Placement de fonctions réseau virtualisées dans une infrastructure Cloud.
Soutenue par Wided KHEMILI
Le 10 janvier 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : L2TI
Directeurs de thèse : Ken Chen et Mohamed Nazih Omri
Coencadrant : Mohand-Yazid Saidi
1ère approche : proposer une algorithme basée sur FCA et Fuzzy-FCA pour :
- minimiser le nombre des machines virtuelles actives
- minimiser la latence et le cout des ressources
- maximiser et équilibrer l’exploitation des ressources
- optimiser l’énergie consommée dans les centres de données cloud
2 ème approche : proposer une nouvelle approche de deep renforcement learning qui utilise deux modèles d’extraction l’état d’environnement nommée “PBDRL” en : - sélectionner la requête de SFC le plus approprié
- minimiser la latence et le débit
- minimise le cout total des ressources et d’opération de serveur.
3 ème approche : proposer une algorithme hybride qui combine le deux algorithmes precédent de Fuzzy FCA et PBDRL. Vise à : - trouver le meilleur placement de VNF dans VM en applicant l’algorithme deFuzzy-FCA
- placement une chaine de VNF selon un ordre pré defini pour répondre aux exigences d’une requete SFC en applicant l’algorithme PBDRL (parallel bi-state deep reinforcement lealrning)
- minimiser le débit et le délai de bout en bout.
Optimisation de placement et chainage de fonctions réseaux selon le paradigme SDN/NFV
Soutenue par Issam IKHELEF
Le 19 janvier 2024
Spécialité : Ingénierie informatique
Laboratoire : L2TI
Directeur de thèse : Ken Chen
Coencadrant : Mohand-Yazid Saidi
Cette thèse a apporté des contributions significatives au domaine de l’optimisation de l’allocation des ressources dans les environnements de virtualisation des fonctions réseau (NFV). En résolvant le problème du placement et du chaînage des VNF, l’objectif était d’optimiser l’utilisation des ressources et de minimiser les coûts et la rentabilité des opérations du réseau. Le chapitre 2 a constitué une introduction cruciale, fournissant des informations contextuelles essentielles sur NFV et SDN. NFV, la virtualisation des fonctions réseau, et SDN, la séparation des plans de contrôle et de données du réseau, sont des concepts fondamentaux des réseaux modernes. Le chapitre a exploré les stratégies d’allocation des ressources et a mis en évidence les défis rencontrés dans les environnements cloud où NFV et SDN sont couramment déployés. En acquérant une compréhension globale de ces concepts et défis, les chapitres suivants ont pu proposer des approches et des algorithmes innovants pour l’optimisation de l’allocation des ressources. Le chapitre 3 s’est concentré sur le problème de placement et de chaînage des VNF, dans le but de minimiser les coûts d’allocation des SFC. Le chapitre présente un modèle de programmation linéaire entière (ILP) comme nouvelle approche pour optimiser le placement et le chaînage des fonctions de réseau virtuel (VNF). En formulant le problème sous forme d’ILP, il est devenu possible de trouver une solution optimale qui minimise les coûts associés à l’allocation SFC et garantit une utilisation efficace des ressources disponibles. De plus, ce chapitre comprend une section supplémentaire qui explore l’utilisation de la décomposition combinatoire des cintreuses. (CBD) pour augmenter l’efficacité de la résolution de problèmes VNF-PC. CBD exploite les capacités d’identification des ensembles irréductibles et infaisables (IIS) et de mise en oeuvre de coupes combinatoires, améliorant ainsi l’efficacité du processus de solution. Cet ajout conduit à une compréhension plus profonde du problème et de ses résolutions potentielles. Le chapitre 8. Conclusions et orientations futures de la recherche sur l’incorporation du CBD enrichit l’examen du chapitre sur les techniques avancées de relever les défis complexes d’optimisation NFV. Le chapitre 4 a étendu l’étude au scénario de réseau déchargé, où une abondance de ressources est disponible sur les noeuds et les liaisons. Pour résoudre ce scénario, une transformation graphique et un algorithme du plus court chemin ont été proposés, allouant efficacement les ressources et minimisant les coûts. Cette extension a fourni des informations précieuses sur les stratégies d’allocation des ressources dans les réseaux déchargés et a ouvert des possibilités d’optimisation de l’utilisation des ressources, même dans des scénarios où les ressources sont abondantes. Le chapitre 5 a abordé une variante spécifique du problème de placement et de chaînage des VNF dans des réseaux caractérisés par des ressources de noeuds limitées mais des ressources de liaison abondantes. Pour relever ce défi, un algorithme génétique basé sur un sac à dos a été proposé. Cette approche algorithmique combinait les principes de l’optimisation du sac à dos et des algorithmes génétiques pour optimiser l’allocation des ressources et minimiser les coûts. En affinant de manière itérative les solutions candidates à l’aide d’opérateurs génétiques tels que la sélection, le croisement et la mutation, l’algorithme a exploré un ensemble diversifié de configurations potentielles, minimisant ainsi le coût global du placement. Cette contribution a fourni un outil précieux pour optimiser l’allocation des ressources dans des scénarios où les ressources des noeuds sont limitées, mais les ressources des liaisons sont abondantes. Le chapitre 6 a abordé la version générique complète du problème de placement et de chaînage VNF, en considérant les ressources limitées des noeuds et des liens. Pour relever ce défi, un algorithme de routage multi-contraintes a été utilisé. Cette approche algorithmique a pris en compte plusieurs contraintes, telles que les capacités de calcul et les exigences en matière de bande passante, pour optimiser le placement et le chaînage des VNF. En explorant systématiquement les solutions potentielles répondant à toutes les contraintes tout en minimisant le coût global de placement, l’algorithme a permis une allocation efficace des ressources dans les environnements NFV. Cette contribution a été particulièrement importante car elle a pris en compte les complexités découlant des ressources limitées des noeuds et des liaisons, offrant ainsi un aperçu de l’optimisation de l’allocation des ressources sous diverses contraintes. Le chapitre 7 apporte plusieurs contributions significatives au domaine du placement et du chaînage de fonctions de réseau virtuel (VNF). Premièrement, il effectue une analyse approfondie du problème de placement et de chaînage des VNF au sein d’un réseau non chargé, offrant ainsi une compréhension globale de ses subtilités. Deuxièmement, il introduit l’algorithme des chemins les plus courts contraints, un outil essentiel pour résoudre le problème VNF-PC permettant un provisionnement rentable des chaînes de fonctions de service (SFC). De plus, ce travail représente une extension et un raffinement de l’approche du chapitre précédent, offrant une exploration plus complète de l’heuristique contrainte du plus court chemin dans un graphe multipartite (CSPH-PG) et abordant divers défis associés aux différentes infrastructures NFV (NFV). -I) dimensions et exigences de trafic. En mettant l’accent sur l’évolutivité et l’efficacité, le chapitre met en évidence les avantages de l’heuristique CSPH-PG.
Étude de la stabilisation des peignes de fréquences auto-impulsionnels à semi-conducteurs
Sotenue par Tatiana STESHCHENKO
Le 23 janvier 2024
Spécialité : Physique
Laboratoire : LPL
Directeurs de thèse : Vincent Roncin et Frédéric Du Burck
Ce travail de thèse porte sur l’étude des peignes de fréquences auto-impulsionnels à semi-conducteurs basés sur des lasers Fabry-Perot monosection. On s’intéresse à leur stabilisation pour des applications métrologiques. Nous avons d’abord réalisé le transfert de la stabilité de fréquence de la référence REFIMEVE vers des lasers monofréquences au niveau de 5 · 10-15. Avec ces sources ultra-stables, nous avons caractérisé le peigne. Nous avons montré que la largeur des modes optiques est limitée par l’émission spontanée. Pour contourner cette limite et stabiliser le peigne, nous avons mis en œuvre des méthodes d’injections optique et électrique. L’injection optique à faible puissance d’une source monofréquence ultra-stable permet de conférer sa stabilité et sa pureté spectrale au mode injecté et aux modes voisin, sans réduire la largeur du peigne. La fréquence de répétition du peigne est pilotée par injection électrique selon deux techniques : l’injection d’un signal RF externe qui affine le battement des modes optiques d’un facteur 1000, et l’auto-injection qui consiste à réinjecter dans le peigne le battement de deux modes optiques filtrés et qui affine le battement d’un facteur 2. Dans les deux cas, on observe l’élargissement des modes optiques. Une auto-injection électrique faible qui ne modifie pas les paramètres du peigne permet cependant de piloter son battement.
A comprehensive study on structure, mechanical properties and biodegradability of Zn-based thin films for biodegradable implants: from binary to ternary alloys
Soutenue par Cristiano POLTRONIERI
Le 31 janvier 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Philippe Djemia
Coencadrante : Fatiha Challali
L’étude des films de métaux amorphes reçoit de plus en plus d’attention en raison des excellentes propriétés mécaniques : une limite à rupture proche de la théorie, une dureté et une déformation élastique élevées. Leur structure atomique désordonnée est à l’origine de propriétés physiques uniques et différentes de leurs homologues cristallins. Ces propriétés font de ces alliages métalliques amorphes des matériaux prometteurs pour des applications de revêtement résistant à l’usure, à la corrosion et des matériaux biorésorbables, mécaniquement satisfaisant et biocompatibles. Dans cette thèse, nous avons étudiés les propriétés de films minces d’alliages binaires et ternaires à base de Zinc dans une large gamme de composition. Tous les films ont été déposés par pulvérisation magnétron à partir de cibles pures sur deux types de substrats dur (silicium) et flexible (Kapton®). Les analyses physico-chimiques (EDX, MEB et DRX) ont permis de mettre en évidence une large gamme de structures amorphes pour les différents systèmes. Les propriétés mécaniques des films ont ensuite été étudiées, en combinant plusieurs techniques expérimentales : diffusion Brillouin de la lumière, la nanoindentation et les essais de micro-traction de films sur substrats de Kapton®. Des calculs de dynamique moléculaire ont été utilisés pour simuler la structure des matériaux et étudier leurs propriétés élastiques. La dégradation des films déposés a été étudiée sur des échantillons immergés dans du SBF à 37°C pendant plusieurs semaines (de 1 à 8). La cytotoxicité et la corrosion in vitro des couches minces ont été également évaluées sur les compositions prometteuses.
Simulation numérique de l’endommagement induit par l’exposition d’un matériau métallique à un plasma
Soutenue par Shihao BIAN
Le 16 février 2024
Spécialité : Sciences pour l’ingénieur
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Yann Charles et Jonathan Mougenot
Coencadrant : Xavier Bonnin
L’objectif de ce travail est d’étudier numériquement la rétention et la perméation de l’hydrogène dans certains composants du tokamak ITER exposés à des plasmas. Pour cela, le logiciel par éléments finis Abaqus est utilisé, et couplé avec des procédures utilisateurs pré-existantes ou créées spécifiquement pour ce travail, permettant ainsi les couplages entre champ de température, champ mécaniques, interfaces multi-matériaux, diffusion et piégeage de l’hydrogène. Des études paramétriques ont été effectuées sur des composants du réacteur à fusion ITER, en particulier le diagnostic first wall (DFW) et les monoblocs du divertor, afin d’estimer la rétention de l’hydrogène dans ces composants ainsi que sa perméation vers le circuit de refroidissement sous des conditions extrêmes. Afin de prendre en compte l’endommagement induit par les conditions d’exposition, et en particulier la création de bulles dans le matériau, un modèle de dynamique d’amas de la littérature, dédié à la simulation de la diffusion et la création/dissociation de clusters de lacune, a été implémenté dans Abaqus et couplé au champ thermique. Un modèle d’endommagement ductile (Gurson -Tvergaard – Needleman) a enfin été considéré pour permettre la prise en compte des bulles d’hydrogène, créées à partir de clusters de lacune ; dans ce cadre, des résultats préliminaires sont présentés.
Alliages réfractaires à microstructure contrôlée
Soutenue par Dame Assane KANE
Le 23 février 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Dominique Vrel
Cette thèse a été menée dans le but de répondre à certains défis concernant la production en masse de nanopoudres de tungstène (W) et d’alliages de tungstène (W-V-Cr et W-V), mais également l’étude de leurs propriétés mécaniques (ductilité, limite élastique) et de leur résistance à la recristallisation après frittage, en perspective à une utilisation comme matériau face au plasma dans le cadre du projet ITER. Concernant la production en masse, les synthèses de nanopoudres de W et d’alliages de W ont été faites à partir du procédé de synthèse par combustion, Self-propagating High-temperature Synthesis (SHS). Des synthèses de lots compris entre 50 et 500 g de poudres ont été effectuées à deux températures (1800K et 2500K) afin de répondre à tous les défis relatifs à la mise en échelle de ce procédé SHS. Ces poudres après caractérisations par Diffraction des rayons X, par microscopie électronique à balayage et Dynamic Light Scattering (DLS) ont montré des particules nanométriques et une microstructure assez similaire (avant et après mise en échelle). A suite de cela, l’étude des propriétés mécaniques (ductilité et microdureté) et de la résistance à la recristallisation a été menée sur des massifs obtenus après frittage par Spark Plasma Sintering (SPS). Ces caractérisations ont montré que les alliages binaires W-V présentent une meilleure ductilité par rapport au W pur et à l’alliage ternaire WV2Cr2. En effet, une ductilité de près de 37,5% a été obtenue lors de l’essai de compression à température ambiante de l’alliage W-V8. L’ensemble des échantillons ont présenté une bonne résistance à la recristallisation à 1000°C pendant 1h. Ces résultats sont prometteurs pour une utilisation comme matériaux du divertor. Néanmoins, il est nécessaire de compléter par d’autres caractérisations comme l’étude de la résistance à l’oxydation à haute température, l’étude des chocs thermiques, Mots-clés : tungstène ; alliages de tungstène ; Self-propagating High-temperature Synthesis; Spark Plasma Sintering (SPS) ; ductilité ; ITER.
Activité pro-inflammatoire et effet adjuvant des «Neutrophil Extracellular Traps» (NET) dans un contexte physiologique et pathologique.
Soutenue par Ahmad HAIDAR AHMAD
Le 1er mars 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : Li2P
Directeur de thèse: Patrice Decker
Les neutrophiles activés (PNNs) expulsent des «Neutrophil extracellular traps» (NETs). Les NETs constituent un mécanisme de défense contre les agents pathogènes. Cependant, le rôle des NETs va au-delà de leur fonction antimicrobienne, avec des implications dans divers processus physiologiques et pathologiques, y compris les troubles auto-immuns. Une augmentation de la formation des NETs a été signalée dans la polyarthrite rhumatoïde (PR); une maladie inflammatoire chronique touchant les articulations. Nous avons précédemment montré que les NETs sont pro-inflammatoires sur les macrophages au repos. En effet, les NETs contiennent plusieurs molécules ayant des propriétés immunostumulatrices. Nous suggérons que les NETs agissent comme des motifs moléculaires associés aux dommages (DAMPs) sur les lymphocytes B en induisant leur activation polyclonale, indépendamment de la spécificité de l’antigène ; un nouveau mécanisme par lequel les NETs pourraient contribuer à la dérégulation immunitaire, en particulier dans le contexte de la PR. Nous avons démontré par cytométrie de flux, ELISA et séquençage des ARN (RNAseq) que les NETs pouvaient directement activer les cellules B totaux et naïves vers un profil pro-inflammatoire robuste, caractérisé par une production élevée de cytokines pro-inflammatoires et une surexpression de HLA-DR et des molécules de co-stimulation CD40 et CD86 qui sont importantes pour la fonction de cellules présentatrices d’antigènes (CPA). Cette activation est amplifiée chez les patients atteints de PR. Nous avons également montré que ce mécanisme est modulé par la présence des protéines C1q et de LL-37 mais qu’il ne nécessite pas le ?Toll-like receptor 9’ (TLR9). Au-delà de l’activation des cellules B, nos résultats mettent en lumière l’effet domino initié par les NETs. Les cellules B activées par les NETs agissent ensuite comme CPA et déclenchent l’activation des cellules T, renforçant ainsi la réponse immunitaire adaptative. Les cellules B activées par les NETs induisant également le recrutement et l’activation des neutrophiles. Cette interaction potentielle met en évidence la nature polyvalente des NETs au-delà de leur rôle conventionnel dans la défense antimicrobienne.
Signature moléculaire des métastases cérébrales de cancers
Soutenue par Thi Thuy NGUYEN
Le 7 mars 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : MASCOT
Directeur de thèse : Guilhem Bousquet
Au cours des vingt dernières années, l’incidence des métastases cérébrales a augmenté. Malgré les progrès thérapeutiques, le pronostic des métastases cérébrales reste sombre, avec une médiane de survie de moins de 16 mois. En dehors du problème pharmacologique et compartimental lie au passage de la barrière hémato-encéphalique, la connaissance de la biologie des métastases cérébrales est nécessaire pour permettre leur traitement efficace. Cette biologie reste largement méconnue avec des données limitées obtenues sur des échantillons métastatiques cérébraux, principalement en raison de l’accès difficile de ces localisations. Mon travail de thèse a consisté à étudier cette biologie de métastases cérébrales sous trois angles d’approche : À partir de données moléculaires obtenues de métastases extra-cérébrales, peut-on identifier des biomarqueurs prédictifs de la survenue de métastases cérébrales ? Peut-on identifier des signatures mutationnelles propres aux métastases cérébrales ? Peut-on identifier une signature transcriptomique commune à des métastases cérébrales dérivées de différents types de cancers ? A partir d’échantillons exceptionnelles de patients, mais aussi les données génomiques publiées, avec des approches technologiques innovantes et méthodologiques originales, j’ai essayé de répondre successivement à ces trois questions.
