Thèses soutenues en 2023

Autres situations

Soutenue par Imane MIHOUB

le 5 janvier 2023

Spécialité : Sciences de la vie et de la santé

Laboratoire : SIHMEL

Directeur de thèse : Dominique Ledoux

Coencadrante : Laura Gardano

Résumé : Le microenvironnement tumoral joue un rôle majeur dans la physiopathologie de la leucémie lymphoïde chronique (LLC) car il contribue à la survie et la prolifération des cellules B malignes par l’intermédiaire d’interactions directes intercellulaires ou indirectes via des facteurs solubles. Dans le cadre de l’étude du dialogue entre les cellules LLC et leur microenvironnement, nous avons porté notre attention sur la ß-caténine pour sa capacité à réguler l’adhérence cellulaire mais également à induire une réponse transcriptionnelle de gènes pro-survie. La co-culture de cellules LLC (primaires ou lignées) avec des cellules stromales (la lignée HS-5) constitue un modèle de choix pour mimer les échanges avec le microenvironnement. Lors de leur co-culture, les cellules LLC se répartissent en deux fractions : une fraction adhérente et une fraction non adhérente aux cellules stromales. Dans les cellules LLC non- adhérentes, la ß-caténine est fortement stabilisée, interagit avec la kinase BTK et régule la transcription du gène Cyclin D1. En revanche, cette stabilisation n’est pas observée dans les cellules adhérentes et la ß-caténine est localisée à la membrane cellulaire. La surexpression dans les cellules LLC de la ß-caténine augmente leur adhérence aux cellules stromales. Ces données indiquent que la ß-caténine, en association avec BTK, joue un rôle de régulateur du dialogue entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. Dans une deuxième partie, nous avons analysé l’impact des cellules LLC sur la reprogrammation phénotypique et fonctionnelle des cellules HS- 5.
Nos résultats montrent que les cellules LLC orientent les cellules HS-5 vers un profil de cellules ganglionnaires de type FRC via notamment la sécrétion de cytokines immunomodulatrices (IFNß?, TNFa), favorisant ainsi l’échappement immunitaire de la tumeur. La description à l’échelle moléculaire du dialogue entre la cellule tumorale et son microenvironnement permettra de mieux comprendre la physiopathologie de la LLC mais également de mettre en évidence des cibles thérapeutiques alternatives aux stratégies actuelles afin de cibler et de bloquer le dialogue délétère que la tumeur établit avec son microenvironnement

Soutenue par Andrea LITVINOV

Le 11 janvier 2023

Spécialité : Physique

Laboratoire : LPL

Directeurs de thèse : Bruno Laburthe-Tolra et Olivier Gorceix

Coencadrant : Martin Robert de Saint Vincent

Résumé : Cette thèse présente notre implémentation d’un simulateur quantique (SQ) pour le modèle de Fermi-Hubbard avec des atomes de strontium 87. Le 87Sr de grand spin nucléaire I=9/2 bénéficie d’une raie d’intercombinaison étroite de 7.4 kHz jouant un rôle central dans cette thèse. Elle offre un cadre idéal pour manipuler les 10 états de spin nucléaires par couplage spin-orbite (CSO) avec une émission spontanée minimale. D’abord, nous démontrons une méthode pour mesurer des densités locales non résolues par notre système d’imagerie. Nous surpassons les limites dues aux abbérations et variations rapides du profile de densité, par une correction non-linéaire établie à partir de la loi de Beer-Lambert. Nous déduisons des tailles jusqu’à 1/4 pixel. Ensuite, nous préparons des mers de Fermi de 87Sr polarisées à T/TF=0.25 en utilisant une purification de spin par pompage optique. Les populations de spin sont mesurées par des transferts d’impulsion sélectifs en spin grâce au CSO.
Nous démontrons de plus une méthode pour retourner les spins de manière cohérente et sélective. La dégénéréscence de l’état fondamental est levée par un déplacement lumineux quadratique. Par passage Raman adiabatique, les spins sont retournés avec une efficacité de 80% qui sera améliorée à 95%. Conçu comme un réseau optique, cette méthode pemettra l’écriture deterministe d’une texture de spin qui sera l’état initial du SQ. Enfin, nous étudions le chargement d’un gaz de Fermi dans la bande fondamentale d’un réseau 1D de grande période 2μm. Nous montrons l’importance de maintenir un taux de collision suffisant pour suivre le cross-over de géométrie de 3D à 2D, et nous produisons simultanément 4 mers de Fermi 2D.

Soutenue par Morgane FIALON

Le 20 janvier 2023

Spécialité : Santé et santé publique

Laboratoire : EREN

Directeurs de thèse : Chantal Julia et Serge Hercberg

Résumé : Face à l’augmentation croissante des maladies chroniques en Europe ainsi qu’aux changements des habitudes de consommation des populations, la mise en place de logos nutritionnels, tels que le Nutri-Score, est une intervention de santé publique prometteuse pour améliorer l’environnement alimentaire et les comportements individuels en matière de nutrition.  Néanmoins, devant le développement croissant de nouveaux logos nutritionnels sur le territoire, la Commission Européenne a exprimé sa volonté d’harmonisation des formats en Union Européenne dans le cadre de la stratégie Farm to Fork publiée en mai 2020. L’objectif de cette thèse était d’apporter de nouvelles données quant à la transférabilité d’une mesure de santé publique telle que le déploiement d’un logo nutritionnel, à des contextes politiques, économiques et culturels variés que représentent les différents pays européens. Pour cela, nous avons focalisé notre étude sur trois pays méditerranéens, à première vue comparables mais ayant adopté des positions distinctes vis-à-vis du format Nutri-Score : favorable au Nutri-Score en Espagne, fermement opposé au Nutri-Score et ayant développé un logo alternatif, le NutrInform Battery, en Italie, et sans positionnement officiel pour le Portugal.  Nos études quantitatives, via un questionnaire en ligne comparant les effets des formats Nutri-Score et NutrInform sur les consommateurs des trois pays étudiés, ont confirmé l’efficacité supérieure des logos interprétatifs et coloriels tels que le Nutri-Score sur l’orientation des choix alimentaires des consommateurs vers des aliments plus favorables à la santé par rapport aux formats plus complexes tels que le NutrInform. De plus, le Nutri-Score était préféré par les participants de notre étude par rapport au NutrInform. Ainsi, malgré une demande de la part des consommateurs européens pour des logos nutritionnels simples et coloriels afin d’éclairer leurs choix alimentaires, nous avons constaté la difficulté de mettre en place de telles mesures pour les décideurs publics.  Par des méthodes qualitatives, nous avons mis en évidence la diversité des acteurs intervenant dans le déploiement d’un logo nutritionnel ainsi que les différents niveaux d’influence de ces acteurs en Italie et au Portugal. Si les actions de lobbying de la part de l’industrie agroalimentaire sont bien connues dans les domaines de la prévention de la santé liée à l’alimentation, ce projet de recherche a mis en évidence l’influence des parties prenantes du secteur agricole sur la mise en place d’un logo nutritionnel, acteurs peu soupçonnés des consommateurs interrogés lors de ce projet.  Bien que plus visible en Italie de par la médiatisation du débat sur le Nutri-Score, l’opposition du secteur agricole et du Ministère de l’Agriculture aux logos nutritionnels interprétatifs et résumés représentait un frein majeur du déploiement d’une telle mesure en Italie mais aussi au Portugal. De plus, cette étude a mis en lumière une plus forte mobilisation de l’expertise scientifique au Portugal, notamment à travers le Ministère de la Santé, reflétant des disparités plus profondes dans la structuration des politiques de santé publique en matière de prévention nutritionnelle entre les pays. En parallèle, à travers l’étude de cas du Portugal nous avons montré que l’implication des associations de consommateurs, des médias et des scientifiques dans le débat, lorsqu’ils ne sont pas sous influence d’acteurs économiques, restait nécessaire afin de porter le problème dans l’espace public et permettre à la population de s’approprier le sujet et ainsi d’exercer une certaine pression sur les décideurs publics.  La Commission Européenne, qui a pour mission de mettre en oeuvre dans les prochains mois un logo nutritionnel harmonisé dans tous les pays de l’Union Européenne dans le cadre de la stratégie Farm to Fork, devra composer avec toutes les parties prenantes du débat. A l’issue de cette décision, il sera intéressant d’analyser la stratégie adoptée par la Commission qui devra concilier intérêts pour la santé publique ? dans un contexte où la moitié des citoyens de l’Union Européenne sont en surpoids ? et pression des pays et acteurs économiques opposés aux logos nutritionnels interprétatifs, pourtant plébiscités par une majorité des résultats d’études scientifiques, dont ceux issus de ce projet de thèse, comme étant les plus adaptés pour orienter les choix des consommateurs vers des produits plus favorables à leur santé.

Soutenue par Ahmed ANDALOUCI

Le 24 janvier 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : LSPM

Directeurs de thèse : Samir Farhat et Salim Mourad Cherif

Résumé : Cette thèse est dédiée à une meilleure compréhension de la croissance des nanotubes de carbone par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes développé au Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM). D’abord, nous avons étudié le démouillage solide de films minces de cobalt sur une surface de TiSiN utilisée comme barrière de diffusion. Ceci a permis en particulier de corréler la taille D des nanoparticules issues du démouillage à la hauteur initiale de la couche de cobalt h via la relation D~6h en accord avec les résultats de la bibliographie. Ensuite, nous avons conduit des expériences de croissance en variant les paramètres du procédé de croissance et ceux du démouillage. Une combinaison de nos paramètres a permis d’obtenir des forêts de nanotubes denses et parfaitement alignés perpendiculairement au substrat. En particulier, nous avons démontré que l’ajout d’une faible quantité d’oxygène permettait de doubler la vitesse de croissance des nanotubes. Des travaux de modélisation incluant une chimie homogène et hétérogène ont confirmé ces résultats et ont permis d’élucider le rôle de l’oxygène. Des expériences menées à Thales TRT dans le cadre du projet DEFIS nanotubes du Labex Seam ont permis en appliquant un bias négatif de remplir les nanotubes par des nanofiles de cobalt sur des longueurs supérieures au micromètre tout en préservant l’alignement et la verticalité. Enfin, les nanoparticules, nanotubes et les nanofiles synthétisés ont subi des caractérisations physiques, leurs propriétés remarquables ouvrent ainsi la voie à des applications notamment en spintronique et en émission sous champ.

Soutenue par David REY

Le 24 janvier 2023

Spécialité : Physique

Laboratoire : LPL

Directrice de thèse : Hélène Perrin

Coencadrant : Laurent Longchambon

Résumé : Dans cette thèse est présentée l’implémentation d’un système de contrôle d’une expérience d’atomes ultra-froids. Celui-ci permet d’accélérer l’acquisition de données et d’utiliser des algorithmes d’apprentissage automatique pour optimiser le fonctionnement de l’expérience. Les caractéristiques du nouveau système sont présentées ainsi que la suite logicielle permet\-tant le contrôle et l’analyse des données. Les différents algorithmes utilisés sont décrits ainsi que les premiers résultats d’optimisation obtenus.  Dans l’expérience, un condensat de Bose-Einstein de gaz d’atomes de rubidium est confiné à la surface d’un ellipsoïde de révolution. Cette géométrie originale de piégeage provient de l’habillage des atomes par un champ radiofréquence dans un piège quadrupolaire magnétique.  Dans cette géométrie il est possible de compenser l’effet de la gravité, et je présente les résultats expérimentaux obtenus. Nous observons la formation spontanée d’un anneau condensé   proche de l’équateur de la bulle, et nous interprétons ce comportement par un effet de l’énergie de point zéro du confinement transverse.  Un modèle plus élaboré nécessitant l’introduction de termes au-delà de l’approximation de l’onde tournante est comparé aux données expérimentales.

Soutenue par Ghazi FELHI

le 26 janvier 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directrice de thèse : Adeline Nazarenko

Coencadrant : Joseph Le Roux

Résumé : Dans cette thèse, nous développons des méthodes pour améliorer l’interprétabilité de techniques récentes d’apprentissage de représentation en traitement automatique de langues (TAL) en prenant en compte la difficulté d’obtention de données annotées. Nous utilisons des Auto-Encodeurs Variationnels (VAE) afin d’apprendre avec peu de données des représentations interprétables. Pour notre première contribution, nous identifions et supprimons des composants inutiles du fonctionnement des VAE Semi-Supervisés, améliorant ainsi leur vitesse de calcul et facilitant leur conception. Notre deuxième et principale contribution consiste à utiliser des VAE et des Transformers pour construire deux modèles qui permettent de séparer l’information dans les représentations latentes en concepts interprétables sans données annotées. Le premier modèle, ADVAE, est capable de représenter et de contrôler séparément des informations sur les rôles syntaxiques dans les phrases. Le second modèle, QKVAE, utilise des variables latentes séparées pour former des clés et des valeurs pour son décodeur Transformer et est capable de séparer les informations syntaxiques et sémantiques dans ses représentations neuronales. Dans des expériences de transfert, QKVAE a une performance compétitive par rapport aux modèles supervisés et une performance équivalente à un modèle supervisé utilisant 50 000 échantillons annotés. De plus, QKVAE montre une capacité améliorée de désenchevêtrement des rôles syntaxiques par rapport à ADVAE. De manière générale, notre travail montre qu’il est possible d’améliorer l’interprétabilité des architectures de pointe utilisées pour les modèles de langage avec des données non annotées.

Soutenue par Anthony DALL’AGNOL

le 26 janvier 2023

Spécialité : Physique

Laboratoire : LPL

Directeurs de thèse : Sébastien Chenais et Sébastien Forget

Résumé : Ces cinq dernières années ont été les témoins de grandes avancées dans le domaine des lasers organiques solides (OSSLs). Cependant, la démonstration d’une émission laser continue est toujours un défi qu’il est essentiel de relever pour viser des applications pratiques. Une partie des limitations provient d’une spécificité de molécules organiques: un état triplet T1 vers lequel les atomes sur le niveau de fluorescence sont transférés via un croisement inter-système. Même si ces atomes dans l’état triplet ne participent pas à l’émission de lumière pour la plupart des composés, leur rapide accumulation sur ce niveau dont la durée de vie est bien plus longue que la fluorescence a toujours entraîné la mort prématurée de l’émission laser, à cause d’une dépopulation de l’état fondamental et d’interactions intermoléculaires. Actuellement, les efforts déployés pour atteindre une émission laser continue consistent principalement à améliorer les propriétés des molécules pour réduire l’influence de ces état triplets. C’est ainsi que récemment, une émission laser durant le temps d’une excitation quasi-continue de 30 ms a été publiée en utilisant la BSBCz implémentée dans un résonateur à très bas seuil, qui a été expliquée par le faible taux de création de triplets par la molécule et la suppression d’absorption parasites, soulignant l’importance de la caractérisation des milieux à gain organiques. Malgré que ce succès ait été beaucoup étudié et expliqué à travers le prisme des triplets, peu d’études se sont intéressés au rôle du résonateur. Le but de cette thèse est alors double. Premièrement, le développement d’une méthode d’évaluation des constantes photophysique relatives aux triplets tel que leur temps de vie, les taux de croisement inter-système, d’annihilation singulet-triplet (STA) et triplet-triplet (TTA) à l’aide de transitoires de photoluminescence. Cette expérience ne nécessitant ni d’appareils coûteux ni de résolution spectrale, nous pensons qu’elle pourrait être un outil très utile pour caractériser et comparer différentes molécules et leurs propriétés. Dans un deuxième temps, les conditions des OSSLs pour obtenir une émission continue sont étudiées théoriquement par des simulations numériques d’équation de taux et des démonstrations analytiques. En prenant explicitement en compte le rôle de la cavité dans les différentes dynamiques, cette thèse apporte une vue plus large sur les influences des pertes optiques et photophysiques sur les durées d’impulsions lasers.

