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Chimie moléculaire et chimie macromoléculaire
/ 15-12-2023
Brouillac Clément
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L’électronique organique (EO) s’articule autour de l’utilisation des semi-conducteurs organiques (SCOs). Les diodes organiques électroluminescentes (OLEDs) font partie des technologies électroniques les plus matures et sont déjà présentes dans nos smartphones, ordinateurs et téléviseurs. Durant cette thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés à l’élaboration de matrices hôtes pour la seconde génération d’OLEDs : les diodes organiques électrophosphorescentes (PhOLEDs). Deux design moléculaires différents ont été conçus avec deux objectifs différents. Le premier objectif consiste à développer de nouvelles matrices hôtes utilisant l’architecture Donneur-spiro-Accepteur pour des PhOLEDs monocouches, qui sont des dispositifs simplifiés utilisant seulement les électrodes et la couche émissive. Ces travaux ont conduit à la fabrication de PhOLEDs monocouches des trois couleurs présentes dans un pixel (rouge, vert et bleu), et des couleurs pour l’éclairage (jaune et blanc). Des records de performances ont été obtenus.
Le deuxième objectif consiste à développer de nouveaux SCOs appelés nano-anneaux. Après un chapitre bibliographique analysant les performances des nano-anneaux en EO, nous présenterons une étude de structure/propriétés de nano-anneaux donneur-accepteur. Ces travaux, nous ont permis de mieux comprendre les propriétés singulières de ces composés cycliques à base de carbazoles, qui ont ensuite ont été incorporés dans des PhOLEDs multicouches pour évaluer leurs performances en tant que matrice hôtes. Ces travaux représentent les premiers exemples du domaine.
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Télécommunications
/ 14-12-2023
Wu Mengda
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Ce travail concerne l'imagerie tomographique 3-D par Radar à Synthèse d'Ouverture de terrain (GB-SAR) pour la détection in situ des défauts de chaussée.Un GB-SAR bistatique à visée latérale, fonctionnant en mode de propagation vers l'avant (FSC), caractérisé par un rapport Signal sur Bruit (SNR) élevé et une résolution verticale constante, est proposé. Une focalisation tomographique utilisant une ouverture dans la direction verticale est introduite pour résoudre l'ambiguïté et améliorer la résolution en distance au sol. Une configuration SAR bistatique FSC à déplacement horizontal et à décalage constant (COSBis), est proposée afin de réduire la complexité du système à un niveau minimal, en utilisant une seule paire d'antennes Tx et Rx, et qui permet d'obtenir une résolution en distance au sol améliorée par focalisation sur une ouverture angulaire générée par le mouvement horizontal. Les résultats expérimentaux démontrent la capacité du mode proposé à détecter des défauts artificiels et à caractériser des détails fins en utilisant une diversité de polarisation. Des techniques d'analyse spectrale à haute résolution sont appliquées à l'approche COSBis pour affiner le diagnostic routier. Cette configuration innovante de GB-SAR, associée à des techniques d'imagerie à haute résolution, démontre un fort potentiel pour l'inspection et la maintenance des chaussées.
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Informatique
/ 12-12-2023
Amalou Abderaouf Nassim
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L'estimation du temps d'exécution des programmes est une tâche clé mais difficile, rendue encore plus complexe par la croissance de la complexité et l'insuffisance de la documentation des architectures de processeurs modernes. Bien que les méthodes traditionnelles comme les simulateurs précis au cycle soient exactes, elles sont également longues et nécessitent une compréhension approfondie de l'architecture du processeur. Pour aborder ces limitations, une nouvelle approche basée sur les données et utilisant des techniques d'apprentissage automatique a été développée. Cependant, bien que les modèles d'apprentissage automatique existants offrent des estimations rapides, ils sont principalement adaptés à des architectures simples avec des temps d'instruction constants. Ce document vise à développer de nouvelles méthodes d'apprentissage automatique pour des processeurs complexes et non documentés en introduisant la prise en compte du contexte dans les modèles de timing basés sur l'apprentissage automatique. Une approche novatrice traitant les séquences d'instructions comme un langage naturel et emploie des algorithmes d'apprentissage automatique avancés tels que les réseaux Long Short-Term Memory et les Transformers. Ceci permet au modèle de prendre en compte des caractéristiques complexes telles que les effets de cache et de pipeline, améliorant la précision pour les temps d'exécution moyens et pires cas.
