsíquico e os irmãos de artistas pouco envolvidos na criação. Esta tese tem vários objetivos: estudar os processos de criação artística articulados com identificações, transmissão psíquica e fantasias na criação artística. Procuramos considerar a dimensão grupal e não apenas as alianças privilegiadas que se estabelecem entre irmãos. A criação artística foi pensada a partir do conceito freudiano de sublimação, mas como um fenômeno intersubjetivo; e a obra de arte como construção localizada na área de transição.Este estudo parte da hipótese de que o laço fraterno pode ser o motor da criação de um ou mais filhos. Isso, partindo do pressuposto de que, se o sujeito do inconsciente é indissociável do sujeito do vínculo (Kaës, 2008), podemos supor que, por vezes, as relações fraternas/sororais afetam a produção artística e desempenham um papel na organização do laço fraterno.A metodologia tem como público-alvo artistas contemporâneos de todas as idades, com irmãos (com ou sem convivência) e que estejam desenvolvendo trabalhos artísticos. O material clínico foi coletado por escrito por meio de auto questionários e oralmente por meio de entrevistas semiestruturadas. Por vezes, as obras dos artistas enriqueceram o protocolo de pesquisa.Os resultados demonstraram como a criação artística e a sublimação podem ser pensadas a partir de uma lógica interpsíquica

The Cenozoic evolution of the Pyrenean-Cantabrian mountain belt was driven by both internal andexternal processes, such as tectonics, erosion and deposition. This alpine belt is made up by thePyrenees and the Cantabrian Mountains, and is characterized by significant lateral variations intotal shortening, structural styles and topography. This thesis aims to better constrain the controlson exhumation and topography development during syn- to post-orogenic times, from the Eoceneto the Pliocene, by focusing on two characteristic parts of the belt: the Southern Central Pyreneesand the Central Cantabrian Mountains. To this purpose, a multi-disciplinary approach isdeveloped, combining low-temperature thermochronology with different numerical modelingtools. To better understand lateral variations in exhumation of the belt, a new low-temperaturethermochronology dataset is presented for the Cantabrian domain. The first part of this thesispresents new apatite fission-track data and (U-Th)/He analysis on zircons, constraining the timingand amount of exhumation along the central Cantabrian cross-section. In particular, the Eocene toOligocene ages obtained from the different thermochronometers allow us to infer a more importantamount of burial and, consequently, a thicker Mesozoic sedimentary section than previouslyconsidered, thereby also refining the structural style of the section at the upper crustal scale.The extensive thermochronological dataset existing in the central Pyrenees is then used toreconstruct the late-stage evolution of the South Central Axial Zone by thermo-kinematic inversemodeling. The model predicts rapid exhumation of the area during late Eocene (late syn-orogenic)times, followed by a post-orogenic evolution that is strongly controlled by base-level changes. Asa consequence of the establishment of endorheic conditions in the adjacent Ebro foreland basin,together with the strong erosion of the Axial Zone, the southern foreland area was infilled by animportant amount of erosional deposits in late Eocene to early Oligocene times. The models allowus to constrain the level of infilling at ~2.6 km and to date the excavation of these sediments at~10 Ma, following opening of the Ebro basin toward the Mediterranean Sea. The thickness ofsediments draping the foreland fold-and thrust belt was verified using fission-track analysis and(U-Th)/He measurements on apatites from foreland sediments. Thermal modeling of the dataprovides an estimate of 2 to 3 km of sediments on top of the foreland and confirms its incision inLate Miocene times. The effect of syn-orogenic deposition on the building and late evolution ofthe southern Pyrenean fold-and-thrust belt has been modeled in the last chapter of this thesis usinga 2D thermo-mechanical numerical modeling approach. The models highlight the potential effectof syn-tectonic sedimentation on thrust kinematics at several stages of wedge building. Ourmodeling also shows that the addition of an Oligocene sediment blanket perturbs the thrustingsequence by stabilizing the central part of the external wedge and enhancing both frontal andinternal accretion; a pattern that reproduces the observed deformation in the Southern CentralPyrenees.

Comprendre comment les pratiques agricoles affectent l’assemblage des communautés de plantes adventices dans les parcelles de grandes cultures annuelles est un enjeu majeur en agro-écologie. Les plantes adventices sont supposées partager certaines caractéristiques écologiques qui leur permettent de se maintenir dans les parcelles cultivées malgré les contraintes environnementales exercées par les pratiques agricoles. De plus, l'assemblage des communautés adventices est supposé dépendre d'interactions entre des processus écologiques opérant pendant une année de culture (par exemple : filtre abiotique) et à l'échelle de la succession des années de cultures (par exemple : dispersion temporelle). Les travaux présentés dans cette thèse ont pour but de tester ces deux hypothèses.Premièrement, nous avons comparé les pools d’espèces adventices aux plantes non adventices retrouvés dans les milieux ouverts et non cultivés sur la base de traits fonctionnels pour identifier les caractéristiques écologiques propres aux adventices. Les résultats montrent que les plantes adventices représentent un sous-échantillon des plantes retrouvées plus largement dans les milieux ouverts principalement filtré par les perturbations type travail du sol. Deuxièmement, j'ai proposé des dynamiques de type méta-communautés temporelles pour prédire les patrons de diversité attendus en fonction de l'influence de la dispersion temporelle et des variations temporelles des conditions environnementales sur l'assemblage des communautés. J'ai ensuite testé ces prédictions et quantifié la contribution relative des processus écologiques contemporains et passés sur l’assemblage d’une communauté. Pour ce faire, j'ai utilisé le jeu de données Biovigilance flore qui est un suivi sur une décennie des communautés de plantes adventices observées dans 1400 parcelles cultivées. Mes résultats montrent que l’assemblage d’une communauté de plantes adventices dépend d'interactions entre la dispersion temporelle et les conditions environnementales contemporaines de ladite communauté. De plus, mes travaux suggèrent que les risques d’extinctions des espèces adventices augmentent pour des niveaux de variations temporelles des conditions environnementales forts. Analyser directement la composition des banques de graines adventices me permettrait de valider cette hypothèse. Finalement, mes résultats confirment que l’assemblage des communautés adventices est largement imprévisible. Je propose donc un scénario basé sur la théorie des dynamiques de patches et du priority effect pour expliquer ce phénomène.En conclusion, les travaux présentés dans ce manuscrit nous permettent de mieux comprendre comment les pratiques agricoles interagissent avec des processus écologiques à différentes échelles spatiales et temporelles pour façonner les communautés de plantes adventices
Understanding how farming practices affect weed community assembly in arable fields is a core challenge of agro-ecology. Weeds are supposed to share particular ecological characteristics that allow them to colonize arable fields despite environmental constrains exert by farming practices. In addition, interactions between ecological processes operating during a cropping season (eg: abiotic filtering) and at the scale of crop succession (eg: temporal dispersal) are supposed to drive weed community assembly in arable fields. These two hypotheses have been tested in my phD work.First, we compared a pool of weed species to a pool of non-weed herbaceous plants based on several functional traits to identify which functional traits and which strategies best characterized weeds. Our result brought evidences that weeds are a subset of non-weed herbaceous plant principally filtered out in arable fields by disturbances such as tillage. Second, I proposed different expected diversity patterns according to the influence of temporal dispersal and temporal variation of environmental conditions within temporal meta-community dynamics. Then I tested these predictions and quantified the respective contribution of contemporary and past ecological processes on weed community assembly. To do so, I used long term weed monitoring Biovigilance Flore dataset. Results showed that weed community assembly relies on complex interactions between temporal dispersal and contemporary environmental conditions. In addition, weed extinction risk seemed to increase for strong temporal variation of environmental conditions. However weed seed bank analyses are needed to confirm this hypothesis. Finally, my results confirmed that weed community assembly is largely unpredictable. I propose that patch dynamics and priority effects may explain this phenomenon.To conclude, the work presented here shade new lights on how farming practices interact with ecological processes across temporal and spatial scales to drive weed community assembly in arable fields

Les chercheurs en psychologie ont montré que nous utilisons différentes stratégies pour accomplir différentes tâches cognitives. Une stratégie est une procédure ou un ensemble de procédures permettant aux participants d'atteindre un but cognitif. La question importante est alors de savoir comment nous choisissons une stratégie parmi toutes les stratégies disponibles. Pour améliorer nos connaissances sur ce phénomène, l'objectif général de cette thèse était d'étudier les processus impliqués dans la sélection stratégique, ainsi que leur évolution au cours du vieillissement. Pour cela, nous avons adopté une double approche neuroscientifique et cognitive. Les données rapportées dans nos études IRMf indiquent qu'un réseau cérébral spécifique serait associé à la sélection stratégique. Ce réseau comprend notamment des régions préfrontales connues pour être recrutées dans des tâches impliquant les fonctions exécutives. Ainsi nos données suggèrent que, contrairement à ce que postulent les modèles théoriques, les fonctions exécutives pourraient être impliquées dans la sélection stratégique. L'absence d'activation dans ces régions chez les participants âgés pourrait nous aider à expliquer pourquoi la capacité à choisir la meilleure stratégie diminue avec l'âge. De manière intéressante, nous montrons aussi que les participants peuvent utiliser différents processus de sélection stratégique en fonction de la difficulté des problèmes. Enfin, dans la dernière partie, nous discutons des implications de nos résultats au niveau des modèles de la sélection stratégique, ainsi qu'au niveau du vieillissement cognitif
Researchers in psychology have shown that we use several strategies to accomplish cognitive tasks. A strategy is a procedure or a set of procedures for achieving a higher level goal or task. One of the crucial issues concerns how we choose a strategy among several available strategies to solve each problem. To further our understanding of strategy selection, the overall objective of this thesis was to investigate processes involved in strategy selection, and their evolution with aging. To achieve this goal, we adopted both neuroscience and cognitive approach. Data reported in our fMRI studies indicate that a specific network was associated with strategy selection. This particular network includes prefrontal regions known to be engaged in tasks involving executive functions. Thus, our data suggest that, contrary to the assumptions of theoretical models, executive functions may be involved in the strategy selection. The lack of activation in these regions in older adults may help us to understand why the ability to choose the better strategy decreases during aging. Interestingly, we also show that participants can use different strategy selection processes based on the difficulty of problems. Finally, in the last section, we discuss the implications of our results for theoretical models of strategy selection, and for cognitive aging

Le chapitre 1 est principalement consacré au comportement asymptotique des variations à poids du mouvement brownien fractionnaire. Tout d'abord, après avoir motivé l'intérêt d'une telle étude et rappelé la situation ``sans poids'', nous voyons que dans certains cas (en fonction de la valeur de l'indice de Hurst H), la situation ``avec poids'' peut être très différente. Ensuite, nous nous intéressons plus particulièrement au cas où H vaut 1/4, et nous faisons le lien avec une conjecture récente par (Burdzy et) Swanson concernant la possibilité d'écrire une formule d'Itô pour la solution de l'équation de la chaleur stochastique dirigée par un bruit blanc espace-temps. Enfin, nous traitons le cas du mouvement brownien itéré, en faisant apparaître à la limite une version à poids du mouvement brownien en scène aléaoire introduit par Kesten et Spitzer dans les années 70.