Soutenue par Aurélie DESCAMPS

Le 27 janvier 2023

Spécialité : Chimie

Laboratoire : CSPBAT

Directeur de thèse : Marc Lecouvey

Coencadrant : Thibaut Legigan

Résumé : Malgré les nombreux progrès thérapeutiques, le cancer reste la première cause de mortalité en France. Le développement de nouvelles molécules ayant des modes d’action originaux représente un intérêt majeur pour la chimiothérapie, dont l’efficacité se retrouve limitée face aux phénomènes de résistance rapidement mis en place par les cellules cancéreuses. Les bisphosphonates azotés (N-BPs) sont des inhibiteurs de la biosynthèse des isoprénoïdes, substrats essentiels à l’activité des protéines GTPases impliquées dans la prolifération et la survie cellulaire. Ces N-BPs démontrent des activités antitumorales prometteuses sur plusieurs lignées de cellules non osseuses mais leur efficacité in vivo est limitée par leurs propriétés physico-chimiques défavorables. Nos travaux consistent à optimiser l’activité anticancéreuse des N-BPs à travers deux grandes approches. D’une part, une étude de relation structure-activité basée sur un motif 1,2,3-triazole substitué à diverse position par une chaîne alkyle ou un noyau phényle nous a permis de déterminer plusieurs triazolo-BPs présentant une activité antiproliférative bien supérieure au zolédronate sur trois lignées de cellules cancéreuses. D’autre part, des prodrogues de l’alendronate dont les fonctions phosphonates sont masquées par des gâchettes activables en milieu intracellulaire ont été conçues. Une prodrogue masquant le N-BP par deux motifs acyloxybenzyles a démontré une affinité réduite pour l’os et libère rapidement l’alendronate en présence d’estérases. Deux autres prodrogues comprenant un ou deux motifs nitrovératryles présentent également une meilleure biodisponibilité et l’activité antiproliférative de l’alendronate est restaurée sur une lignée de cellules tumorales du sein après exposition à un rayonnement de 365 nm. Ces deux approches présentent donc un intérêt prometteur pour cibler les tumeurs non-osseuses in vivo.

Soutenue par Mégane LACAUD

Le 27 janvier 2023

Spécialité : Sciences de la vie et de la santé

Laboratoire : Li2P

Directeurs de thèse : Natacha Bessis et Jérôme Biton

Résumé : Ce travail de thèse avait pour objectif de préciser la place des SLAMFs dans la réponse pro-inflammatoire des Tconv dans la polyarthrite rhumatoïde (PR). Parmi les SLAMFs et les différentes sous-populations des Tconv étudiés, seule la fréquence des cellules SLAMF4+ parmi les lymphocytes effecteurs mémoires (CD4+ Foxp3- CCR7- CD45RA-, Tem) était corrélée positivement à l’activité de la maladie. En outre, nos résultats montrent que parmi les Tem SLAMF4+ seuls ceux exprimant le récepteur de chimiokine CCR5 et la protéine SAP sont liés à l’activité de la PR. Les résultats des expériences de RNAseq et les analyses associées, mettent en avant une surexpression par les Tem SLAMF4+ CCR5+ de gènes associés à une activité cytotoxique (GZMA, GZMB, GZMH, GNLY, PRF1, FASLG, KLRD1?) et à un profil de type Th1 (IFNG, TBX21?). Nos données de cytométrie en flux ont confirmé au niveau protéique (granzyme-B, perforine, granulysine, Tbet, GPR56 et CX3CR1) que les Tem SLAMF4+ SAP+ CCR5+ correspondent à une sous-population de Tconv CD4+ cytotoxique de type Th1. Cette étude décrit pour la première fois une nouvelle sous-population de Tconv cytotoxique, les Tem SLAMF4+ SAP+ CCR5+, et dévoile son lien étroit avec la physiopathologie de la PR. Des études complémentaires seront nécessaires pour déterminer comment cibler cette population et évaluer son implication dans la réponse aux thérapies ciblées de la PR.

Soutenue par Ophélie LARIVIERE

Le 3 février 2023

Spécialité : Sciences de la vie et de la santé

Laboratoire : IBHGC

Directeurs de thèse : Patricia Thoreux-Dumas et Christophe Sauret

Coencadrante : Delphine Chadefaux

Résumé : Lors de déplacements en fauteuil roulant manuel (FRM), le roulement des roues sur le sol induit des vibrations de l’ensemble du FRM qui se transmettent à l’utilisateur. L’analyse des vibrations a montré que l’exposition quotidienne se trouvait dans une gamme de fréquences délétères pour le corps humain. En fonction de la durée d’exposition, ce phénomène peut engendrer des douleurs et pathologies secondaires, mais aussi augmenter la fatigue de l’utilisateur. Alors que le FRM a été développé pour permettre une indépendance à l’utilisateur, les risques induits par l’exposition vibratoire peuvent limiter l’indépendance sociale et le potentiel sportif des utilisateurs. Aujourd-hui, les effets de la configuration du FRM et de la posture de l’utilisateur sur l’exposition vibratoire sont peu compris. Afin de répondre à ces enjeux, ce travail de thèse a pour objectif d’évaluer l’exposition aux vibrations du couple FRM/Utilisateur lors de la propulsion, tant quotidienne que sportive, afin d’alimenter un modèle du couple FRM/Utilisateur. Une attention particulière est portée au développement d’une méthodologie expérimentale robuste vis-à-vis des conditions de propulsion (e.g. qualité du sol, vitesse). Cette problématique de recherche est appliquée aux athlètes en FRM afin d’optimiser leurs performances en vue des JOP 2024, mais la méthodologie et les connaissances développées permettront des transferts au FRM quotidien et à divers matériels sportifs.

Soutenue par Tassnim DARDOURI

Le 6 février 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : L2TI

Directeur de thèse : Mounir Kaaniche

Coencadrant : Gabriel Dauphin

Résumé : Motivée par les avantages des transformées en ondelettes basées sur le concept de lifting ainsi que des réseaux de neurones, cette thèse vise à combiner ces deux outils pour concevoir une nouvelle génération de schémas de lifting reposant sur les réseaux de neurones pour la compression sans perte progressive d’images. Plus précisément, en considérant une structure de lifting non séparable (NSLS), nous avons d’abord recours à un modèle statique de réseau de neurones entièrement connecté (FCNN) pour effectuer les étapes de prédiction et de mise à jour. Ensuite, nous proposons un modèle dynamique adapté au contenu spécifique des images d’entrée. Pour cela, des méthodes d’apprentissage itérative et directe sont développées. Par la suite, nous présentons une approche d’apprentissage conjoint, dans laquelle tous les modèles FCNN utilisés dans les différents niveaux de résolution sont entraînés simultanément. Enfin, nous étudions l’utilisation du réseau de neurones convolutifs (CNN) et construisons une nouvelle architecture multi-tâche pour la conception de la structure de lifting. De plus, une évaluation approfondie des mesures d’évaluation de la qualité d’images dans le contexte des images comprimées basées sur les réseaux neuronaux est menée à la fin de cette thèse.

Soutenue par Caroline PEREIRA

Le 10 février 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : CSPBAT

Directrice de thèse : Céline Falentin-Daudre

Résumé : Les lésions crâniennes causées par des traumatismes et des pathologies, telles que des tumeurs ou des malformations congénitales, nécessitent la reconstruction de prothèses craniofaciales. Le titane (Ti) est l’un des matériaux les plus utilisés pour la cranioplastie. Cependant, ce mono-matériau présente à lui seul de nombreux inconvénients tels que des propriétés mécaniques inappropriées par rapport à l’os. Pour résoudre ce problème, l’idée est d’associer des polymères et des métaux. Développer des structures stratifiées comme des matériaux sandwich composés de deux feuilles de peau métalliques et d’un noyau en copolymère peut être une alternative intéressante pour concevoir des prothèses biomédicales innovantes. Pour éviter le délaminage de la structure Ti/Polymère/Ti, nous proposons de lier chimiquement des chaînes polymères sur des surfaces métalliques en utilisant la technique de « greffage sur » impliquant une molécule d’ancrage sur laquelle le polymère synthétisé par polymérisation réversible par transfert de chaîne par addition-fragmentation (RAFT) est cliqué. De plus, pour conférer des propriétés antibactériennes et d’ostéointégration, des polymères bioactifs tels que le poly(sodium styrène sulfonate) (polyNaSS) et le poly (vinyl benzyl phosphonic acid) (polyVBP) seront greffés sur les surfaces extérieures de notre sandwich.

Soutenue par Sylvain JUNG

Le 22 mars 2023

Spécialité : Sciences pour l’ingénieur

Laboratoire : L2TI

Directeurs de thèse : Laurent Oudre et Damien Ricard

Résumé : Ce travail présente une nouvelle approche permettant de produire un récapitulatif visuel de l’activité physique d’un sujet à l’issue d’un protocole utilisant des capteurs inertiels que nous avons implémenté dans des environnements libres. Grâce à cette nouvelle méthode de visualisation, le comportement humain, en particulier la marche, peut maintenant être présenté de manière condensée sous une forme facile à lire et à interpréter. Les séries temporelles collectées lors du suivi des patients dans des environnements de vie libre étant souvent longues et complexes, notre contribution s’appuie sur une chaîne de traitement innovante composée de méthodes de traitement du signal et d’algorithmes d’apprentissage automatique. Une fois établie, la représentation graphique finale permet de résumer les d’activité présentes dans les données et peut être rapidement appliquée à des séries temporelles nouvellement acquises. En résumé, les objectifs de cette thèse sont : (I) la segmentation des données brutes issues des centrales inertielles en régimes homogènes avec une procédure de détection de ruptures adaptative, (II) la classification de chaque régime selon ses caractéristiques, (III) l’extraction de paramètres de chaque régime de marche, (IV) le calcul d’un score à partir de ces caractéristiques et (V) la construction du résumé visuel final, à partir des scores des activités et de leurs comparaisons à des modèles sains. Ce retour graphique est une visualisation détaillée, adaptative et structurée qui aide à mieux comprendre les événements marquants d’un protocole de marche complexe.

Soutenue par Neige PAULET

Le 12 avril 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directeur de thèse : François Beguin

Résumé : On s’intéresse aux flots d’Anosov, qui forment une famille très importante de systèmes dynamiques chaotiques. La stabilité structurelle de ces flots en fait des candidats privilégiés à une classification des classes d’équivalence orbitale, ce qui est encore aujourd’hui la motivation de nombreux travaux. Les flots d’Anosov sont également remarquables pour les interactions qui apparaissent entre la dynamique du flot et la topologie de la variété qui le porte, et ce particulièrement en dimension trois. Cette thèse s’inscrit dans cet angle d’étude. L’objet principal de cette thèse est de démontrer un résultat permettant de construire des flots d’Anosov en dimension trois en recollant des blocs de constructions. Pour nous, un bloc de construction sera une variété de dimension trois compacte à bord, munie d’un champ de vecteurs, tel que l’ensemble maximal invariant du flot engendré est hyperbolique, et dont le bord est quasi-transverse au champ de vecteurs, c’est-à-dire transverse en dehors d’un nombre fini d’orbites périodiques contenues dans le bord. Dans la première partie de cette thèse, on montre qu’il existe des conditions générales suffisantes pour recoller les bords de blocs de construction et obtenir une variété fermée munie d’un flot d’Anosov induit par le champ de vecteurs initial. Ce théorème de recollement généralise un théorème prouvé il y a quelques années par F. Béguin, C. Bonatti et B. Yu qui considéraient seulement des blocs de constructions dont le bord est transverse au champ de vecteurs. Cette généralisation est naturelle dans la mesure où T. Barbot et S. Fenley ont montré que tout tore incompressible plongé dans un flot d’Anosov en dimension trois est homotope à un tore quasi-transverse au flot. Ce résultat, allié à la décomposition JSJ des variétés de dimension trois permet d’obtenir (modulo des éventuelles singularités) un découpage canonique d’un flot d’Anosov en blocs de construction dont le bord est quasi-transverse au flot. Notre théorème de recollement peut alors se voir comme une sorte de réciproque du théorème de décomposition de T. Barbot et S. Fenley. Dans une seconde partie, on étudie les applications de ce théorème de recollement. On montre un résultat de réalisation de bi- feuilletage quasi-transverse sur un tore incompressible plongé dans un flot d’Anosov transitif. On étudie les propriétés dynamiques des blocs de constructions, et l’on donne un critère nécessaire et suffisant pour qu’un type géométrique abstrait soit réalisé sur une partition de Markov dans un bloc de construction vérifiant de bonnes propriétés. On montre que l’on peut réaliser des complémentaires d’orbites périodiques de flot d’Anosov ou pseudo-Anosov en tant que pièces JSJ de flot d’Anosov transitif. Pour finir on montre que l’on peut, sous des conditions minimales, recoller des pièces découpées le long d’une collection de tores incompressibles plongés dans un flot d’Anosov alignable penché.