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Physique
/ 12-12-2023
Dubroeucq Romain
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Cette thèse s'inscrit dans le contexte des expériences d'astrophysique de laboratoire menées à l'Institut de Physique de Rennes, qui tentent de reproduire les conditions de basses températures (~10-50 K) du milieu interstellaire, afin de réaliser des mesures de cinétique réactionnelle avec des molécules d'intérêt pour l'astrochimie. L'objectif de cette thèse est le développement d'un spectromètre d'absorption infrarouge résolu en temps, pour sonder les écoulements supersoniques uniformes utilisés pour refroidir les molécules en phase gazeuse. Le spectromètre est basé sur un peigne de fréquences optiques, qui présente des dizaines de milliers de modes laser équidistants dans le domaine des fréquences, fournissant une large couverture spectrale, une haute résolution et une haute sensibilité, et permettant ainsi de détecter plusieurs espèces moléculaires simultanément. Pour augmenter encore la sensibilité de détection, le peigne de fréquences est couplé à une cavité optique. La détection à large bande de la lumière laser est réalisée avec un spectromètre à transformée de Fourier, qui peut opérer de manière résolue en temps, et est appliqué à une nouvelle approche de la spectroscopie de temps de déclin de cavité large bande avec un peigne de fréquences. La première démonstration d'un jet supersonique continu sondé par spectroscopie à transformée de Fourier basée sur un peigne de fréquences couplé à une cavité optique est également présentée.
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Informatique
/ 30-11-2023
Mentec François
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Le recrutement a toujours été une tâche cruciale pour la réussite des entreprises, notamment pour les entreprises de services pour lesquelles l’embauche est un élément central de leur modèle commercial. La croissance du marché du travail ainsi que l’augmentation du nombre de compétences spécialisées requises par les entreprises ont motivé l’exploration de techniques pour optimiser et même automatiser certaines parties du processus de recrutement. Les nombreux progrès réalisés dans les domaines de l’intelligence artificielle et du traitement automatique du langage naturel au cours des dernières décennies ont offert la possibilité de traiter efficacement les données utilisées lors du recrutement. Nous examinons l’utilisation d’un système de recommandation d’emploi dans une entreprise de conseil, en mettant l’accent sur l’explication de la recommandation et sa perception par les utilisateurs. Tout d’abord, nous expérimentons avec des recommandations basées sur la connaissance en utilisant l’ontologie européenne des compétences et des professions ESCO qui présente des résultats prometteurs, mais en raison des limites actuelles, nous utilisons finalement un système de recommandation sémantique qui fait désormais partie des processus de l’entreprise et offre la possibilité d’études qualitatives et quantitatives sur l’impact des recommandations et de leurs explications. Nous relions la disponibilité des explications à des gains majeurs d’efficacité pour les recruteurs. L’explication offre également un moyen précieux d’affiner les recommandations grâce à des retours utilisateurs contextuels. Un tel retour d’information est non seulement utile pour générer des recommandations en temps réel, mais aussi pour fournir des données précieuses pour évaluer les modèles et améliorer davantage le système. À l’avenir, nous préconisons que la disponibilité des recommandations devienne la norme pour tous les systèmes de recommandation d’emploi.
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Signal, image, vision
/ 29-11-2023
Le Bon Brandon
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L'acquisition d'une image est restreinte par les limitations du matériel d'acquisition et est soumise à des perturbations. La reconstruction d'images à partir de mesures dégradées est un problème inverse, souvent mal conditionné et demandant donc la présence d'une connaissance à priori sur les images à reconstruire. Les algorithmes déroulés ont prouvé leur efficacité en matière de résolution de problèmes inverses, mais leur coût en mémoire et en temps de calcul est très élevé. Notre première contribution est une méthode d'entraînement pour les algorithmes déroulés, permettant de considérablement réduire les coûts et les contraintes liées à l'entraînement de ces méthodes. Nous nous intéressons ensuite plus particulièrement aux problèmes inverses liés à l'acquisition et à la reconstruction de champs de lumière. Ceux-ci permettent d'obtenir l'information 3D cruciale pour une variété de tâches en imagerie, qui est perdue lors de l'acquisition d'une image avec une caméra traditionnelle. Un champ de lumière est généralement capturé via des appareils coûteux et non accessibles au grand public. Notre deuxième contribution est une méthode basée sur les algorithmes d'optimisation déroulés, permettant de reconstruire un champ de lumière à partir d'un empilement de mises au point, contenant peu d'images capturées avec une caméra traditionnelle.
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Signal, image, vision
/ 28-11-2023
Charpenay Nicolas
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Cette thèse de doctorat porte sur la théorie de l'information zéro-erreur, notamment sur le codage de source avec information adjacente, le codage de canal et la dualité source-canal. Ces travaux s'articulent autour de trois axes: 1. les problèmes de codage zéro-erreur basés sur la correction, 2. les problèmes de codage zéro-erreur basés sur les graphes de confusion, 3. les problèmes de codage zéro-erreur pour le calcul d'une fonction. Une contribution importante de ce travail concerne le problème de la linéarisation du débit optimal, lorsque l'encodeur traite plusieurs tâches conjointement. Nous démontrons l'équivalence de la linéarisation pour les produits de graphes et pour leurs unions disjointes. Cette observation permet de caractériser les débits optimaux pour une classe de problèmes irrésolus depuis les années 1950. Les contributions de cette thèse ont donné lieu à des publications dans les actes des meilleurs conférences internationales de théorie de l'information et deux articles de revues sont en cours de préparation.