Le chapitre 2 présente des théorèmes limites abstraits (principalement valables pour une suite (F_n) d'intégrales multiples par rapport à un processus gaussien isonormal X) sous des hypothèses concernant la dérivée de Malliavin de F_n. Nous y exposons notamment une nouvelle méthode donnant (de manière étonnament simple) une estimation de type Berry-Esséen quand la suite (F_n) converge en loi vers une gaussienne. En particulier, cette méthode permet d'estimer la vitesse de convergence dans le classique théorème de Breuer et Major. Notons que les outils présentés dans ce chapitre sont la base des résultats obtenus dans le premier chapitre.

Le chapitre 3 est consacré à mes travaux relatifs à la théorie de l'intégration contre des ``chemins rugueux'' (rough paths en anglais). Tout d'abord, nous faisons un lien avec l'intégration par régularisation à la Russo-Vallois. Ensuite, nous étudions un problème de contrôle optimal. Enfin, nous exploitons l'intégration algébrique récemment introduite par Gubinelli pour calculer le développement asymptotique de la ``loi'' de la solution d'une équation différentielle stochastique dirigée par un brownien fractionnaire d'une part, et pour étudier les équations différentielles avec retard dirigées par un chemin rugueux d'autre part.

Enfin, dans le chapitre 4, nous définissons et étudions un nouvel objet, appelé ``dérivée stochastique''. Puis, nous illustrons certains phénomènes généraux en appliquant cette théorie au cas du mouvement brownien fractionnaire avec dérive.

L'objectif de cette thèse est d'étendre une méthode d'estimation des paramètres d'une loi stable dans Rd aux lois à queue régulière dans un cône arbitraire. La méthode d'échantillonnage par paquets est modifiée afin d'optimiser la vitesse de convergence des estimateurs. Un nouvel estimateur de la masse totale de mesure spectrale est proposé. Des résultats sur les statistiques d'ordre des lois à queue régulière dans un cône et la loi des grands nombres pour le schéma triangulaire sont établis. La consistance et la normalité asymptotique des estimateurs sont démontrées. La performance des estimateurs est étudiée par simulation. On compare ces estimateurs avec quelques estimateurs connus. Les tableaux de performance sont fournis. La méthode de noyau est utilisée pour estimer la densité d'une mesure spectrale absolument continue d'une loi à queue régulière. On prouve la consistance de l'estimateur dans notre cas particulier. Pour augmenter le nombre de points utilisés dans l'échantillon, on propose une méthode d'estimation utilisant les permutations aléatoires de l'échantillon. La variation régulière a la propriété d'être préservée par plusieurs opérations et transformations. On considère trois sortes de transformations. Des conditions suffisantes pour cette préservation sont proposées et quelques contre-exemples sont présentés. Les modèles de lois stables et de lois à queue lourde sont très utilisés dans plusieurs domaines d'application. On considère deux jeux de données réelles : les cours des 30 valeurs de l'indice DJIA et les perturbations planétaires des comètes du nuage de Oort. En appliquant la méthode d'estimation présentée on obtient des descriptions statistiques de ces données.

Dans ce travail, nous avons d'abord etudie et caracterise sur le plan phenotypique et fonctionnel les lymphocytes b humains secretant des anticorps naturels en situation physiologique chez le nouveau-ne normal. Nous avons observe que ces lymphocytes n'expriment pas toujours le marqueur cd5. Par contre, ils expriment les igm et igd de surface et preferentiellement les marqueurs cd11b et cd23. Ils sont capables de produire spontanement, en dehors de tout biais d'activation polyclonale ou d'immortalisation par le virus d'epstein-barr, des autoanticorps polyreactifs in vitro. Cette secretion est t independante in vitro, ceci semble etre confirme par les resultats preliminaires obtenus in vivo dans le serum d'enfants atteints de deficits immunitaires t hereditaires. Par la suite, nous avons etudie la presence et la variation des autoanticorps naturels dans des situations immunopathologiques humaines (maladie de kahler, maladie de waldenstrom, cryoglobulinemie) ainsi que des maladies ou le systeme immunitaire n'est pas, a priori, directement implique (cancer du sein, maladies neuropsychiatriques). L'ensemble des resultats obtenus suggere la survenue au cours de la plupart de ces processus pathologiques de perturbations plus ou moins prononcees du reseau physiologique etabli par les anticorps naturels. Des alterations tissulaires qui varient selon le processus pathologique incrimine peuvent entrainer une stimulation antigenique par un nombre restreint d'autoantigenes, resultant en l'activation ou la suppression de cellules produisant des autoanticorps de specificites particulieres. Enfin, nous avons etudie le role regulateur potentiel des anticorps naturels, notamment par le biais du reseau idiotypique. Nous avons ainsi pu demontrer la presence d'idiotypes croises sur les ig monoclonales d'individus malades, des anticorps monoclonaux naturels et les preparations d'immunoglobulines intraveineuses utilisees dans le traitement de differents processus autoimmuns chez l'homme. Cette observation est en faveur d'une restauration de la regulation physiologique du systeme immunitaire impliquant les anticorps naturels et pouvant expliquer l'effet benefique de ces preparations therapeutiques

Cette thèse est consacrée à l'étude de certaines classes d'équations aux dérivées partielles stochastiques de type fractionnaire dirigées par un bruit gaussien additif. Le caractère fractionnaire de ces équations est donné soit par l'opérateur différentiel qui intervient (le laplacien fractionnaire) ou bien par le bruit aléatoire. La perturbation aléatoire qui dirige ces équations peut avoir une corrélation en temps ou en espace. Dans un premier temps, on analyse l'équation de la chaleur stochastique avec un opérateur différentiel donné par le laplacien fractionnaire d'ordre alpha dans ]1, 2]. Le bruit aléatoire qui intervient dans cette équation est additif et il se comporte comme un processus de Wiener par rapport à la variable temporelle et comme un bruit blanc ou colorié par rapport à la variable spatiale. Nous obtenons des résultats concernant l'existence de la solution, la régularité de ses trajectoires ainsi que sa loi de probabilité. Nous remarquons un lien étroit entre la solution de l'équation fractionnaire de la chaleur et certains processus stochastiques fractionnaires (mouvement brownien fractionnaire ou bifractionnaire). En utilisant ce lien, nous étudions le comportement asymptotique des variations généralisées de la solution, en temps et en espace. Nous proposons également, dans la situation où l'équation initiale dépend d'un paramètre de dérive (ou de drift), des estimateurs pour ce paramètre. Les estimateurs s'expriment en fonction des variations généralisées de la solution et nous utilisons les comportements de celles-ci pour obtenir les propriétés asymptotiques (consistance, normalité asymptotique) de nos estimateurs.Dans un deuxième temps, on analyse l'équation stochastique des ondes sur un intervalle fini en espace. Ici le caractère fractionnaire est donné par le bruit gaussien qui se comporte comme un mouvement brownien fractionnaire avec un indice de Hurst H dans ]1/2,1[par rapport à la variable temporelle et comme un mouvement brownien standard en espace. Notre analyse est basé sur l'écriture sous la forme d'une série trigonométrique du noyau associé à l'équation des ondes. Des différentes propriétés de la solution sont ainsi obtenues, parmi lesquelles l'existence, la continuité holdérienne de ses trajectoires, la propriété dite de scaling et le comportement par rapport à l'indice de Hurst
This doctoral thesis is devoted to the study of the fractional stochastic heat equation driven by additive Gaussian noises.The world "fractional" concerns the appearance of the fractional Laplacian operator or it refers to the driven fractional noise. The Guassian random may have a non tivial correlation in time and/or in space.First, we analyze the stochastic differential heat equation with a fractional Laplacian operator with exponent alpha in (1, 2). The random noise is considered to be white in time and white or colored with respect to the space variable. We obtain several results concerning the existence of the solution, the regularity of its paths and its law. We noticed a link between the solution of fractional heat equation and some fractional stochastic processes (Fractional Brownian motion or bi-Fractional Brownian motion). Using this link, we study the asymptotic behavior of the generalized variations of the solution, in time and in space. We also propose, in the situation where the initial equation depends on a drift parameter, estimators for this parameter. The estimators are expressed as a function of the generalized variations of the mild solution. We use the behavior of these variations to prove some asymptotic properties (the consistency, asymptotic normality) of our estimators.In a second time, we analyze the wave stochastic equation on a finite interval in space. In this case, the character “fractional” is given by the Gaussian noise which behaves in time as a Fractional Brownian motion with Hurst parameter H in (½,1) with respect to the variable of time and as a standard Brownian motion in space. Our analysis is based on the expression of the Green kernel associated to the wave equation, which can be written as a trigonometric series. We establish various properties for the solution, including the scaling property, the pathwise regularity or the asymptotic behavior with respect to the Hurst parameter