Soutenue par Joseph MULLER

Le 13 avril 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directeur de thèse : Pascal Boyer

Coencadrant : M. Naoki

Résumé : L’étude de la cohomologie des variétés de Shimura et des espaces de Rapoport-Zink devrait révéler des liens étroits avec les correspondances de Langlands, respectivement globales et locales. Cette cohomologie est en principe difficile à comprendre, en raison de la complexité inhérente à la géométrie de ces espaces. Néanmoins, il existe une certaine classe d’espaces de Rapoport-Zink, appelés «de type Coxeter», qui admettent une stratification très concrète par des variétés de Deligne-Lusztig dont la combinatoire est décrite par l’immeuble de Bruhat-Tits d’un groupe p-adique sous jacent. Les variétés de Deligne-Lusztig ont été étudiées indépendamment dans le contexte de la théorie des représentations des groupes finis de type de Lie, domaine dans lequel leur cohomologie joue un rôle essentiel. Dans cette thèse, nous proposons d’exploiter la littérature sur la cohomologie des variétés de Deligne- Lusztig afin d’en déduire les conséquences sur la cohomologie des espaces de Rapoport- Zink de type Coxeter. Nous appliquons cette stratégie aux cas des espaces de Rapoport-Zink PEL unitaires de signature (1,n-1) en une place ramifiée ou non. Cette approche originale a permis de dévoiler des phénomènes nouveaux, comme la non admissibilité en général de la cohomologie de ces espaces de Rapoport-Zink, et le calcul de la cohomologie du lieu supersingulier des variétés de Shimura associées pour les petites valeurs de n.

Soutenue par Damien GERGONNE

Le 21 avril 2023

Spécialité : Ethologie

Laboratoire : LEEC

Directeurs de thèse : David Sillam Dusses et Virginie Roy

Coencadrante : Chantal Poteaux

Résumé : Les Néotropiques sont une région biogéographique où la biodiversité est très élevée. Des événements géologiques et climatiques majeurs ont modifié les continents et les océans et ont ainsi contribué à la diversification des espèces et à la répartition actuelle des lignées modernes dans cette région. Les termites néotropicaux, et en particulier les espèces humivores, jouent un rôle écologique important, participant aux processus de dégradation de la matière organique dans les sols. Pourtant, leur processus de dispersion et leur phylogéographie sont mal connus. La phylogéographie, qui étudie les relations complexes entre les lignées génétiques, en examinant à la fois les composants historiques et phylogénétiques et leur distribution spatiale, joue un rôle essentiel en tant que lien entre les disciplines de la microévolution et de la macroévolution. L’objectif de cette thèse était d’étudier les processus microévolutifs et macroévolutifs qui ont affecté les populations d’Embiratermes neotenicus et d’une espèce proche, E. chagresi, en Amérique du Sud. Ce travail utilise différentes approches, dont des analyses d’ADN mitochondrial et nucléaire, des marqueurs microsatellites et des analyses morphologiques. Le premier chapitre traite de la diversité écologique et taxonomique des termites, de leur évolution et de leur organisation, ainsi que de leur système de reproduction et leurs modalités de dispersion. Le deuxième chapitre se concentre sur la dispersion des individus reproducteurs et les flux génétiques à différentes échelles géographiques chez E. neotenicus. Les résultats ont montré que les distances de dispersion des ailés permettent un flux génétique entre les populations éloignées, mais la structuration génétique au sein de certaines populations indique que ce flux est limité par des barrières géographiques physiques telles que les rivières ou des variables environnementales. Le troisième chapitre traite de la relation phylogénétique entre E. neotenicus et E. chagresi en Colombie. Des différences dans la variation et la structuration du génome mitochondrial et nucléaire ont permis d’explorer le rôle des Andes dans la vicariance. Une zone de contact secondaire où les deux lignées sont génétiquement introgressées a été déterminée à l’ouest de la Colombie. Enfin, le quatrième chapitre traite de l’étude de la phylogéographie d’E. neotenicus et E. chagresi pour une grande partie de leur aire de répartition, à l’échelle de l’Amérique du Sud. Les principales lignées mitochondriales et groupes microsatellites ont été déterminés et ont permis de discuter le rôle des barrières de dispersion comme les Andes ou les systèmes hydrologiques et leurs incursions marines dans la divergence, mais aussi de proposer un scénario biogéographique pour E. neotenicus.

Soutenue par Djoudi OURDANI

Le 25 avril 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : LSPM

Directeur de thèse : Mohamed Belmeguenai

Coencadrant : Yves Roussigne

Résumé : La réduction d’épaisseur des couches ferromagnétiques induit divers mécanismes et phénomènes nouveaux et intéressants, d’amplitude importante en particulier dans les hétérostructures à base de matériaux ferromagnétique (FM)/métal lourd (HM). L’anisotropie magnétique d’interface, l’amortissement non local (induit par pompage de spin) et l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya d’interface (iDMI) sont, entre autres, les exemples les plus importants de ces effets d’interface. Ces derniers sont très prometteurs pour les applications spintroniques, telles que les mémoires magnétiques à accès aléatoire (MRAMs). Afin d’obtenir des dispositifs spintroniques plus rapides, plus denses et plus efficaces avec une consommation réduite d’énergie, ces paramètres magnétiques doivent être bien contrôlés et ajustés en fonction de l’application souhaitée. Ce contrôle peut être réalisé par plusieurs moyens : en choisissant soigneusement la composition des hétérostructures (effet d’épaisseur et/ou nature des matériaux FM et HM), ou via la température en infligeant un traitement thermique ou changer la température environnante ou enfin à travers l’utilisation d’un champ électrique. Ceci constitue les objectifs fixés pour ce travail de thèse. En effet, le contrôle électrique de ces grandeurs et particulièrement intéressant car il pourrait simplifier la conception et améliorer les performances des composants spintroniques. Pour le volet expérimental, nous avons combiné la diffusion Brillouin de la lumière (BLS) avec la résonance ferromagnétique à large bande et la magnétométrie à échantillon vibrant. L’accent a été mis sur l’étude de la corrélation entre ces trois mécanismes, jusqu’à maintenant très peu explorée, qui constitue un réel défi. Enfin, un deuxième volet de cette thèse a été consacré à l’étude de la dynamique des skyrmions, confinés dans des nanoplots magnétiques, à l’aide des simulations numériques Mumax. L’objectif consiste à utiliser les paramètres magnétiques déduits du volet expérimental et permettant de stabiliser des structures en skyrmions pour étudier la faisabilité de la détection de cette dynamique par BLS. Ces structures chirales sont au c?ur des recherches actuelles pour la conception des nouvelles mémoires magnétiques, dites « Racetrack memory » ou encore les portes logiques magnétiques.

Soutenue par Fatemehsadat MOOSAVI

le 31 mai 2023

Spécialité : Sciences pour l’ingénieur

Laboratoire : LSPM

Directeurs de thèse : Mehrdad Nikravech et Touraj Tavakoli

Résumé : Ce travail est dédié à l’application de la photocatalyse solaire pour la dégradation de l’antibiotique cefixime en utilisant des films de TiO2 immobilisés sur des billes en verre. Les expériences ont été réalisées dans un réacteur CPC solaire pilote. Un dispositif plasma à lit fluidisé basse pression a été utilisé pour élaborer des couches de TiO2 et de TiO2 dopé au Mn dans différentes conditions expérimentales : oxygène plasmagène, temps de dépôt et concentration du précurseur. Les techniques de caractérisation SEM, TEM, AFM et DRX révèlent la formation de films de photocatalyseurs nanostructurés couvrant la surface des billes. Des structures polymorphes de TiO2 (anatase et rutile) ont été formées à basse température (< 450 °C). La taille des cristaux des phases anatase et rutile a été estimée à environ 9 ± 1 nm. Une forte adhérence des films de TiO2 a été mise en évidence par l’analyse XPS. Les études de photodégradation du cefixime ont été réalisées sous rayonnement solaire et sous irradiation de lampe UV. Dans les mêmes conditions d’irradiation, une meilleure efficacité de dégradation a été observée pour l’échantillon de TiO2 contenant 16 % molaire de phase rutile dans la structure cristalline. Environ 80 % de la concentration initiale de cefixime a été décomposée après 35 kJ/L d’énergie UV accumulée pendant 4 h d’irradiation. Un temps de dépôt plus long ou une concentration de précurseur de TiO2 plus élevés ou une quantité plus importante de billes recouvertes de TiO2 conduisent à une dégradation plus élevée de cefixime témoignant d’une activité photocatalytique plus élevée liées sans doute au nombre de sites actifs plus élevé. Les catalyseurs de TiO2, ZrTiO2 et VTiO2 élaborés sur des billes de verre par la méthode sol-gel dans un réacteur de micro-mélange rapide de T ont également été testés. Les performances photocatalytiques des films contenant les phases anatase et rutile obtenues par la technique plasma étaient supérieures à celles des films contenant la phase anatase seule obtenue par la méthode sol-gel. La cinétique d’élimination du cefixime a été évaluée dans tous les cas comme étant une réaction du premier ordre. Il a été constaté que les films perdent de leur activité après plusieurs cycles d’utilisation. Afin de réactiver les sites réactionnels, trois méthodes de régénération telles que le lavage à l’eau chaude, le traitement thermique et le lavage dans une solution alcaline ont été examinées. La méthode de l’eau chaude a présenté les meilleures performances. Enfin, le photoréacteur solaire CPC pour le traitement de l’eau a été modélisé à l’aide du logiciel COMSOL Multiphysics.

Soutenue par Axel KERINEC

Le 6 juin 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Giulio Manzonetto

Résumé : Les arbres de Böhm sont historiquement la première notion d’approximation pour le lambda-calcul, ils ont été introduit dans [Barendregt, 1977] pour le lambda-calcul en Appel- par-Nom. Ils jouissent d’un lien intéressant avec l’autre notion d’approximation qu’est l’expansion de Taylor ([Ehrhard and Regnier, 2003]): la forme normale de l’expansion de Taylor d’un lambda-terme correspond à l’expansion de Taylor de son arbre de Böhm. La théorie de l’approximation des programmes est beaucoup moins developpée pour le lambda -calcul en Appel-par-Valeur. Nous présentons la première notion d’arbre de Böhm dans ce contexte, en utilisant le lambda-calcul Appel-par-Valeur étendu par les règles de permutation de [Carraro and Guerrieri, 2014]. Nous constatons que les lambda-termes avec les mêmes arbres de Böhm sont équivalents observationnellement, et nous caractérisons les ensembles d’approximants qui correspondent aux arbres de Böhm de lambda-termes. Ensuite nous caractérisons la solvabilité en utilisant des approximants plus précis. La connexion entre nos arbres de Böhm et l’expansion de Taylor est légèrement différente du cas Appel-par-Nom: ici la forme normale de l’expansion de Taylor d’un lambda-terme correspond à une version normalisée de l’expansion de Taylor de l’arbre de Böhm de ce terme. Dans la seconde partie de ce travail, nous nous intéressons au lambda-calcul en Appel-par-Nom. Nous introduisons les modèles de graphe catégorifiés dans une sémantique bicatégorique basée sur les distributeurs. Ils peuvent être vus comme une catégorification des modèles relationnels traditionnels et pareillement ils peuvent être présentés comme des systèmes de type intersection. Dans ce cadre, nous prouvons un théorème d’approximation: l’interprétation d’un lambda-terme correspond à la colimite filtrée de l’interprétation de ses approximants i.e. à l’interprétation de son arbre de Böhm. Nos modèles sont sensibles aux preuves: l’interprétation ne contient pas seulement les typages mais les dérivations de type. De cette information supplémentaire, comparé aux modèles traditionnels, nous déduisons un théorème de commutation: la forme normale de la dénotation d’un lambda-terme coincide avec la dénotation de son arbre de Böhm. D’une dérivation nous trouvons un approximant minimal avec les bon types et environnement et nous montrons qu’une dérivation dans l’interprétation d’un terme M mais pas dans celle d’un autre terme N induit un approximant de M qui n’approxime pas N . Nous en déduisons la caractérisation de la théorie de nos modèles: cette théorie est B, les interprétations de deux lambda-termes sont isomorphes si et seulement si ces termes ont le même arbre de Böhm

Soutenue par William PACQUET

le 14 juin 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : URB2i

Directeurs de thèse : Kwamivi Mawussi et Laurent Tapie

Résumé : La durée de vie d’une prothèse dentaire est dépendante de nombreux facteurs, liés au patient, au praticien ainsi qu’à la prothèse même. Un des facteurs déterminant pour la longévité de la prothèse est l’intégration prothétique. Il apparaît donc pertinent d’évaluer et comparer les équipements de CFAO dentaire à travers des critères de mesures objectifs et reproductibles. Ce travail de thèse s’appuie sur une démarche scientifique pluridisciplinaire entre l’ingénierie mécanique et l’odontologie. Cette démarche consiste à contrôler la prothèse fabriquée par CFAO à travers des critères métrologiques. Ainsi l’objectif de la thèse est de mettre en place une démarche de rétrocontrôle en comparant la prothèse fabriquée par CFAO avec la prothèse conçue numériquement. Les concepts de la métrologie recommandent une étape de calibration et de validation pour qualifier le protocole et la chaîne de mesure. La phase de calibration repose sur une acquisition radiologique par microtomographie à rayons X. La CAO d’un onlay de référence a été confrontée à l’acquisition tridimensionnelle d’une prothèse obtenue. Pour finir, trois cohortes de différents matériaux accessibles à la CFAO (e.max CAD , Empress CAD et Tetric CAD) ont été comparés.

Soutenue par Boris ENG

le 20 juin 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Damiano Mazza

Coencadrant : Thomas Seiller

Résumé : Cette thèse apporte un éclaircissement sur le travail récent de Jean-Yves Girard intitulé: syntaxe transcendantale. Girard propose une réorganisation et relecture des concepts de la logique mathématique venant de ses travaux précédents sur la logique linéaire, les réseaux de preuve, la ludique et la géométrie de l’interaction. À l’inverse des approches d’explications sémantiques reposant sur le caractère linguistique des entités logiques et leur évaluation, la syntaxe transcendantale propose de partir de la notion de calcul comme primitive afin de reconstruire la logique mathématique, en commençant par les réseaux de preuves de la logique linéaire. La correspondance de Curry-Howard, maintenant connue dans la recherche en informatique théorique, établissait déjà une correspondance formelle entre logique et calcul. Cependant, les liens entre logique et calcul sont encore mal compris. Sont-ils deux facettes de la même notion ? Deux notions différentes qui s’intersectent ? Ou alors deux choses complètement distinctes ? Cette thèse est en accord avec le dernier point de vue : l’une est antique et presque mystique, l’autre est plutôt moderne et pragmatique. Pour comprendre leurs différences et leur rôle, la syntaxe transcendantale propose un point de vue radical : aucune notion primitive de preuve mathématique, de vérité ou de formule n’est supposée. Seul le calcul, à travers un modèle de calcul, appelé « résolution stellaire » dans cette thèse, constitue le matériau élémentaire à travers lequel s’incarnent les concepts logiques. Ce modèle de calcul, proche de la programmation logique, utilise des mécanismes asynchrones et très libres d’unification de termes. Le principal problème auquel s’attaque cette thèse est que la proposition de Girard est plutôt informelle et cryptique. Un grand objectif est donc de clarifier et de proposer des définitions formelles. Un effort particulier est mis dans l’accessibilité de ces idées en proposant un voyage à travers les racines les plus vieilles et élémentaires de la logique et du calcul pour arriver aux questionnements les plus modernes. Les travaux de Girard seront ainsi historiquement et techniquement contextualisés. Le modèle de résolution stellaire sera formelle- ment défini, illustré et commenté. La thèse se conclut par une contribution technique réalisée avec Thomas Seiller : une nouvelle interprétation du fragment multiplicatif de la logique linéaire et une esquisse de comment elle pourrait être étendue.