Génomique des métastases de cancer du rein: implications thérapeutiques
Soutenue par Thi Oanh BUI
Le 15 mars 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : MASCOT
Directeurs de thèse : Guilhem Bousquet et Thi Huong Le
Les carcinomes à cellules rénales, aussi dits à cellules claires (ccRCC), sont des tumeurs malignes présentant un potentiel métastatique élevé, car plus de 50% des patients développent des métastases, soit au diagnostic initial ou lors de la rechute de la maladie. Les médicaments anti-angiogéniques et plus récemment les immunothérapies ont amélioré le pronostic des ccRCC métastatiques. Cependant, presque tous les patients développent une résistance à ces traitements, avec une survie médiane allant jusqu’à 30 mois. Les mécanismes de résistance restent largement à décrypter, mais l’hétérogénéité intra-tumorale pourrait expliquer certaines des résistances cliniques observées. L’hétérogénéité intra tumorale des ccRCC a été caractérisée au niveau moléculaire dans les tumeurs primaires, avec des preuves d’une hétérogénéité spatiale sous-clonale. De plus, les métastases proviennent de clones agressifs sélectionnés qui ont acquis une résistance au traitement de première ligne avec certaines anomalies génétiques qui se propagent des tumeurs primaires aux métastases. Ces clones métastatiques, qui peuvent être minoritaires dans la tumeur primaire, sont précisément ceux sur lesquels des analyses génomiques doivent être effectuées pour guider de manière optimale les thérapies ciblées des ccRCC métastatiques. Il existe encore peu de données génomiques obtenues à partir d’échantillons métastatiques. Dans ce travail de Thèse, nous avons effectué la première méta-analyse des données génomiques des ccRCC obtenues à partir de tumeurs primaires et de métastases, afin d’évaluer la prévalence des mutations géniques et des altérations du nombre de copies. Ensuite, nous avons caractérisé les ccRCC métastatiques grâce à des analyses du génome entier réalisées sur des échantillons métastatiques fixés au formol. En utilisant la technologie OncoScanTM, nous avons identifié plusieurs altérations inattendues, dont une mutation NOTCH1 pL1575P que nous avons caractérisée à des fins translationnelles. En choisissant CB-103 conçu pour bloquer les formes actives dominantes de NOTCH1-ICD pour traiter des modèles de xénogreffes de ccRCC métastatiques, nous avons obtenu un fort effet antitumoral, en particulier lorsque ce médicament était associé au sunitinib. Le CB-103 fait actuellement l’objet d’essais cliniques de phase II pour le LAL-T réfractaire, les carcinomes adénoïdes kystiques avancés et les cancers du sein hormonorésistants, avec un profil de toxicité acceptable, et notre équipe clinico-biologique est entrain de mettre en place un essai de Phase I en deuxième ligne des ccRCCs métastatiques.
Etude de l’interaction entre les bandes de glissement et les joints de grain dans l’acier 316L par microscopie à force atomique
Soutenue par Ayda MAJOUL
Le 27 mars 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Charlie Kahloun et Ghiath Monnet
L’objectif de ce travail est d’étudier pour l’acier austénitique inoxydable le 316L, le comportement des bandes de glissement et des joints de grains sous l’effet d’une sollicitation macroscopique. L’analyse de l’interaction joint/bande est cruciale pour comprendre l’endommagement inter-granulaire de l’acier lors de son utilisation et plus particulièrement dans le domaine nucléaire où il est un élément constitutif des structures de coeur des centrales à eau pressurisée. Pour atteindre cet objectif, il a fallu développer une méthode expérimentale nouvelle et originale. Elle consiste à évaluer les caractéristiques intrinsèques des bandes de glissement que sont la largeur de bande, le déplacement plastique et le cisaillement plastique à partir des mesures de topographique et d’orientations cristallines. Les dispositifs utilisés sont le microscope à force atomique (AFM) et le microscope à balayage électronique muni de l’EBSD. L’application de cette méthode lors d’un essai de traction in situ sous AFM a permis d’analyser la localisation de la déformation plastique pour différents niveaux de déformations imposées. Les résultats les plus saillants sont les suivants : La fraction du volume affectée par la déformation plastique varie notablement d’un gain à l’autre indépendamment de son orientation. La localisation de la déformation est conditionnée par des mécanismes qui se produisent avant une déformation plastique e_p=0,8%. Entre 0,8 et 3,2% de déformation, la déformation plastique locale des grains est de 2 à 10 fois plus élevée que la déformation imposée e_p. Pour une déformation inférieure à 0,8%, la déformation plastique locale des grains est de 4 à 30 fois plus élevée que la déformation imposée. Après 0,8% de déformation plastique, la multiplicité du glissement est accord avec l’orientation des grains par rapport à l’axe de traction. Elle varie peu entre 1 et 4% de déformation et dans cet intervalle 64% des grains sont en glissement double ou triple. Les mesures de topographie AFM ont permis l’observation d’une grande diversité d’interactions joint/bande. A partir de ces observations nous établit une statistique des interactions et étudier la corrélation entre type d’interaction et type de joints. Nous avons constaté à 4% de déformation plastique que l’absorption (A) est l’interaction majoritaire. Un tiers des interactions sont des transmissions. Les bandes NT (bloqué au joint) sont en faible proportion (13%) et se transforme fréquemment en interaction A (absorption) au contact du joint. La proportion de micro-volumes est faible (3%). Les joints généraux sont plus facilement pénétrés par les dislocations. Les joints S9 montrent une plus grande résistance à la pénétration des dislocations. Les joints ??3 offre la plus grande facilité à la transmission. Les joints ??9 sont plus susceptibles de former des micro-volumes. Nous avons mis au point une méthode de mesures des densités de GND par topographie AFM afin d’étudier la polarisation des bandes de glissement dans le cristal loin des joints et l@res_13_@res_14_@res_15.
Co-k-plexes and k-defective coloring: polytopes and algorithms
Soutenue par Alexandre DUPONT BOUILLARD
Le 6 mai 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeurs de thèse : Pierre Fouilhoux et Roland Grappe
Coencadrant : Mathieu Lacroix
Cette thèse propose plusieurs résultats sur les co-k-plexes, qui sont des ensembles de sommets induisant un graphe avec un degré maximum k-1. La première partie de la thèse explore plusieurs caractérisations d’une nouvelle sous-classe de graphes parfaits, appelés graphes contraction parfaits. Ce sont l’ensemble des graphes parfaits restant parfaits après la contraction de n’importe quel ensemble d’arêtes. Cette classe de graphes est caractérisée de quatre manières différentes. Parmi ces résultats, un graphe est contraction parfait si et seulement s’il est parfait et que la contraction de n’importe quelle arête préserve sa perfection. Cela permet une caractérisation des graphes contraction parfait en termes de sous-graphes induits interdits, ainsi qu’un algorithme polynomial pour leur reconnaissance. Le utter graphe u(G) d’un graphe G est un graphe dont les ensembles stables sont en bijection avec les co-2-plexes de G. Il est démontré que u(G) est parfait si et seulement si G est contraction parfait. Puisque le problème du plus grand ensemble stable est solvable en temps polynomial sur les graphes parfaits, il en va de même pour le problème du plus grand co 2-plex pondéré pour les graphes contraction parfait. Une formulation étendue pour le polytope co-2-plex des graphes contraction parfait est obtenue en considérant le polytope de l’ensemble des stable de son utter graphe. Notez que cette formulation devient compacte pour les graphes cordaux. De plus, avec des contraintes d’intégrité supplémentaires, cette formulation devient une formulation ILP valide pour quel graphe G conduisant à une comparaison entre cette formulation ILP étendue et la formulation classique de la littérature. D’un point de vue théorique, cette nouvelle formulation a une relaxation linéaire de meilleure qualité, et d’un point de vue expérimental, plusieurs implémentations de cette nouvelle formulation sont proposées et se révèlent compétitives. La deuxième partie de la thèse concerne le problème k-defective coloring qui consiste à recouvrir les sommets d’un graphe avec un nombre minimum de co-k-plexes. Ce problème est formulé comme une formulation set covering contenant une variable par co-k-plex, et résolu en utilisant une méthode de branch and price. Un algorithme de branch and price pour le k-defective coloring proposé par Furini et al. est d’abord décrit et mis en ?uvre en utilisant le framework SCIP, et plusieurs améliorations sont proposées pour les cas k=1,2. Pour k=1, des inégalité de rang un de Chvátal-Gomory sont d’abord ajoutées de manière dynamique lors de la résolution de la relaxation linéaire à chaque n?ud de l’arbre de branchement. L’ajout de contraintes dans un cadre de génération de colonnes est généralement réalisé lorsque le critère de convergence de la génération de colonnes est atteint, ce qui donne la priorité à la génération de nouvelles colonnes plutôt qu’à de nouvelles lignes. D’autre part, la génération de colonnes est connue pour souffrir du tailing off effect qui consiste en une séquence d’ajout de variables non améliorantes. Pour résoudre ce problème, des alternances entre les phases de cutting et de pricing sont étudiées et en particulier deux stratégies paramétrées sont conçues pour se débarrasser de l’effet d’affaiblissement. La génération de colonnes peut être stabilisée en utilisant des inégalités optimales duales. Cette technique consiste à ajouter au RMP un ensemble de colonnes supplémentaires correspondant à des inégalités ne coupant aucun point optimal du RMP dual. Cette méthode est expérimentalement efficace pour stabiliser la génération de colonnes à chaque noeud de l’arbre de branchement. Différentes façons de combiner les inégalités de renforcement et les inégalités optimales duales sont étudiées. Pour k=2, le problème de pricing se réduit à calculer un problème de co-2-plex pondéré maximum. Par conséquent, une variante de la méthode de branch and price dans laquelle le pricing est résolu en utilisant la formulation ILP de la première partie de la thèse est évaluée expérimentalement. De nouvelles inégalités duales sont proposées pour la stabilisation du cas k=2. Contrairement à ce qui existe dans la littérature, les inégalités duales proposées peuvent couper chaque solution optimale du dual. Cependant, chaque solution primale entière avec des valeurs positives dans les colonnes supplémentaires peut être transformée en une solution entière du problème d’origine avec la même valeur optimale. Une amélioration expérimentale significative est observée pour le problème de 2-defective coloring.
Détection des éléments générés automatiquement Contenu académique
Soutenue par Vijini PILANA LIYANAG
Le 16 mai 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directrice de thèse : Adeline Nazarenko
Coencadrant : Davide Buscaldi
Dans cette thèse, nous avons concentré notre intérêt sur l’identification de technologies/méthodologies de détection de contenus académiques générés artificiellement. Les principales contributions de cette thèse sont triples. Tout d’abord, nous avons construit plusieurs corpus composés de textes académiques générés automatiquement. Dans cette tâche, nous avons utilisé plusieurs derniers modèles NLG pour la tâche de génération. Ces corpus contiennent des contenus entièrement générés ainsi que des contenus composés de manière hybride (avec intervention humaine). Ensuite, nous avons utilisé plusieurs modèles statistiques et d’apprentissage profond pour la détection des contenus générés à partir du contenu original (écrit par l’homme). Dans ce scénario, nous avons considéré la détection comme une tâche de classification binaire. Ainsi, plusieurs modèles de classification SOTA ont été utilisés. Les modèles ont été améliorés ou modifiés à l’aide de techniques d’assemblage pour obtenir une plus grande précision de détection. De plus, nous avons utilisé plusieurs outils de détection les plus récents pour identifier leur capacité à distinguer le texte généré automatiquement. Enfin, les corpus générés ont été testés par rapport aux bases de connaissances afin de trouver d’éventuelles inadéquations susceptibles d’aider à améliorer la tâche de détection. Les résultats de cette thèse soulignent l’importance d’imiter le comportement humain en tirant parti des modèles de génération ainsi que d’utiliser des corpus réalistes et stimulants dans les recherches futures visant à détecter des textes générés artificiellement. Enfin, nous souhaitons souligner le fait que, quelle que soit l’avancée de la technologie, il est toujours crucial de se concentrer sur l’aspect éthique de son utilisation.
Opérationnel et catégorique modèles de pcf : l’adressage des machines et la distribution semirings
Soutenue par Nicolas MUNNICH
Le 23 mai 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Giulio Manzonetto
Coencadrant : Flavien Breuvart
Bien qu’elle ait été introduite il y a plus de 60 ans, PCF reste intéressante. Bien que la quête d’un modèle satisfaisant et totalement abstrait de PCF ait été résolue au tournant du millénaire, de nouveaux modèles de PCF apparaissent encore fréquemment dans la littérature, explorant des voies inexplorées ou utilisant PCF comme une lentille ou un outil pour étudier une autre construction mathématique. Dans cette thèse, nous nous appuyons sur notre connaissance des modèles de PCF de deux manières distinctes : En construisant un tout nouveau modèle, et en s’appuyant sur les modèles existants. Les machines d’adressage sont un type relativement nouveau de machine abstraite qui s’inspire des machines de Turing. Il a déjà été démontré que ces machines peuvent modéliser l’ensemble du ?-calcul non typé. Nous nous appuyons sur ces machines pour construire des machines d’adressage étendues (EAM) et les doter d’un système de type. Nous montrons ensuite que ces machines peuvent être utilisées pour obtenir un nouveau modèle entièrement abstrait et distinct de PCF : Nous montrons que les machines simulent fidèlement PCF de telle sorte qu’un terme PCF se termine par un chiffre exactement lorsque la machine d’adressage étendue correspondante se termine par le même chiffre. De même, nous montrons que chaque machine d’adressage étendue typée peut être transformée en un programme PCF avec le même comportement d’observation. De ces deux résultats, il découle que le modèle de PCF obtenu en quotientant les EAM typables par une relation logique appropriée est totalement abstrait. Il existe une pléthore de modèles catégoriels solides de PCF, en raison de sa relation étroite avec le ?-calcul. Nous considérons deux modèles similaires (qui sont aussi des modèles de logique linéaire) qui sont basés sur des sémirings : Les modèles pondérés, qui utilisent les sémirations pour quantifier une valeur interne, et les modèles de multiplicité, qui utilisent les sémirations pour modéliser linéairement des fonctions (modèle de l’exponentielle !). Nous étudions l’intersection entre ces deux modèles en examinant les conditions sous lesquelles deux monades dérivées de sémirings spécifiques se distribuent. Nous découvrons que le fait qu’un semi-anneau ait ou non une somme idempotente fait une grande différence dans sa capacité à distribuer. Notre étude nous conduit à découvrir la notion de distribution non naturelle, qui forme une monade sur une catégorie de Kleisli. Enfin, nous présentons des conditions précises sous lesquelles une distribution particulière peut se former entre deux semis.
Etudes structurale et fonctionnelle de la protéine Syk dans les cellules B de Leucémie Lymphoïde Chronique
Soutenue par Souleymane HAROUNA RACHIDI
Le 30 mai 2024
Spécialité : Biologie
Laboratoire : SIHMEL
Directrice de thèse : Christine Le Roy
La leucémie lymphoïde chronique (LLC) a une évolution clinique variable, certains patients restant stables tandis que d’autres connaissent une progression. En stimulant le récepteur des cellules B (BCR) de LLC ex vivo, il est possible de distinguer les non-répondeurs (NR) des répondeurs (R) sur la base de la survie des cellules. Ce taux de survie est en corrélation avec la survie globale du patient. Les niveaux de phosphorylation différentiels de Syk, une kinase clé dans la signalisation du BCR, suggèrent que les modifications post-traductionnelles de Syk contribuent à la progression de la LLC. Nos études révèlent des différences dans la cinétique de phosphorylation globale et spécifique et un profil de Syk entre les cellules B de la LLC dans des conditions basales et stimulées par le BCR, ce qui suggère un rôle spécifique des sites spécifiques de Syk. L’analyse fonctionnelle des mutants de phosphorylation de Syk ciblant son processus d’activation ou sa capacité à lier des partenaires montre leur implication distincte dans l’activité métabolique, la sécrétion de cytokines et les voies de signalisation lors de l’activation du BCR. Dans l’ensemble, nos résultats fournissent de nouvelles informations sur le rôle potentiel de la conformation de Syk dans la pathogenèse de la LLC et offrent des indications sur des cibles thérapeutiques potentielles pour la maladie.
Effet des conditions de chargement en dihydrogène sur la microstructure et les hydrures des alliages de titane T40 et TA6V ELI
Soutenue par Francesco AMENDOLA
Le 6 juin 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directrice de thèse : Monique Gasperini
La compréhension et la prévention de la fragilisation par l’hydrogène des alliages de titane revêtent une importance capitale en raison de l’intérêt de ces matériaux pour l’allègement des structures. La formation d’hydrures est un facteur déterminant dans ce processus et dépend de la composition, de la microstructure et du mode de chargement de l’hydrogène des alliages de titane. Dans la présente étude, des éprouvettes issues de tôles laminées à chaud d’alliage monophasé a (T40 – Grade 2) et d’alliage biphasé a + ß (TA6V ELI – Grade 23), sont soumises à différentes conditions de température (20 à 500°C) et de pression de dihydrogène (3 à 400 bars) durant une durée de maintien entre 1 min et 6 heures. La quantité d’hydrogène absorbée par le matériau est mesurée par catharométrie, et les microstructures sont analysées par MEB EBSD et par diffraction des rayons X qui ont révélé la précipitation d’hydrures ?-TiH et d-TiHx, (1.5<x<1.972) et e-TiHx (1.8<x<2). Les résultats des concentrations en hydrogène varient dans une large gamme, de 101 à 10 wppm, selon l’historique du chargement appliqué. Les analyses microstructurales révèlent une précipitation d’hydrures dont la distribution en surface et en volume est fortement influencée par les conditions de chargement en dihydrogène, telles que la température, la pression, le temps d’exposition, l’état de surface et la prédéformation. Les conditions sont optimisées afin d’assurer une précipitation homogène sur toute l’épaisseur de l’échantillon, tout en évitant les dommages importants induits par les conditions sévères d’hydrogénation. Le comportement mécanique et les dommages causés par l’hydrogène sont par la suite analysés à travers des essais de cisaillement simple et de traction sur des mini-éprouvettes.