Cette thèse s'attache à expliquer les relations entre les variations de l'environnement et les populations de Procellariiformes (albatros et pétrels) du sud de l'Océan Indien, en étudiant leurs stratégies d'exploitations et d'allocation des ressources. Dans ce système, la recherche alimentaire est fortement contrainte par deux facteurs : le milieu présente une distribution des ressources avec une structure très hétérogène et morcelée (en "patch") et les oiseaux doivent faire durant la reproduction des allers-retours entre les zones d'alimentation et les sites de nidification sur parfois plusieurs milliers de kilomètres. Les albatros ajustent leurs déplacements à ces deux contraintes en concentrant leur effort de recherche sur les zones où les ressources semblent prévisibles à méso-échelle (c. 100km), après un déplacement rapide où l'effort est faible. Cet ajustement est dépendant de l'échelle de structure du milieu (taille des patches) et implique une connaissance des zones prévisibles à fortes densités de proies. Face aux importantes variations inter-annuelles dans la distribution et l'abondance des ressources, ils présentent une flexibilité dans leurs ajustements de recherche, mais au dépend de la reproduction en cours. Le rôle régulateur est rempli par les réserves énergétiques, qui modulent l'impact des variations de ressources sur la survie des adultes au détriment de la reproduction engagée, préservant ainsi leur forte valeur reproductive résiduelle. Les variations de la distribution des ressources exploitées et leur prévisibilité (notamment à méso-échelle), ainsi que la capacité à tamponner ces variations, par un faible coût énergétique de recherche et par une disposition au jeûne prolongé, sont déterminantes pour expliquer les variations du succès reproducteur et les stratégies démographiques observées chez ces espèces
This study concerns the relationships between environmental variability and populations of Procellariiforms in the south Indian Ocean, through their foraging ecology and allocation processes. Two major constraints affect the observed strategies: the patchy, heterogeneous resource distribution and the central-place constraint. All of six species of albatrosses and one of large petrel species adjust their foraging movements to the environment structure, by presenting an Area-Restricted Search (ARS) behaviour accordingly to patch scale sizes. The occurrence and the magnitude of this behaviour influence the foraging efficiency, probably in relation to resource density on patch. Facing to high inter-annual variability in resource abundance and distribution, albatrosses are able to adapt their foraging behaviour, but this flexibility can lead to breeding failure or low chick growth. Allocation decisions are mediated by body condition under the influence of the foraging efficiency, allowing to preserve adult survival and their high residual reproductive value when low resource conditions are occurring. Predictability in distribution and abundance of the resource exploited, but also foraging energetic costs and fasting capabilities, seem to be important to explain the variations observed in breeding success and ultimately demographic strategies of these Procellariiforms

L'analyse des risques est devenu un enjeu majeur dans notre société. Quels que soient les champs d'application dans lesquels une situation à risque peut survenir, les mathématiques et plus particulièrement les statistiques et les probabilités se révèlent être des outils essentiels. L'objet principal de cette thèse est de développer des indicateurs de risque pertinents et d'étudier les propriétés extrémales de processus intervenant dans deux domaines d'applications : en risque alimentaire et en assurance. La théorie du risque se situe entre l'analyse des valeurs extrêmes et la théorie des variables aléatoires à variations régulières ou à queues lourdes. Dans le premier chapitre, on définit les éléments clefs de la théorie du risque ainsi que la notion de variation régulière et on introduit différents modèles liés au risque alimentaire qui seront étudiés dans les chapitres 2 et 3. Le chapitre 2 présente les travaux effectués avec Olivier Wintenberger. Pour des classes de processus stochastiques, sous des hypothèses de variations régulières, on développe une méthode qui permet d'obtenir des équivalents asymptotiques en horizon fini d'indicateurs de risque en assurance et en risque alimentaire tels que la probabilité de ruine, le "temps passé au dessus d'un seuil" ou encore la "sévérité de la ruine". Le chapitre 3 se concentre sur des modèles en risque alimentaire. Précisément, on étudie les propriétés extrémales de différentes généralisations d'un processus d'exposition à un contaminant nommé KDEM pour Kinetic Dietary Exposure Model proposé par Patrice Bertail et ses co-auteurs en 2008. Sous des hypothèses de variations régulières, on propose des équivalents asymptotiques du comportement de queue et de l'indice extrémal du processus d'exposition. Enfin, le chapitre 4 passe en revue différentes techniques statistiques particulièrement adaptées à l'étude du comportement extrémal de certains processus de Markov. Grâce à des propriétés de régénérations, il est possible de découper le chemin des observations en blocs indépendants et identiquement distribués et de n'étudier ainsi que le processus sur un bloc. Ces techniques s'appliquent même si la chaîne de Markov n'est pas atomique. On se concentre ici sur l'estimation de l'indice de queue et de l'indice extrémal. On illustre la performance de ces techniques en les appliquant sur deux modèles - en assurance et en finance - dont on connaît les résultats théoriques
Risk analyses play a leading role within fields such as dietary risk, hydrology, nuclear security, finance and insurance and is more and more present in theapplications of various probability tools and statistical methods. We see a significant impact on the scientific literature and on public institutions in the past years. Risk theory, which is really close to extreme value analysis, typically deals with the occurrences of rare events which are functions of heavy-tailed random variables, for example, sums or products of regularly varying random variables. The purpose of this thesis is the following : to develop revelant risk indicators and to study the extremal properties of stochastic processes used in dietary risk assessment and in insurance. In Chapter 1, we present the main tools used in risk theory and the notion of regular variation and introduce different models involved in dietary risk assessment, which will be specifically studied in Chapters 2 and 3. Chapter 2 presents a joint work with Olivier Wintenberger. For a particular class of stochastic processes, under the assumption of regular variation, we propose a method that gives way to asymptotic equivalents on a finite-time horizon of risk indicators such as the ruin probability, the Expected Time over a Threshold or the Expected Severity of the ruin. Chapter 3 focuses on dietary risk models. To be precise, we study the extremal properties of an extension of a model called KDEM for Kinetic Dietary Exposure Model introduced by Patrice Bertail and his co-authors in 2008. Under the assumption of regular variation, we provide asymptotic equivalents for the tail behavior and the extremal index of the exposure process. In Chapter 4, we review different statistical tools specifically tailored for the study of the extremal behavior of Markov processes. Thanks to regeneration properties, we can split the path of observations into blocks which are independent and identically distributed. This technic still works even if the Markov chain is not atomic. We focus here on the estimation of the tail index and the extremal index. We illustrate the performance of these technics applying them on two models in insurance and finance for which we know the theoritical results

L'objet de la these est de modeliser la dynamique complexe qui gouverne les variations de quatre principaux taux de change quotidiens - la livre sterling, le yen, le franc francais et le deutsche mark exprimes vis-a-vis du dollar - ainsi que leur volatilite. La demarche adoptee consiste a considerer les proprietes statistiques des variations de taux de change avant de proposer un modele statistique representatif des techniques tres recentes de formalisation des processus a memoire longue. Le modele statistique propose permet d'evaluer simultanement le degre de persistance des chocs sur le niveau et la volatilite des variations de taux de change. Ce modele est ensuite etendu de maniere a prendre en compte le role des autorites monetaires. Il s'agit d'analyser, a partir du modele statistique developpe, l'effet des interventions des principales banques centrales (la reserve federale, la bundesbank et la banque du japon) sur les variations et la volatilite du deutsche mark et du yen et partant, de juger de l'efficacite de ces interventions sur le tres court terme. En termes de contribution econometrique, l'application des processus a memoire longue a debouche sur des resultats relativement eclairants : les chocs de volatilite future persistent a tout horizon de prevision, memes s'ils convergent vers la moyenne sur le long terme, permettant ainsi de mieux prevoir la volatilite du taux de change. Ce resultat est robuste a la periode d'echantillonnage ainsi qu'au choix de la distribution, a la difference de la memoire longue detectee dans les variations de taux de change. En termes de contribution economique, il ressort de l'etude menee que les interventions officielles des banques centrales parviennent a faire bouger le marche (surtout lorsqu'elles sont reportees dans la presse) mais dans la mauvaise direction, dans le sens ou des achats officiels de dollars accroissent la volatilite du taux de change et entrainent generalement une depreciation du dollar.