Soutenue par Polnareph Raphaël WAKAM KOUAMT

Le 26 juin 2023

Spécialité : Sciences de la vie et de la santé

Laboratoire : URB2i

Directeur de thèse : Kwamivi Mawussi

Coencadrant: Aurélie Benoit

Résumé : Contexte. Les systèmes d’attachements (SA) axiaux unitaires supra-implantaires améliorent la rétention et la stabilité des prothèses amovibles complètes mandibulaires retenues (PACR) sur 1 à 4 implants. D’après le Consensus de McGill, la rétention sur 2 implants est la norme. Objectifs. Identifier dans la littérature les travaux sur la rétention, l’usure, la maintenance des SA pour PACR sur 1 ou 2 implants. Evaluer in vitro, pour une PACR sur 1 implant, la rétention initiale, la perte de rétention et l’usure de 3 SA, deux cylindriques (SAC), Locator R-Tx® et Novaloc®, et un boule (SAB). Matériels et méthodes. L’analyse de la littérature a porté sur des articles sélectionnés dans PubMed/Medline. La rétention initiale et la perte de rétention ont été évaluées sur une machine de traction et une de fatigue ; l’usure à l’aide de micro-CT et de loupe binoculaire. Résultats. La revue systématique montre que les SAC ont la meilleure rétention initiale, cet avantage diminue avec le temps et l’usure, sans affecter le besoin en maintenance. Les études in vitro montrent que la plage de rétention initiale est similaire entre SAB et Novaloc® et plus large pour Locator R-Tx®. La perte de rétention de Locator R-Tx® et SAB est précoce et brutale, mais SAB se stabilise rapidement. Seul Novaloc® présente une rétention stable ou accrue. L’usure affecte surtout le dispositif de rétention (DR) du SA. Conclusion. Presque tous les DR testés offrent une rétention supérieure à 5 N, supposée suffisante pour assurer la satisfaction chez la plupart des patients. La perte de rétention et l’usure doivent être prises en considération lors de l’utilisation clinique (remplacement ou activation du DR). Mots-clés. Attachement supra-implantaire, Attachement boule, Attachement cylindrique, Prothèse amovible implanto-retenue, Rétention, Perte de rétention, Usure.

Soutenue par Fatma BEN BAHA

Le 3 juillet 2023

Spécialité : Sciences pour l’ingénieur

Laboratoire : LSPM

Directeurs de thèse : Jean-Philippe Passarello et Mounir Ben Amar

Résumé : L’objectif de ce travail était d’étudier la cavitation au sein de réacteurs de type T de mélange utilisés pour la synthèse de nanomatériaux. L’étude comporte un volet expérimental et numérique, visant à comprendre le comportement hydrodynamique de l’écoulement polyphasique du solvant, ici de l’eau pure. Pour cela, nous avons développé un dispositif expérimental fiable permettant de réaliser des mesures in situ de taille et de concentration sur des suspensions de particules ou bulles de vapeur dans un fluide en écoulement turbulent par SLS / DLS (diffusion statique et dynamique de la lumière). Un protocole de mesure a ensuite été mis au point à l’aide de billes de latex calibrées, finalement étendu aux bulles de vapeur. Des corrélations ont été établies d’une part entre le diamètre des particules et les courbes ACF (fonction d’autocorrélation), et d’autre part entre la concentration en centres diffusants et l’intensité diffusée. Enfin, à l’aide de l’appareillage et de la méthodologie développée, nous avons étudié la cavitation dans le T de mélange en faisant varier le nombre de Reynolds, la géométrie de la chambre de mélange (avec ou sans dôme) et la longueur de la jambe de sortie. Les résultats ont été analysés et interprétés notamment à l’aide de CFD ANSYS Fluent. Des conditions prometteuses pour un fonctionnement optimisé du T de mélange ont été identifiées.

Soutenue par Dina Faneva ANDRIANTSIORY

Le 7 juillet 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Mustapha Lebbah

Co-encadrant : Joseph Bengeloun

Résumé : Plusieurs méthodes d’apprentissage non supervisé de clusterings de données multidimensionnelles nécessitent la spécification du nombre souhaité de clusters ou le nombre d’éléments des clusters. Ces paramètres introduisent donc un certain degré d’arbitrarité qui remet en question la qualité du clustering. Pour résoudre ce problème, nous introduisons une nouvelle approche adaptée aux ensembles de données tensorielles d’ordre 3 et qui étudient les tranches matricielles de ces données tensorielles. Nous présentons différentes méthodes, notamment, le Clustering Multi-Tranches (Multi-Slice Clustering – MSC), son extension pour la détermination de plusieurs clusters, et le Clustering Multi-Directionnel via Matrice d’Affinité (Multiway Clustering via Affinity Matrix – MCAM). La méthode MSC vise à trouver les tranches signal qui se trouvent dans un sous-espace de dimension inférieure, et qui modélise ces tranches similaires. Notre algorithme MSC pour les tenseurs de rang-1 est corroboré par une preuve théorique. Nous analysons chaque dimension, ou chaque mode des données, indépendamment les unes des autres, et effectuons une décomposition spectrale de chaque tranche de notre tenseur. Puis, nous définissons une mesure de similarité entre les tranches. Cette mesure sera bornée par un seuil de précision à partir duquel nous identifierons un cluster. Le produit cartésien de deux clusters de deux differents modes fournit le biclustering et le produit cartesien de tous les clusters des trois modes fournit le triclustering. L’efficacité de cet algorithme est démontrée sur des ensembles de données synthétiques et réelles. Un deuxième résultat à signaler est la méthode MSC-DBSCAN qui est une version améliorée de la méthode MSC. Elle est plus performante pour les ensembles de données qui ont des rangs quelconques (r = 1) selon la décomposition dite CP (restant sur des tenseurs d’ordre 3). L’algorithme est capable d’identifier plusieurs clusters parmi les tranches signal. La méthode MCAM recherche la partition complète des données tensorielles d’ordre 3, en traitant chaque mode indépendamment. Une fois de plus, le modèle est basé sur la similarité entre les tranches du tenseur en étudiant l’étalement des données de chaque tranche. La méthode construit une matrice d’affinité/similarité sur laquelle nous appliquons des méthodes avancées de clustering. Il existe plusieurs algorithmes performants de clustering qui peuvent être appliqués à la matrice de similarité pour y identifier des groupes similaires. La combinaison des clusters des trois modes permet d’obtenir le clustering multidirectionnel souhaité. Notre algorithme est testé sur des ensembles de données synthétiques et réelles. Nous comparons ses performances avec d’autres algorithmes connus et prouvons sa pertinence. Pour le passage à l’échelle, nous introduisons la version parallèle de l’algorithme MSC avec un système de mémoire distribuée. En raison de la manière particulière dont il est mis en oeuvre, le MSC s’adapte bien à ces calculs de performances en utilisant Messages-Passing Interface (MPI) pour la communication entre les processeurs. Nous trouvons une méthode pour distribuer les jeux de données tensorielles qui nous permet d’avoir une performance significative. Nos expériences confirment alors un strict gain de temps/performance pour des données de grandes tailles. Ceci est un autre point fort de notre travail. La nouvelle méthode devrait s’exporter à nos autres algorithmes qui s’avèrent également tous adaptés au passage à l’échelle, et pourrait s’appliquer sûrement à d’autres encore au-delà de notre schéma.

Soutenue par Moussa ZIGGAF

Le 10 juillet 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directeurs de thèse : Fayssal Benkhaldoun et Imad Elmahi

Co-encadrant : Imad Kissami

Résumé : Cette thèse présente une étude portant sur le développement et l’efficacité du schéma des Volumes Finis Caractéristiques (FVC) sur des maillages non structurés en 2D et 3D, pour la simulation de deux types d’écoulements : les écoulements d’eau peu profonde, décrits par les équations de Saint-Venant (également connues sous le nom d’équations de l’eau peu profonde), avec des configurations monocouche et multicouches, ainsi que les écoulements de gaz, modélisés par les équations d’Euler. Le schéma FVC se révèle prometteur en offrant une précision accrue au premier ordre et une meilleure représentation des phénomènes physiques. Un code de calcul basé sur ce schéma a été développé pour résoudre les équations correspondantes, et une discrétisation bien équilibrée du schéma FVC a été proposée pour le modèle d’eau peu profonde, permettant de prédire l’application du code à des problèmes avec des termes sources importants et une irrégularité du fond. Différents cas test ont été exécutés pour évaluer la simulation numérique des écoulements à surface libre ainsi que les écoulements de gaz. Ces évaluations ont consisté en des comparaisons entre les résultats numériques et des solutions analytiques ou des données expérimentales. Les comparaisons effectuées confirment la fiabilité, la précision, la stabilité et la robustesse du code et du schéma proposés, ainsi que l’efficacité des techniques utilisées pour traiter les conditions aux limites. Les résultats obtenus lors des différents cas test sont satisfaisants, ce qui permet d’envisager avec confiance l’application à grande échelle, notamment dans des domaines tels que le transport de polluants dans le détroit de Gibraltar. En résumé, cette étude démontre la fiabilité du schéma FVC sur des maillages non structurés pour la résolution des équations de conservation, telles que les équations d’Euler et les équations d’eau peu profonde. Ce schéma offre une solution robuste et précise pour une large gamme d’écoulements et de configurations de fond.

Soutenue par Souhail MAAZIOUI

Le 11 juillet 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directeurs de thèse : Fayssal Benkhaldoun et Driss Ouazar

Co-encadrant : Mohamed Boubekeur

Résumé : La pulpe de minerai de phosphate est une suspension de particules insolubles de roche de phosphate, matière première principale des engrais et de l’acide phosphorique, dans une phase continue d’eau. Cette suspension a un comportement d’écoulement non newtonien et manifeste une contrainte seuil à l’approche d’une vitesse de cisaillement de zéro, ce qui peut être défini comme un comportement viscoplastique. Premièrement, nous avons proposé une méthodologie novatrice pour gérer la simulation numérique des écoulements viscoplastiques, basée sur un algorithme d’initialisation multigrille conjointement avec la procédure SIMPLE. En employant le solveur proposé en combinaison avec l’équation de régularisation de Papanastasiou, nous avons choisi le cas d’écoulement en cavité carrée entraînée par le couvercle et l’écoulement en pipeline comme cas d’études pour validation et discussion. De ce fait, nous avons examiné l’influence du nombre de Bingham et du nombre de Reynolds sur l’apparition des zones rigides et les caractéristiques des vortex dans le domaine d’écoulement. En ce qui concerne les écoulements viscoplastiques, nos expériences montrent que notre approche basée sur l’utilisation de la méthode de multigrille comme procédure d’initialisation apporte une contribution significative en surpassant la méthode classique à grille unique. Par la suite, nous avons choisi diverses teneurs et concentrations en minerai de phosphate pour cette étude rhéologique. Nous avons établi des protocoles expérimentaux pour déterminer les caractéristiques principales de ces fluides complexes et avons établi des modèles rhéologiques appropriés dans le but de simuler l’écoulement numérique dans un pipeline cylindrique. Les rhéogrammes de ces boues ont été obtenus à l’aide d’un rhéomètre rotatif et ont été modélisés avec précision en utilisant les modèles couramment employés pour le comportement pseudo-plastique à seuil. Les résultats démontrent que la concentration en solides d’un mélange solide-liquide peut être augmentée tout en conservant une viscosité apparente souhaitée. Par la suite, un nouveau modèle rhéologique pour l’écoulement des suspensions phosphate-eau a été proposé et s’est révélé être en accord avec les données expérimentales. Le modèle proposé a ensuite été intégré au code numérique OpenFoam. Les résultats démontrent que le modèle est capable de reproduire le comportement rhéologique des suspensions de phosphate à faibles et hautes concentrations en le comparant avec des modèles adaptés pour la modélisation du comportement rhéologique des suspensions de phosphate. Le modèle proposé peut offrir une voie pour la simulation précise et la gestion des écoulements de boue de phosphate. Les contributions globales de ce travail comblent une lacune significative dans la compréhension et la simulation actuelles de l’écoulement de la boue de minerai de phosphate.

Soutenue par Hugo SPIRIDIGLIOZZI

Le 12 juillet 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : LSPM

Directeurs de thèse : Frédéric Schoenstein et Andrei Kanaev

Résumé : Les travaux de cette thèse portent sur l’élaboration de céramiques transparentes MgAl2O4 à microstructures fines, pour des applications dans le domaine des matériaux résistants aux rayonnements ionisants. Ces matériaux requièrent simultanément une haute densité relative permettant leur transparence, et des grains à l’échelle nanométrique offrant une tolérance accrue aux rayonnements ionisant en piégeant et recombinant les charges induites aux joints de grains. Différentes poudres commerciales de spinelle ont été consolidées par spark plasma sintering (SPS). Une étude paramétrique du procédé SPS a montré que les conditions de frittage déterminantes sont le couple pression appliquée ? température. En particulier, l’utilisation de hautes pressions à basse température (1GPa et 1000°C) a permis d’élaborer des céramiques de transparence proche de la limite théorique (87%), avec une croissance granulaire limitée (115 nm).Afin d’améliorer encore les caractéristiques de nos matériaux, en particulier en réduisant leur taille de grains, nous avons développé deux voies de synthèse pour l’élaboration de nanopoudres de MgAl2O4. La synthèse par voie polyol a permis d’obtenir des cristallites de 7 nm, avec une composition MgO·nAl2O3 contrôlable dans la gamme 0,716 = n = 5. La synthèse par imprégnation liquide d’alumine nanofibreuse a conduit à des nanopoudres de 8 à 20 nm selon l’état cristallin initial de l’alumine ; en particulier, l’utilisation d’Al2O3 amorphe a permis l’élaboration de spinelle MgAl2O4 inverse pour la première fois. L’étude préliminaire du frittage de ces poudres a donné des résultats prometteurs avec une transparence partielle. Nous avons également étudié la phénoménologie durant le SPS, avec l’ajout du conducteur ionique Ta2O5, qui a permis de mettre en évidence la formation de points chauds. La caractérisation des défauts dans nos matériaux par des techniques physique peu répandues dans notre domaine a révélé des défauts intrinsèques découlant directement de la technique SPS. Enfin, nous avons évalué le comportement à l’irradiation He+ de céramiques choisies afin d’étudier leur tolérance à de tels rayonnements ionisants.