Contrôle du comportement mécanique des couches minces métalliques à travers des stratégies de nano ingénierie : étude de couches minces de verres métalliques et d’alliages à haute entropie
Soutenue par Francesco BIGNOLI
Le 18 juin 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Damien Faurie et Andrea Li Bassi
Coencadrant : Matteo Ghidelli
Les couches minces métalliques sont devenues l’objet de recherches intensives ces dernières années en raison de l’activation des effets de taille mécanique améliorant la résistance et la plasticité. Cependant, l’étude de la connexion entre la structure locale et le comportement mécanique d’un film mince n’est pas pleinement comprise et la recherche de nouvelles nanostructures capables d’améliorer leurs propriétés mécaniques est encore un sujet ouvert. Dans ce projet de doctorat, nous exploitons le potentiel du dépôt laser pulsé (PLD) pour synthétiser de nouveaux verres métalliques (TFMG) et des alliages à haute entropie en films minces (TFHEA) avec une microstructure unique et sur mesure, y compris assemblée en grappes, en nanolaminés, ajustant la chimie locale (notamment avec l’oxygène) pour produire des couches minces présentant une résistance et une plasticité améliorées. Pour le cas des TFMGs, le contrôle de la structure locale permet de retarder et de supprimer les bandes de cisaillement et d’améliorer la résistance, ce qui se traduit par des films ayant la limite d’élasticité > 3 GPa et une déformation homogène de 15 %. Pour le cas des TFHEAs, le PLD peut contrôler la taille des grains obtenant des valeurs élevées de dureté (11 GPa) et une résistance à la fissuration lors de tests de traction sur Kapton® (3,44 %) par rapport aux échantillons fait par pulvérisation (8,3 GPa et 2 %). Dans l’ensemble, dans cette thèse, nous ouvrons la voie à l’utilisation du PLD comme nouvelle technique de synthèse de films métalliques avec une nanostructure et une composition uniques et de grandes propriétés mécaniques pour des applications en revêtements structuraux haute performance.
Modélisation spatiale de la dynamique des invasions : Applications à la lutte biologique contre les Aedes spp. (Diptera: Culicidae)
Soutenue par Thi Quynh Nga NGUYEN
Le 25 juin 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Nicolas Vauchelet et Pierre-Alexandre Bliman
Dans cette thèse, on étudie la modélisation mathématique et l’analyse de la dynamique des invasions, avec une application au contrôle biologique des moustiques Aedes, vecteurs de diverses maladies telles que la dengue, le zika, le chikungunya et la fièvre jaune. Nous nous concentrons sur l’étude des effets spatiaux sur la persistance et l’extinction des populations, ce qui reste un défi fondamental dans l’étude de la dynamique des populations. Les contrôles biologiques basés sur la technique de l’élevage et du lâcher sont durables et respectueux de l’environnement. Ces techniques consistent à relâcher un grand nombre d’insectes élevés en laboratoire qui sont soit stériles, soit incapables de transmettre des maladies, afin de réduire ou de remplacer la population sauvage. Des modèles de réaction-diffusion ont été appliqués et mis à jour dans ce travail pour décrire les phénomènes spatiaux qui influencent l’efficacité de ces techniques. Dans une zone isolée, on fournit une taille de domaine critique pour garantir l’efficacité du contrôle en présence d’une migration d’individus à la frontière. Dans les régions étendues, on conçoit des stratégies de lâchers mobiles pour bloquer et inverser la propagation de la population. Un modèle de métapopulation avec diffusion discrète est également utilisé pour modéliser la population en présence de zones inaccessibles. La monotonicité est l’outil clé pour analyser les modèles afin de concevoir de meilleures stratégies de relâchement. Nous utilisons également des données empiriques pour calibrer les modèles en utilisant une approche qui combine la vision mécaniste des équations différentielles et la vision statistique des données pour faire des simulations et des prédictions sur le comportement des populations de moustiques tout en appliquant ces techniques sur le terrain.
Propagation des ondes dans des matériaux fragiles fortement endommagés
Soutenue par Benjamin GOUMENT
Le 25 juin 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Ioan Ionescu
Coencadrant : Jean-Luc Zinszner
Comment se comportent les ondes dans un matériau fortement endommagé ? Telle était la problématique principale de cette thèse. Il s’agit d’une approche de modélisation mécanique et numérique pour étudier la propagation d’ondes dans des matériaux fragiles (céramiques) fortement endommagés. Deux modèles complémentaires ont été utilisés pour analyser la propagation des ondes : le modèle du solide fissuré et les modèles basés sur la micromécanique. Afin de traduire le comportement des microfissures, nous avons utilisé la loi de non-pénétration de Signorini pour le contact, et la loi de Coulomb pour le frottement. Pour la modélisation numérique, on a utilisé une méthode de Galerkin discontinue, qui a la facilité naturelle de modéliser les fissures comme des interfaces où il y a des sauts de vitesses, et qui est capable de prendre en charge un grand nombre de fissures tout en étant facilement parallélisable. Pour que la résolution numérique des lois non-linéaires et non-différentiables du contact frottant n’engendre pas un surcoût important de calcul, nous avons développé un choix du flux (de type «upwind exact») en résolvant un problème de Riemann. Deux moyens d’essais du CEA-Gramat ont été utilisés : le dispositif électromagnétique GEPI et le lanceur agaz DEMETER. Pour chacune des deux expériences, une première modélisation simple (modèle d’écaillage) a été utilisée et les résultats des simulations numériques en 1D ont été confrontés avec les résultats expérimentaux. Dans le chapitre IV, nous nous sommes concentrés sur des «expériences numériques» en rapport avec la sollicitation dynamique du matériau endommagé, qui est récupéré après une étape de fissuration d’un matériau sain. Deux situations inspirées de configurations de microfissures obtenues expérimentalement ont été considérées. Il s’agit de la propagation d’une onde circulaire dans un matériau avec des fissures parallèles, et d’un chargement plan avec des fissures radiales. Nous avons constaté que la propagation des ondes est beaucoup perturbée par la présence des microfissures qui absorbent une partie non négligeable de l’énergie totale par le frottement des lèvres. Le rôle joué par le ratio longueur d’onde/ longueur de fissures est essentiel. L’objectif du dernier chapitre est d’étudier les matériaux afissures architecturées afin de proposer des matériaux capables d’absorber au mieux l’énergie, grâce a une configuration optimisée des fissures. Trois cas de distributions architecturées de microfissures ont été considérés : en étoile, en décagone et en nid d’abeilles pour lesquelles nous avons trouvé une dissipation importante de l’énergie totale.
La voie JAK/STAT : cible potentielle pour une médecine personnalisée dans la sarcoïdose
Soutenue par Thinhinane ISKOUNEN
Le 26 juin 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : H&P
Directrice de thèse : Carole Planès
Coencadrante : Valerie Besnard
La sarcoïdose est une granulomatose d’étiologie inconnue, caractérisée par la formation de granulomes immuns dans divers organes, principalement les poumons. La présentation clinique et l’évolution de la sarcoïdose sont variables. L’analyse génomique du sang périphérique des patients a montré que la voie de signalisation JAK/STAT est significativement représentée dans la sarcoïdose et est associée à la gravité de la maladie. Cependant, l’expression spatiale et temporelle des membres de la voie JAK/STAT dans le granulome est encore mal connue. Nous émettons l’hypothèse que l’activation de la voie JAK/STAT dans les granulomes de la sarcoïdose induit leur formation et/ou leur persistance. Premièrement, nous avons réalisé une cartographie de l’expression des membres de la voie JAK/STAT dans le granulome, sur des biopsies de patients atteints de sarcoïdose. Parmi les kinases JAKs activées, seule pJAK2 est détectée, principalement dans les LTCD3. Seule la localisation nucléaire de pJAK2 a été observée, suggérant l’activation d’une voie JAK2 non canonique. D’autre part, seules pSTAT1, pSTAT3 et pSTAT5 sont détectées dans les granulomes, principalement dans les cellules de la lignée myéloïde CD68. Deuxièmement, nous avons étudié l’activation de la voie JAK/STAT in vitro dans des cultures de lymphocytes circulants de patients atteints de sarcoïdose et de témoins. La voie non canonique de pJAK2 semble être exclusive aux lymphocytes des granulomes, tandis que, les lymphocytes circulants présentent une activation de la voie canonique JAK2/STAT1, et cela semble être associé à la sévérité de la maladie. Troisièmement, à l’aide d’une analyse multivariée, nous avons comparé l’activation des membres détectés dans le granulome de différents organes, puis associé à la sévérité de la maladie en utilisant deux approches distinctes : (I) en associant les niveaux d’expression des protéines aux caractéristiques cliniques des patients et (II) en examinant leur relation avec les stades d’évolution des granulomes. L’expression des 4 protéines est plus élevée dans les biopsies pulmonaires (AUC=0.83) et cutanées (AUC=0.89) et est en moyenne associée à la persistance de la maladie (COS=5, p< 0.001). Deux signatures prédominantes sont identifiées dans les lymphocytes/myéloïdes : pJAK2 / pSTAT1-pSTAT5 dans le poumon (AUC=0.84) et pJAK2 / pSTAT3-pSTAT5 dans la peau (AUC=0.80). Enfin, nous montrons une corrélation positive significative entre l’expression de pSTAT1(p<0,05), pSTAT3 (p<0,05), pSTAT5 (p<0,01) et la présence du stade considéré comme précoce dit «floride». En résumé, nos résultats montrent un profil d’expression de la voie JAK/STAT différent entre les lymphocytes circulants et ceux des granulomes. La voie canonique JAK2/STAT1 activée dans les lymphocytes circulants est associé à la sévérité de la maladie. En revanche, dans le granulome, la voie non canonique pJAK2 exprimée dans les lymphocytes et potentiellement la voie canonique impliquant l’activation de STAT1, STAT3 et STAT5 dans les cellules myéloïdes sont associées à la sévérité des organes les plus affectés, à savoir : le poumon et la peau. Cependant, leur expression est uniquement corrélée avec le développement des granulomes et sans lien apparent avec la persistance et le stade fibreux.
Étude théorique et numérique des écoulements de Bingham
Soutenue par Wassim ABOUSSI
Le 26 juin 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Fayssal Benkhaldoun et Imad Kissami
Dans cette thèse, nous proposons une analyse mathématique et numérique des écoulements viscoplastiques, avec une attention particulière portée aux fluides de Bingham. Les fluides de Bingham, un type de fluide viscoplastique, se comportent comme des solides à faible contrainte et comme des fluides non linéaires au-delà d’un seuil de cisaillement. Le premier résultat de cette thèse concerne l’analyse mathématique de l’équation de Navier-Stokes Bingham. Nous avons établi l’existence et l’unicité d’une solution faible. Dans ce travail, nous proposons de construire une solution faible en utilisant un fluide de bi-viscosité comme approximation. En particulier, nous avons prouvé que le tenseur de bi-viscosité converge faiblement vers le tenseur de Bingham. Sur le plan numérique, cette thèse propose une méthode de volumes finis efficace pour la simulation des écoulements viscoplastiques. Dans un premier lieu, une méthode de volumes finis caractéristiques (FVC) pour les systèmes hyperboliques unidimensionnels a été introduite. Cette méthode est étendue aux problèmes bidimensionnels sur un millage hybride non structuré. FVC intègre un contrôleur de la diffusion numérique qui permet de mieux capturer les différents phénomènes physiques. Le dernier travail de la thèse concerne la simulation d’écoulements de Bingham compressibles sur un maillage hybride non structuré. Un algorithme de splitting est proposé, intégrant la méthode FVC pour un contrôleur de diffusion numérique afin de simuler avec précision les équations de Bingham compressibles. Dans l’ensemble, cette thèse représente une avancée significative dans l’analyse et la simulation des fluides viscoplastiques, offrant des aperçus précieux et des approches numériques innovantes pour relever les défis complexes de la dynamique des fluides viscoplastiques.
Conception et étude d’une diode laser organique à bas seuil en utilisant des cavités DFB d’ordres mixtes
Soutenue par Yara EL DROUBI
Le 28 juin 2024
Discipline : Physique
Laboratoire : LPL
Directeur de thèse : Azzedine Boudrioua
Coencadrant : Mahmoud Chakaroun
Les travaux de cette thèse portent sur la conception, la réalisation et l’étude optique d’une cavité à rétroaction répartie DFB (Distributed Feedback) à base de SiO2 sur une couche mince d’ITO (Indium Tin Oxide), utilisée comme anode dans les OLEDs (Organic Light Emitting Diode). L’étude numérique en utilisant un logiciel open source et des simulations 3D-FDTD, a permis de déterminer les épaisseurs des couches d’ITO et d’organique, ainsi que les paramètres de la géométrie des réseaux. Les résultats obtenus ont révélé des épaisseurs optimales de 140 nm pour la couche d’ITO et de 200 nm pour la couche organique, avec un facteur de confinement de la lumière de ? = 0,37. Les épaisseurs de la couche de SiO2 ont été ajustées à 60 nm et 300 nm pour répondre aux exigences spécifiques des dépôts organiques et de la résonance de la cavité, respectivement. Les simulations FDTD ont permis d’obtenir des facteurs de qualité supérieurs à 800 avec des cavités 500 périodes du DFB1 et 5 périodes du DFB2) avec un rapport cyclique de 50% et des flancs droits. La fabrication des cavités a été réalisée en salle blanche en utilisant la technique de lithographie électronique avec une résine électro-sensible négative, la HSQ, se transformant en SiO2 sans nécessiter de gravure. Des réseaux d’épaisseurs de 60 nm et 300 nm ont été fabriqués sur la couche d’ITO, suivis du dépôt par évaporation sous vide d’une couche organique (Alq3 :DCM2). L’étude optique a montré l’apparition de plusieurs pics dans les spectres de fluorescence qui peuvent être expliqués par la contribution des différents réseaux DFB1 et DFB2. Pour certaines cavités, une modification spectrale de leur spectre de fluorescence est apparue, validant, ainsi, le fonctionnement des cavités obtenus.
Contrôle d’équations des ondes linéaires et non-linéaires
Soutenue par Thomas PERRIN
Le 8 juillet 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Thomas Duyckaerts et Jérôme Le Rousseau
Le sujet de cette thèse est l’étude de différents problèmes de contrôle pour des équations des ondes linéaires et non-linéaires. On s’intéresse tout d’abord à l’observabilité au bord (ou à la contrôlabilité au bord) de systèmes d’équations des ondes linéaires. On construit en détails les solutions pour des données au bord de type Dirichlet homogène et inhomogène, à tout niveau de régularité. On démontre ensuite avec un argument microlocal que l’observabilité au bord (et donc la contrôlabilité au bord) à un niveau de régularité est équivalente à l’observabilité au bord à tout autre niveau de régularité. On se concentre ensuite sur les solutions globales d’équations des ondes non-linéaires focalisantes sous critiques, avec un terme d’amortissement, sur un domaine borné. On démontre des estimations uniformes en temps, le résultat principal étant qu’une solution globale est bornée dans l’espace d’énergie, pour certaines non-linéarités. On étudie ensuite le cas de l’équation des ondes cubique sur un domaine borné de dimension 3, avec un terme d’amortissement. On démontre que sous l’énergie de l’état fondamental, la dichotomie classique entre existence globale et explosion reste valide. En particulier, les solutions explosives ne sont pas stabilisées. À l’inverse, en supposant la condition de contrôle géométrique vérifiée, on établit la stabilisation des solutions globales sous l’énergie de l’état fondamental. Enfin, on considère une équation des ondes non-linéaire sous-critique, avec des hypothèses assez générales, et on établit la contrôlabilité locale au voisinage d’une trajectoire régulière de l’équation. Dans le cas d’un domaine non-borné, on montre également la contrôlabilité à zéro en temps long des solutions scattering. En corollaire, on obtient la contrôlabilité à zéro en temps long de solutions initialement proches de l’état fondamental pour une équation focalisante, ce qui implique en particulier la contrôlabilité de solutions explosives, et la contrôlabilité exacte en temps long de certaines équations défocalisantes.