Les variants structuraux génomiques (SVs) composent une large part du polymorphisme observable entre les individus mais leurs impacts sur les processus micro-évolutifs restent mal connus et leur étude à large échelle est rare.La première partie de ce manuscrit est une étude de la bibliographie portant sur les SVs décrits chez les animaux domestiques. Cette partie met en avant l'importance des SVs dans la modification des gènes ou de leur régulation, impactant un grand nombre de traits sélectionnés lors de la domestication, en lien avec la productivité, la morphologie ou encore le comportement.Basée sur l’étude de données de reséquençage de 500 génomes complets de petits ruminants sauvages et domestiques, la seconde partie, ciblant trois SVs décrits dans la bibliographie, a permis (i) de réfuter l’hypothèse d’amplification en lien avec la domestication des copies endogènes protectrices du retrovirus JSRV situées dans la région 6q13 du mouton, (ii) d’identifier des duplications entourant et affectant le gène ASIP qui seraient impliquées dans les modifications de coloration du pelage en lien avec la domestication des petits ruminants, ainsi que (iii) de montrer un potentiel rôle adaptatif d'un haplotype du locus de la beta-globine lié au climat aride chez le mouton.La troisième partie se base sur une recherche sans a priori de l’ensemble des SVs présents dans des génomes complets. Au travers du développement d’une méthode de détection des SVs et de son application, cette partie permet de décrire environ 50k et 20k SVs dans les génomes des Ovis et des Capra. Parmi ces SVs, 135 chez Ovis et 70 chez Capra semblent liés à la domestication et affectent des gènes impliqués dans l’amélioration, l’immunité, la reproduction ou la survie. De plus, les distributions de 130 SVs pour les moutons et 35 SVs pour les chèvres covarient avec des variables environnementales au Maroc. Certains affectent des gènes impliqués dans la morphologie, l’immunité et le métabolisme.Ce travail met ainsi en avant de nombreux variants qui peuvent impacter des gènes et qui ont pu être ciblés lors la domestication initiale, des étapes d’amélioration ultérieure ou de l’adaptation locale des petits ruminants. Il démontre l'importance de prendre en compte les variants structuraux dans les études génomiques visant à décrire les bases génétiques de la domestication
Genomic structural variations (SVs) account for a large part of the polymorphism between individuals, but their impacts on micro-evolutionary processes remain poorly known and large-scale studies are scarce.The first part of this manuscript is a bibliographic study of SVs in domestic animals. This part highlights the importance of SVs in modifying genes or their regulation, impacting a large number of traits selected during domestication and linked to productivity, morphology or behaviour.Based on the study of resequenced data from 500 whole genomes of wild and domestic small ruminants, the second part, targeting three SVs described in the bibliography, allowed (i) to refute the hypothesis of a link between the domestication of sheep and the amplification of endogenous protective copies of the JSRV retrovirus located in the 6q13 region, l, (ii) to identify duplications surrounding and affecting the ASIP gene that could be involved in the coat color changes related to the domestication of small ruminants, as well as (iii) highlight a potential adaptive role to arid climate of an haplotype of beta-globin locus in sheep.In the third part, we conducted a whole genome survey of SVs . Through the development of a SVs detection method and its application, we could detect about 50k and 20k SVs in Ovis and Capra. Of these SVs, 135 and 70 in Ovis and Capra, respectively, appear to be linked with domestication and affect genes involved in improvement, immunity, reproduction or survival. In addition, in Morocco, the distributions of 130 SVs for sheep and 35 SVs for goats covariate with environmental variables. Some of them affect genes involved in morphology, immunity and metabolism.This work highlights that many variants impacting genes might have been targeted during initial domestication and subsequent improvement steps or during the local adaptation of sheep and goats. It demonstrates the importance of considering structural variants in genomic studies to describe the genetic basis of domestication

Nous étudions quelques applications du contrôle stochastique à la couverture d'options en présence d'illiquidité. Dans la première partie, nous nous intéressons à un problème de surcouverture d'option dans un modèle à volatilité stochastique. L'originalité provient du fait que l'actif servant à couvrir la volatilité n'est pas liquide et que l'agent devra donc opérer un montant total fini de transactions. La deuxième partie concerne la couverture d'option en présence de volatilité incertaine dont la dynamique n'est pas spécifiée. Nous introduisons un critère permettant d'obtenir des prix d'options non triviaux, en autorisant l'agent à perdre de l'argent pour des réalisations de la volatilité qu'il juge peu probables. Enfin dans une troisième partie nous étudions un problème de contrôle impulsionnel pour lequel les contrôles prennent effet avec retard. Cette étude s'applique notamment à la couverture d'options sur hedge funds, pour lesquels les ordres d'achat et de vente sont exécutés avec retard. Dans chaque partie, nous caractérisons la fonction valeur du problème comme étant l'unique solution de viscosité d'une équation aux dérivées partielles. Dans la première et la troisième partie, nous introduisons dans un second chapitre des algorithmes de résolution numériques de ces EDP par différences finies. La convergence de ces algorithmes est prouvée de manière théorique
We study some applications of stochastic control to option hedge with illiquidity. In the first part, we focus on a superreplication problem in a stochastic volatility model. The specificity comes from the fact that the asset which is used to hedge volatility is illiquid, thus only a finite total amount of transactions can be operated during the hedging. The second part is about option hedging in presence of uncertain volatility, which dynamics are unspecified. We introduce a criterion to obtain non trivial prices, by allowing the agent to lose money for improbable volatility scenarios. At last, in the third part, we study an impulse control problem in which the actions take effect with delay. This can be applied for hedging options on hedge funds. Indeed, buying and selling orders on these funds are executed with delay. In each part, we characterize the value function of the problem as the unique viscosity solution of a partial differentiel equation. In the first and third parts, we also introduce, in a second chapter, numerical algorithms to solve those PDE with finite differences methods. Convergence of these algorithms is proved in a theoretical framework

A l'échelle de plusieurs dizaines de millions d'années, un système de subduction implique de grandes déformations de la plaque plongeante assimilée un solide viscoélastique, et du manteau supérieur assimilé à un fluide newtonien. L'objectif de ce travail est de développer une stratégie de couplage solide-fluide appliquée à l'étude de l'interaction lithosphère-asthénosphère. Cette stratégie est basée sur l'utilisation de maillages non-conformes aux interfaces et d'une méthode de domaines fictifs (MDF) pour la résolution du problème fluide. Pour l'efficience des modèles 3D, nous employons une formulation simplifiée de la méthode de domaines fictifs par multiplicateurs de Lagrange. La MDF développée est validée par des comparaisons avec des solutions analytiques qui montrent que la méthode est d'ordre 1. La stratégie de couplage est également validée par la comparaison avec d'autres méthodes de couplage solide-fluide. Une première étude est ensuite menée pour analyser l'influence de certains paramètres rhéologiques et cinématiques sur la dynamique d'une subduction contrôlée par les vitesses des plaques. Cette étude, en 2D, concerne plus spécifiquement le mécanisme de plissement périodique du slab lorsque celui-ci est ancré à 660 km de profondeur. Ce mécanisme induit des variations de pendage du slab générant des variations de l'état de contrainte de la plaque chevauchante. Un intérêt particulier est porté sur l'influence de la viscosité du manteau sur les plissements. Dans ce cadre, nous réalisons une application à la subduction andine
Over the time scale of tens of millions of years, a subduction system involves large deformations of tectonics plates, as one plate sinks into the Earth's mantle. The aim of this work was to develop a soli-fluid coupling method applied to the lithosphere-asthenosphere interaction in the context of subduction zones. Plates were assumed to behave as viscoelastic bodies, while the upper mantle was assimilated to a newtonian fluid. The method developped here is based on the use of non-matching interface meshes and a fictitious domain method (FDM) for the fluid problem. To optimize the computational efficiency of 3D model, we used a simplified version of the Lagrange multipliers fictitious domain method. The developped FDM has been benchmarked with analytical solutions and we showed that this FDM is a first-order method. The coupling method has also been compared to other fluid-solid coupling methods using matching interfaces meshes. A first two-dimensional study was performed in order to evaluate the influence of some rheological and kinematic parameters on the dynamics of a subduction controlled by the velocity of the plates. This study aimed at investigating cyclic slab folding over a rigid 660 km depth transition zone. This folding mechanism induces variations in slab dip that generate variations in the stress state of the overriding plate. We focussed on the influence of the upper mantle viscosity on slab folding. We also applied this model to the Andean subduction zone. Several studies have determined a cyclic variation of the South-American tectonic regime (period of 30-40~Myrs) which may have been related to the slab dip evolution

Cette thèse est divisée en trois chapitres distincts, ayant comme dénominateur commun l'analyse stochastique de certains champs gaussiens. Les processus stochastiques multiparamétriques qui apparaissent dans ce manuscrit sont généralement auto-similaires. L'auto-similarité est la propriété qu’un processus stochastique préserve sa loi après un changement d'échelle du temps. Dans une première partie, nous avons mis en évidence des nouveaux aspects du drap brownien fractionnaire en utilisant essentiellement la notion de la transformation de Lamperti. Un focus sur l'équation différentielle stochastique vérifiée par cette transformée, a été aussi évoqué. Dans une deuxième partie, nous avons analysé le comportement asymptotique en loi des variations quadratiques spatiales des processus qui sont des solutions de deux types d'équations différentielles stochastiques partielles des ondes perturbées par deux sortes des bruits gaussiens auto-similaires. L'outil principal de notre raisonnement était des nouveaux critères basés sur le calcul stochastique de Malliavin et combinés avec la méthode classique de Stein. En guise d'application, nous avons construit un estimateur de l'indice de Hurst H du bruit fractionnaire en se basant sur les variations quadratiques étudiées
This thesis is divided into three distinct chapters with a common denominator which is the stochastic analysis of some Gaussian fields. The multi-parameter stochastic processes that appeared in this manuscript are generally self-similar. Self-similarity is the property that a stochastic process preserves its law after a scaling of time. Firstly, we deduced new aspects of the fractional Brownian sheet, using essentially the notion of the Lamperti transform. A Focus on the stochastic differential equation verified by this transform sheet was also mentioned. Secondly, we analyzed the asymptoticbehavior of the spatial quadratic variations of processes that are solutions of two types of stochastic wave equations perturbed by two kinds of self-similar Gaussian noises. The main tool in our reasoning was new criteria based on the Malliavin calculus and combined with the classical method of Stein. As an application, we constructed, by the aid of the quadratic variations, an estimator of the Hurst index H of the fractional noise

Les anomalies magnetiques oceaniques sont generalement utilisees a des fins de datation, on s'interesse ici aux informations qu'elles renferment sur la source aimantee au travers d'une etude des variations d'amplitude et de forme de l'anomalie magnetique axiale le long de la ride medio-atlantique entre 20 et 45\n. Alliee aux donnees acquises lors des plongees submersible (donnees magnetiques de fond et echantillonnage regulier du plancher oceanique de 0 a 1. 5 m. A. ) realisees sur le segment tammar (21\30'n), cette etude nous permet de rattacher les proprietes de la structure aimantee aux processus de l'accretion, tant a l'echelle des points chauds qu'a celle plus locale de la segmentation, et aux fluctuations de l'intensite du champ geomagnetique. De fortes amplitudes de l'anomalie magnetique axiale et des anomalies magnetiques satellitaires positives sont associees aux domaines oceaniques situes a proximite des points chauds, suggerant que le signal magnetique permet d'apprehender la dynamique sublithospherique. Les segments elementaires d'accretion presentent une signature magnetique systematique avec des amplitudes plus fortes en extremites interpretees comme refletant la presence de basaltes differenciees ou celle de peridotites serpentinisees. Dans le contexte des centres de segment, l'anomalie magnetique axiale presente des micro-anomalies qui peuvent etre vues comme resultant des variations temporelles de l'intensite du champ geomagnetique et de l'alternance de periode a dominante soit volcanique soit tectonique. Au centre du segment tammar, les determinations de l'intensite du champ ancien effectuees en appliquant la methode originale de thellier (1959) aux 66 basaltes oceaniques collectes semblent confirmer l'hypothese rattachant les micro-anomalies aux fluctuations de l'intensite du champ geomagnetique et suggerent par ailleurs que le signal paleointensite peut etre utilise pour dater avec finesse le plancher oceanique.