Soutenue par Nicolas CAHUZAC

Le 13 juillet 2023

Spécialité : Physique

Laboratoire : LPL

Directeurs de thèse : Anne Amy-Klein et Christof Janssen

Co-encadrant : Benoit Darquie

Résumé : Nous avons développé deux spectromètres moyen infrarouge (MIR) qui combinent très haute résolution, accordabilité, sensibilité de détection et contrôle de la fréquence absolue. Le premier utilise un laser à cascade quantique (QCL) à 10,3 μm, asservi en phase sur un peigne de fréquences lui-même stabilisé sur un laser ultra-stable à 1,55 μm transmis par fibre depuis le LNE-SYRTE, où il est calibré sur des étalons primaires. On obtient un QCL de largeur ~0,1 Hz, avec une stabilité meilleure que 2×10^(-15) de 0,1 s à 10^4 s, et une incertitude relative en fréquence dans la gamme des 10^(-15). La spectroscopie d’absorption saturée du méthanol en cavité Fabry-Perot a permis d’atteindre des résolutions de ~15 kHz, des incertitudes statistiques sur les fréquences d’absorption de ~100 Hz et des incertitudes systématiques <1 kHz, soit 1 ordre de grandeur de mieux que les précédents travaux au LPL sur le méthanol. Nous avons développé un second spectromètre pour l’étude de l’ozone en cellule. Un QCL à 9,5 μm également stabilisé sur une référence de fréquence transmise par fibre depuis le LNE-SYRTE a permis d’observer les premières raies d’absorption saturée de l’isotopologue principal de l’ozone. Les résolutions obtenues sont sub-megahertz, et les incertitudes sur le pointé de raie sont de quelques 10 kHz, soit 1 à 2 ordres de grandeur meilleures que la littérature. Ces développements ouvrent la voie à la spectroscopie MIR d’une variété croissante de molécules polyatomiques pour réaliser des tests de physique fondamentale et explorer les limites du modèle standard, et à la fourniture de données spectroscopiques de plus en plus précises d’espèces d’intérêt atmosphérique ou astrophysique.

Soutenue par Vivien MORIS

Le 19 juillet 2023

Spécialité : Sciences de la vie et de la santé

Laboratoire : CSPBAT

Directrice de thèse : Céline Falentin-Daudre

Résumé : Ce travail a mis en application le travail du Dr Mylan Lam ayant permis la fonctionnalisation des surfaces de silicone par le poly(styrène sulfonate) de sodium – polyNaSS grâce à la seule utilisation des irradiations UV à 365 nm. L’analyse de la biocompatibilité a été effectuée en plusieurs étapes. Premièrement, une méthode de décollement du biofilm a été élaboré afin de dénombrer les bactéries du biofilm. Le traitement aux ultra-sons s’est avéré être le plus efficace pour remplir ce rôle.. Les implants en silicone greffés par polyNaSS ont été testés in vitro au contact du S.Epidermidis avec la création d’un biofilm. Une diminution de 61% de la quantité de bactéries dans le groupe polyNaSS comparé au silicone témoin a été mesuré. La deuxième étape était l’analyse in vivo de la biocompatibilité. Au total 17 lapins ont été opérés. Chaque lapin était son propre témoin avec des implants en silicone greffés par polyNaSS et des implants en silicone témoin. Les lapins ont été réopérés après 2 mois pour effectuer l’explantation et les prélèvements. L’analyse histologique retrouvait une épaisseur membranaire identique dans les groupes. L’analyse des marqueurs de l’inflammation (interleukine 8, Interféron ?, Collagène, Alpha SMA, Vimentine, Interleukine 10, TNF Alpha) retrouvait des valeurs inférieures dans le groupe polyNaSS comparées au groupe témoin. Pour conclure, le greffage du polyNaSS à la surface de silicone entraine une diminution de l’inflammation autour de l’implant et favorise sa bio-intégration. La question sera de savoir si un tel greffage chimique permettra de diminuer cliniquement les complications des prothèses mammaires (coques, infections, cancers de la membrane).

Soutenue par Abdon DE ANDRADE MOUTINHO NETO

Le 26 juillet 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directeur de thèse : Thomas Duyckaerts

Co-encadrant : Jacek Jendrej

Résumé : Cette thèse s’inscrit dans l’étude qualitative des multi-solitons d’une équation d’onde non linéaire unidimensionnelle connue sous le nom de mòdele f6. Ce modèle a des applications en théorie de la matière condensée, en physique des hautes énergies et en cosmologie. Les solitons associés à ce modèle sont connus sous le nom de kinks et antikinks, et tous deux sont les uniques solutions stationnaires non constantes du modèle f6 ayant une énergie finie. Dans la première partie de la thèse, nous décrivons toutes les solutions du modèle f6 satisfaisant une condition aux limites avec une énergie proche du minimum. Nous allons prouver que chacune de ces solutions est une petite perturbation d’une somme de deux kinks en mouvement pendant un grand intervalle de temps. Nous analysons également le mouvement de ces solitons comme un problème à deux corps en utilisant un système différentiel ordinaire explicite. Nous prouvons que le déplacement des deux kinks est une petite perturbation de la solution de ce système différentiel ordinaire pendant un grand intervalle de temps. Dans la deuxième partie de la thèse, nous analysons la collision entre deux kinks du modèle f6. Nous prouvons que la collision est presque élastique, ce qui est inattendu puisque ce modèle est non intégrable. Nous estimons le défaut produit par la collision dans la vitesse de chaque soliton et dans la taille du résidu. Nous prouvons que la taille du défaut est d’ordre inférieur au polynôme pour une faible vitesse entrante.

Soutenue par Pierre LE JEUNE

Le 3 octobre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : L2TI

Directrice de thèse : Anissa Mokraoui

Résumé : La plupart des contributions en Détection d’Objets Few-Shot (FSOD) évaluent leurs méthodes uniquement sur des images naturelles, ne garantissant pas la transférabilité de leur performance à d’autres types d’images. Nous démontrons ceci avec une analyse des méthodes FSOD existantes sur des images aériennes et observons un large écart comparé aux images naturelles. Les petits objets, plus nombreux dans les images aériennes, sont responsables de cet écart. Ainsi, nous proposons d’améliorer la détection des petits objets avec un mécanisme d’attention dédié. En plus, nous proposons un nouveau critère de similarité pour boîtes englobantes, adaptatif à la taille. Il améliore l’entraînement et l’évaluation des modèles FSOD, en particulier pour les petits objets. Nous contribuons aussi au FSOD classique avec deux approches distinctes basées sur le metric learning et le fine-tuning. Des résultats impressionnants sont obtenus avec cette dernière méthode, ce qui encourage son application à des scénarios plus complexes comme la détection Few-Shot Cross-Domain. Finalement, nous abordons le déploiement de modèles de détection au sein des systèmes de COSE qui doivent détecter les objets en temps réel sur de très grandes images (plus de 100 mégapixels), avec des ressources de calcul limitées.

Soutenue par Joséphine BRUNIN

Le 13 octobre 2023

Spécialité : Santé et santé publique

Laboratoire : EREN

Directrice de thèse : Emmanuelle Kesse-Guyot

Résumé : Les régimes alimentaires ont un impact considérable à la fois sur le changement climatique et sur l’épuisement des ressources naturelles mais, ils entraînent aussi une répercussion importante sur la santé. Dans un contexte d’urgence, il est plus que nécessaire que tous les acteurs des systèmes alimentaires transitionnent vers des régimes alimentaires durables. Cette thèse propose une évaluation, une caractérisation et une identification des impacts en termes de durabilité des transitions alimentaires sur une période de 4 ans. Pour cela, la description et l’identification des changements alimentaires ont été effectuées. Ensuite, certains facteurs du changement de comportements alimentaires ont été explorés. Pour finir, l’optimisation des changements alimentaires pour atteindre la durabilité a été approchée. Les travaux de cette thèse utilisent les données de la cohorte NutriNet-Santé et plus particulièrement les données collectées lors du projet BioNutriNet. Cette base de données comprend, à la fois pour 2014 et pour 2018, des données relatives aux consommations alimentaires, aux pressions environnementales de ces consommations et aux prix des aliments selon le lieu d’achat tout en distinguant les modes de production (agricultures biologique ou conventionnelle). Ces données permettent d’approcher la durabilité à l’aide du score SDI (Sustainable Dietary Index). De plus, des données de type socio-démographique, d’habitude de vie, anthropométrique ou encore de motivations d’achat alimentaire viennent compléter et détailler nos analyses. Notre travail offre une vision d’ensemble des transitions alimentaires durables sur une durée de 4 ans. Il a mis en évidence, quand ils ont eu lieu, des changements alimentaires plutôt lents vers la durabilité, et ce même si notre population est plus sensible aux questions de santé. De surcroît, cela ne concerne qu’une partie de la population, essentiellement les femmes, les plus jeunes et les plus diplômés. Cela donne la possibilité de mettre en exergue que, même dans une population plutôt sensible, les changements sont encore trop faibles par rapport aux objectifs et à l’état urgence actuel. Le consommateur ou la consommatrice ne semble pas parvenir rapidement aux changements nécessaires de manière individuelle. Il est donc nécessaire de les aider en les accompagnant dans leur transition et de mettre en place des actions de santé publique efficaces et ciblées. De plus, ce travail nous permet également de cibler une population non- encline à changer et d’orienter les politiques publiques en faveur de celle-ci.

Soutenue par Biplab DUTTA

Le 13 octobre 2023

Spécialité : Physique

Laboratoire : LPL

Directeurs de thèse : Athanasios Laliotis et Isabelle Maurin-Karr

Résumé : L’interaction Casimir-Polder entre un atome et une surface macroscopique est une prédiction fondamentale de l’électrodynamique quantique, importante pour les mesures de précision, les technologies quantiques et notre compréhension des propriétés électromagnétiques des matériaux. En champ proche, les interactions Casimir-Polder sont décrites comme l’interaction du dipôle atomique fluctuant avec son image induite par la surface, qui évolue comme -C3/z3, où z est la distance atome-surface et C3 le coefficient de van der Waals. Dans cette thèse, nous étudions théoriquement et expérimentalement l’interaction Casimir-Polder entre un atome de césium fortement excité (atome de Rydberg) et une surface diélectrique. Notre théorie étend les études précédentes pour inclure des termes d’ordre supérieur dans l’interaction atome-surface, au-delà du terme d’interaction dipôle-dipôle étudié dans le travail de Casimir et Polder. En particulier, nous incluons des termes d’interaction quadrupole-quadrupole et dipôle-octupole avec une dépendance en distance de -C5/z5. Nous fournissions également des calculs explicites des coefficients C5 pour la plupart des atomes alcalins courants. Nous décrivons également une nouvelle expérience de réflexion sélective sondant des atomes de Rydberg de Cs (15-17D3/2 et 16-17S1/2) à des distances nanométriques d’une surface de saphir. L’expérience est réalisée dans une cellule à vapeur entièrement en saphir en utilisant une spectroscopie d’excitation par étapes qui comprend une étape de pompage à 6S1/2?6P1/2 (894nm) et une étape de sondage par réflexion sélective à 6P1/2 nS1/2 , nD3/2 avec n=15-17 (~510nm). Afin d’analyser nos spectres expérimentaux, nous étendons la théorie de la réflexion sélective au-delà de l’approximation Doppler infinie, en incluant dans notre analyse la distribution Maxwell Boltzmann des vitesses atomiques. L’ajustement de nos spectres expérimentaux avec nos modèles théoriques nous permet d’extraire le coefficient de van der Waals C3 pour les états excités du césium sondés. Les résultats expérimentaux dépassent nos prédictions théoriques (d’un facteur d’environ 1,5 à 2, selon l’état sondé). Enfin, nous décrivons une nouvelle expérience en cellule mince qui vise à éclaircir le désaccord signalé entre la théorie et l’expérience pour le coefficient C3 et à fournir une première mesure expérimentale du coefficient C5 (étude expérimentale des interactions d’ordre supérieur).

Soutenue par Junko KOSE

Le 20 octobre 2023

Spécialité : Santé et santé publique

Laboratoire : EREN

Directrice de thèse : Valentina Andreeva

Résumé : Si la charge de morbidité des troubles de santé mentale et la multi-morbidité mentale ne cesse d’augmenter, la santé mentale reste insuffisamment prise en compte dans les efforts de santé publique. Ce travail doctoral visait à étudier le lien entre la nutrition et la multi-morbidité mentale et s’articule autour de deux objectifs globaux : 1) étudier le lien entre les apports alimentaires et les troubles de santé mentale relativement répandus ; 2) élaborer un indice épidémiologique de multi-morbidité mentale comprenant les troubles prévalents de la santé mentale, à savoir, les symptômes dépressifs, l’anxiété, les troubles du comportement alimentaire, l’insomnie chronique, les troubles de l’usage de l’alcool et les difficultés cognitives, en vue d’une utilisation en l’épidémiologie nutritionnelle. Dans la cohorte française NutriNet Santé, sur laquelle le présent travail est basé, la susceptibilité de chaque trouble de santé mentale a été mesuré par des questionnaires validés. Les apports alimentaires ont été évalués à l’aide d’enregistrements alimentaires de 24 heures. Les apports en macronutriments et la consommation d’aliments ultra-transformés ont été étudiés en lien avec l’anxiété et les troubles du comportement alimentaire en utilisant des modèles statistiques ajustés (régression linéaire, régression logistique polytomique et analyse de covariance). Dans le cadre de l’élaboration de l’indice de multi- morbidité, les troubles addictifs (troubles de l’usage de l’alcool, du tabac, addictions à l’alimentation et à l’internet) et l’incapacité (score WHODAS 2.0) ont également été mesurés. La taille des échantillons dans les différentes analyses variait de 15 602 à 43 993 adultes. Les résultats ont constaté des associations spécifiques à l’âge et au sexe entre l’anxiété et les apports en macronutriments ; des associations positives entre les apports en glucides complexes et la survenue et la persistance de l’anxiété, et entre la consommation des aliments ultra-transformés et les troubles du comportement alimentaire. Ensuite, nous avons observé que les apports en macronutriments et la différence d’apports chez les personnes souffrant de troubles anxieux et troubles du comportement alimentaire isolés ou comorbides varient en fonction de type de troubles du comportement alimentaire. Les résultats ont également identifié des facteurs socio-démographiques, le mode de vie et l’état de santé associés à la multi-morbidité entre les troubles addictifs. Enfin, un indice général et un indice spécifique au sexe de la multi-morbidité mentale ont été élaborés. Ces indices épidémiologiques ont démontré de meilleures performances prédictives que celles du simple décompte des troubles de santé mentale. Ce travail de doctorat a permis de faire progresser les connaissances sur l’association complexe entre la nutrition, la santé mentale et la multi-morbidité mentale. Les résultats pourraient servir de base à de futures recherches longitudinales et interventionnelles, ainsi qu’à des programmes de prévention primaire et secondaire.