Caractéristiques chimiques, mécaniques, adhésives et bioactives de nouveaux matériaux dits auto-adhésifs et à relargage ionique
Soutenue par Philippe FRANCOIS
Le 15 juillet 2024
Discipline : Sciences des matériaux
Laboratoire : URB2i
Directeurs de thèse : Jean-Pierre Attal et Elisabeth Dursun
Les matériaux dentaires de restauration directe sont le fruit d’une longue évolution. Alors que le gold standard actuel repose sur l’association d’un matériau résineux sans potentiel adhésif appelé résine composite avec un adhésif amélo-dentinaire faisant le lien avec l’organe dentaire, les procédures restent opérateurs-dépendantes notamment par l’absence de potentiel adhésif intrinsèque de ces résines et une dégradation de la couche hybride obtenue à l’interface de collage. Une alternative repose sur l’utilisation des ciments verres ionomères, présentant par leur chimie un potentiel adhésif sur les tissus dentaire, mais une adhérence et des propriétés mécaniques inférieures à celle du couple adhésif-résine composite. Ces ciments verre ionomères sont également présentés du fait de leur relargage ionique comme des matériaux bioactifs. L’objectif de cette thèse a été d’investiguer les propriétés chimiques, mécaniques, adhésives et bioactives de nouvelles formulations de matériaux dits auto-adhésifs, proposées comme une nouvelle alternative aux deux précédents matériaux, mais également d’optimiser la manipulation des ciments verres ionomères dans des situations spécifiques. A la suite des travaux de recherche menés, certaines particularités de ces nouvelles formulations, dont la plupart sont – somme toute – des ciments verres ionomères modifiés par adjonction de résine, apparaissent intéressantes sur le plan mécanique et adhésif, mais leur réel impact clinique reste encore à déterminer et ce, d’autant plus que leur bioactivité n’a pu être montrée dans nos travaux.
Localisation pour le modèle de Scattering Zippers aléatoire
Soutenue par Amine KHOUILDI
Le 9 septembre 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeur de thèse : Hatem Zaag
Coencadrant : Hakim Boumaza
Cette thèse établit une démonstration de la localisation dynamique pour le modèle du Scattering Zipper aléatoire, c’est-à-dire le fait que la probabilité de présence des paquets d’ondes décroît de manière exponentielle par rapport à leur distance à l’état initial. L’opérateur de Scattering Zipper est le produit de deux opérateurs unitaires par bloc, perturbés multiplicativement à gauche et à droite par des phases unitaires aléatoires. Cette configuration produit un opérateur unitaire aléatoire et 5-diagonal par blocs. Cet opérateur modélise la concaténation d’événements de scattering impliquant un nombre pair d’entrées et de sorties. Pour démontrer le phénomène de localisation pour cet opérateur, nous avons recours à la méthode des moments fractionnaires. Nous prouvons d’abord la continuité et la stricte positivité des exposants de Lyapounov dans une couronne entourant le cercle unité, ce qui entraîne la décroissance exponentielle d’une puissance de la norme des produits de matrices de transfert. Nous établissons ensuite une formulation explicite des coefficients de la résolvante finie à partir des coefficients des matrices de transfert grâce au complément de Schur. De plus, nous démontrons que, lorsque les coefficients de Verblunsky sont identiques, inversibles et de norme inférieure à une constante, il y a décroissance exponentielle de la résolvante infinie, induisant ainsi la décroissance exponentielle des fonctions propres de l’opérateur.
Quelques résultats sur des champs des (phi,Gamma)-modules
Soutenue par Dat PHAM
Le 12 septembre 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Jacques Tilouine et Stefano Morra
Coencadrant : Bao Le Hung
Cette thèse est composée de trois parties essentiellement indépendantes, obtenues respectivement en trois articles de l’auteur. Dans la première partie, nous donnons une nouvelle preuve plus simple de la description explicite de la champ des (phi,Gamma)-modules de rang un d’Emerton–Gee. Dans la deuxième partie, nous définissons et étudions des champs paramétrant les (phi,Gamma)-modules de Lubin–Tate. En travaillant à un niveau perfectoïde, nous les comparons avec les champs des (phi,Gamma)-modules cyclotomiques d’Emerton-Gee. En conséquence, nous déduisons la perfection du complexe de Herr dans le cadre Lubin-Tate. Dans la troisième partie, nous étendons partiellement l’équivalence de Bhatt-Scholze entre les F-cristaux prismatiques et les réseaux dans les représentations cristallines de Galois au «contexte de Lubin–Tate’’. En cours de route, nous prouvons un résultat général sur la pleine fidélité d’un foncteur de changement de base sur certains fibrés vectoriels sur le site prismatique, ce qui simplifie et raffine l’étape clé dans l’approche de Bhatt–Scholze sans invoquer la séquence de fibres de Beilinson.
Production d’un gaz de Bose unidimensionnel, résonances de Feshbach micro-onde et dynamique hors équilibre
Sotenue par Manon BALLU
Le 16 septembre 2024
Spécialité : Physique
Laboratoire : LPL
Directrice de thèse : Hélène Perrin
Coencadrant : Aurélien Perrin
Dans cette thèse, nous présentons une expérience produisant des condensats de Bose-Einstein de sodium. L’utilisation d’une puce à atomes, qui donne accès à des pièges magnétiques très allongés, permet de produire des gaz quantiques unidimensionnels dans le régime de quasi-condensat. Nous avons optimisé le refroidissement par évaporation et le transfert des atomes vers le piège magnétique de la puce à atomes. Nous nous sommes ensuite intéressés aux résonances de Feshbach micro-onde, dans le but de contrôler les interactions entre atomes, ce qui nécessite de fortes puissances micro-onde. Pour cela, nous utilisons un guide d’ondes coplanaire intégré à la puce à atomes. Des mesures d’oscillations de Rabi entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental du sodium f=1 et f=2 montrent que nous pouvons atteindre des amplitudes magnétiques de plusieurs gauss pour le champ oscillant. Nous avons effectué la spectroscopie micro-onde des états moléculaires de la branche [f1=1, f2=2] les plus proches de la limite de dissociation. Les pertes d’atomes rapides observées au voisinage des résonances moléculaires semblent limiter leur intérêt comme outil de contrôle des interactions. Dans une deuxième partie nous avons étudié numériquement la dynamique hors équilibre d’un gaz de Bose unidimensionnel dans une boîte, en résolvant l’équation de Gross Pitaevskii 1D. Le système est conduit hors d’équilibre à l’aide d’un potentiel extérieur oscillant. Nous nous sommes notamment intéressés aux profils de densité, aux énergies et à la distribution en impulsion. Les méthodes de transformée de diffusion inverse, avec le calcul du spectre de Lax, permettent d’étudier les solitons du système.
Intelligence Artificielle pour la Configuration et l’Achat de Campagnes Publicitaires en Ligne
Soutenue par Issam BENAMARA
Le 18 septembre 2024
Laboratoire : L2TI
Directeur de thèse : Emmanuel Viennet
Avec l’évolution du marketing moderne, la publicité numérique est apparue comme un composant central, permettant aux entreprises d’étendre leur portée à des audiences plus larges et plus diversifiées avec une précision sans précédent. Les plateformes de publicité numérique offrent des avantages tels que des coûts contrôlables, un ciblage d’audience précis et la mesurabilité des performances. Cependant, la complexité croissante des écosystèmes de publicité numérique pose des défis significatifs dans l’optimisation des campagnes publicitaires. Les méthodologies traditionnelles, fortement dépendantes de l’expertise humaine, sont de plus en plus inadéquates pour aborder la nature complexe de ces environnements numériques. Par conséquent, il y a une dépendance croissante aux solutions algorithmiques et à l’intelligence artificielle (IA) pour naviguer cette complexité et améliorer les résultats des campagnes. Les travaux actuels se concentrent principalement sur l’optimisation des campagnes après leur lancement, telles que la prévision des indicateurs clés de performance (KPI) et des coûts pour optimiser les agents de bidding en temps réel (RTB) qui visent à affiner l’allocation budgetaire et maximiser l’efficacité des campagnes en cours. Malgré les progrès réalisés, l’efficacité de ces méthodes dépend de la bonne configuration préalable des campagnes publicitaires, spécifiquement en termes de ciblage d’audiences et un bon paramétrage. Une tâche que nous appelons Conception de Stratégie Publicitaire. Malheureusement, en raison de l’échelle et de la complexité inhérentes à la tâche, il y a un manque considérable dans l’optimisation des campagnes avant leur lancement. La conception de stratégie publicitaire repose encore fortement sur de l’expertise humaine, ce qui conduit souvent à un ciblage sous-optimal, et dégrade la prise de décision ainsi que la performance globale de la campagne, soulignant un domaine potentiel d’amélioration. Cette thèse vise à exploiter les méthodes d’intelligence artificielle pour la configuration et l’optimisation des campagnes publicitaires numériques. À cette fin, nous intégrons des approches d’apprentissage profond dans les phases initiales de planification de la campagne dans la tâche de conception de stratégie publicitaire. Dans cette thèse, nous contribuons d’abord un système novateur et un modèle de réseau de neuronesgénératif qui exploite le mécanisme d’attention des transformers pour contextuellement générer des stratégies publicitaires optimales tout en évitant l’explosion combinatoire. Nous évaluons nos résultats sur un ensemble de données public iPinYou ainsi que sur les données de l’entreprise en mesurant la proximité des stratégies générées avec les en- sembles de données (Distance Cosinus et Hamming) ainsi que leur performance KPI estimée. En l’absence de méthodes directement comparables, nous avons comparé nos résultats à des méthodes principales d’autres domaines, adaptées à cette tâche spécifique. Nous affinons ensuite notre contribution, en améliorant la diversité générative, en améliorant la robustesse contre le mode-collapse, une condition où le modèle tend à générer une gamme limitée de sorties, et en introduisant un mode exploratoire au moment de l’inférence via des techniques de quantification vectorielle et l’apprentissage de métriques. Nous proposons également un protocole d’évaluation amélioré pour notre système. Nous proposons finalement une méthodologie novatrice axée sur des tokens de signalisation pour le contrôle génératif flexible dans les modèles basés sur les transformers qui prends en entrée des signaux suggestifs, ce qui permet à notre modèle de considérer les préférences utilisateur tout en conservant l’autonomie de s’en écarter si elles ne produisent pas de résultats optimaux, les intégrant dans le processus génératif comme des paramètres suggestifs plutôt que des directives strictes. Des expériences étendues ont été menées pour évaluer l’efficacité de notre approche, qui a produit des résultats exceptionnels et confirmé son applicabilité dans divers domaines utilisant des modèles de transformateurs.
Élaboration d’un patch à base de polycaprolactone pour le traitement de la myélomeningocèle
Soutenue par Khaoula BENABDDERRAHMANE
Le 20 septembre 2024
Spécialité : Chimie
Laboratoire : CB3S
Directeurs de thèse : Céline Falentin-Daudre et Salah Ramtani
La myéloméningocèle (MMC) est une anomalie congénitale caractérisée par l’extériorisation du tissu médullaire et des méninges à travers des arcs vertébraux ouverts. L’exposition à l’environnement intra-utérin entraine une destruction progressive du tissu médullaire, engendrant des troubles neurologiques. Bien que la chirurgie foetale permette de réduire les séquelles postnatales, une approche précoce et moins invasive améliorerait d’avantage le pronostic, tout en minimisant les risques materno-fitaux. Plusieurs études ont proposé l’utilisation de patchs comme alternative à la réparation chirurgicale, afin d’espérer une couverture précoce du défaut et de réduire la durée de l’intervention chirurgicale. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail avec l’objectif de développer un patch biocompatible et biodégradable facilitant la réparation in utero de la myéloméningocèle. Ce patch doit être imperméable avec une face interne antiadhésive pour éviter son accolement au tissu médullaire, et une face externe bioactive pour favoriser la couverture tissulaire. La première étape a été de développer un patch imperméable, grâce à une conception à double couche, qui possède de bonnes propriétés mécaniques. Nous avons montré à travers les différentes techniques de caractérisations, la réussite du greffage du poly (styrène sulfonate de sodium) (polyNaSS) sur la face externe, et du polyéthylène glycol méthyl éther acrylate (PEG) sur la face interne connu pour ses propriétés antiadhésives. L’étude de la réponse biologique a montré que la présence du polyNaSS en surface favorise l’adhésion et la prolifération des fibroblastes L929. L’élaboration d’une face interne lisse a permis d’obtenir une surface antiadhésive, qui évitera une étape supplémentaire de fonctionnalisation. Enfin, l’étude de dégradation du patch dans un milieu simulant le liquide amniotique, nous a permis de comprendre son mécanisme et l’influence de la fonctionnalisation de surface sur sa cinétique, afin de prédire le comportement du patch in vivo.
Adaptation culturelle de la « EAT-Lancet diet » au contexte français, évaluation nutritionnelle et environnementale
Soutenue par Florine BERTHY
Le 30 septembre 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : EREN
Directrice de thèse : Emmanuelle Kesse-Guyot
Il est maintenant bien établi que les habitudes alimentaires modernes contribuent largement au développement de maladies non transmissibles, tout en causant de graves dommages à l’environnement. En effet, la crise climatique, l’épuisement des ressources naturelles et la pollution des eaux et des sols exigent un changement radical et urgent à de multiples niveaux des systèmes alimentaires mondiaux. Ainsi la mise en place et la promotion de recommandations alimentaires intégrant à la fois la santé humaine et la santé planétaire semblent indispensables. Pour cela la Commission internationale EAT-Lancet a élaboré une proposition de régime planétaire sain et durable visant à nourrir sainement l’ensemble de la population mondiale, sans nuire à l’intégrité des écosystèmes. Ces recommandations alimentaires ont été conçues pour s’appliquer globalement à la population mondiale, sans prendre en compte les aspects culturels spécifiques, la disponibilité alimentaire et les coûts économiques engendrés par une telle alimentation. Les spécificités sanitaires et environnementales de chaque pays ne sont pas non plus considérées. Il apparait donc nécessaire d’étudier ces recommandations alimentaires dans divers contextes afin de déterminer si la mise en place de telles recommandations est bénéfique et envisageable à l’échelle planétaire. L’objectif de cette thèse était d’étudier les recommandations alimentaires EAT-Lancet en lien avec la santé humaine et environnementale, dans un contexte français métropolitain. Les travaux conduits au cours de cette thèse ont permis de mettre en évidence, dans un contexte alimentaire français, une amélioration de la qualité nutritionnelle avec l’augmentation de l’adhésion aux recommandations du régime EAT-Lancet, ainsi que des associations protectrices avec le risque de surpoids et d’obésité, le risque de cancer et le risque de diabète de type 2. De plus, l’augmentation de l’adhésion à ces recommandations a également été associée à une diminution des pressions environnementales en lien avec l’alimentation. Ces résultats suggèrent que dans un contexte où des changements de nos modes de vie et de notre alimentation sont nécessaires pour parvenir à des systèmes alimentaires durables, l’adhésion à des recommandations alimentaires planétaires telles que celles proposées par la Commission EAT-Lancet permettrait, dans un contexte français, une diminution du double fardeau santé-environnement des systèmes alimentaires. De plus, les résultats de ces travaux apportent des arguments supplémentaires à la prise en compte des aspects environnementaux dans les recommandations alimentaires nationales.
Commutativité supérieure en algèbre et topologie algébrique
Soutenue par Oisin FLYNN-CONNOLLY
Le 4 octobre 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeur de thèse : Grégory Ginot
Cette thèse est composée de sept parties. 1. La première partie consiste en une introduction aux thèmes de cette thèse, suivie d’un résumé des parties suivantes. Elle est rédigée en français et en anglais. 2. La deuxième partie porte sur un principe de corecognition pour les suspensions itérées et est basée sur un article écrit avec Felix Wierstra et José Moreno-Fernandez, et a été soumis à une revue. 3. La troisième partie porte sur une généralisation des produits de Massey aux opérades de Koszul et est basée sur un article écrit avec José Moreno-Fernandez, et a été soumis à une revue. 4. La quatrième partie introduit les produits cotriples et porte sur une théorie d’obstruction pour les algèbres commutatives. Elle est destinée à être publiée avec un preprint actuellement disponible sur ArXiv. 5. La cinquième partie concerne la construction et les propriétés de la version padique du complexe de Rham. Elle est destinée à être publiée. 6. La sixième partie est consacrée à un contre-exemple. Nous présentons deux algèbres commutatives qui sont quasi isomorphes en tant qu’algèbres E8 mais pas en tant qu’algèbres commutatives. Elle est destinée à être publiée. 7. La septième partie concerne une généralisation du théorème de Hochschild-KonstantRosenberg et la construction de structures de coalgèbres de Poisson au niveau de la chaîne sur le complexe de Hochschild. Elle est destinée à être publiée.
Nitrures cubiques de structure spinelle des éléments IV-A (g-M3N4, M=Si, Ge ou Sn) : synthèse et caractérisation des propriétés mécaniques & élaboration de polymères ultrapurs sous haute pression
Soutenue par Siham SODKI
Le 11 octobre 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Dominique Vrel
Ce travail de thèse porte sur la synthèse, la caractérisation et l’étude des propriétés de nouveaux matériaux optiques et semi-conducteurs qui présentent une résistance élevée aux agressions extérieures de différentes natures, telles que l’abrasion, les courants électriques élevés ainsi que l’irradiation avec des particules accélérées (des électrons ou des neutrons par exemple). Ces matériaux joueront un rôle important dans divers dispositifs futurs tels que les LED, fournissant une faible consommation d’énergie en éclairage, et des cellules photovoltaïques capables de convertir l’énergie solaire en énergie électrique avec une haute efficacité, ainsi que différents systèmes de diagnostic fonctionnant dans un environnement agressif (des rayonnements neutroniques élevés par exemple). De nouveaux matériaux optiques et semi-conducteurs résistants sont nécessaires pour le bon développement de l’industrie moderne. Cette thèse prévoit une partie sur les nitrures cubiques ayant une structure spinelle des éléments du groupe 14 de la table périodique. Et une partie sur la synthèse des matériaux polymères ultra purs (=sans additif ) utilisés pour des applications dans le domaine biomédical. Un procédé de polymérisation sous haute pression a été mis en place en utilisant la Cellule à Enclumes de Diamant et la cellule de Bridgman, permettant ainsi la fabrication de matériaux polymère en absence de tout additif chimique ou photochimique. Le polymère synthétisé est le poly-Ethyle Méthacrylate avec un taux de conversion excédant les 95%.