Dans une première partie, on étudie quelques problèmes d'arrêt optimal de la forme

$sup_{\tau\in \Delta, \tau\geq 0} \esp_v\left[g(V_{\tau})\right] \hbox{~ou}~
sup_{\tau\in \Delta, \tau\geq 0} \esp_v\left[e^{-r\tau}\bar{g}(V_{\tau})\right],$
où $V$ est un processus stochastique, $g$ et $\bar{g}$ deux fonctions boréliennes, $r>0$ et $\Delta$ est l'ensemble des $\F^V$-temps d'arrêt ($\F_.^V$ étant la filtration engendrée par le processus $V$).
L'étude de ces problèmes est motivée par les applications dans plusieurs domaines comme la finance, l'économie ou la médecine.

La première partie est une mise en évidence du fait que le plus petit temps d'arrêt optimal est parfois un temps d'atteinte. C'est pourquoi, dans la deuxième partie de la thèse, on s'intéresse à la loi d'un temps d'atteinte d'un processus de Lévy à sauts ainsi qu'à quelques applications à la finance, plus précisément lors du calcul de l'intensité de ce temps d'arrêt associée à une certaine filtration $\F$. Deux cas sont présentés : quand le temps d'arrêt est un $\F$-temps d'arrêt et quand il ne l'est pas.

L'objectif scientifique de ce travail est de mieux comprendre les transferts de carbone par les fleuves vers les océans et d'identifier les différents processus biogéochimiques susceptibles de contrôler ces transferts, à l'aide des signatures isotopiques (δ13C) du carbone. Pour ce faire, 25 bassins versants ont été étudiés à travers le monde, en allant de petits bassins versants élémentaires jusqu'aux grands bassins fluviaux. Les résultats obtenus mettent en évidence un contrôle majeur du δ13CCID par le dégazage de CO2 vers l'atmosphère et par l'oxydation du carbone organique (allochtone et autochtone). La signature isotopique moyenne δ13C du flux de carbone inorganique vers les océans est estimée dans cette étude à -11,8‰. Enfin, les premiers éléments d'un modèle numérique (δ-Carb) sont fournis dans cette étude pour simuler l'évolution du δ13CCID dans les rivières et les fleuves.

Cette thèse porte sur la conception et le test des premiers circuits CMOS auto-adaptatifs nanométriques dédiés aux applications automobiles, avioniques et aérospatiales, dans des environnements à forte contrainte car soumis à des compromis entre vitesse (performance), consommation (Low Power) et vieillissement (Wearout). Des solutions innovantes ont été développées avec des boucles de régulation dynamiques pour optimiser la consommation des différents éléments (niveau de conception) et des blocs (système), tout en assurant leur bon fonctionnement. La validation des solutions a été réalisée étape par étape dans la chaîne de conception, en se concentrant d'abord sur le développement d'un premier démonstrateur en technologie CMOS (M40) 40 nm pour les applications automobiles de STMicroelectronics. Différentes manières d'anticiper les erreurs ont été comparées en conservant la détection de retard IS2M dans les chemins critiques. Une modélisation théorique des boucles de contrôle a abouti à un outil de simulation basé sur des chaînes de Markov discrètes dans le temps (DTMC). Cette modélisation a été confrontée avec succès à des mesures de silicium démontrant que les solutions sélectionnées offraient une réduction de la puissance consommée par 2 avec des performances et une fiabilité égales. Dans la dernière partie, les solutions proposees sont testees sur un demonstrateur CMOS FDSOI 28nm, afin de valider la pertinence de l'adaptation dynamique (D-ABB) dans les tensions d'alimentation et de face
This thesis deals with the design and testing of the first self-adaptive nanoscale CMOS circuits dedicated to automotive, avionics and aerospace applications, under high stress environment because they are subject to the trade-off between speed (performance), consumption (Low Power) and aging (Wearout). Innovative solutions have been developed with dynamic control loops to optimize the consumption of the various elements (design level) and blocks (system), while ensuring their smooth operation. Validation of solutions has been achieved step by step in the design chain, focusing first on the development of a first demonstrator in 40nm CMOS (M40) technology for automotive applications from STMicroelectronics. Various ways of anticipating errors were compared by retaining the IS2M (adjustable time window) delay detection in critical paths as the most efficient for optimization solutions. A theoretical modeling of the control loops has resulted in a simulation tool based on time discrete Markov chains (DTMC). This modeling was successfully confronted with silicon measurements demonstrating that the solutions selected offered a reduction in the power consumed by 2 with equal performance and reliability. In the last part, the high-level hierarchical modeling was applied on several systems / products of 28nm FDSOI CMOS nodes (28FD), in order to validate the relevance of the dynamic adaptation (D-ABB) in supply and face voltages. (VDD, VB). This allowed to prove the validity of the complete methodology by arriving at the precise statistical prediction of the reliability integrating the whole performance-consumption value chain using the advanced simulations

L'étude des données hydrologiques et biogéochimiques (fCO2, CT, nutriments et chlorophylle-a) récoltées entre Hobart et Dumont D'Urville d'octobre à mars (4 trajets en 1996/97 et 8 en 2002/03) montre que :
La région subantarctique (43-53°S) est un puits intense de CO2 au printemps comme en été et la variabilité interannuelle n'y semble pas significative.
La région située au sud de 62°S présente une forte variabilité spatio-temporelle due en grande partie à l'influence des glaces.
La zone ouverte de l'océan Austral (POOZ) présente la variabilité estivale interannuelle la plus importante: En février elle est presque à l'équilibre en 1997 (–0.3 mmol.m-2.j-1) et présente un puits intense en 2003 (–20.6 mmol.m-2.j-1). Une augmentation de la biomasse phytoplanctonique est à l'origine de ce puits. L'exploitation de différents paramètres révèle que l'augmentation de biomasse n'a pas pu être favorisée par une augmentation de SST, ni par un régime mélange/lumière ou par un contenu intégré d'ozone stratosphérique différents. Par contre, les processus à l'origine de cet accroissement semblent être liés à la présence d'un évènement ENSO en 2002/03 et à des apports de fer épisodiques provenant d'Australie.

Cette thèse se consacre à la mise au point de techniques d’échantillonnage suivies d’analyses réalisées au laboratoire pour mettre en évidence les espèces majoritaires en air intérieur et caractériser leurs variations temporelles. Le développement analytique a été effectué pour 52 COVs et pour 16 HAPs associés à la phase particulaire de l’air. Les prélèvements des COVs ont été réalisés au moyen d’un préleveur automatique permettant d’échantillonner l’air sur des tubes extraits par désorption thermique et analysés par chromatographie gazeuse couplée à la détection FID. Pour la quantification des HAPs, le prélèvement des particules est effectué par un impacteur à cascade à trois étages permettant de fractionner l’aérosol en fonction de leur diamètre aérodynamique. Les HAPs sont quantifiés par chromatographie liquide haute performance couplée à la détection par fluorescence. Ces deux techniques ont été mises en application dans le cadre de la 1ère campagne intensive du projet MERMAID
This work aims at developing rapid and simple air sampling techniques followed by laboratory analyses to highlight the occurrence of the main species in indoor air and to describe their temporal variations. The analytical development was focused on 52 VOCs belonging to a wide variety of chemical families to determine their concentrations. The sampling step was performed using an automatic sampler allowing the sampling of air on adsorbent tubes. These tubes were then thermally desorbed and analyzed by gas chromatography coupled to FID. Another analytical development was conducted to determine the particle bound PAHs concentrations. The sampling of particles was realized by the mean of a 3-stages cascade impactor allowing an aerosol fractionation depending on their aerodynamic diameter. Finally, quantification of PAHs was realized by liquid chromatography coupled to fluorescence detection. These two techniques were applied in a field campaign in the frame of the MERMAID program