Soutenue par Daria PCHELINA

Le 26 octobre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Thomas Fernique

Résumé : Comment empiler un nombre infini d’oranges pour maximiser la proportion de l’espace couvert ? Kepler a conjecturé que l’empilement des «balles de canon» est optimal. 400 ans se sont écoulés avant que cette conjecture soit démontrée par Hales et Ferguson dont la preuve comporte 6 papiers et des dizaines de milliers de lignes de code informatique. Comment arranger un nombre infini de pièces de monnaie de 3 rayons différents sur une table infinie pour maximiser la proportion de la surface couverte ? Un arrangement de disques est dit triangulé si chacun de ses «trous» est borné par trois disques tangents. Connelly a conjecturé que si de tels arrangements existent, l’un d’eux maximise la proportion de la surface couverte; cela est vrai pour les arrangement unaires et binaires. Dans cette thèse, nous étudions diverses techniques utilisées dans la preuve de la conjecture de Kepler ainsi que dans d’autres résultats importants de le domaine des arrangements de disques et de sphères, tels que la redistribution de la densité locale basée sur la recherche par l’ordinateur et l’arithmétique d’intervalles. Cela nous permet de prouver l’assertion de la conjecture de Connelly pour 31 triplets de rayons de disques triangulés et de la réfuter pour 45 autres triplets. En outre, nous obtenons des bornes précises sur la densité locale des cellules simpliciales dans les empilements à 2 sphères.

Soutenue par Carole PORRIER

Le 3 novembre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeurs de thèse : Thomas Fernique et Alexandre Blondin Masse

Résumé : Un pavage du plan est composé d’ensembles fermés qui couvrent le plan entier sans trou ni chevauchement. On étudie des pavages quasipériodiques : bien qu’ils ne soient pas périodiques, on y trouve partout les mêmes motifs finis et leurs propriétés peuvent être assez fortes. On commence par se pencher sur les pavages « HBS », dérivés des pavages de Penrose, dont on fait un état de l’art avant de décrire de nouvelles propriétés. Ces pavages et des substitutions sont ensuite utilisés pour trouver la “fonction feuille’’ des pavages kites and darts de Penrose : on construit dans les graphes de Penrose une famille de sous-arbres induits « pleinement feuillus » arbitrairement grands, c’est-à-dire ayant le plus grand nombre possible de feuilles à nombre de sommets n fixé. On note ce nombre de feuilles L_P2(n) pour tout entier naturel n, et la suite des L_P2(n), pour n entier naturel, est appelée fonction feuille des graphes de Penrose. On en donne la formule. Les barres d’Ammann ayant également joué un rôle dans l’étude du problème ci-dessus, on tente de mieux les comprendre via la notion de sous-périodes. Ces dernières découlent d’un schéma de coupe et projection permettant de définir certains pavages, dont les pavages de Penrose par losanges. On définit alors une méthode permettant de trouver des barres d’Ammann pour de nombreux pavages, en construisant des jeux de tuiles décorées, qui sont apériodiques. Enfin, la question des règles locales, également liée aux sous-périodes et substitutions, permet par ailleurs de construire un jeu de tuiles de Wang associé aux pavages golden octagonal, ainsi qu’une partition de Markov pour une rotation cartésienne sur un tore 2-dimensionnel, offrant une représentation symbolique de ces pavages.

Soutenue par Adbelmalek MOUAZER

Le 6 novembre 2023

Spécialité : Informatique médicale

Laboratoire : LIMICS

Directeur de thèse : Jean-Baptiste Lamy

Coencadrante : Karima Sedki

Résumé : Le Bilan Partagé de Médication (BPM) est une solution pour limiter la poly-médication problématique. Il s’agit d’une évaluation structurée du traitement médicamenteux d’un patient dans le but d’optimiser son utilisation. Le BPM est une mission chronophage et cognitivement complexe. Dans cette thèse, nous nous sommes fixés pour objectif de développer un système d’aide à la décision (SADC) efficace pour la réalisation des BPM. Pour cela, nous proposons de combiner une approche basée sur des règles avec une approche visuelle pour contextualiser et rendre facilement accessible l’information aux professionnels de santé. A cet effet, nous avons suivi une méthodologie rigoureuse s’appuyant sur une analyse de la littérature des SADC existants et des outils de gestion de la poly-médication chez les patients âgés. Nous proposons dans cette thèse le développement, l’intégration et la combinaison d’un système expert et d’une méthode de visualisation des interactions médicamenteuses dans un SADC. Une évaluation qualitative a été réalisée via des focus groupes et un atelier aupés des professionnels de santé et a montré l’intérêt et l’enthousiasme des médecins et des pharmaciens à pouvoir utiliser le SADC dans leur routine clinique. Par ailleurs, nous proposons démarche d’évaluation rigoureuse afin de montrer l’utilité et l’efficacité du SADC incluant un protocole d’évaluation sur des cas cliniques et un protocole d’évaluation en situation clinique réelle. Notre pensons que l’intégration des différentes approches exposées dans cette thèse permettra d’améliorer significativement le support aux décisions cliniques complexes liées à la poly-médication chez les patients âgés.

Soutenue par Ken Axxel CASTILLO ARVIZU

Le 6 novembre 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : LSPM

Directeur de thèse : Jocelyn Achard

Coencadrant : Riadh Issaoui

Résumé : Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse ont porté sur la synthèse de films de diamant monocristallin épais, dopés au bore et de haute qualité cristalline en utilisant un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes (MPACVD). Le diamant, matériau semi-conducteur à grand gap et reconnu pour ses propriétés exceptionnelles notamment dans le domaine de l’électronique de puissance, permet le développement de composants aux propriétés prometteuses en termes de densité de courant, de tenue en tension et de fonctionnement à température élevée. Par ailleurs, la possibilité de faire croître des films épais fortement dopés au bore a ouvert la voie à la réalisation de composants verticaux tout- diamant. Néanmoins le manque de disponibilité de substrats monocristallins de taille supérieure à 4×4 mm² avec des densités de défauts étendus relativement faibles freine encore son développement. Les objectifs de ce travail étaient de développer des stratégies de croissance permettant de limiter, voire réduire les densités de dislocation et d’augmenter la taille des substrats de diamant. Les résultats obtenus suggèrent que la croissance d’une couche p+ directement sur un substrat HPHT avant le dépôt de la couche active p- permet d’améliorer la qualité cristalline en induisant des niveaux de contrainte qui limitent la propagation des dislocations et conduit à une amélioration globale de la qualité du matériau. Nos travaux ont également permis de réaliser des avancées significatives dans le développement de techniques de croissance latérale conduisant à un élargissement notable de la taille des substrats fortement dopés au bore. Ces conditions de croissance ont pu être utilisées de manière à infléchir la direction de propagation des dislocations comme cela avait déjà été fait dans du diamant intrinsèque et elles ont permis de mettre en évidence l’importance du choix du substrat et aussi le rôle important de l’oxygène en phase gazeuse.

Soutenue par Nicolas GRENECHE

Le 20 novembre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Christophe Cerin

Résumé : Le sujet de la thèse «Elasticité des infrastructures HPC conteneurisées : Résonance entre le HPC et le Cloud» évalue l’opportunité d’emprunter certaines propriétés du Cloud pour les transposer dans les environnements HPC. Nous avons commencé par réaliser une preuve de concept en mettant l’ordonnanceur HPC Slurm en conteneurs pour l’instancier sur un Cloud orchestré par Kubernetes. Nous avons testé deux déploiement 1) entièrement sous forme de conteneurs et 2) en hybride comme extension en Cloud d’un cluster HPC physique. Nous avons poursuivi notre travail en formalisant une méthode pour conteneurisé n’importe quel ordonnanceur HPC et lui faire profiter de la propriété de passage à l’échelle dynamique sur une infrastructure Cloud. Nous avons testé cette méthode sur trois ordonnanceurs HPC majeurs : Slurm, OpenPBS et Oar. Enfin, nous avons développé un contrôleur spécialisé pour Kubernetes qui automatise la création de nouveaux noeuds de calcul conteneurisés en fonction de la charge de travaux de l’ordonnanceur. A l’issue de notre travail, nous avons donc réussi à ajouter des propriétés de reproductibilité, cohabitation et passage à l’échelle automatique aux environnements HPC.

Soutenue par Chaimaa MAHI

Le 20 novembre 2023

Spécialité : Sciences pour l’ingénieur

Laboratoire : LSPM

Directeur de thèse : Fabien Benedic

Coencadrante : Corinne Duluard Curley

Résumé : Cette thèse vise l’étude de la synthèse de films de diamant possédant différentes microstructures par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasmas micro-ondes en utilisant un système de dépôt à sources plasmas ponctuelles et leur caractérisation pour des applications spécifiques. Il s’agit dans un premier temps d’évaluer les potentialités de films de diamant nanocristallin produits à basse température sur des substrats de TA6V en vue d’applications biomédicales et sur des substrats en verre pour des applications optiques. Dans un second temps, les aptitudes du système de synthèse pour élaborer des films de diamant polycristallin, puis monocristallin, sont démontrées avec succès en adaptant convenablement les paramètres du procédé tels que la pression, la température et la position du substrat, la composition du mélange gazeux. Dans un troisième temps, le dopage des couches de diamant monocristallin avec des atomes d’azote afin de créer des centres NV est investigué en vue d’applications dans les technologies quantiques, notamment en magnétométrie, tirant profit des faibles vitesses de croissance qui peuvent être obtenues. Si le dopage s’avère efficace avec le système de synthèse considéré, la création des centres NV nécessite des post-traitements tels que l’irradiation électronique et l’implantation ionique à l’hélium afin de générer en quantité suffisante et de mouvoir les lacunes de carbone dans les films dopés. Les propriétés de photoluminescence et de spin de ces centres NV sont évaluées et leur aptitude à répondre aux exigences des applications visées est discutée.

Soutenue par Vu NGUYEN DINH

Le 23 novembre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeurs de thèse : Vincel Hoang Ngoc Minh et Gérard Duchamp

Résumé : Ce mémoire est tout entier consacré à la réécriture des inversions dans certaines structures avec produit, leur réarrangements et les contreparties combinatoires de ces transformations pour les partitions d’alphabets c’est à dire l’élimination de Lazard de générateurs (LE) et les formules associées (en particulier dans leurs quotients). Les théorèmes du type (LE) donnent lieu à des formules uniformes pour tous les alphabets et ont des schémas similaires pour les groupes, les monoïdes, les algèbres de Lie et les algèbres associatives avec unité. Ces outils donnent lieu à de nombreux algorithmes implémentables. La forme la plus simple de (LE) se produit dans la catégorie des k-algèbres de Lie (k étant un anneau unitaire), nous nous concentrons sur les monoïdes et les algèbres de Lie et donnons des exemples sur des «smash produits» itérés pour lesquels la réécriture des mots («string rewriting») joue un rôle crucial non seulement dans la compréhension des formes normales, mais encore dans la façon dont on converge vers elles.

Soutenue par Théophile BUFFIERE

Le 27 novembre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeurs de thèse : Lionel Pournin et Philippe Marchal

Résumé : Cette thèse porte sur plusieurs aspects combinatoires et probabilistes des polytopes convexes, et autour d’une famille particulière de polytopes, les zonotopes. La première partie permet de calculer l’équivalent asymptotique du nombre de zonotopes entiers inscrits dans un hypercube de côté n et de dimension d, pour d fixé et pour n tendant vers l’infini. Les zonotopes entiers peuvent être vus comme une généralisation multidimensionnelle des partitions d’entiers. L’équivalent trouvé fait intervenir les zéros non triviaux de la fonction zeta de Riemann. Sont aussi calculés les premiers moments de paramètres tels que la longueur d’une arête aléatoire ou le diamètre du graphe d’un zonotopes pour la distribution uniforme. Dans la deuxième partie, nous considérons les zonotopes entiers dont les générateurs sont dans un cône, et dont les extrémités sont fixées. En éloignant les extrémités l’une de l’autre, un tel zonotope aléatoire uniforme satisfait, en tout point tangent à un hyperplan, non seulement un théorème central limite mais aussi un théorème de limite local. En dimension 2, nous prouvons un théorème de limite fonctionnel pour les fluctuations de la frontière d’un polygone aléatoire uniforme dans un carré dont la longueur du côté tend vers l’infini. Cette limite fait apparaître un terme de dérive identifiée comme une courbe cubique. Finalement, la troisième partie porte sur les polytopes k-équiprojectifs, c’est-à-dire les polytopes de dimension 3 dont toute projection orthogonale non parallèle à une face est un k-gone. Nous donnons une caractérisation des polytopes équiprojectives par leur cônes normaux. Cette caractérisation permet de construire des polytopes équiprojectifs par somme de Minkowski, et de calculer le paramètre k. Grâce à cela et à des bornes sur le nombre de types combinatoires des zonotopes, nous donnons une borne inférieure sur le nombre de polytopes k-équiprojectifs.