Multiphysics tritium transport simulations of the WCLL breeding blanket for DEMO
Soutenue par James DARK
Le 14 octobre 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Yann Charles et Jonathan Mougenot
Coencadrant : Etienne Hodille
Cette étude présente le développement d’un modèle multiphysique dont l’objectif et la simulation du transport du tritium dans la couverture tritigène de DEMO WCLL (Water Cooled Lithium Lead). Le code FESTIM est utilisé pour évaluer la rétention et la permeation du tritium influencé par la thermique et la mécanique des fluides. Le modèle développé à pour objectif d’estimer les accumulations d’inventaire dans les matériaux de structures et à quantifier la perméation dans les canaux de refroidissement. Utilisant la méthode des éléments finis (FEM), le modèle intègre des données provenant de simulations neutroniques et tient compte de la dynamique des fluides et du transport de la chaleur. Des études paramétriques évaluent l’influence des coefficients de transfert de chaleur, des sources de tritium et de la solubilité du tritium dans le PbLi. Les travaux mettent l’accent sur l’impact des mécanismes de piégeage du tritium, qui augmentent de 80% les stocks de tritium dans les tubes de la zone tritigène et multiplient dix dans la première paroi. Un nouveau modèle, paramétré pour le tungstène, tient compte de l’évolution temporelle des concentrations de pièges dues à l’endommagement et au recuit thermique, qui peut être utilisé pour estimer l’impact de l’endommagement neutronique sur le transport du tritium dans les composants face au plasma. Les résultats suggèrent que l’inventaire de tritium dans la première paroi en tungstène pourrait être multiplié par 700 après six jours d’exposition par rapport au cas non endommagé. Des méthodologies sont décrites pour modéliser les barrières de perméation du tritium de manière implicite pour la modélisation FEM à l’échelle des composants. Les modèles et méthodologies développés fournissent des indications précieuses pour la conception et l’optimisation des futurs réacteurs de fusion, en assurant une gestion plus efficace et durable du tritium dans les systèmes de couverture tritigènes.
Nanomatériaux microbicides à base d’oxydes métalliques : Mécanisme d’action et Procédés de mise en forme
Soutenue par El-Habib IMROI
Le 22 octobre 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Mamadou Traore et Rabah Azouani
Coencadrant : Alex Lemarchand
Cette thèse examine les propriétés des nanoparticules d’oxyde de zinc (ZnO), en se concentrant sur l’effet de leur taille sur leur activité antibactérienne et leur innocuité sur les fibroblastes dermiques, ainsi que sur l’efficacité des films minces de ZnO en tant qu’agents antimicrobiens. Une étude sur l’activité antibactérienne de films de peinture formulée avec les nanoparticules est également réalisée. L’objectif principal est d’optimiser les paramètres de synthèse et les conditions opérationnelles pour maximiser l’efficacité antibactérienne tout en explorant l’application des nanoparticules dans une matrice plus complexe telle que la peinture. Les nanoparticules de ZnO sont préparées par un procédé de chimie douce impliquant la dissolution d’acétate de zinc dihydraté dans un solvant alcoolique en présence de monoéthanolamine (MEA) comme agent chélateur. L’étude de l’effet de la taille des nanoparticules et leur innocuité a été réalisée avec des nanoparticules de ZnO sous forme de poudre. Une étude paramétrique sur le type de solvant, la température, le ratio MEA/Zn2+, le taux d’hydrolyse et la durée de synthèse a permis d’obtenir des poudres de tailles variées. Il a été observé que la taille des particules augmentait avec le ratio MEA/Zn2+ et le taux d’hydrolyse. Les nanoparticules ont été caractérisées par diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie Raman, microscopie électronique à transmission (MET) et analyse FTIR. Pour assurer une bonne dispersion des nanoparticules dans un milieu aqueux, le polyacrylate de sodium (PAAS) a été utilisé comme agent dispersant. Les tests antimicrobiens ont été effectués sur les bactéries Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa et la levure Candida albicans, pour déterminer l’influence de la taille des nanoparticules (22 nm, 35 nm et 60 nm) sur leurs concentrations minimales inhibitrices (CMI) et bactéricide (CMB). Une étude de l’effet de la taille des nanoparticules sur la cinétique de croissance bactérienne a également été réalisée en mesurant la densité optique des bactéries en contact avec les nanoparticules au cours de la période d’incubation. Les valeurs de densité optique ont permis de corréler la taille des particules avec la période de latence des bactéries et la vitesse de croissance spécifique. L’analyse de la toxicité des nanoparticules contre les fibroblastes dermiques a montré que les nanoparticules de ZnO de 22 nm ont un effet cytotoxique modéré avec une concentration IC50 estimée à 71 μg/mL. Les films minces de ZnO présentant diverses propriétés microstructurales ont été préparés en variant les paramètres de synthèse tels que le type de solvant (butanol, propanol et éthanol) et la concentration (0,1 M, 0,25 M et 0,4 M). La concentration a eu un impact limité sur le degré d’orientation préférentiel de l’axe c des films, tandis que le type de solvant a significativement influencé ce degré d’orientation. Les analyses AFM ont révélé des concentrations optimales où la rugosité de surface est maximale. Plus la longueur de la chaîne carbonée de l’alcool augmente, plus la rugosité de surface augmente et des irrégularités apparaissent au niveau de la topographie de surface. Les propriétés structurales des films minces de ZnO ont été corrélées à leur efficacité antimicrobienne, suggérant que l’effet antimicrobien des films augmente avec la rugosité. Enfin, la peinture formulée avec 1% en masse de nanoparticules de ZnO de 22 nm a inhibé la croissance des bactéries E. coli et S. aureus.
Hétérogénéité phénotypique et fonctionnelle des sous-populations immuno-régulatrices impliquées dans la progression de la leucémie lymphoïde Chronique
Soutenue par Feriel Anissa KANOUN
Le 24 octobre 2024
Spécialité : Biologie
Laboratoire : SIHMEL
Directrice de thèse : Christine Le Roy
Coencadrant : Denis Lesage
La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est une hémopathie maligne incurable. Elle se caractérise par une hétérogénéité clinique et biologique qui complique son pronostic chez les patients. Les outils prédictifs commencent à intégrer la diversité fonctionnelle des cellules B leucémiques, en explorant le dialogue qu’elles établissent avec les cellules environnantes. En effet, les cellules B malignes subvertissent les fonctions intrinsèques physiologiques des cellules du microenvironnement pour favoriser leur propre survie et échapper à la surveillance antitumorale. Dans ce contexte, nos travaux publiés ont identifié des sous-populations de cellules B leucémiques régulatrices qui expriment des facteurs immunorégulateurs clés tels que l’IL-10, le TGFß1 et FOXP3. Une combinaison des taux d’expression de ces trois facteurs est liée à la proportion de cellules T régulatrices et est corrélée à la progression de la maladie. En plus de préciser la signature des cellules B régulatrices dans la LLC, nos travaux indiquent que les niveaux d’expression du CD5 seraient liés à leurs propriétés régulatrices. Mon travail de thèse montre également que la distinction en deux sous populations CD5High et CD5low des cellules B leucémiques est associée à des programmes transcriptomiques spécifiques, à l’expression différentielle de marqueurs d’activation et de migration, et à des réponses cellulaires différentielles suite à une stimulation du BCR en termes de survie et de profils cytokiniques. De plus, l’hétérogénéité d’expression du CD5 membranaire des cellules B de LLC semble être liée à la progression de la maladie. L’ensemble de mes résultats contribue à mieux comprendre la physiopathologie de la LLC et à affiner les approches de stratification des patients.
Apprentissage multiannotateur et explications communes en logique du premier ordre
Soutenue par Malik KAZI AOUAL
Le 20 novembre 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeurs de thèse : Céline Rouveirol et Henry Soldano
Coencadrante : Véronique Ventos
L’intelligence artificielle prend une place de plus en plus importante dans notre quotidien, posant de nombreux défis techniques, notamment dans le développement de systèmes capables d’intégrer la connaissance humaine, de considérer divers points de vue et d’expliquer leurs décisions. Assurer que l’IA et l’humain s’améliorent mutuellement est un enjeu majeur pour le développement de systèmes d’IA plus efficaces et plus éthiques. Cette thèse se concentre sur deux contributions principales pour relever ces défis~: développer un modèle d’apprentissage supervisé intégrant l’identité des annotateurs et générer des explications compréhensibles pour les décisions de l’IA. La première contribution s’intéresse à la prise de décision multijoueur au bridge, où différents joueurs annotent un ensemble d’observations et peuvent avoir différentes stratégies d’annotation face à des situations similaires. Nous avons développé un algorithme qui prend efficacement en compte l’identité des joueurs lors de la construction du modèle, appliqué à un scénario de bridge où les désaccords des joueurs face à une situation sont fréquents. Notre approche démontre une meilleure performance et gère efficacement l’augmentation du nombre d’annotateurs. Nous avons également utilisé les règles de notre modèle pour regrouper les joueurs en fonction de leurs comportements, facilitant la recherche de partenaires de jeu compatibles. La deuxième contribution se concentre sur la création d’explications pour les actions d’un agent artificiel dans un jeu de bridge simplifié. Nous proposons une méthode pour générer des explications en logique du premier ordre, à la fois diverses et concises, qui sont communes à des sous-ensembles d’observations. Cette approche permet d’obtenir des explications plus générales et compréhensibles pour les humains, facilitant ainsi la compréhension du processus de décision de l’IA.
Profil nutritionnel sous-jacent au système d’information nutritionnelle Nutri-Score : propositions d’adaptation et études de validation
Soutenue par Barthélemy SARDA
Le 21 novembre 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : EREN
Directrice de thèse : Chantal Julia
Afin d’appuyer des politiques publiques de prévention nutritionnelle que gouvernements et acteurs publiques cherchent à mettre en place, les profils nutritionnels sont des outils permettant de classer les aliments en fonction de leur composition dans le but de promouvoir la santé et d’éviter les maladies. Leur principale application à ce jour en France et en Europe sont les étiquetages en face avant des emballages, qui ont pour objectif d’améliorer les choix des consommateurs lors de l’acte d’achat. Plus de cinq ans après la mise en place du Nutri-Score, le logo nutritionnel synthétique recommandé en France, et après avoir été adopté par plusieurs autres pays européens, la question de la mise à jour du profil sous-jacent s’est posée afin d’actualiser son fonctionnement et de prendre en compte les cinq années d’expérience passées. Dans ce travail de travail de thèse, nous nous sommes donc intéressés à : 1/ proposer des modifications au profil nutritionnel sous-jacent au Nutri-Score, au sein de la gouvernance transnationale du Nutri-Score dans une optique de généralisation à l’ensemble des pays de l’UE ; et 2/ conduire des études sur la validité du profil nutritionnel nouvellement créé dans le contexte français. Nous avons ainsi observé que le profil mis à jour démontrait une validité de construit, et plus particulièrement convergente, satisfaisante à l’aide d’études portant sur l’alignement du profil avec les recommandations nutritionnelles françaises et avec la classification du degré de transformation des aliments NOVA. Nous avons aussi vu qu’une reformulation suivant ce profil mis à jour se traduisait par une diminution significative d’apports en nutriments défavorables (i.e. acides gras saturés, sel et sucres). Ensuite, la validité concurrente a été étudiée dans l’étude national représentative ESTEBAN et a permis de montrer qu’un indice de régime dérivé du profil mis à jour était associé à des apports alimentaires et en nutriments plus favorables à la santé, et à certains marqueurs sanguins du statut antioxydant. Enfin, l’étude de la validité prédictive à l’aide d’études prospectives dans la cohorte NutriNet-Santé a trouvé qu’un indice de régime plus faible, se traduisant par davantage de consommation d’aliments notés plus favorablement, était associé à un moindre risque de prise de poids et de survenue de multiples maladies chroniques. Enfin, l’ensemble de ces travaux ont pu montrer l’intérêt de la mise à jour quant à la validité convergente qui a été améliorée par rapport à l’ancien profil, même si peu de différence sont été notées au niveau à la validité prédictive. Ces résultats permettent de soutenir la mise en place du profil sous-jacent au Nutri-Score à l’échelle européenne à l’heure où la Commission Européenne cherche à établir un profil nutritionnel unique dans le cadre de sa stratégie « De le Ferme à la Fourchette »
Information Extraction For Arabic Language and its Dialects
Soutenue par Niama EL KHBIR
Le 22 novembre 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Thierry Charnois
Coencadrant : Nadi Tomeh
La croissance exponentielle des données textuelles a souligné l’importance de l’extraction d’information en tant que sous-domaine crucial du traitement automatique du langage naturel (TALN). Cette thèse de doctorat fait progresser l’état de l’art de l’IE, avec un accent particulier sur la langue arabe et ses dialectes, qui présentent des défis uniques en raison de leur structure morphologique riche, de la variabilité des diacritiques et de la diversité dialectale. La recherche s’articule autour de trois contributions majeures. Premièrement, nous introduisons le premier système d’extraction d’information neuronale conjointe spécifiquement conçu pour l’arabe standard moderne (ASM). Ce modèle intègre un encodage basé sur BERT pour les tokens avec des champs aléatoires conditionnels (CRF) pour l’identification des entités et des déclencheurs d’événements, ainsi que des réseaux de neurones feedforward (FFN) pour la classification des relations et des arguments d’événements. Notre modèle navigue efficacement dans les complexités de la morphologie arabe, établissant un nouveau standard de performance pour l’IE en arabe. Deuxièmement, la thèse explore la reconnaissance d’entités nommées (NER) à travers les dialectes arabes. Nous construisons des ensembles de données complets pour les dialectes égyptien, marocain et syrien, et explorons la transférabilité des modèles NER entraînés sur l’ASM vers ces dialectes dans un cadre sans apprentissage préalable (zero-shot). Cette approche atténue considérablement le défi des ressources annotées limitées, permettant une application plus large du NER dans diverses régions arabophones. Enfin, nous proposons un cadre novateur pour les tâches d’IE conjointes, en utilisant la recherche par faisceau différentiable sur des réseaux de neurones récurrents graphiques (GRNN). Cette méthode s’attaque au problème du biais d’exposition dans les modèles séquence-à-séquence, améliorant la capacité du modèle à capturer et à exploiter les interdépendances entre les entités, les relations et les événements. L’approche démontre des performances solides dans plusieurs langues, y compris l’arabe, offrant un outil polyvalent pour l’IE multilingue. Cette thèse fait non seulement progresser le TALN en arabe en répondant à ses défis linguistiques spécifiques, mais contribue également au domaine plus large de l’extraction d’information multilingue, en offrant de nouvelles méthodologies et des perspectives pour la recherche future.
Étude des comportements nutritionnels et de leur relation avec le microbiote intestinal au sein d’une population atteinte du syndrome de Lynch participant à l’essai prospectif AAS-Lynch
Soutenue par Noémie DEMARE
Le 26 novembre 2024
Spécialité : Santé et santé publique
Laboratoire : EREN
Directeur de thèse : Robert Benamouzig
Coencadrante : Mélanie Deschasaux
Les personnes atteintes du syndrome de Lynch présentent une forte probabilité d’apparition précoce de plusieurs cancers, principalement le cancer colorectal, en raison d’altérations génétiques héréditaires. Bien que le cancer colorectal soit le cancer le plus influencé par des facteurs de risque nutritionnels, aucun consensus n’a encore été établi concernant les liens entre l’alimentation, l’activité physique et le cancer colorectal associé au syndrome de Lynch. Alors que le microbiote intestinal est influencé par des facteurs environnementaux, y compris l’alimentation et qu’une altération du microbiote intestinal a été mise en évidence dans le cadre du cancer sporadique, aucune donnée n’est disponible sur la relation microbiote-alimentation chez les personnes atteintes du syndrome de Lynch. Ce travail de thèse, réalisé dans le cadre de l’essai clinique AAS-Lynch, repose sur la collecte de données nutritionnelles (alimentation, activité physique) via des questionnaires validés, ainsi que d’échantillons de selles analysés par une approche métagénomique ciblant le gène codant pour l’ARNr 16S. L’objectif était, dans un premier temps, de donner une vue d’ensemble des comportements nutritionnels à savoir l’alimentation, le niveau d’activité physique et de sédentarité de personnes atteintes d’un syndrome de Lynch. Nous avons montré que les personnes atteintes d’un syndrome de lynch avaient des consommations alimentaires déséquilibrées, étaient majoritairement des personnes inactives et sédentaires, et plus de la moitié d’entre elles avaient une pratique d’activité physique inférieure aux recommandations en vigueur. Ainsi, les comportements nutritionnels de personnes atteintes du syndrome de Lynch se révélaient globalement moins favorables à la santé que ceux observés en population générale. De plus, nous avons identifié des sous-groupes présentant des comportements nutritionnels plus à risque : les individus plus jeunes, les hommes et les personnes en situation de précarité avaient plus souvent un régime alimentaire déséquilibré, tandis que les femmes et les personnes âgées étaient davantage touchées par la sédentarité et de faibles niveaux d’activité physique. Dans un second temps, nous avons exploré la relation entre les données alimentaires et le microbiote intestinal des personnes atteintes du syndrome de Lynch. Nous avons observé des associations similaires à celles décrites dans la population générale, notamment qu’un régime alimentaire de type occidental était lié à une plus faible diversité microbienne et permettait d’expliquer une partie de la variation microbienne. De plus, des apports alimentaires plus élevés en acides gras polyinsaturés (EPA et DHA) ainsi qu’en vitamine D étaient associés à une moindre abondance de certaines bactéries notamment enrichies chez des patients atteints de cancer colorectal ou de maladies inflammatoires de l’intestin. Ces travaux de thèse ont révélé des comportements nutritionnels inadéquats chez les personnes atteintes du syndrome de Lynch qui pourraient constituer des axes d’amélioration pour les stratégies de prévention nutritionnelle. De plus, nos résultats soulignent l’importance d’intégrer les données nutritionnelles dans les recherches futures sur le microbiote des personnes atteintes du syndrome de Lynch.