Nous avons pu estimer l'importance de l'apport glaciaire sur des bassins partiellement englacés situés au dessus de 4000 m d'altitude en utilisant des mesures hydro, glacio et météorologiques encore inexploitées (1999-2007). Sur le bassin de Humboldt (14. 2 km2), dont la couverture glaciaire est de 14%, la part glaciaire prouvée du débit moyen annuel est de 22% mais pourrait atteindre 30 à 40%, puisqu'une partie de l'eau de la fonte s'infiltre, puis réalimente ensuite les rivières aval. Au niveau saisonnier, l'apport glaciaire prouvé est plus important entre novembre et mars (où il peut atteindre 31%) et plus faible entre juin et septembre (où il peut sabaisser à 10%). Le maximum des débits glaciaires correspond aux maximums de température, d'humidité, de précipitation et aux minimums de vent et inversement pour les minimums des débits. Des modèles conceptuels ou statistiques de simulation des débits de fonte nous ont permis de mettre en évidence sur la période 2005-2006 le rôle du facteur température, mais aussi celui du vent dont la force et la direction sont reliées aux flux dhumidité et influent aussi sur la sublimation. Si les conditions climatiques actuelles se maintiennent, dautres modèles nous montrent que, après une augmentation des débits due au rapide recul actuel des glaciers : i) dans lhypothèse du scénario A2 pessimiste du GIEC (réchauffement de +5,7°C en 100 ans), lapport glaciaire diminuera et disparaîtra en 60 ans, alors que ii) dans lhypothèse du scénario moins pessimiste B1 (+1,8°C en 100 ans), cette disparition aurait lieu après 140 ans
We estimated the glacier contribution in basins partially glaciarized, located over 4000 m of altitude. We have used new hydrological, glaciological and meteorological measurements, obtained during the years of 1999 to 2007. Over the Humboldt basin (14. 2 km2), which is 14% glaciarized, annual glacier contribution is 22%, but this glacier contributions could increase to 30% or 40%, because part of the glacier contribution that is infiltrated shall feed the rivers located at lower altitude than the glacier. Seasonal variations of glacier contributions shows that, glacier contribution is stronger between the month of November and March (31%), and it is weaker between June and September (10%). The highest glacier contribution is in correspondence with the maximum of temperature, humidity, precipitation and the minimum of wind. The contrary is true for the smallest glacier contribution. Conceptual and statistical models allow us to identify over the years 2005-2006, the role of temperature, but also the role of wind. Wind strength and wind direction are related to humidity fluxes and shall influence the sublimation. Another model show that, if actual climate conditions will continue in the future, after and increase of glacier contribution as consequence of accelerated shrinkage of glaciers: i) under the hypothetical scenario A2 of the IPCC (warming of +5. 7ºC in 100 years), the glacier contribution will diminish until disappear in 60 year, ii) while, under the hypothetical scenario B1 (warming of +1. 8ºC in 100 years), the glacier contribution will disappear in 140 years

Ce document contient la synthèse des travaux de recherche effectués
entre 1996 et 2005, après la thèse de doctorat de l'auteur, et concerne l'étude fine de
certains processus stochastiques : mouvement brownien linéaire ou plan, processus de diffusion,
mouvement brownien fractionnaire, solutions d'équations différentielles stochastiques ou
d'équations aux dérivées partielles stochastiques.
La thèse d'habilitation s'articule en six chapitres correspondant aux thèmes
suivants : étude des intégrales par rapport aux temps locaux de certaines diffusions,
grandes déviations pour un processus obtenu par perturbation brownienne d'un système
dynamique dépourvu de la propriété d'unicité des solutions, calcul stochastique
pour le processus gaussien non-markovien non-semimartingale mouvement brownien fractionnaire,
étude des formules de type Itô et Tanaka pour l'équation de la chaleur stochastique,
étude de la durée de vie du mouvement brownien plan réfléchi dans un domaine à
frontière absorbante et enfin, estimation non-paramétrique et construction d'un
test d'adéquation à partir d'observations discrètes pour le coefficient de diffusion d'une
équation différentielle stochastique.
Les approches de tous ces thèmes sont probabilistes et basées sur l'analyse stochastique.
On utilise aussi des outils d'équations différentielles, d'équations aux dérivées partielles
et de l'analyse.