Soutenue par Anouk REUZE

Le 1er décembre 2023

Spécialité : Santé et santé publique

Laboratoire : EREN

Directrice de thèse : Sandrine Peneau

Coencadrant : Benjamin Alles

Résumé : L’un des principaux leviers de la transition alimentaire durable consiste à modifier les habitudes alimentaires vers des comportements alimentaires plus durables, tels que le rééquilibrage de consommation entre produits animaux et produits végétaux. Cependant, à ce jour, encore peu d’informations sont disponibles concernant les leviers et freins associés à ces changements alimentaires, notamment en France. Ce travail de thèse vise à explorer, à l’aide d’une approche transdisciplinaire, les facteurs motivationnels et sociodémographiques associés aux changements de comportements alimentaires plus durables, en particulier la réduction de consommation de viande et l’augmentation de consommation de légumineuses. Il a été effectué grâce aux données issues d’une large population d’adultes français de la cohorte NutriNet-Santé. Les données relatives aux changements de consommation alimentaires et aux facteurs motivationnels associés ont été évaluées grâce à un questionnaire soumis en 2018 aux participants de l’étude. Les consommations alimentaires ont été estimées par des enregistrements de 24h ainsi que des questionnaires de fréquence alimentaire. Des données permettant d’estimer l’empreinte carbone des régimes alimentaires ont également été utilisées. Plusieurs motivations principales, telles que la santé, la nutrition, l’environnement, et les préférences alimentaires, ainsi que des motivations plus secondaires, comme celles liées aux influences sociales, ont été associées aux changements de consommation alimentaire de viande et de légumineuses. Des profils sociodémographiques spécifiques associés aux différents motifs de changement alimentaire ont également été mis en évidence. Le processus de réduction de consommation de viande a été caractérisé via l’étude des stades de changement du modèle transthéorique. Des différences dans les facteurs motivationnels et sociodémographiques aux différents stades de changement ont été mises en évidence. La modélisation de l’évolution des consommations alimentaires a permis de conclure que la réduction de consommation de viande s’accompagnait d’un rééquilibrage de consommation entre produits animaux et produits végétaux plus favorables à la santé. Ces changements alimentaires plus durables ont entraîné une réduction de l’empreinte carbone liée au régime alimentaire. Ces résultats mettent en évidence qu’une partie de la population française semble engagée dans des changements de comportement alimentaire au long terme, mais soulignent la nécessité d’efforts importants en termes de promotion de la santé en nutrition pour généraliser les pratiques alimentaires durables à l’ensemble de la population.

Soutenue par Midrel Wilfried NGANDEU NGAMBOU

Le 5 décembre 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : LSPM

Directeurs de thèse : Jocelyn Achard et Alexandre Tallaire

Résumé : Pour saisir les phénomènes physiques qui étaient jusque-là inaccessibles à l’échelle nanométrique il est nécessaire d’avoir des instruments de mesure adaptés à cette échelle. Au cours des dernières années, une nouvelle génération de capteurs quantiques exploitant les spins électroniques associés aux centres azote-lacune hébergés dans le diamant a suscité un vif intérêt, en particulier grâce à la manipulation de leurs propriétés optiques et de spin à température ambiante. Au cours de ces travaux de thèse, l’optimisation du procédé de fabrication des films de diamant contenant de l’azote a été menée afin de créer des ensembles de centres NV répartis dans tout le volume du matériau. De manière spécifique, les conditions de croissance et de post-traitement permettant de maximiser la concentration de centres NV à charge négative ont été étudiées. Le développement d’un processus d’implantation récemment acquis au sein du LSPM, dans le but de créer des centres NV très près de la surface du diamant. En particulier l’impact de l’implantation à haute température est présenté.

Soutenue par Nouha AYADI

Le 7 décembre 2023

Spécialité : Chimie

Laboratoire : CSPBAT

Directeurs de thèse : Marc Lecouvey et Taïcir Ben Ayed

Résumé : Au cours des dernière décennies, le besoin des molécules chirales dans la recherche biomédicale a entraîné le développement d’un grand nombre de méthodes de synthèse asymétriques. L’importance de commercialiser des médicaments ayant un seul énantiomère à encore accentuer la nécessité de développer des procédures générales de catalyse stéréosélectives. Parmi plusieurs procédures, l’organocatalyse a constitué une plateforme importante pour la synthèse asymétrique. Sa valeur a été récemment reconnu par l’attribution du prix Nobel à List et MacMillan. Les recherches dans notre laboratoire se sont concentrées sur le développement d’organocatalyseurs pour les réactions fondamentales de formation de liaisons Carbone-Carbone telles que la réaction d’addition de Michael. En effet, l’addition asymétrique des aldéhydes aux nitroalcènes présente un intérêt particulier puisque la réaction génère deux centres asymétriques contigus. Ainsi, les produits obtenus (nitroaldéhydes) sont des intermédiaires très utiles en industrie pharmaceutique. De nombreuses tentatives ont été menées pour la synthèse des catalyseurs et ont permis de mettre au point une méthode de synthèse simple et généralisable. Cette méthode a pu être appliquée sur divers types de substrats qu’ils soient aliphatiques ou aromatiques permettant d’accéder à une bibliothèque de 10 catalyseurs avec de bons rendements. Nos catalyseurs peptidiques combinant à la fois l’aminocatalyse et l’activation via un acide phosphinique ont montrés des résultats intéressants et les produits de la réaction d’addition de Michael (diastéréoisomères syn) ont été obtenus avec de bonnes énantiosélectivités (jusqu’à 98% e.r) et diastéréosélectivités (jusqu’à 92% r.d) pour une large gamme d’aldéhydes et nitroalcènes. En raison de leur forte solubilité dans l’eau, les catalyseurs ont été facilement recyclés et réutilisés sans perte significative de sélectivité.

outenue par Louis ZIGRAND

Le 7 décembre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Roberto Wolfler Calvo

Coencadrant : Pegah Alizadeh

Résumé : La croissance du Transport à la Demande au sein du marché de la mobilité partagée a été considérable sur la dernière décennie. En particulier, l’entreprise Padam Mobility développe des solutions logicielles permettant de gérer des systèmes de Transport à la Demande depuis 2014 et se trouve actuellement derrière plus de 70 services déployés en France mais aussi en Europe et à travers le monde. En pratique, chacun de ces services produit une quantité importante de données, entre les nombreux trajets réalisés chaque jour par les usagers ou les géolocalisations des conducteurs. Par conséquent, maintenant que le volume de données historiques stockées dans les bases de données de l’entreprise commence à être non-négligeable, il est naturel de se demander si ces données pourraient être utilisées pour améliorer les processus actuels. Pour répondre à cette question, le voyage commence par un nettoyage approfondi du jeu de données historiques associé aux trajets réalisés par les usagers suivi du développement d’outils de visualisation afin de bien comprendre le comportement des utilisateurs. Ensuite, des techniques d’Apprentissage Automatique permettent de pousser cette analyse des données encore un peu plus loin en mettant en place un système de prédiction de la demande qui permet d’estimer les matrices ?Origine-Destination? du jour à venir. En se basant sur cette prédiction, il est possible d’optimiser le planning initial des conducteurs au début de la journée tout en prenant en compte les requêtes qui pourraient être faites par des utilisateurs dans le futur. Cette routine peut être formulée sous la forme d’un algorithme exact ou heuristique : dans les deux cas, les expérimentations menées permettent de montrer qu’il y a un gain significatif en termes de qualité de service en comparaison avec le processus d’optimisation traditionnel qui se base sur des fonctions objectifs sans vision sur le futur. Cependant, cette amélioration des plannings de début de service se construit sur des informations reliées à de potentielles futures requêtes et ne pas les utiliser en post-optimisation serait clairement du gâchis. C’est pour cette raison qu’un nouveau module d’insertion dérivé de cette première étape d’optimisation est proposé et montre des résultats prometteurs sur des instances issues de services réels. En fin de compte, les simulations montrent tout le potentiel du couplage entre les méthodes issues de l’Apprentissage Automatique et de la Recherche Opérationnelle dans le cadre de l’exploitation des données produites par des systèmes de Transport à la Demande car cela permet réellement de mieux utiliser les ressources opérationnelles disponibles.

Soutenue par Xuan Bach NGUYEN

Le 7 décembre 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directrice de thèse : Anne Queguiner Mathieu

Coencadrant : Baptiste Calmes

Résumé : Dans cette thèse, nous étudions les algèbres de Clifford généralisées du point de vue de la théorie des catégories (supérieures). Dans le premier chapitre, nous donnons une introduction à la théorie des infini-catégories et à la théorie des lois polynomiales. Dans Chapitre 2, étant donné un morphisme satisfaisant des conditions appropriées, nous construisons l’adjoint à gauche du foncteur image inverse dérivé entre les infini-catégories d’algèbres dans les infini-catégories dérivées quasi cohérentes. Nous montrons ensuite comment déduire l’existence de l’adjoint à gauche du foncteur image inverse des faisceaux d’algèbres. Dans Chapitre 3, nous définissons d’abord une généralisation de l’algèbre de Clifford de Roby aux lois polynomiales à coefficients dans les algèbres non commutatives. Nous globalisons également cette nouvelle algèbre de Clifford aux schémas. Ensuite, nous définissons sa version dérivée, considérée comme une algèbre dans une infini-catégorie dérivée quasi-cohérente, et nous montrons que son faisceau d’homotopie en degré 0 donne l’algèbre de Clifford classique. Enfin, nous établissons un lien entre l’algèbre de Clifford (dérivée) et l’adjoint à gauche construit au Chapitre 2. Plus précisément, nous montrons que pour un fibré projectif sur un schéma de base quasi-compact quasi-séparé, étant donné une algèbre de Clifford (dérivée) d’une forme polynomiale sur la base, nous pouvons trouver une algèbre de Clifford (dérivée) sur le fibré projectif qui est envoyée sur l’algèbre de Clifford de départ sous l’adjoint à gauche du foncteur image inverse (dérivé).

Soutenue par Fatma DELLA

Le 15 décembre 2023

Spécialité : Chimie

Laboratoire : CSPBAT

Directrice de thèse : Milena Salerno

Coencadrant : Alban Moyeux

Résumé : La tomographie par émission de positons (TEP) est un outil précieux pour le diagnostic de la maladie d’Alzheimer. Cette technique fournit des informations sur la charge amyloïde dans le cerveau. Des molécules radiomarquées reconnaissant spécifiquement les plaques amyloïdes, telles que le [18F]Flutémétamol sont déjà utilisées pour ce diagnostic. Cependant, elles présentent un inconvénient majeur, leur utilisation nécessite la présence d’un cyclotron à proximité du lieu d’examen car leur temps de demi-vie (t1/2) est faible. L’utilisation du 64Cu pourrait être une alternative prometteuse pour le développement de radiotraceurs pour la TEP grâce à son t1/2 de 12,7h. Ainsi, des complexes de cuivre ont été développés ces dernières années dans ce sens. Malheureusement, aucun n’est arrivé au stade des essais cliniques car certains ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique (BHE) et d’autres ont montré une accumulation intracellulaire dans certaines régions du corps (foie, reins, etc.) et/ou une faible élimination du cerveau. Dans ce contexte, l’objectif de notre travail était de synthétiser des complexes de cuivre, stables, capables de traverser la BHE pour pouvoir marquer spécifiquement les plaques amyloïdes. Pour cela, une attention particulière a été portée à la conception de ces ligands. Onze nouveaux ligands et cinq complexes de cuivre ont été synthétisés. Des études physico-chimiques ont permis d’évaluer la stabilité de plusieurs complexes. Ces complexes semblent stables thermodynamiquement. De plus, des tests de cytotoxicité et de marquage sur des coupes de cerveau humain de patients Alzheimer ont montré des résultats encourageants.

Soutenue par Mouna BEN DEROUICH

Le 15 décembre 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directeur de thèse : Ahmed Kebaier

Résumé : Dans cette thèse, nous démontrons que les techniques de «Multilevel Monte Carlo» (MLMC) peuvent être utilisées pour évaluer les prix des options barrières dans des modèles avec des coefficients de diffusion non nécessairement globalement Lipschitz. Dans la première partie, nous considérons un cadre général de modèles unidimensionnels avec des coefficients de diffusion qui ne sont pas nécessairement globalement lipschitziens. Nous introduisons ensuite un schéma d’Euler implicite interpolé pour lequel nous démontrons une convergence forte d’ordre un. Nous analysons également les trajectoires extrêmes du processus de diffusion et de son approximation, et prouvons que la méthode MLMC atteint son régime optimal en O(e-2) pour une précision donnée e. Nous appliquons ces résultats à l’évaluation des options barrières dans le modèle CIR et le modèle de volatilité locale CEV, et développons des formules semi-analytiques pour les densités du minimum et du maximum associés à ces deux processus. Dans la deuxième partie, nous étendons cette approche au problème plus complexe de l’évaluation des options barrières dans le modèle bidimensionnel log-Heston. Nous développons un schéma d’approximation permettant d’analyser la variance de la méthode MLMC combinée à des techniques de pont Brownien. Nous montrons que la méthode MLMC obtenue a une complexité d’ordre inférieur à une méthode de Monte Carlo classique, mais sans atteindre le régime optimal. Enfin, dans la dernière partie nous étudions l’efficacité de la méthode «Gaussian Process Regression» (GPR) pour calculer les prix et les sensibilités d’une option barrière «Down and Out» dans le modèle de Heston. Nous obtenons que la précision de la méthode GPR reste acceptable et fonctionne raisonnablement bien pour l’évaluation des options barrières. Nous développons ensuite des formules analytiques pour calculer les sensibilités Delta et Vega de l’option barrière «Down and Out» pour trois schémas d’approximation différents du modèle log-Heston. Ces procédures nous permettent de quantifier l’incertitude associée à l’utilisation de formules de calcul des sensibilités fournies automatiquement par la méthode GPR entraînée.

Soutenue par Seyed Mohammad Reza MODARESI

Le 15 décembre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Aomar Osmani

Coencadrant : Abdelghani Chibani

Résumé : La segmentation est une étape cruciale dans diverses applications du monde réel telles que l’analyse d’images médicales, la reconnaissance d’activités et la détection d’événements sonores. Elle implique de diviser les données d’entrée en segments plus petits, ce qui induit des modifications dans certaines caractéristiques des données d’entrée. Ce processus introduit au moins deux familles de biais incontrôlables. La première famille de biais est introduite dans le modèle en raison des changements dans l’espace du problème provoqués par la segmentation elle-même. La deuxième famille de biais est causée par le processus de segmentation lui-même, y compris la fixation de la méthode de segmentation et de ses paramètres. Cette thèse présente une nouvelle couche adaptative conçue pour améliorer les modèles de segmentation d’images médicales existants, améliorant ainsi leurs performances. Cette couche adaptative ajuste dynamiquement la taille du champ récepteur en fonction des informations des pixels et de leur voisinage. Ces concepts sont ensuite étendus à des scénarios plus complexes impliquant des types de données hétérogènes, présentant une nouvelle approche de méta-décomposition ou d’apprentissage de la décomposition pour la segmentation. Cette approche atténue les biais implicites tout en permettant une segmentation adaptative pour différents types de données, prenant en compte les variations et les hétérogénéités des données telles que les différences saisonnières dans les activités. Reconnaissant l’impact de la segmentation sur l’espace du problème, la recherche examine les inconvénients des méthodes d’évaluation de pointe, en mettant l’accent sur la nécessité de cadres plus complets qui se concentrent sur des méthodes d’évaluation basées sur des points, négligeant les relations spatiales ou temporelles entre les instances. Pour valider l’efficacité des techniques d’évaluation suggérées et de l’approche de méta-décomposition, des expérimentations approfondies sont menées sur divers ensembles de données réels concrets.