Prédiction Structurée Basée sur des Segments pour l’Extraction de Graphes d’Information
Soutenue par Urchade ZARATIANA
Le 27 novembre 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Thierry Charnois
Coencadrant : Nadi Tomeh
Cette thèse propose de nouvelles architectures d’apprentissage profond, ainsi que des algorithmes d’entraînement et de décodage pour l’extraction d’informations. Nos contributions se concentrent principalement sur la Reconnaissance d’Entités Nommées (REN) et l’Extraction conjointe d’Entités et de Relations (JERE). Toutes nos approches sont centrées sur la structure de graphe inhérente à ces tâches, que nous utilisons pour concevoir à la fois l’architecture du modèle et des algorithmes d’entraînement et de décodage efficaces. Pour la Reconnaissance d’Entités Nommées, nous abordons d’abord le problème des chevauchements de spans dans la REN basée sur des spans, où les entités produites ne doivent pas se chevaucher. Pour cela, nous proposons une nouvelle architecture appelée GNNer, qui enrichit la représentation des spans à l’aide d’un graphe de chevauchement basé sur les réseaux neuronaux de graphes (GNN), réduisant ainsi les chevauchements. De plus, nous introduisons une méthode de décodage global de sélection des spans, qui formule le décodage des spans comme un problème de l’ensemble indépendant maximum, permettant un décodage exact. Nous proposons également le CRF Semi-Markov Filtré, une alternative plus efficace et performante aux modèles CRF Semi-Markov classiques. Pour l’extraction conjointe d’entités et de relations, nous proposons plusieurs nouvelles architectures. Notre approche initiale traite cette tâche comme un processus de génération de graphe auto-régressif. Contrairement aux travaux précédents qui génèrent soit du texte augmenté, soit des sorties textuelles structurées, notre modèle ATG génère des spans textuels en utilisant un mécanisme de pointeur, garantissant l’extraction d’informations sous forme de graphe valide grâce à un décodage contraint. Sur cette base, nous proposons une nouvelle architecture qui supprime la génération auto-régressive, conduisant à une inférence plus efficace.
Modélisation Financière Stochastique et Apprentissage Automatique pour les Indicateurs de Marché Risque Neutre et Monde-Réel, la Calibration des Modèles et la Mesure de Qualité des Données
Soutenue par Djibril SARR
Le 29 novembre 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Ahmed Kebaier et Mohamed Ben Alaya
Cette thèse explore l’intégration de la modélisation financière et de l’intelligence artificielle (IA) pour relever les défis dans le domaine. Les modèles financiers utilisent souvent des processus stochastiques pour simuler les indicateurs de marché et évaluer les prix. Toutefois, les récentes avancées en IA permettent de les améliorer, offrant des approches alternatives pratiques. Ce travail développe de modèles stochastiques pour les spreads de crédit, des méthodes de transition entre les mesures risque-neutre (RN) et monde-réels (RW), des techniques de calibration basées sur l’IA, et d’une méthodologie pour évaluer la qualité des données. Ces avancées visent à améliorer la précision et l’utilisation des modèles financiers. Le premier chapitre introduit un nouveau modèle stochastique pour la structure par terme continue des spreads de crédit. L’approche contourne les hypothèses factorielles présentes dans de nombreux modèles existants. Le chapitre propose une méthode de calibration qui aligne les volatilités des intensités de défaut du modèle avec celles du marché, permettant de reproduire un comportement réaliste des spreads de crédit. La plupart des modèles financiers étant développés sous RN, nous sommes dirigés vers le deuxième chapitre, qui étend les modèles financiers stochastiques de la mesure RN à la mesure RW. Le deuxième chapitre propose une approche pour la transition des modèles de diffusion de RN à RW, qui reflète mieux les comportements réels du marché. La méthodologie, basée sur le théorème de Girsanov, est conçue pour intégrer les dynamiques du monde réel, ce qui est crucial pour la gestion des risques. L’approche est conçue pour être applicable à de nombreux modèles, y compris ceux avec un bruit non additif, comme le modèle CIR++. Nous validons la versatilité de l’approche à travers des scénarios de prévisions et des stress tests. Étant donné que la qualité d’un modèle dépend de sa calibration, étape cruciale mais souvent laborieuse, le but du troisième chapitre est de relever ces défis en exploitant l’IA. Le troisième chapitre contribue à la calibration des modèles financiers par des méthodes alternatives d’apprentissage profond (DL). Nous proposons un processus systématique de calibration utilisant des réseaux neuronaux linéaires et convolutifs pour estimer les paramètres du modèle G2++. Les résultats obtenus montrent que notre approche atteint une meilleure précision et efficacité. Le chapitre souligne que, bien que l’IA soit efficace pour améliorer la calibration, elle dépend fortement de la qualité des données utilisées pour l’entraînement. Cela nous mène au quatrième chapitre, qui aborde leur prétraitement. Dans le quatrième chapitre, nous développons une approche pour automatiser l’évaluation et l’amélioration de la qualité des données. Notre méthodologie aborde leurs défauts tels que l’absence, la redondance et l’incohérence en intégrant des méthodes statistiques avec des algorithmes d’apprentissage automatique. L’approche trouve un équilibre entre précision et explicabilité, garantissant la transparence dans l’identification et la correction des anomalies.
Théorie de la complexité : pot-pourri
Soutenue par Ulysse LECHINE
Le 3 décembre 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Stefano Guerrini
Coencadrant : Thomas Seiller
Dans cette thèse, nous étudions la puissance de calcul de différents modèles, notre approche se rattache à la théorie de la complexité. Nos contributions couvrent plusieurs sujets. Nous montrons que les automates probabilistes peuvent ne pas produire de nombres non normaux à partir d’entrées normales. Nous analysons les extensions possibles du théorème d’Agafonov. Nous établissons une nouvelle hiérarchie pour la complexité de Kolmogorov temporelle. Pour ce faire nous introduisons un nouveau type de jeux combinatoriaux appelés jeux de trouvailles. Nous présentons une nouvelle preuve du théorème de Mulmuley selon lequel $\NC$ est différent de $\P$ dans les modèles de calcul algébrique.
Les entérobactérales productrices de carbapénémases: de la colonisation intestinale aux conséquences sur l’état de santé du patient hospitalisé.
Soutenue par Noureddine HENOUN LOUKILI
Le 4 décembre 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : IAME
Directeur de thèse : Jean-Ralph Zahar
Les entérobactéries productrices de carbapénémases (EPC) représentent un enjeu majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Depuis leur identification en France, leur diffusion dans les établissements de santé n’a cessé d’augmenter, malgré la mise en place de recommandations de prévention de leur diffusion dès leur émergence. Les établissements, notamment ceux à forte prévalence d’EPC, mobilisent d’importants moyens humains et matériels pour limiter leur diffusion. Dans les services cliniques, la récurrence des épisodes à EPC entraîne des contraintes supplémentaires pour les équipes de soins et peut parfois conduire à une banalisation des situations à EPC, entraînant une habituation. Face à cette situation, il est légitime de se demander s’il est nécessaire de maintenir les recommandations actuelles de prévention des EPC (en 2024) ou de les aligner avec celles des bactéries multirésistantes. L’objectif de travail était de contribuer à répondre à cette question en évaluant deux conséquences directes de la colonisation intestinale des patients hospitalisés sur leur état de santé. Après avoir établi que le délai de décolonisation intestinale spontanée des EPC pouvait durer plusieurs années, nous avons évalué les conséquences de cette colonisation sur la survenue de bactériémies à entérobactéries, indépendamment de leur profil de résistance, ainsi que sur le délai de récupération fonctionnelle des patients hospitalisés dans des services de Médecine Physique et Réadaptation. Dans les deux cas, la colonisation intestinale par les EPC s’est révélée associée à un risque accru de bactériémies et à un allongement du délai de récupération fonctionnelle.
Compression d’images par apprentissage profond de bout en bout End-to-End Deep Learning Image Compression
Soutenue par Bouzid AREZKI
Le 6 décembre 2024
Spécialité : Sciences pour l’ingénieur
Laboratoire : L2TI
Directrice de thèse : Anissa Mokraoui
Coencadrant : Fangchen Feng
L’explosion des images haute résolution, couplée aux contraintes de stockage et de bande passante, souligne l’importance de développer des techniques de compression d’images. Bien que les méthodes traditionnelles soient généralement efficaces, elles peinent souvent à préserver la qualité d’image à des taux de compression élevés tout en minimisant la compléxité de calculs. Afin de surmonter ces défis, cette thèse étudie l’intégration des modèles d’apprentissage profond, tels que les réseaux de neurones convolutifs (CNN), les transformeurs et les modèles d’espace d’état (SSM). Nous proposons trois approches novatrices. La première approche propose le transformeur Swin sans encoder la position (Non-Positional Encoding) (SwinNPE), qui simplifie la complexité du modèle original tout en capturant efficacement le contexte local. La deuxième approche présente une architecture de compression d’images basée sur un modèle d’espace d’état (SSMIC). Cette archietecture trouve un bon équilibre entre efficacité de compression, complexité de calcul et latence, la rendant idéale pour des applications en temps réel notamment sur des dispositifs aux ressources limitées. Enfin, la troisième approche propose un codec universel, qui s’appuie sur une architecture d’auto-encodeur variationnel (VAE), spécifiquement entraîné pour un seul compromis débit-distorsion. Grâce à une stratégie de facteur d’échelle appliquée à ce VAE déjà entrainé, il devient possible de comprimer des images à différents débits sans nécessiter le réentraînement de ce VAE. Les résultats expérimentaux montrent bien que nos modèles de compression offrent des performances compétitives en termes de complexité de calculs et d’éfficacité, rivalisant ainsi les meilleures méthodes de l’état de l’art.
Coherent Spin Control in a SU(N) Quantum Gas of Strontium-87
Soutenue par Husain AHMED
Le 10 décembre 2024
Spécialité : Physique
Laboratoire : LPL
Directeur de thèse : Bruno Laburthe-Tolra
Coencadrant : Martin Robert de Saint Vincent
Les ensembles d’atomes à grand spin S > 1/2 offrent des applications potentielles plus riches dans des domaines tels que l’informatique quantique, les simulations quantiques et le magnétisme quantique par rapport à ce qui est possible avec des atomes à demi spin effectif S=1/2. Par exemple, dans les simulations quantiques, les atomes à grand spin peuvent être utilisés pour simuler des modèles à spin élevé dans des réseaux optiques ou des pièges, qui sont essentiels pour explorer les systèmes fortement corrélés et la supraconductivité à Tc élevé. De plus, en informatique quantique, les atomes à grands spins permettent des formes plus complexes d’intrication quantique en raison des multiples degrés de liberté de spin qui peuvent être simultanément intriqués. Ces systèmes peuvent servir de qubits avec des dimensions plus élevées (qudits) et permettre des opérations de porte quantique plus complexes. En outre, dans le magnétisme quantique, les atomes avec de grands spins peuvent présenter une symétrie SU(N) dans leurs interactions (N étant 2S + 1). Dans ces systèmes, au lieu que les particules traditionnelles de spin 1/2 interagissent par de simples mécanismes d’échange de spin, il peut y avoir des interactions de spin de rang supérieur qui peuvent conduire à un magnétisme quantique plus riche. Dans cette thèse, je présente d’abord les résultats expérimentaux de la manipulation du spin nucléaire d’atomes ultra-froids de 87Sr. Pour obtenir une sélectivité de l’état de spin, un déplacement tensoriel de la lumière est introduit dans le collecteur de l’état fondamental. Ensuite, une transition Raman à deux photons entre deux états de spin nous permet de contrôler l’état de spin final de manière déterministe. Nous pouvons effectuer de transitions Raman adiabatiques entre les deux états de spin sélectionnés avec une efficacité unidirectionnelle de 80 %. Ces transitions représentent des efforts pour réaliser des interactions de super-échange à l’intérieur de réseaux optiques. À l’avenir, ces travaux nous rapprocheront de l’étude du magnétisme quantique. Deuxièmement, je montre que nous pouvons réaliser une interférométrie de Ramsey entre les deux états de spin choisis. En tirant parti d’un vaste collecteur de spin du 87Sr, nous avons mis au point deux interféromètres qui utilisent une série de rotations unitaires entre les deux états de spin choisis. Ces interféromètres fonctionnent avec quatre états de spin. Le premier interféromètre mesure le déplacement tensoriel de la lumière et la combinaison du déplacement vectoriel de la lumière et de la division Zeeman linéaire en une seule fois. Le second interféromètre est capable de mesurer simultanément les deux variables atomiques collectives. Cet interféromètre peut être utilisé pour mesurer les corrélations quantiques en une seule fois. En général, ces idées interférométriques peuvent être appliquées à l’informatique quantique et à la métrologie. Enfin, je présente notre premier résultat sur la mesure de la symétrie SU(N) dans l’état fondamental du 87Sr à l’aide de l’interférométrie de Ramsey. Il y a deux mesures : l’une dans le réseau 1D et l’autre dans le gaz en vrac. J’observe que l’asymétrie SU(N) est inférieure à l’incertitude relative de 102, alors que la prédiction théorique est d’environ 109. Par la suite, j’expose les objectifs immédiats pour réduire cette incertitude d’un ordre de grandeur. Cette mesure nous permet de mieux comprendre les atomes à grands spins qui peuvent présenter une symétrie SU(N).
Contrôle élastique de la dynamique des ondes de spin dans les cristaux magnoniques : expériences et simulations numériques
Soutenue par Stéphane CHIROLI
Le 10 décembre 2024
Spécialité : Physique
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Fatih Zighem et Damien Faurie
La straintronique magnétique est un domaine en plein essor, orienté vers le développement de capteurs avancés et de technologies innovantes de traitement et de stockage de l’information, en exploitant des systèmes magnétiques soumis à des contraintes mécaniques. Ce mariage entre mécanique et magnétisme est rendu particulièrement prometteur grâce à la magnétoélasticité, qui se traduit à la fois par une modification des propriétés magnétiques sous l’effet de déformations, et par l’apparition de déformations induites par des variations de la configuration magnétique. L’objectif de ce travail est d’explorer l’évolution des fréquences propres des ondes de spin dans des couches ferromagnétiques continues et dans des structures nanostructurées périodiquement, appelées cristaux magnoniques, lorsqu’elles sont soumises à des déformations. Cette étude est menée expérimentalement via les techniques de résonance ferromagnétique et de spectroscopie par diffusion Brillouin. En parallèle, un modèle numérique par éléments finis est développé, intégrant de manière complète le couplage entre micromagnétisme et mécanique des solides, pour pallier les limitations des logiciels classiques de simulation micromagnétique face aux problèmes complexes liés aux essais mécaniques. Les résultats montrent un contrôle efficace des fréquences et des bandes magnoniques dans le régime élastique, ainsi que la possibilité de prédire des couplages potentiels entre ondes de spin et ondes acoustiques.
Synthèse de Matériaux 2D : Graphène et Nitrure de Bore par Induction Électromagnétique
Soutenue par Wafa ALIMI
Le 11 décembre 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Samir Farhat et Salim Mourad Cherif
Cette thèse porte sur l’exploration du procédé CVD par chauffage inductif pour la synthèse de matériaux bidimensionnels (2D), en lien avec les travaux de l’équipe «Diamant et Matériaux Carbonés» (DMC) du LSPM. L’objectif principal est d’optimiser la production de graphène et de nitrure de bore hexagonal (h-BN). Le procédé PECVD, précédemment utilisé, a montré des limitations, notamment en termes de contrôle du nombre de couches et de vaporisation des substrats métalliques. En réponse à ces défis, une méthode fondée sur le chauffage par induction électromagnétique a été développée. Elle permet une montée et une descente rapide de la température, offrant un grand potentiel pour la fabrication à grande échelle et rapide de graphène et de h-BN avec une efficacité énergétique nettement améliorée. Deux axes principaux ont été explorés : d’abord, une avancée expérimentale avec la mise au point d’un protocole inspiré du procédé «roll-to-roll», permettant la synthèse rapide de monocristaux de métaux et de matériaux 2D sur du cuivre. Ensuite, des avancées en modélisation thermodynamique et cinétique ont permis de mieux comprendre la diffusion des grains de cuivre et la dynamique de croissance du graphène et du h-BN. Les résultats expérimentaux et numériques démontrent la faisabilité de ce procédé pour une production efficace de matériaux monocristallins à haute intégrité structurelle, avec des perspectives d’amélioration pour augmenter la surface des substrats traités et optimiser la nucléation des matériaux.