Ce travail de thèse a pour ultime objet la contribution à des travaux scientifiques nécessaires à l'amélioration de la connaissance des processus photochimiques, radiatifs et de transport régissant l'évolution des espèces minoritaires et de l'ozone atmosphérique. Les travaux et les résultats de recherche reportés dans ce document sont focalisés sur le développement, la mise en oeuvre, la validation de trois catégories de modèles numériques de l'atmosphère. Ils sont constitués par un modèle photochimique ou de boîte ; un modèle unidimensionnel diffusif et photochimique ; et un modèle tridimensionnel dynamique et de transport des composés chimiques avec variations diurnes à l'échelle du globe. La stratégie consiste à coupler le modèle de boîte intégrant un mécanisme cinétique approprié avec chacun des modèles. Les résultats numériques sont par la suite confrontés: aux mesures existantes de concentration des espèces chimiques obtenues dans le cadre de campagnes de lancements de ballons stratosphériques ; aux observations effectuées à partir de la surface du globe ; et finalement aux données satellitaires. Ces travaux sont complétés par l'introduction de nouvelles valeurs des sections efficaces d'absorption de quelques espèces (pour la photolyse) et de nouvelles valeurs de constantes cinétiques (pour les réactions chimiques) mesurées en laboratoire. En particulier, uns des ultimes objectifs de ce travail consistent à mettre en oeuvre le modèle tridimensionnel (3D) à variations diurnes cité précédemment, et à confronter les résultats aux observations satellitaires chimiques existantes pour une période précise. A moyen terme, le modèle 3D sera appliqué pour l'interprétation des futures observations effectuées depuis l'espace dans le cadre de la nouvelle mission spatiale UARS de la NASA (" Upper Atmospheric Research Satellite "). Le lancement du satellite, prévu en 1991, aura pour mission, l'observation des variations spatio-temporelles de la concentration des composés chimiques et de certains paramètres physiques et radiatifs dans les trois couches atmosphériques : la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère. La mission est dédiée à l'étude des espèces ayant un rôle majeur sur la destruction de la couche d'ozone polaire et à l'évolution du climat sous l'influence des gaz à effet de serre. L'évolution temporelle de la position du satellite autour de son orbite permettra d'en extraire les variations diurnes des composés aux mêmes heures TU et aux mêmes endroits, permettant l'application et la mise en oeuvre du modèle de boîte pour la compréhension des processus. Parmi les autres objectifs de cette thèse, les points suivants sont traités en détail: 1) Le développement d'une méthode numérique novatrice pour la résolution d'un ensemble d'équations de continuité non linéaires et couplées des espèces chimiques. Par la suite, La méthode est analysée et évaluée numériquement, comparée aux techniques standard existantes et intégrée dans chacun de ces 3 modèles. La formulation de la technique numérique doit être standard et facilement adaptable à n'importe quels systèmes d'équations d'évolution des espèces associées à de mécanismes cinétiques et pour n'importe quelle partie de l'atmosphère. La méthode doit résoudre, sans paramétrisation, les variations diurnes des composés dues aux effets de l'évolution très rapide spatiotemporelle de la photolyse aux zones de coucher et lever du soleil, et parfois aux conséquences de l'évolution temporelle des quantités d'émissions chimiques rejetées par les sources sur la concentration des espèces. 2) Le développement, la mise en oeuvre et la validation d'un modèle photochimique ou " de boîte ", utilisant la méthode développée en 1). De la même manière, le modèle de boîte est conçu pour être applicable à n'importe quelles régions de l'atmosphère à savoir: la couche limite atmosphérique, la troposphère libre, la stratosphère et la mésosphère. 3) La vérification de la performance du modèle de boîte développé en 2) par l'interprétation d'un ensemble d'observations satellitaires et des mesures in situ de la concentration de certains composés chimiques par l'usage des ballons stratosphériques dans la stratosphère et par confrontation de la concentration de l'ozone mesurée par la technique micro-ondes dans la mésosphère ; 4) Le développement d'un modèle photochimique et diffusif unidimensionnel (dans la direction verticale), en incluant les variations diurnes des composés, par couplage du modèle de boîte développé en 2) avec un modèle purement de transport diffusif (également développé dans ce travail). L'ensemble est mis en oeuvre pour l'interprétation des mesures de profils verticaux de quelques composés chimiques dans la stratosphère et la mésosphère, obtenues soit à distance par de satellites soit in situ par ballons; 5) Le couplage, à chaque pas de temps, et l'intégration directe du modèle de boîte avec le modèle de circulation générale de METEO France (Emeraude) qui calcule de manière pronostique le champ dynamique et thermodynamique, les paramètres radiatifs et physiques et utilise les techniques d'assimilation des données d'observations dans l'atmosphère globale (vents, température, vapeur d'eau, nuages, flux solaires, etc.). L'ensemble constitué par le modèle Arpège et le modèle de boîte incluant un mécanisme cinétique de l'ozone stratosphérique, est mis en oeuvre pour interpréter les variations spatio-temporelles à 3 dimensions des espèces azotées et de l'ozone dans la stratosphère. En particulier, l'accent est mis sur la modélisation du phénomène appelé " Noxon Cliff ") consistant à l'apparition de gradients horizontaux des espèces azotées (NO2) lors de l'apparition du réchauffement soudain de la stratosphère moyenne, accompagné par la division du vortex polaire Nord en quelques cellules, vers la fin de l'hiver boréale. Chapitre I. Ce chapitre rappelle certaines notions des lois physiques pour l'atmosphère : la dynamique, le transport des espèces et la photochimie dans l'atmosphère et effectue une revue des différentes catégories de modèles numériques existants: photochimiques, radiatifs et dynamiques développés et mis en oeuvre durant les dernières décennies par la communauté scientifique pour explorer et étudier l'aéronomie de l'atmosphère et l'évolution du climat. Chapitre II. Dans un premier temps, le chapitre traite en détail le développement et l'analyse numérique de la " méthode novatrice " à laquelle nous avons associé la dénomination : " Semi Implicite Symétrique (SIS) ". Cette analyse numérique théorique approfondie, au sens mathématique des équations différentielles ordinaires (EDO) dont font partie les équations de continuité des espèces chimiques, consiste à explorer et à décrire son origine, sa définition, sa précision et sa stabilité, numériques. La caractéristique: " conservation du nombre d'atomes (CNA) " des composés chimiques par la méthode, après la résolution numérique des systèmes d'équations, est démontrée et comparée à celle des autres techniques de même objectif. La notion de CNA ne peut être confondue à celle de " conservation de la masse " de matière, condition appliquée aux méthodes de résolution des équations de transport (advection ou autres). D'autres caractéristiques de la méthode sont aussi explorées ; par exemple la possibilité de l'apparition de concentration faiblement négatives. Pour pallier ce petit inconvénient, un traitement numérique spécial très efficient, basé sur l'analyse de la caractéristique des espèces participant aux réactions chimiques " incriminées " est proposé. Dans un deuxième temps, une mise en oeuvre du modèle de boîte appliqué à un cas photochimique, défini par un mécanisme cinétique de l'ozone sous des conditions stratosphériques, est réalisée afin d'évaluer en profondeur la performance numérique du modèle et sa capacité à interpréter les observations. Le chapitre II contient différents paragraphes traitant en détail les points essentiels suivants en utilisant ce même cas: a) les caractéristiques numériques et la performance des autres méthodes couramment utilisées par la communauté scientifique depuis plus d'une décennie pour la résolution des équations cinétiques non linéaires dans les modèles, sont comparées à celles de la méthode SIS. Les avantages et inconvénients de chacune des méthodes sont soulignés. En particulier SIS conserve strictement le nombre d'atomes, et est absolument stable (ou sans condition de stabilité) contrairement aux autres méthodes classiques. b) En 1971, le mathématicien Gear a publié deux méthodes numériques très bien adaptées aux systèmes d'équations non linéaires très raides et légèrement raides (ou " stiff " en anglais). Ces méthodes utilisant l'approche numérique prédicteur-correcteur et résolution par itérations successives, sont considérées comme des références. Un rappel de cette technique est traité dans ce travail. Par la suite, la précision, la stabilité numérique, le coût numérique ou le temps de calcul et la notion de conservation du nombre d'atomes sont inter comparées entre cette technique et SIS. c) Grâce à sa caractéristique implicite (seul le prédicteur est en explicite), la méthode de Gear conserve aussi le nombre d'atomes des composés après résolution des systèmes. La précision de SIS est égalable à celle de la méthode de GEAR avec quelques pourcents de différence au moment du coucher et du lever du soleil, associés à la raideur des systèmes photochimiques liée aux variations temporelles abruptes et très significatives de la concentration des espèces sous l'influence de la photolyse. La stabilité numérique de SIS est également démontrée. d) La résolution des équations cinétiques aboutit à l'inversion des matrices jacobiennes à chaque pas de temps successifs des modèles. Après quelques test et " benchmark ", nous avons pu identifier que cette inversion de matrices est la plus coûteuse en temps de calcul et de manière exponentielle selon le rang de la matrice (ou le nombre de composés chimiques). Après plusieurs applications et évaluations de quelques techniques d'inversion de matrices, la méthode de résolution directe de Gauss par élimination apparaît la plus adaptée et constitue un bon compromis pour la méthode SIS. En effet, ces tests d'inversion ont permis de montrer que les matrices jacobiennes issues de la cinétique, possèdent un taux de raideur très élevé (ou " stiffness ratio " en anglais. Ce taux est défini comme le rapport entre la valeur absolue des valeurs propres minimales et maximales. Plus ce rapport est élevé, moins les systèmes itératifs aboutissent à une convergence d'où l'utilisation des méthodes directes d'inversion. En conséquence en terme de coût de calcul, SIS fait apparaître un temps CPU global (" clock period unit ") largement inférieur à celui de GEAR, toute chose égale par ailleurs sauf pour le pas de temps du modèle montrant ainsi son intérêt majeur pour l'introduction de chimie plus élaborée pour de longues intégrations dans les modèles tridimensionnels. Chapitre III. L'évaluation de la performance de la méthode SIS et la validation des résultats du modèle de boîte photochimique sont effectuées par le biais de la comparaison des résultats avec des mesures de profils verticaux existants dans les bases de données d'observations de quelques composés chimiques dans la stratosphère dont : O3, OH, HO2, HNO3, N2O5 et ClO. Trois études de cas dans la stratosphère sont traitées dont deux ont fait l'objet de publication: * L'interprétation par le modèle de boîte, des mesures de profil vertical de NO3 au dessus de 30km d'altitude obtenus par lancements de ballons stratosphériques (5 missions différentes) à Aire-sur-l'Adour, France (43°42'N, 0°15'W) entre 1980 et 1985, en introduisant de nouvelles valeurs des sections efficaces d'absorption de NO3 mesurées en laboratoire. Ce travail aboutit à une publication. * L'interprétation par le modèle de boîte, des mesures des variations diurnes de NO et NO2 (une mesure la nuit, une autre le jour et une au coucher et lever du soleil) obtenues pendant la campagne MAP GLOBUS organisée à Aire-sur-l'Adour à trois niveaux d'altitude situés aux pressions atmosphériques: 18hPa, 10hPa et 7.5hPa. A chaque observation, le ballon est plafonné à l'altitude considérée pour permettre les mesures temporelles. Ce travail aboutit à une publication. * L'interprétation par le modèle de boîte des mesures de variations diurnes de l'ozone mésosphérique entre 50km et 75km d'altitude par pas de 5km, en utilisant à partir du sol un radiomètre micro-onde dans la fréquence 110.856 GHz correspondant à une raie d'émission de l'espèce ; le radiomètre étant couplé avec un spectromètre. Les résultats du modèle sont conformes aux mesures. Les analyses exploratoires soulignent l'importance de la contribution des réactions chimiques associées aux composés hydrogénés H, OH et HO2 sur la concentration de l'ozone. A ces niveaux d'altitude, la réaction chimique entre la vapeur d'eau et le métastable O1D issu de la photodissociation de l'ozone constitue la source principale de ces composés hydrogénés. Chapitre IV. Le couplage du modèle de boîte utilisant la méthode SIS avec un modèle à une dimension diffusif et stationnaire (selon la verticale du lieu) également créé dans ce travail, permet la comparaison des résultats numériques avec un ensemble de mesures satellitaires. Ces observations intègrent les profils verticaux de composés chimiques à plus longue durée de vie dont : CH4, N2O, H2O, CO, HNO3, H2, et HCl, et à plus courte durée de vie comme OH et ClO, mais aussi des espèces chimiques azotées (NO, NO2, NOy) et des espèces chlorées (ClO, Cly). Ce chapitre montre également l'applicabilité de la méthode SIS aux équations d'évolution photochimique des " Familles " azotée et chlorée : NOy, Cly. Les résultats numériques du modèle unidimensionnel sont comparables à ceux d'autres modèles de même nature développés par d'autres auteurs et sont parfaitement cohérents avec l'ensemble des observations. Chapitre V. L'objet de ce dernier chapitre consiste à développer une méthodologie novatrice de modélisation tridimensionnelle de la distribution spatio-temporelle des composés minoritaires dans l'atmosphère en introduisant pour la première fois les variations diurnes des espèces chimiques. Dans le passé, due à la complexité des mécanismes photochimiques atmosphériques et les coûts informatiques, les modèles tridimensionnels incluent seulement, soit une chimie très simplifiée, soit un système cinétique un peu plus développé mais dont les variations diurnes sont linéarisées. Grâce à ses performances inégalées par rapport aux techniques classiques et à la méthode de référence " de Gear " (précision, stabilité, conservation et coût), le modèle de boîte utilisant SIS couplé au modèle dynamique, peut alors inclure un grand nombre de composés chimiques. Cette approche innovante de modélisation tridimensionnelle avec variations diurnes chimiques, jamais abordée auparavant par la communauté scientifique, peut permettre une intégration sur du long terme, couvrant ainsi les saisons et les années. Cette intégration est indispensable à une meilleure connaissance de l'évolution spatio-temporelle de la couche d'ozone et de l'établissement de la distribution de ses précurseurs avec l'utilisation des données satellitaires issues de UARS. La faisabilité de ces longues intégrations est par ailleurs facilitée par l'apparition et de nouveaux super calculateurs puissants pour les calculs intensifs (exemple CRAY 1). * Dans un premier temps, la méthode de couplage dite " time-splitting ", à chaque pas de temps d'intégration, du modèle de boîte à variations diurnes avec le modèle de circulation générale Emeraude de Météo France, est décrite. Le modèle Emeraude inclut la dynamique, le transport des espèces, la physique de l'atmosphère, le couplage terre atmosphère, la formation des nuages et le transfert radiatif. Les espèces azotées et chlorées sont intégrées dans le mécanisme cinétique stratosphérique du modèle de boîte pour décrire la chimie de l'ozone pour l'étude de cas. * Dans un deuxième temps, l'ensemble couplé est mis en oeuvre pour calculer la distribution spatio-temporelle des espèces azotées et de l'ozone dans la stratosphère. En particulier, l'accent est mis sur la modélisation du comportement de certaines espèces chimiques lors du réchauffement stratosphérique soudain dans les régions polaires Nord vers la fin de l'hiver. Ce phénomène est régulièrement observé aux niveaux d'altitude stratosphérique de pression: 10hPa à 20hPa dans ces régions. Le vortex polaire stratosphérique Nord subit alors une division en deux ou plusieurs cellules dynamiques, accompagnée d'un réchauffement rapide du milieu. D'après les observations de Noxon en 1979, cette division du vortex stratosphérique a un effet sur la distribution horizontale du contenu intégré du dioxyde d'azote que l'auteur a dénommé le " Noxon Cliff " consistant à l'apparition de forts gradients horizontaux de concentration intégrée de NO2 autour de 50°N. Une courte simulation a été effectuée avec le modèle tridimensionnel pour le mois de février 1979, période d'observations du réchauffement soudain. Le modèle permet de vérifier les hypothèses de Noxon sur la distribution spatiale du composé NO2. * Le chapitre conclut sur la faisabilité de l'intégration des variations diurnes des espèces chimiques dans un modèle tridimensionnel sur du long terme. Le satellite UARS effectuera une série d'observations d'un ensemble de composés chimiques dans la stratosphère et la mésosphère sur une longue période étalée sur quelques années. Les variations diurnes des composés chimiques peuvent en être extraites avec leur distribution horizontale et verticale. Ce modèle 3D permettra la confrontation des mesures obtenues par UARS avec les résultats numériques et contribuera à une meilleure connaissance de la chimie de l'ozone et du phénomène de trou d'ozone observé dans l'Antarctique en incluant la chimie hétérogène réagissant sur la surface des nuages polaires stratosphériques.