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Sciences de la terre et de l'environnement
/ 28-11-2023
Forsyth Kaisa
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Grâce à des études de terrain et de laboratoire portant sur des échantillons d'eaux, de sols et de végétaux, ce travail a permis d'analyser les déclencheurs (paramètres et processus) (1) géochimiques et (2) biologiques de l'absorption des terres rares (REE) par les plantes. Ces éléments ont d’abord été examinés à l'aide d'échantillons de terrain prélevés sur trois anciens sites miniers au Portugal. Les sites miniers, où les REE et d'autres métaux sont facilement solubilisés par les drainages miniers acides (DMA), constituent des cibles idéales pour identifier les effets de la physiologie des plantes et la sélectivité biologique des plantes pour des REE particulières. Les plantes prélevées sur ces sites ont montré des signatures en REE similaires aux concentrations de REE dissoutes presentes dans les eaux de surface locales; ce qui nous a conduit à nous interroger sur la nature des interactions à l'interface minéral-eau, responsables de la solubilisation des REE dans ces systèmes. En utilisant le schéma d'extraction séquentielle de type BCR pour caractériser les REE associées au sol, l'étude réalisée a ensuite permis de comparer la signature des REE dans les tissus végétaux aux signatures dans différentes phases organiques et minérales du sol. Des études antérieures ont affirmé que seules phases minérales dissoutes ou échangeables et liées aux carbonates contiennent des REE potentiellement biodisponibles. Notre étude a démontré que les fractions oxydables et réductibles peuvent contribuer de manière unique au pool de REE solubles dans les systèmes de DMA. L'un des résultats de cette étude a montré une augmentation mineure de la quantité de REE échangeables et liées au carbonate dans les échantillons prélevés dans la rhizosphère par rapport aux échantillons prélevés dans les sols globaux. Un nombre croissant de spécialistes du domaine, cite l'importance des matières organiques exogènes associées à l'acquisition de nutriments par les plantes, en influençant la solubilité et l'absorption des métaux nutritifs traces dans la rhizosphère. Nous avons ainsi proposé hypothèse selon laquelle le stress nutritif subi par la plante pourrait induire une exsudation de phyto-chélatants qui augmenterait l'absorption et la bioconcentration des REE. Cette hypothèse permet d’expliquer les différences observées dans l’absorption des REE selon les différents types de plantes et schémas d'acquisition des nutriments.
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Informatique
/ 27-11-2023
Epain Victor
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L'obtention de la séquence nucléotidique d'une molécule ADN nécessite sa fragmentation par des technologies de séquençage et l'assemblage des fragments. Ces fragments sont appelés lectures. Elles souffrent d'erreurs de séquençage et sont considérées sous deux orientations : celle de leur brin ADN d'origine ou l'inverse-complémentaire pour l'autre brin. L'assemblage se base sur des chevauchements deux à deux entre des lectures orientées, et est composé de trois phases : l'assemblage des lectures pour obtenir des contigs (des séquences plus longues que les lectures), l'échafaudage des contigs, pour obtenir des échafaudages (des ordres de contigs orientés), et la complétion des échafaudages (trouver les séquences de nucléotides séparant les contigs orientés dans les échafaudages). Dans ce manuscrit, nous comparons des structures de graphes représentant des relations de successions entre des séquences ADN orientées, utiles à différentes phases de l'assemblage. Puis, nous nous penchons sur le problème de l'échafaudage dédié aux génomes de chloroplastes en proposant une nouvelle formulation, une résolution exacte et une implémentation.
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Sciences de la terre et de l'environnement
/ 16-10-2023
Osorio-Leon Ivan-David
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Les réactions redox impliquant l’oxygène dissous (OD) sont les plus énergétiques et offrent une source majeure d'énergie pour la biosphère profonde. La capacité des milieux fracturés à transporter rapidement des eaux oxygénées de la surface vers la profondeur permet le maintien d’une hydrosphère oxique profonde (HOP) jusqu’à présent négligée. Cette thèse porte donc sur l’origine, la dynamique et les conséquences de cette HOP. Dans un premier temps, nous établissons un cadre conceptuel pour identifier les facteurs qui contrôlent le transport réactif de l’OD à l’échelle d’un bassin versant. Nous développons un modèle d’interactions eau-roche afin de prédire la profondeur de l’HOP. Ce modèle est ensuite utilisé pour expliquer l’occurrence d’une HOP dans les premiers 300 mètres de profondeur de l’Observatoire de la Zone Critique de Ploemeur. Nous étudions le δ18O de l'OD au sein de l'HOP afin d'identifier la distribution des processus biotiques et abiotiques qui contrôlent la réactivité de l'OD dans le bassin versant. Dans un deuxième temps, nous développons deux expériences in-situ pour explorer les conséquences de l’HOP sur le fonctionnement biogéochimique de la subsurface. Grâce à un test de traçage réactif à l'OD et une expérience d'incubation de minéraux, nous démontrons, respectivement, la réponse de la biomasse planktonique et de celle attachée aux minéraux aux dynamiques oxiques-anoxiques de la subsurface. Ces travaux mettent en lumière une HOP dans laquelle les processus biogéochimiques souterrains sont sensibles aux dynamiques hydrologiques de surface impliquant le transport de l'OD, remettant ainsi en question le paradigme de la biosphère profonde en tant que système inertiel et anoxique.
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