Les troubles de la santé mentale en tant que facteurs de risque d’obésité et de diabète de type 2
Soutenue par Pauline DUQUENNE
Le 11 décembre 2024
Spécialité : Santé et santé publique
Laboratoire : EREN
Directrice de thèse : Valentina Andreeva
La prévalence et la charge de morbidité des troubles de santé mentale ne cesse d’augmenter depuis quelques décennies. Néanmoins, ils ne font pas l’objet de recherches suffisantes, et ce, en dépit de leur impact sur la mortalité prématurée, souvent liée à des pathologies physiques mal traitées ou non diagnostiquées. Ce travail doctoral avait pour objectif d’étudier les troubles de la santé mentale en tant que facteurs de risque d’obésité et de diabète de type 2 (DT2). Un objectif préliminaire a permis de faire un point sur les connaissances concernant les troubles de santé mentale, l’obésité, et le DT2. Ensuite, le premier objectif spécifique était d’estimer les risques relatifs d’obésité et de DT2 associés à la comorbidité anxiété-insomnie. Enfin, le second objectif spécifique consistait à analyser la multimorbidité mentale en développant un indice épidémiologique capable de prédire le risque de DT2. Ce travail s’est appuyé sur les données de l’étude NutriNet-Santé, large cohorte prospective en ligne lancée en 2009. Dans cette étude, les troubles de santé mentale d’intérêt étaient l’anxiété, l’insomnie chronique, les symptômes dépressifs et les troubles du comportement alimentaire. Ils ont été évalués à l’aide de questionnaire validés, administrés au cours de la période 2013-2016. L’obésité a été mesurée grâce à l’IMC, calculé à l’aide du poids et de la taille, autodéclarés à plusieurs reprises. Le DT2 a été évalué selon des critères élaborés par un groupe d’experts, à partir de déclarations de diagnostics et de traitements, croisés avec les bases de données nationales de l’assurance maladie. Le risque de pathologies métaboliques associé aux troubles de santé mentale a été évalué à l’aide de modèles à risques proportionnels de Cox ajustés. De plus, pour le deuxième objectif, la méthode Partial Least Squares a été utilisée afin d’identifier un profil associé au DT2. Les tailles d’échantillon dans les différentes analyses variait de 23 797 à 35 014 participants, avec environ 75 % de femmes, un âge moyen de 52 à 55 ans et une durée moyenne de suivi allant de 6 à 7 ans. La revue de la littérature a révélé que la dépression était le trouble de santé mentale le plus étudié en relation avec le DT2 et l’obésité. Elle est associée à un risque plus élevé de développer ces pathologies métaboliques, avec des estimations de risque allant de 1,18 à 1,60. Les troubles du sommeil et de l’anxiété ont également été positivement associés à ces pathologies métaboliques. Ensuite, dans les modèles ajustés, les adultes présentant la comorbidité anxiété-insomnie avaient un risque plus élevé de 40 % de DT2 que les participants ne souffrant ni d’anxiété ni d’insomnie. Ce résultat a également été trouvé pour le risque d’obésité, mais seulement chez les hommes avec un risque plus élevé de 71 %. Enfin, l’étude de la multimorbidité mentale a permis d’identifier un profil en attribuant un poids à chaque trouble de santé mentale d’intérêt, associé à un risque accru de 13% de DT2. Ce travail de doctorat peut encourager d’autres études épidémiologiques sur la multimorbidité mentale et ses liens avec l’obésité et le DT2. De plus, les résultats pourraient aider à orienter les programmes de prévention primaire et secondaire.
Development of natural polysaccharide nanoparticles loaded with a combination of drugs and functionalized with fucoidan to address an efficient targeted treatment of ischemic strokes.
Soutenue par Thibault DE LA TAILLE
Le 12 décembre 2024
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : LVTS
Directeurs de thèse : Frédéric Chaubet et Cédric Chauviere
Les maladies cardiovasculaires représentent une menace globale pour la santé humaine, avec en particulier les maladies thrombotiques comme l’embolie pulmonaire, l’infarctus du myocarde ou l’accident vasculaire cérébral (AVC) comme principale source de mortalité. Malgré un besoin crucial de prévention, le vieillissement de la population et les changements de mode de vie contribuent toujours plus à ce fardeau croissant. Bien qu’il existe différents traitements dont le fibrinolytique rtPA, le traitement standard pour le traitement des AVC, ceux-ci manquent généralement d’efficacité et s’accompagnent d’effets secondaires importants. Le but de ce projet était donc de présenter une approche reposant sur la nanomédecine pour améliorer la thrombolyse grâce à la délivrance de plusieurs agents thérapeutiques, prenant en compte la complexité des caillots. Nous avons donc développé une synthèse innovante pour des nanoparticules faites d’hydrogels de polysaccharides, capables de transporter le rtPA et la DNase I, une autre enzyme. Ces particules étaient biocompatibles et non toxiques, et furent obtenues grâce à un protocole robuste produisant des suspensions colloïdales stables que nous avons caractérisées. Cette synthèse a notamment impliqué l’usage de la microémulsion comme cadre théorique pour améliorer l’étape d’émulsion, et les nanogels résultants furent fonctionnalisés avec du fucoïdane, afin de cibler le caillot grâce à l’affinité de ce dernier pour la P-sélectine, un marqueur des plaquettes activées. Nous avons par la suite validé le chargement des médicaments à travers plusieurs méthodes, culminant sur une thrombolyse synergique de caillots in vitro. Enfin, nous avons étudié la dégradation de caillots in vivo avec un modèle murin de thrombose, démontrant une thrombolyse améliorée pour des nanoparticules contenant 50% et 10% de la dose recommandée de rtPA. Ainsi, ce travail permet de souligner le potentiel de nanoparticules polymériques 100% faites de polysaccharides pour un traitement ciblé des maladies thrombotiques.
Approche quasi-stationnaires pour l’étude de modèles de maladies génétiques.
Soutenue par Elie CERF
Le 13 décembre 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Bénédicte Haas et Bastien Mallein
Coencadrant : Laurent Tournier
On s’intéresse à la modélisation mathématiques de l’apparition et de la transmission des maladies génétiques dont le développement est basé sur un grand nombre de facteurs génétiques et environnementaux. L’étude d’une population soumise `a une telle maladie nous amène ensuite à considérer le problème d’existence et de représentation de la mesure quasi-stationnaire minimale d’une certaine classe de processus de Markov absorbés. Notre première approche de modélisation s’inspire du modèle de quasi-espèce comme développé par Cerf et Dalmau en 2018. La population y est étudiée à travers l’évolution de la distribution des génotypes, dont un est identifié comme malade, sous l’influence d’un mécanisme de reproduction défini par deux forces : la mutation et la sélection. La trajectoire génotypique d’un individu et de sa descendance est finalement représentée par un processus de naissances et de morts sur N pouvant atteindre un état absorbant modélisant la mort d’un individu malade. Ainsi, nous calculons la distribution des génotypes dans la population comme la mesure quasi-stationnaire minimale de ce processus de naissances et de morts. Le calcul que nous proposons pour cette distribution est une généralisation du cas de la file d’attente M/M/8 qui a été étudié dans un article publié au début de l’année 2024. Le cadre d’existence des mesures quasi-stationnaires pour les processus de naissances et de morts est déjà bien connu depuis les années 1990. Nous proposons donc d’étudier un cadre un peu plus général, celui des processus en espace d’états fini ou dénombrable dont l’état absorbant n’est accessible que depuis un unique état non-absorbant, que nous appelons état de sortie. Nous montrons l’existence de la limite de Yaglom pour ce type de processus à l’aide d’une représentation de ses trajectoires par ses excursions en dehors de l’état de sortie. La limite de Yaglom est alors liée aux propriétés de grandes déviations de l’inverse du temps local du processus au point de sortie, ce qui nous permet de donner une représentation originale de la mesure quasi stationnaire minimale à partir de la mesure d’excursion. Enfin, nous présentons un travail interdisciplinaire de génétique théorique. Dans ce modèle mis au point en collaboration avec Jean-Pierre Hugot, Antony Lesage, Bastien Mallein, Laurent Tournier et Jean-Marc Victor, nous proposons une architecture génétique originale pour l’apparition des maladies génétiques complexes. Nous y décomposons les maladies génétiques en modules indépendants définissant le comportement de fonctions biologiques pouvant être permissives ou protectrices pour la maladie. Nous confrontons notre modèle aux données disponibles dans la littérature pour la prévalence et la concordance phénotypique entre jumeaux monozygotes de plus de 80 maladies. Nous donnons alors une méthode d’estimation du nombre de modules impliqués dans le développement d’une maladie donnée, puis nous étudions l’impact de l’existence de ces modules sur le problème d’héritabilité manquante des maladies complexes.
Influence du greffage covalent de polymères bioactifs sur des surfaces de PDMS sur la biocompatibilité et les propriétés antibactériennes
Soutenue par Anna WOZNIAK
Le 13 décembre 2024
Spécialité : Chimie
Laboratoire : CB3S
Directrice de thèse : Céline Falentin-Daudre
La fonctionnalisation de surface est un outil précieux pour conférer de nouvelles propriétés aux biomatériaux. Afin de limiter et prévenir les infections bactériennes en surface du PDMS, utilisé dans de nombreux dispositifs médicaux et implants, le greffage covalent de polymères bioactifs a été développé. Des polymères porteurs de groupements carboxylates ont été choisis pour réaliser ces études. En adaptant le protocole (ajustement du pH, modification du solvant) l’utilisation de la méthode « grafting from » sous irradiations UV s’est montrée performante pour greffer ces polymères sur le matériau sans modifier ses propriétés initiales. Elle consiste dans un premier temps à activer le matériau de manière à rendre la surface réactive, puis à amorcer la polymérisation radicalaire en solution. Par sa structure moléculaire simple et ses propriétés antiadhésives, le greffage de l’acide poly(acrylique) a été mis en place. Le PDMS ainsi fonctionnalisé montre une réduction de l’adhésion de fibroblastes et par conséquent un ralentissement de leur prolifération. Ce phénomène est expliqué par un probable changement d’orientation et de conformation de la fibronectine au contact de ces surfaces. L’inhibition de l’adhésion de S. epidermidis a également été mis en évidence en présence de fibrinogène. De la même manière, la fonctionnalisation permet d’agir sur l’orientation de la protéine et provoquer cet effet. Ces caractérisations ont permis de souligner la complexité des mécanismes à l’interface entre le biomatériau et l’environnement biologique. La mouillabilité, la densité de charges, l’architecture du polymère (taille, encombrement, répartition) sont des paramètres à prendre en compte pour trouver la fonctionnalisation la plus adaptée à l’application visée. Ainsi, l’utilisation des polymères porteurs de groupements carboxylates constitue une voie prometteuse pour moduler les propriétés du PDMS et même, ouvrir la voie vers de la multifonctionnalisation de surfaces.
In-situ synchrotron study of the influence of microstructure and architecture on the fracture of metallic thin films on flexible substrates
Soutenue par Shuhel ALTAF HUSAIN
Le 13 décembre 2024
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Damien Faurie et Fatih Zighem
Ce travail de thèse a pour objectif d’étudier le comportement mécanique, en particulier la multi-fissuration, de systèmes mono, bi et tricouches (Mo, Cu, Cr et Nb) sous un chargement mécanique. Les films minces fragiles (Mo, Cr, Nb) et ductile (Cu) sont déposés sur des substrats en polyimide par pulvérisation ionique et magnétron offrant une microstructure (taille de cristallites, contrainte résiduelle et texture) propre à la technique de dépôt conduisant ainsi à un comportement mécanique différent. L’étude de ces systèmes multicouches, à l’aide d’essais de traction, a été rendu possible par la combinaison in-situ de différentes sondes que sont la diffraction des rayons X (déformation microscopique), la corrélation d’images numériques (déformation macroscopique) et la mesure de résistance électriques. Le rayonnement synchrotron, disponible sur la ligne de lumière Diffabs à SOLEIL, a été indispensable pour sonder individuellement la réponse mécanique de chaque matériau constituant la multicouche. L’influence de plusieurs paramètres intrinsèques aux matériaux comme la taille de cristallites et les contraintes résiduelles et extrinsèques comme l’architecture, ont été étudiés. L’ingénierie des contraintes résiduelles de la couche de Mo, en ajustant la pression de travail pendant le dépôt, a permis d’obtenir trois niveaux de contraintes résiduelles différents (compression, zéro et tension). Plus la contrainte est faible (c’est-à-dire en compression), plus l’initiation de la fissuration est retardée. Ensuite, dans les systèmes tricouches, le choix de déposer la couche supérieure de Cr en tension et la couche de Mo d’en-dessous en compression nous a permis d’étudier la fissuration, initiée à partir de la couche supérieure de Cr et sa propagation à travers toutes les épaisseurs des couches. Et enfin, la position de la couche de Mo dans des systèmes bi et tricouches a permis d’augmenter la contrainte de rupture et de retarder l’initiation de la fissuration. La synthèse de l’effet des différents paramètres a finalement été discutée.
Susceptibilité aux infections chez les enfants drépanocytaires : identification de facteurs de risque pour l’adaptation des stratégies préventives et thérapeutiques.
Soutenue par Luu-Ly PHAM
Le 16 décembre 2024
Spécialité : Santé et santé publique
Laboratoire : IAME
Directeur de thèse : Etienne Carbonnelle
Co encadrant : Jean Gaschignard
La drépanocytose est la maladie monogénique la plus fréquente dans le monde. Les enfants drépanocytaires sont susceptibles aux infections bactériennes, notamment aux infections invasives à Streptococcus pneumoniae (IIP) avec un risque accru de mortalité. Nous avons mené une revue systématique de la littérature afin d’étudier l’impact de la vaccination pneumococcique conjuguée (VPC) sur les IIP chez les enfants drépanocytaires. Les principaux résultats étaient que (1) la vaccination conjuguée a permis une diminution significative du taux d’incidence des IIP chez les enfants de moins de 5 ans, après le VPC7 (depuis 2000); (2) un remplacement vers des sérotypes non couverts par le VPC13 a été observé après l’implémentation du VPC13 ; (3) l’âge médian de survenue des IIP a eu tendance à augmenter. Ensuite, nous avons conduit un essai prospectif multicentrique chez 300 enfants drépanocytaires entre septembre 2022 et avril 2024, afin d’étudier le portage bactérien nasopharyngé. Les principaux résultats étaient un taux global de portage de S. pneumoniae faible (11 %), des niveau élevés de résistance aux antibiotiques (66 % de souches non sensibles à la pénicilline), et une prédominance de sérotypes non vaccinaux. Le taux de portage de S. pneumoniae était significativement plus élevé chez les enfants de ≤ 5 ans (OR = 3,5 [1,2-10,5]). La couverture sérotypique théorique était de : VPC13 (6%), VPC15 (6%), VPC20 (25%), VPC21 (56%), et VPP23 (25%). La survenue de méningites pneumococciques, entre 2001 et 2021, était associée à un taux de létalité élevé (28 %, n=7/25, IC 95 [10,4-45,6]) avec une prédominance de sérotypes non vaccinaux. La couverture sérotypique théorique était de : VPC13 (13%), VPC15 (13%), VPC 20 (48%), VPC21 (78%), et VPP23 (35%). En conclusion, l’adaptation des stratégies préventives et thérapeutiques est essentielle pour ces patients, avec une surveillance particulière concernant l’antibiorésistance et la distribution sérotypique.
Façonné par la société : Plasticité des normes de réaction dans le changement de sexe et la croissance chez Ophryotrocha puerilis
Soutenue par Pooja RADHAKRISHNAN
Le 16 décembre 2024
Spécialité : Ethologie
Laboratoire : LEEC
Directrice de thèse : Maria Cristina Lorenzi
La théorie de l’allocation sexuelle prédit que le moment optimal du changement de sexe chez les hermaphrodites séquentiels est influencé par l’état individuel et la composition de l’environnement social. Alors que de nombreuses recherches se concentrent sur le changement de sexe chez les adultes, l’influence des environnements sociaux en début de vie sur l’allocation sexuelle reste peu explorée. Cette thèse examine comment les interactions sociales en début de vie influencent le moment et la taille corporelle lors du premier changement de sexe protandre chez le ver polychète marin Ophryotrocha puerilis. Nous avons trouvé des preuves de changement de sexe médié par les interactions sociales : les juvéniles exposés aux adultes retardent le changement de sexe, tandis que ceux en isolement changent de sexe relativement tôt. De plus, en l’absence d’adultes, les juvéniles de taille similaire négocient les rôles sexuels et se développent directement en sexes opposés, formant ainsi des couples reproducteurs. Nos résultats montrent également que l’établissement de hiérarchies de taille dès le début du développement peut résoudre les conflits et clarifier les rôles sexuels. Ces hiérarchies se forment par une croissance compétitive, dans laquelle les juvéniles de taille similaire modulent leur croissance en réponse à leurs concurrents. Une croissance stratégique permet en outre de maintenir ces hiérarchies de taille, en particulier dans des environnements avec une compétition continue entre mâles. Nos résultats soulignent l’importance des signaux sociaux et basés sur la taille dans la médiation du moment du changement de sexe et mettent en lumière comment une croissance stratégique module les résultats des rôles sexuels parmi les juvéniles.