L'objectif scientifique de ce travail est de mieux comprendre les transferts de carbone par les fleuves vers les océans et d'identifier les différents processus biogéochimiques susceptibles de contrôler ces transferts, à l'aide des signatures isotopiques (d13C) du carbone. Pour ce faire, 25 bassins versants ont été étudiés à travers le monde, en allant de petits bassins versants élémentaires jusqu'aux grands bassins fluviaux. Les résultats obtenus mettent en évidence un contrôle majeur du d13CCID par le dégazage de CO2 vers l'atmosphère et par l'oxydation du carbone organique (allochtone et autochtone). La signature isotopique moyenne d13C du flux de carbone inorganique vers les océans est estimée dans cette étude à -11,8œ. Enfin, les premiers éléments d'un modèle numérique (d-Carb) sont fournis dans cette étude pour simuler l'évolution du d13CCID dans les rivières et les fleuves
The scientific objective of this work is to better understand the riverine carbon transfers to the oceans and to identify the different biogeochemical processes controlling these transfers using carbon isotopic signature (d13C). In order to do that, 25 watersheds have been investigated in the world, going from small catchments to large river basins. The results emphasize the major control of CO2 degassing to the atmosphere and of organic carbon oxidation (allochtonous and autochtonous) on the riverine d13CDIC. The average isotopic signature d13CDIC of the inorganic carbon riverine flux into the oceans has been estimated in this study to be -11,8œ. Finally, a first approach of a numerical model (d-Carb) has been developed to simulate the d13CDIC evolution in rivers

Le poids et la teneur en sucres du fruit sont deux caractères complexes, importants pour la qualité de la tomate. L'objectif de cette thèse est de disséquer ces deux caractères par une démarche pluridisciplinaire, impliquant des approches écophysiologiques, génétiques et moléculaires. Une population de 20 lignées d'introgression de Solanum chmielewskii dans le fonds génétique de S. lycopersicum a été cultivée en 2006 et en 2007 sous deux conditions de charges en fruits afin de moduler sa disponibilité en carbone : une forte charge où tous les fruits sont conservés sur les bouquets, et une faible charge constituée par un unique fruit par bouquet. Des indicateurs de processus écophysiologiques impliqués dans le poids et la teneur en sucres du fruit ont été mesurés ou estimés. Ils ont permis de caractériser les principaux processus écophysiologiques sous-jacents aux QTL de qualité, notamment la division et l'expansion cellulaire, la transpiration du fruit, et l'allocation carbonée pour la synthèse de composés structuraux. Un fort effet de la charge en fruits a été mis en évidence sur l'expression des QTL pour la plupart des caractères observés, indiquant l'occurrence d'interactions génotype x charge en fruits. L'utilisation d'un modèle écophysiologique prédisant la teneur en sucres d'un fruit de tomate à maturité, combiné à une détection de QTL, a permis d'identifier des colocalisations entre QTL de qualité et QTL de variables de fonctionnement du fruit telles que la fourniture du fruit en assimilats, la transformation métabolique des sucres en d'autres composés, ou la dilution des composés par l'entrée d'eau dans le fruit. Enfin, une lignée d'introgression portant des QTL de poids frais et de sucres avec des allèles aux effets opposés ainsi que la lignée conférant le fonds génétique ont été étudiées au niveau moléculaire par une analyse du transcriptome en phase d'expansion cellulaire. Des gènes candidats dont le niveau d'expression serait associé aux variations de poids et de teneurs en sucres du fruit, engendrées par une modification de la charge en fruits ont été identifiés. L'analyse en cinétique de l'expression de quelques gènes candidats a permis de mettre en évidence des liens entre variables écophysiologiques et moléculaires.

Le present travail est une contribution a la modelisation mathematique d'une irrigation a la raie en vue de son evaluation a l'echelle parcellaire. Nous avons etudie l'incidence de la variabilite spatiale de l'infiltration entre raies infiltration identifiee a partir de mesures de surface et les consequences de cette variabilite sur la qualite d'un arrosage. Une approche basee sur la theorie de la similitude nous a permis de decrire la variabilite l'infiltration entre les raies a l'aide des facteurs d'echelle. Le chapitre ii rappelle les principes de l'ecoulement d'une irrigation a la raie, et les criteres de qualite d'un arrosage. Le chapitre iii rappelle les differentes approches utilisees pour decrire une irrigation a la raie. On y etudie une methode d'identification des parametres de la loi d'infiltration de parlange et al. , 1982. Le chapitre iv enonce les principes de la mise en facteur d'echelle et developpe une methode d'identification de ces facteurs. Nous presentons, dans le chapitre v, la methodologie experimentale mis en uvre durant 1989 et 1990, dans le sud-est de la france. Dans le chapitre vi nous presentons le traitement des donnees permettant de quantifier la variabilite et de valider la methodologie proposee. Une comparaison entre une approche non stochastique et une approche stochastique est enfin effectuee

This thesis presents an informatics-based approach to dissect observed or simulated meteorological data by the synoptic-scale weather conditions, and the local-scale geographical characteristics of the data locality relative to the direction of synoptic alr-flow. The approach can be used to investigate climate variability. or to assess model performance, and is applied in two contrasting study areas; Cumbria, northwest England, for 400" rainfall gauges, and South Georgia, sub-Antarctica, for a single temperature record. For Cumbria, the method investigates patterns in the frequencies and characteristics of precipitating weather types for six distinct sub-regions defined using GIS techniques; background-coastal, windward-lowland, windward-upland, leeward-upland, leeward-lowland and secondary-upland. From 1961-2007, the total winter rainfall associated with south-westerly and westerly weather types Increased, particularly In upland regions. These increases result from an increased frequency of these weather types, and for westerlies, a change In the weather type characteristics towards higher rainfall rates. This change is linked to higher mean temperatures and wind speeds associated with the positive trend In the North Atlantic Oscillation Index. Additionally, the performance of the Weather Research and Forecasting model is evaluated for westerly weather types for different conditions of temperature, wind speed, and relative humidity. The model under-predicts the daily rainfall rate in all sub-regions except the secondary-upland, where the model over-predicts, suggesting an incorrect representation of atmospheric processes. For South Georgia, analyses from 1920 to 2009 reveal how climatic changes between periods of glacier advance, glacier retreat, and the recent decade, are composed of alterations in the temperature and frequency of regional air-masses. The conditional method summarises large datasets In order to provide detailed insight into the relationship between local and synoptic-scale atmospheric processes. The method Is cost-effective, user-friendly, and portable between study areas of different sizes and data availability. As such, the scope for further applications is considerable.

This thesis deals with three possible applications of stochastic calculus: modelling prices by supply and demand in a financial market where there is an informed trader, turbulence and financial models using ambit processes and the asymptotic analysis of certain power variation processes. The thesis is organized as follows. Part I contains the basic facts and techniques of mathematics used in the latter parts. Part II deals with the markets with asymmetric information, Chapter 2 presents the basic models by Kyle and Back, and Chapter 3 presents the new results of Kyle’s model with L´evy noise: [Cor14b] and a General Model: [Cor14a], and also a short summary of other related models. Part III is dedicated to ambit processes. Chapter 4 introduces ambit fields and processes and bond markets, summarizes the new results of some applications of ambit processes on energy markets and turbulence: [CFV14], and on a short rate model: [CFSV13]. In Part IV, power variation processes are introduced and new results of [CF10] are summarized in Section 5.3. Finally, the above mentioned articles are included in the appendices.

L'analyse temporelle basée sur corners (CTA) devient de plus en plus pessimiste ainsi avec la diminution de la taille des transistors, ce qui explique la nécessité de se tourner vers l'analyse temporelle statique statistique (SSTA). Cependant, cette nouvelle génération d'analyse temporelle n'a pas été largement adoptée dans l'industrie en raison de diverses faiblesses. La méthode SSTA basée sur les chemins de données, proposée dans cette thèse, calcule les distributions des délais de chemins en propageant itérativement la moyenne et la variance des délais des cellules avec l'aide des moments conditionnels. Ces moments, conditionnés sur la pente d'entrée et la charge de sortie, sont stockés dans une librairie temporelle statistique. Cette procédure est aussi rapide que les méthodes paramétriques, tout en ne perdant pas trop de précision par rapport aux simulations de Monte Carlo, ce qui répond à l'objectif de notre recherche. L'autre contribution de cette thèse est l'amélioration des techniques de caractérisation temporelle. Pour cela, nous utilisons des signaux d'entrée basés sur des distributions log-logistique et des inverseurs comme charge de sortie pour capturer les variations de pente et de charge. De plus, le temps CPU pour la caractérisation temporelle pourrait être amélioré par la technique de réduction des dimensions, qui devrait être validée dans un avenir proche. En ce qui concerne les applications, notre procédure SSTA, donne des gains en délais important par rapport à la méthode CTA. La différence d'ordres sur les chemins critiques obtenus respectivement par les méthodes SSTA et CTA est aussi expliquée dans cette partie. Pour terminer, une étude sur les corrélations entre cellules est exposée.

Ce travail de thèse a porté sur des problèmes de fiabilité de circuits intégrés en technologie CMOS 65 nm, en particulier sur la conception en vue de la fiabilité, la simulation et l'amélioration de la fiabilité. Les mécanismes dominants de vieillissement HCI et NBTI ainsi que la variation du processus ont été étudiés et évalués quantitativement au niveau du circuit et au niveau du système. Ces méthodes ont été appliquées aux modulateurs Sigma-Delta afin de déterminer la fiabilité de ce type de composant qui est très utilisé
This thesis concentrates on reliability-aware methodology development, reliability analysis based on simulation as well as failure prediction of CMOS 65nm analog and mixed signal (AMS) ICs. Sigma-Delta modulators are concerned as the object of reliability study at system level. A hierarchical statistical approach for reliability is proposed to analysis the performance of Sigma-Delta modulators under ageing effects and process variations. Statistical methods are combined into this analysis flow

Thesis (Ph.D.)--Tufts University, 2003.
Advisers: Richard M. Dudley; Marjorie G. Hahn. Submitted to the Dept. of Mathematics. Includes bibliographical references (leaves 109-113). Access restricted to members of the Tufts University community. Also available via the World Wide Web;