Soutenue par Lounis Hakim BEKKAR

Le 15 décembre 2023

Spécialité : Sciences des matériaux

Laboratoire : LSPM

Directeur de thèse : Mehrdad Nikravech

Coencadrant : Alex Lemarchand

Soutenue par Tan-Sy NGUYEN

Le 18 décembre 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directeur de thèse : Hatem Zaag

Coencadrante : Marie Luong

Résumé : Dans cette thèse, nous abordons les défis liés à l’identification et au diagnostic des lésions pathologiques dans le tractus gatro-intestinal (GI). L’analyse des quantités massives d’informations visuelles obtenues par une capsule vidéo-endoscopique (CVE) qui est un excellent outil pour visualiser et examiner le tractus GI y compris l’intestin grêle, représente une charge considérable pour les cliniciens, entraînant un risque accru de diagnostic erroné. Afin de palier à ce problème, nous développons un système intelligent capable de détecter et d’identifier automatiquement diverses pathologies gastro intestinales. Cependant, la qualité limitée des images acquises en raison de distorsions telles que le bruit, le flou et l’éclairement non uniforme constitue un obstacle significatif. Par conséquent, les techniques de prétraitement des images jouent un rôle crucial dans l’amélioration de la qualité des images acquises, facilitant ainsi les tâches de haut niveau telles que la détection et la classification des anomalies. Afin de résoudre les problèmes liés à la qualité limitée des images causée par les distorsions mentionnées précédemment, plusieurs nouveaux algorithmes d’apprentissage ont été proposés. Plus précisément, les avancées récentes dans le domaine de la restauration et de l’amélioration de la qualité des images reposent sur des approches d’apprentissage qui nécessitent des paires d’images déformées et de référence pour l’entraînement. Cependant, en ce qui concerne la CVE, un défi significatif se pose en raison de l’absence d’une base de données dédiée pour évaluer la qualité des images. À notre connaissance, il n’existe actuellement aucune base de données spécialisée conçu spécifiquement pour évaluer la qualité vidéo en CVE. Par conséquent, en réponse à la nécessité d’une base de données complète d’évaluation de la qualité vidéo, nous proposons tout d’abord la «Base de données axée sur la qualité pour l’endoscopie vidéo par capsule/ Quality-Oriented Database for Video Capsule Endoscopy» (QVCED). Ensuite, nos résultats montrent que l’évaluation de la gravité des distorsions améliore significativement l’efficacité de l’amélioration de l’image, en particulier en cas d’illumination inégale. À cette fin, nous proposons une nouvelle métrique dédiée à l’évaluation et à la quantification de l’éclairage inégal dans les images laparoscopiques ou par CVE, en extrayant l’éclairement de l’arrière-plan de l’image et en tenant compte de l’effet de la mise en égalisation de l’histogramme. Notre métrique offre une performance supérieure à celle de certaines méthodes d’évaluation les plus avancées de la qualité d’image sans référence (NR-IQA), démontrant sa supériorité et sa performance compétitive par rapport aux méthodes d’évaluation de la qualité d’image avec référence complète (FR-IQA). Après avoir effectué l’étape d’évaluation, nous développons une méthode d’amélioration de la qualité d’image visant à améliorer la qualité globale des images. Le nouvel algorithme est basé sur un mécanisme de l’attention croisée, qui permet d’établir l’interaction d’information entre la tâche de l’extraction du niveau de distorsion et de la localisation de régions dégradées. En employant cet algorithme, nous sommes en mesure d’identifier et de cibler précisément les zones spécifiques des images affectées par les distorsions. Ainsi, cet algorithme permet le traitement approprié adapté à chaque région dégradée, améliorant ainsi efficacement la qualité de l’image. Suite à l’amélioration de la qualité de l’image, des caractéristiques visuelles sont extraites et alimentées dans un classificateur pour fournir un diagnostic par classification. La difficulté dans le domaine de CVE est qu’une partie significative des données reste non étiquetée. Pour relever ce défi, nous avons proposé une méthode efficace basée sur l’approche d’apprentissage auto supervisé («Self-Supervised Learning» ou SSL en anglais) afin d’améliorer les performances de la classification. La méthode proposée, utilisant le SSL basé sur l’attention, ont réussi à résoudre le problème des données étiquetées limitées couramment rencontré dans la littérature existante.

Soutenue par Thanh DANG

Le 20 décembre 2023

Spécialité : Mathématiques

Laboratoire : LAGA

Directrice de thèse : Laurence Halpern

Coencadrante : Berangère Delourme

Résumé : Cette thèse de doctorat porte sur des problèmes de contrôle dans lesquels les systèmes sous-jacents sont gouvernés par des équations aux dérivées partielles (EDP) hyperboliques qui modélisent des phénomènes de type onde. De tels problèmes proviennent souvent de problèmes inverses et d’assimilation de données. D’un point de vue numérique, ces problèmes sont difficiles à résoudre. L’objectif du projet ANR AlloWAPP est de développer et d’analyser des méthodes de décomposition de domaines espace/temps pour les résoudre. Dans ce travail de thèse nous considérons le contrôle optimal en volume de l’équation d’onde, et nous avons conçu deux algorithmes de décomposition de domaine en temps : le premier est appelé inherited dans le sens où il utilise des conditions de transmission héritées de la fonction de coût. Le second est une nouvelle version de l’algorithme de Dirichlet-Neumann, conçu pour les équations elliptiques par Bjorstad et Widlund en 1984. Pour les deux, nous prouvons que l’algorithme est bien défini, et étudions la convergence. Nous comparons les résultats théoriques aux résultats numériques par l’application d’un schéma aux volumes finis de Gander/Halpern/Nataf en dimension 1.

Soutenue par Mohamed Nihal MUNSHI

Le 20 décembre 2023

Spécialité : Physique

Laboratoire : LPL

Directeur de thèse : Alexis Fischer

Résumé : Nous démontrons que les OLEDs constituent une alternative crédible et disruptive aux μ-LEDs en nitrure de gallium pour les communications optiques en espace libre. A fin d’identifier ce qui détermine leur bande passante, un modèle basé sur l’analyse en petits signaux spécifique aux OLEDs qui prend en compte les propriétés des matériaux et les paramètres de conception est établi. Des OLEDs sont ensuite fabriquées qui diffèrent par leurs électrodes, leur taille, la durée de vie de fluorescence de leurs émetteurs et le dopage éventuel de l’hétérostructure organique. A partir d’une approche heuristique basée sur une mesure de bruit RIN les bandes passantes des OLEDs sont mesurées. Des bandes passantes de 355MHz et 459MHz dépassant l’état de l’art ont été obtenues avec des OLEDs fluorescentes dopées bleues de tailles 20×20μm² et 40×40μm² respectivement. Comparées au modèle, ces bandes passantes démontrent de bonnes concordances. La modulation de ces OLEDs par multiplexage de fréquences orthogonales et une efficacité spectrale d’environ 8bit/s/Hz a permis d’atteindre des débits de 2,85Gbit/s et 1,85Gbit/s et une efficacité énergétique proche de l’état de l’art de 1pJ/bit. La bande passante obtenue de 459MHz et le débit binaire de 2.85Gbit/s représentent 1,8 fois et 2.5 fois le précédent record de la littérature. Ces avancées, associées à la simplicité de fabrication des OLEDs, à leur impact environnemental et à leur moindre besoin en matières premières essentielles, ouvrent de nouveaux horizons pour les OLED dans le domaine des communications optiques gigabit, avec de nombreuses applications en communication optique aux bus de données optiques et à l’Internet des objets.

Soutenue par Elyes BOUGHATTAS

Le 21 décembre 2023

Laboratoire : LAGA

Directeur de thèse : Olivier Wittenberg

Résumé : Cette thèse est dédiée à l’étude des points rationnels sur les variétés rationnellement connexes. Sur différents corps, nous interrogeons leur existence (principe de Hasse) et leur répartition (densité, approximation faible, approximation forte, obstruction de Brauer-Manin…). Nous commençons par présenter un travail sur l’unirationalité de fibrés en coniques au-dessus de la droite projective sur un corps fini, apportant une réponse partielle à une conjecture de Yanchevskii. Dans un second temps, nous étudions, pour les variétés définies sur un corps de fonctions de courbe algébrique complexe, la rémanence de l’approximation forte lorsqu’on retire un fermé de codimension 2 : nous apportons une réponse positive dans le cas des espaces homogènes sous un groupe semi-simple, et pour les intersections complètes affines lisses de bas degré. Nous présentons ensuite un travail en commun avec Neftin, où nous établissons une réponse positive au problème de Grunwald modéré pour de nouvelles familles de groupes non résolubles, puis nous donnons une étude complète des groupes de cardinal au plus 191 pour lesquels le problème de Grunwald modéré est connu. Enfin, le quatrième volet de ce manuscrit est dédié à l’étude d’une méthode de fibration pour les variétés fibrées au-dessus de la droite projective sur un corps fini F_q. Nous montrons que sous de bonnes conditions sur les fibres singulières, et lorsque q>>0, on dispose d’une méthode de fibration au principe de Hasse dès que le groupe de Brauer dans les fibres est trivial.

Soutenue par Akoi KOIVOGUI

Le 21 décembre 2023

Spécialité : Informatique Biomédicale

Laboratoire : LIMICS

Directeurs de thèse : Catherine Duclos et Robert Benamouzig

Résumé : Toutes les conditions justifiant la mise en place d’une politique de dépistage sont remplies par le cancer colorectal (CCR) : il est fréquent (43 000 nouveaux cas en France chaque année), grave (on ne guérit actuellement qu’un cancer sur deux) et s’il est diagnostiqué au début, il est habituellement guéri. Ce cancer peut être prévenu par la détection et l’exérèse des adénomes qui le précèdent le plus souvent. Enfin, il existe une stratégie de dépistage reposant sur la recherche d’un saignement occulte dans les selles par un test réalisé tous les 2 ans. En France, le taux de participation aux campagnes de dépistage atteint rarement 50% dans la plupart des départements français. Nous cherchions à vérifier deux hypothèses : I)l’exploitation de plusieurs sources de données, notamment les bases de données médico administratives et les registres de cancers, permettrait de mieux cibler et caractériser les personnes éligibles aux campagnes de dépistage en France, ce qui améliorerait considérablement le taux d’exclusion médicale ; II) la promotion du dépistage à travers les réseaux sociaux permettrait d’atteindre les personnes non participant aux campagnes de dépistage, ce qui améliorerait considérable l’effectif de participants à une campagne de dépistage. Dans cette thèse, nous nous sommes fixés pour objectif de développer des approches pour mieux cibler, caractériser et atteindre les patients relevant du dépistage en France, en s’intéressant en particulier à l’apport de la réutilisation de données médico-administratives et l’usage de réseaux sociaux. Notre approche méthodologique a été de comparer d’abord les définitions internationales des populations cible du dépistage et la place des bases de données médico-administratives dans les méthodologies de ciblage des populations éligibles aux campagnes de dépistage à travers le monde. Une synthèse des différents profils de personnes atteintes d’une situations morbides pouvant justifier d’une exclusion médicale a été faite. La définition de la personne a été faite à l’aide de critères d’exclusion consensuels dans les programmes internationaux dans le de la transcrire en requête pour pouvoir exclure les personnes du dépistage à partir des données du Système national des données de santé (SNDS). A l’aide d’un module de géolocalisation et de sensibilisation sur le réseau social Facebook, nous avons analyser l’apport des réseaux sociaux comme sources supplémentaires de motivation des personnes à participer aux campagnes de DOCCR. Cette thèse met en évidence des stratégies et moyens d’exploitation de plusieurs sources de données pour une optimisation des campagnes de DOCCR en France. La thèse montre aussi que ces sources de données n’étaient pas encore exploitées en France dans le cadre du dépistage du cancer colorectal. Pour consolider la définition de la population éligible au DOCCR, l’intérêt du développement d’une méthode d’identification à partir des données de consommation de soins du SNDS a été largement argumenté dans cette thèse. Nous avons argumenté l’accès aux données du SNDS et le projet suit son cours en guise de perspective à la thèse. Nous envisageons aussi, la mise en place et l’évaluation à grande échelle d’une stratégie complémentaire d’optimisation des campagnes de DOCCR à travers les réseaux sociaux notamment Facebook car l’expérimentation n’avait ciblé que six communes d’un seul département.

Soutenue par Francesco PISANU

Le 22 décembre 2023

Spécialité : Informatique

Laboratoire : LIPN

Directeur de thèse : Roberto Wolfler Calvo

Coencadrant : Roland Grappe

Résumé : Dans cette thèse, nous étudions les polyèdres total dual box-intègraux (box-TDI) associés à plusieurs problèmes et matrices totalement équimodulaires. De plus, nous étudions la complexité de certaines questions fondamentales liées à ces polyèdres. Nous commençons par considérer les matrices totalement équimodulaires, qui sont des matrices telles que, pour chaque sous-ensemble de lignes linéairement indépendantes, toutes les sous-matrices maximales non- singulières ont le même déterminant en valeur absolue. Malgré leurs similitudes avec les matrices totalement unimodulaires, nous mettons en évidence plusieurs différences, même dans le cas des matrices d’incidence et d’adjacence des graphes. Comme on le sait, la matrice d’incidence d’un graphe donné est totalement unimodulaire si et seulement si le graphe est biparti. Cependant, la totale équimodularité d’une matrice d’incidence dépend du fait que nous considérons la représentation sommet-arête ou arête-sommet. Nous fournissons des caractérisations pour les deux cas. En conséquence, nous prouvons que reconnaître si un polyèdre donné est box-TDI est un problème co-NP-complet. La caractérisation de la totale unimodularité ou de la totale équimodularité de la matrice d’adjacence d’un graphe biparti donné reste non résolue, alors que nous avons résolu le problème correspondant dans le cas de la totale équimodularité lorsque le graphe est non-biparti. Dans une derniere partie, nous caractérisons les graphes pour lesquels le polytope des couplages parfaits (PMP) est décrit par des inégalités triviales et des inégalités correspondant à des coupes serrées. Les coupes serrées sont définies comme des coupes qui partagent précisément une arête avec chaque couplage parfait. Nous prouvons ensuite que tout graphe pour lequel le PMP correspondant est box-TDI appartient à cette classe. En conséquence, reconnaître si le PMP est box-TDI est un problème résoluble en temps polynomial. Cependant, nous fournissons plusieurs contre-exemples montrant que cette classe de graphes ne garantit pas la box-TDIness du PMP. Enfin, nous présentons des conditions nécessaires pour un polytope de couverture des arêtes pour etre box-TDI et caractérisons quand le polytope des couplages extensibles est box-TDI, qui est l’enveloppe convex des couplages inclus dans un couplage parfait.

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