Insuffisance cardiaque aiguë : vers une optimisation de la prise en charge aux urgences
Soutenue par Judith GORLICKI
Le 17 décembre 2024
Spécialité : Santé et santé publique
Laboratoire : MASCOT
Directeurs de thèse : Frédéric Adnet et Yonathan Freund
Chaque année en France, 160000 patients sont hospitalisés pour un épisode insuffisance cardiaque aiguë (ICA), dont 65% après un passage aux urgences. La prise en charge en phase initiale de ces épisodes fait l’objet de recommandations d’experts, notamment européennes et américaines, et repose sur un traitement médicamenteux par diurétiques et vasodilatateurs dérivés nitrés) et la mise en place éventuelle d’une ventilation non invasive (VNI). Il est possible de débuter ces traitements dès la phase préhospitalière à bord d’une ambulance médicalisée ou de les initier aux urgences. Au terme de la prise en charge par le médecin urgentiste (à bord de l’ambulance médicalisée et/ou aux urgences), le patient va, selon son tableau clinique et son terrain, rentrer à domicile ou être hospitalisé dans un service de soins intensifs, de cardiologie ou de médecine interne ou gériatrie. Plusieurs points de cette prise en charge sont à ce jour mal définis. Premièrement, l’intérêt des traitements médicamenteux initiaux et leur posologie optimale n’ont jamais été validés de manière claire et apparaissent d’ailleurs dans les recommandations avec un rang IC et IB IIaB pour les diurétiques et IIbB pour les dérivés nitrés. Deuxièmement, l’intérêt d’une mise en place de VNI en préhospitalier, préconisée par les recommandations européennes, n’a lui non plus jamais été démontré. Enfin, alors que chaque étape entre le domicile du patient et son hospitalisation fait l’objet d’une décision d’orientation, il semble important de préciser s’il existe un parcours de soins bénéfique. Ces trois points ont fait l’objet de ce travail. Nous avons tout d’abord réalisé une analyse secondaire de l’étude ELISABETH afin d’évaluer l’association entre la dose de diurétiques et de dérivés nitrés administrées dans les quatre premières heures et le pronostic à 30 jours. Parmi les 502 patients, ni la dose totale de dérivés nitrés, ni la dose totale de diurétiques n’ont montré d’association significative avec le nombre de jours vivant hors de l’hôpital (ratios ajustés 1.17 (0.82 1.67) et 1.45 (0.90 2.33) pour les dérivés nitrés et 0.88 (0.63?1.23) et 0.76 (0.58 1.00) pour les diurétiques), mais une tendance se dégageait en faveur d’une forte dose de dérivés nitrés et d’une faible dose de diurétiques. Nous avons ensuite évalué, dans une analyse du registre espagnol EAHFE, l’effet d’une initiation préhospitalière de VNI par rapport à une initiation intra hospitalière sur le pronostic à court terme des patients chez qui un traitement par VNI était préconisé. Parmi les 487 patients transportés aux urgences par une ambulance médicalisée et ayant bénéficié de VNI au cours de leur prise en charge initiale, l’initiation de VNI en préhospitalier semblait associée à une plus faible survenue du critère combiné associant mortalité toute cause ou reconsultation pour ICA à 30 jours (odd-ratio ajusté 0.66 (0.42-1.05), 0.69 (0.43-1.11) ou 0.67 (0.43-1.04)). Nous avons finalement décrit, dans une troisième étude prospective observationnelle, les parcours de soin de patients hospitalisés dans 24 hôpitaux en France. Parmi les 3677 patients, le fait d’avoir été hospitalisé dans un service de cardiologie (soins intensifs ou cardiologie conventionnelle) était associé, de manière significative et après appariement sur un score de propension, à une réduction de la mortalité intra-hospitalière (OR 0.61 [0.44?0.84], p = 0.002). Ces trois études ont permis de mettre en évidence la nécessité d’une collaboration entre urgentiste et cardiologue dans la prise en charge des épisodes d’ICA et laissent envisager l’intérêt d’un traitement personnalisé adapté à chaque patient.
Rôle des infirmier(e)s en pratique avancée dans la prise en charge de l’hypertension artérielle en France
Soutenue par Juliette VAY DEMOUY
le 17 décembre 2024
Spécialité : Santé publique – Sciences infirmières
Laboratoire : EREN
Directeur de thèse : Jacques Blacher
L’hypertension artérielle est la première pathologie chronique en France et dans le monde. Elle est un facteur de risque cardiovasculaire majeur et constitue le premier facteur de risque de mortalité en France, devant le tabac. Les médecins généralistes sont les piliers de sa prise en charge, suivis par les cardiologues, mais la raréfaction médicale ne cesse de s’accroître depuis plusieurs années dans le pays. C’est dans ce contexte que sont apparus les infirmier(e)s en pratique avancée. Leur champ de compétences, à l’interface de ceux infirmier et médical, leur permet d’assurer la prise en charge de pathologies chroniques, dont l’hypertension artérielle, en collaboration avec des médecins. Les objectifs de ce travail étaient de (1) faire un état des lieux de la prise en charge actuelle de l’hypertension artérielle en France pour en identifier les besoins et (2) évaluer l’impact d’une intervention infirmière en pratique avancée sur le contrôle tensionnel dans le cadre de la prise en charge de la maladie afin de (3) mener une réflexion sur le rôle et la place optimale des infirmier(e)s en pratique avancée dans la prise en charge de l’hypertension artérielle en France. L’analyse des données de Santé Publique France, recueillies auprès d’échantillons représentatifs de la population française et d’un panel de médecins généralistes, a montré des taux de connaissance, diagnostic, traitement et contrôle de l’hypertension artérielle très médiocres. Ces résultats s’expliquaient notamment par une inertie diagnostique et thérapeutique et un manque d’adhésion thérapeutique dû, au moins en partie, à un manque d’éducation thérapeutique. Le principal frein évoqué par les médecins généralistes pour optimiser la prise en charge était le manque de temps. La seconde partie de ce travail a montré, via la revue exploratoire de la littérature et l’essai clinique mené à Paris en France, des résultats soutenant l’hypothèse qu’une intervention infirmière en pratique avancée améliore significativement le contrôle tensionnel dans le cadre de la prise en charge de l’hypertension artérielle. Au regard de ces données, les infirmier(e)s en pratique avancée semblent être un levier potentiel à l’optimisation de la prise en charge de l’hypertension artérielle en France même si d’autres recherches restent nécessaires pour le confirmer. Notons qu’il est également essentiel d’améliorer l’implantation de la profession et la collaboration entre les médecins et les infirmier(e)s en pratique avancée pour mieux répondre aux besoins des 17 millions d’adultes français hypertendus.
Supervision de l’opacité
Soutenue par Nourelhouda SOUID
Le 18 décembre 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Kais Klai
L’opacité est une propriété de sécurité dont l’objectif est la protection des informations sensibles contre l’accès non autorisé. Elle repose sur l’idée que, même si un attaquant peut observer le système depuis l’extérieur, il ne devrait pas être en mesure de déduire les informations confidentielles. Intuitivement, l’opacité peut être représenté comme un jeu entre un système et un observateur externe, où l’observateur tente de déduire certaines informations secrètes à partir de ses observations du système. On dit que le système est opaque lorsque l’observateur ne peut pas déduire des informations secrètes. Notre approche repose sur un algorithme, à complexité réduite, conçu pour renforcer l’opacité du système considéré. Au cours de cette thèse, nous avons tenté d’appliquer notre méthodologie à des scénarios réels, améliorant ainsi sa pertinence pratique.
Fragmentation bi-dimensionnelle de couches minces ferromagnétiques: études par diffraction des rayons x et magnétométrie MOKE
Soutenue par Hatem BEN MAHMOUD
Le 19 décembre 2024
Spécialité : Physique
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Damien Faurie
Les systèmes magnéto-électroniques de demain devront être déformables pour s’adapter à des géométries complexes. L’électronique flexible a connu une croissance rapide, promettant de nombreuses applications dans des domaines variés tels que les environnements confinés et les écrans flexibles. Ces systèmes reposent sur des polymères, plus légers et moins coûteux que le silicium. Comprendre les interactions entre déformations mécaniques et propriétés magnétiques est essentiel : à faibles déformations, l’anisotropie magnétique est clé, tandis qu’à fortes déformations, il est crucial d’examiner les dommages microscopiques (fragmentation, décohésion) et leur impact. Cependant, les liens entre fragmentation des couches minces et leurs propriétés magnétiques, notamment en traction biaxiale, sont encore peu explorés. Cette thèse vise à combler ce manque de connaissances par des développements instrumentaux et des études sur des systèmes modèles. Nous avons étudié des systèmes magnétiques flexibles modèles en combinant plusieurs techniques in situ, permettant d’appliquer des déformations mécaniques importantes (jusqu’à 10 %) tout en analysant les propriétés magnétiques. Nous avons conçu un dispositif de traction pour l’entrefer d’un électroaimant et mis en place un magnétomètre à effet Kerr magnéto-optique (MOKE). Parallèlement, nous avons installé un magnétomètre MOKE sur la ligne DiffAbs du synchrotron Soleil. Les questions scientifiques portent sur les liens entre la distribution des contraintes (avant et pendant la multifissuration) et la réponse magnétique de ces systèmes, ainsi que sur les mécanismes sous-jacents.
Modeling and Influencing Music Preferences on Streaming Platforms
Soutenue par Kristina MATROSOVA
Le 19 décembre 2024
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Olivier Bodini
Coencadrant : Thomas Louail
Aujourd’hui, les services de streaming musical sont devenus le principal moyen d’accéder à la musique enregistrée. Ces plateformes reposent sur des systèmes de recommandation algorithmique pour aider les utilisateurs à naviguer dans des catalogues immenses et leur offrir une expérience d’écoute personnalisée. Pour que ces recommandations soient pertinentes, il faut d’abord identifier les schémas de comportement et modéliser les préférences des utilisateurs. Il existe plusieurs manières de procéder à cette modélisation, chaque méthode peut influencer les recommandations de manière différente. Réciproquement, les recommandations peuvent elles-mêmes affecter les goûts et les pratiques d’écoute des utilisateurs, que ce soit en élargissant leurs horizons musicaux ou, à l’inverse, en les enfermant dans une bulle. Parfois, ces effets sont plus subtils, ce qui les rend plus difficiles à mesurer. Cette thèse examine la relation entre le goût musical et les systèmes de recommandation à travers deux questions : comment modéliser les préférences musicales individuelles à partir des données comportementales issues des plateformes de streaming ? comment mesurer l’impact des systèmes de recommandation sur la formation de ces préférences ? Nous commençons par une présentation des données disponibles sur les plateformes de streaming : les informations relatives aux utilisateurs aux morceaux de musique et à leurs interactions. Nous examinons également la structure et la distribution de ces données sur lesquelles reposent nos analyses. Ensuite, nous passons en revue la littérature sur le goût musical, un sujet largement exploré dans des domaines comme la sociologie, la psychologie et la géographie culturelle, bien avant l’arrivée des systèmes de recommandation. Que peut-on tirer des approches utilisées dans ces domaines pour mieux comprendre et modéliser les préférences musicales, notamment dans le cadre de la recommandation algorithmique ?Nous abordons ensuite les défis liés à la représentation de l’espace musical. Avec des millions de morceaux disponibles, il est essentiel de catégoriser, étiqueter et identifier les similarités entre les titres pour modéliser efficacement les préférences et fournir des recommandations pertinentes. Enfin, nous proposons une vue d’ensemble des systèmes de recommandation musicale, en présentant les méthodes actuelles et les défis propres à la recommandation de musique, notamment les notions d’équité et de biais algorithmiques qui peuvent influencer les préférences et les pratiques d’écoute des utilisateurs. Avec ce cadre pluridisciplinaire et multimodal en place, nous tentons de répondre à nos questions de recherche. Nous commençons par explorer comment modéliser le goût musical à partir des données de streaming, en construisant une ‘empreinte’ des préférences basée sur deux conceptions du goût musical : l’une axée sur l’individualité l’autre reflétant des tendances collectives. Ensuite, nous nous attaquons aux défis liés à la mesure de l’influence des systèmes de recommandation, en prenant pour exemple la consommation de musique locale. Au final, cette thèse vise à lier la compréhension du goût musical et la création de systèmes de recommandation capables non seulement de personnaliser les suggestions, mais aussi de permettre une écoute diversifiée et enrichissante.
Large plastic deformation of crystals : Stability analysis and attractors
Soutenue par Jalal SMIRI
Le 19 décembre 2024
Spécialité : Sciences pour l’ingénieur
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Ioan Ionescu et Oguz Umut Salman
Cette thèse porte sur l’utilisation de modèles de plasticité cristalline (PC) pour étudier l’évolution microstructurale des matériaux mono et polycristallins soumis à des conditions de chargement extrêmes associées à de grandes déformations. La plasticité cristalline constitue un outil puissant pour modéliser les interactions de dislocations, la rotation du réseau cristallin, la croissance des cavités et les effets de taille, offrant ainsi une meilleure compréhension des mécanismes de déformation critiques tels que la localisation des déformations, la formation de bandes de cisaillement et l’évolution des cavités. En adoptant une approche eulérienne, ce travail surmonte les difficultés liées à la distorsion de maillage rencontrées dans les méthodes traditionnelles, permettant des simulations précises des grandes déformations. Des simulations à haute résolution en plasticité cristalline, rendues possibles grâce à une technique de remaillage, sont utilisées pour explorer le rôle des attracteurs de densité de dislocations et d’orientation du réseau cristallin, ainsi que les mécanismes derrière la croissance et l’évolution des formes des cavités lors de la déformation. La prédiction des attracteurs d’orientations cristallines dans les processus de déformation pilotés par le gradient de vitesse est cruciale pour comprendre la texture finale d’un polycristal. Nous avons réalisé une analyse de stabilité sur un problème simplifié (2D avec trois systèmes de glissement) afin de développer une stratégie théorique capable de prédire les attracteurs d’orientations cristallines à grande déformation. Deux simulations numériques illustrent cette théorie : la déformation d’un polycristal sous un chargement de gradient de vitesse homogène et l’évolution d’une cavité dans un monocristal sous un gradient de vitesse non homogène. Nous avons développé une analyse de stabilité pour les processus pilotés par les taux de glissement pour certains modèles établis basés sur la densité de dislocations, y compris le modèle de Kocks et Mecking (KM) et ses variantes, afin d’identifier les conditions menant à des états stationnaires dans les systèmes de glissement actifs et d’évaluer leur stabilité linéaire. Notre analyse peut être généralisée à tout type de modèle de densité de dislocations, fournissant ainsi un cadre plus large pour comprendre la stabilité de ces systèmes. Il est intéressant de noter qu’à partir d’un modèle qui ne considère pas les effets d’échelle, nous révélons des effets dépendants de la taille se manifestant à travers des variations initiales de la densité de dislocations, en particulier dans les échantillons préparés par FIB, influençant les réponses d’affaiblissement ou de durcissement des matériaux. Des simulations numériques de compression de micro piliers ont été réalisées pour aborder le comportement des matériaux à des dimensions nano/micrométriques. Les mécanismes de croissance et de coalescence des cavités sont des facteurs clés dans la rupture ductile des matériaux cristallins, se produisant à travers un écoulement plastique important autour de cavités préexistantes ou de cavités nucléées sur des particules de seconde phase. L’objectif principal est d’analyser la croissance de cavités plates dans des monocristaux (HCP, FCC) en utilisant des simulations par éléments finis en plasticité cristalline avec une déformation eulérienne pour mieux comprendre la croissance des cavités. Le modèle proposé permet non seulement de capturer le début de l’écoulement plastique, mais aussi de prédire avec précision l’évolution des formes des cavités. Le modèle est appliqué à des études expérimentales ayant observé qu’une cavité initialement circulaire dans un cristal HCP évolue vers une cavité polyédrique sous un chargement radial. Deux configurations sont étudiées : un chargement radial appliqué sur un cristal à structure hexagonal compact (HCP) et un chargement en traction sur un cristal cubique à faces centrées (FCC). Ces cas illustrent la capacité du modèle à s’adapter à différentes structures cristallographiques et conditions de chargement, démontrant ainsi sa large applicabilité. Enfin, nous dérivons des formules pour calculer la contrainte réelle dans les situations où des bandes de glissement ou des bandes en genou se forment lors des tests de compression sur des piliers. Plus précisément, nous considérons une localisation, souvent observée expérimentalement, sous forme d’une bande unique orientée dans des directions arbitraires par rapport à l’axe vertical du pilier. Nous en dérivons une formule et l’utilisons pour évaluer la fiabilité des résultats expérimentaux précédents. Ces formules sont très simples et nécessitent uniquement les données de contrainte conventionnelle nominale, quelques données géométriques (rapport d’aspect) et des données mécaniques (limite élastique), faciles à obtenir à partir des résultats expérimentaux. Elles constituent un outil précieux pour interpréter avec précision le comportement mécanique des matériaux sous des charges de compression et pour tirer des conclusions appropriées sur les valeurs de contrainte réelle.
Grandes valeurs des formes de Maass sur des quotients compacts de grassmanniennes hyperboliques dans l’aspect volume
Soutenue par Thibaut MENES
Le 20 décembre 2024
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeur de thèse : Farrell Brumley
Soient n > m = 1 des entiers tels que n + m >= 4 soit pair. On prouve l’existence, dans l’aspect volume, de formes de Maass exceptionnelles sur des quotients compacts de la grassmanienne hyperbolique de signature (n,m). La méthode repose sur le travail de Rudnick et Sarnak, étendu par Donnelly puis généralisé par Brumley et Marshall en rang supérieur. Celle-ci combine un argument de comptage et une relation de périodes permettant de montrer qu’une certaine période distingue les relèvements thêta depuis un groupe auxiliaire. La structure de niveau est définie relativement à cette période et le groupe auxiliaire qui intervient est U(m,m) ou Sp_2m(R), de sorte que (U(n,m),U(m,m)) ou (O(n,m),Sp_2m(R)) soit une paire duale réductive de type 1. La borne inférieure s’exprime naturellement, à un facteur logarithmique près, comme le quotient des volumes avec la structure de congruence principale sur le groupe auxiliaire.