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Chimie physique, chimie théorique
/ 05-10-2023
Grasser Maxime
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Les ions lanthanides ont une spectroscopie très spécifique. Leurs bandes étroites d'absorption et de luminescence sont dues à des transitions interdites via le dipôle électrique mais autorisées de par le dipôle magnétique. Lorsqu'ils sont placés dans un environnement chiral, les ions lanthanides trivalents présentent des signaux intenses de dichroïsme circulaire et de luminescence à polarisation circulaire. L'objectif de cette thèse était de développer une méthodologie capable de simuler ces propriétés et d'obtenir ainsi une meilleure compréhension de la photophysique de ces phénomènes. Néanmoins, les systèmes à base de lanthanide sont un défi pour la chimie computationnelle en raison de la présence d'états électroniques dégénérés avec un caractère multi-configurationnel et due à l'importance du couplage spin-orbite. Les approches CASSCF et apparentées ont été utilisés en combinaison avec des programmes de post-traitement développés dans le cadre de cette thèse pour générer les paramètres physiques et les spectres. Le rôle majeur de la température et de la géométrie des complexes est mise en évidence, tandis que l'effet de sensibilisation et les mécanismes de couplage statique et dynamique sont explorés. Les protocoles de calculs ont fait l'objet d'un examen approfondi et la problématique de dépendance de la jauge présente dans ce type de simulation a été abordée. Enfin, un troisième phénomène chiroptique appelé dichroïsme magnéto-chiral a également été étudié, ce qui a conduit à s'intéresser également aux propriétés magnétiques de ces complexes.
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Sciences des matériaux
/ 27-10-2023
Cucco Bruno
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Les pérovskites halogénées sont une classe de matériaux qui ont suscité une grande attention au cours des deux dernières années en raison de leurs propriétés optoélectroniques exceptionnelles, qui ont permis de créer des cellules solaires et des LEDs à haut rendement. Cependant, de nombreux défis restent à relever avant de pouvoir envisager la commercialisation de dispositifs à base de pérovskites, tels que la stabilité à long terme, l'obtention de plus grandes surfaces et la toxicité. Cette thèse de science des matériaux computationnelle se concentre sur les travaux théoriques que j'ai développé pour relever certains de ces défis et ainsi contribuer à la maturation de ces technologies en vue d'applications industrielles et commerciales. Grâce à des calculs ab-initio à l'état de l'art, j'ai exploré les propriétés structurelles, électroniques, optiques et de transport de matériaux parents des pérovskites d'halogénure conventionnelles tels que les sels doubles Ag/Bi, les pérovskites en couches et les pérovskites doubles d'halogénure ordonnées par vacance. J'ai établi qu'il était possible d'obtenir des matériaux sans plomb qui stables et présentant des propriétés optoélectroniques adaptables à différents types d'applications, ouvrant ainsi la voie à des dispositifs optoélectroniques plus efficaces, plus stables et non toxiques.
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Signal, image, vision
/ 12-12-2023
El Samrani Fabio
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La restauration d'images représente un défi important lorsque les valeurs des paramètres de régularisation, la PSF et d'autres connaissances a priori ne sont pas disponibles. L'objectif de cette thèse est de développer une méthode de restauration facilement applicable en éliminant la nécessité d'informations préalables et d'un réglage empirique des paramètres. Pour atteindre cet objectif, nous avons développé une méthode adaptative de restauration d'images aveugle qui fonctionne sans nécessiter d'informations a priori. Cette méthode peut être appliquée pour restaurer des images monochromes, multispectrales et hyperspectrales, tout en optimisant les résultats de traitement sans nécessiter de réglage empirique des paramètres de régularisation. La supériorité de notre méthode de restauration aveugle adaptative est démontrée grâce à des évaluations sur diverses bases de données d'images, surpassant onze méthodes non-neuronales et neuronales supervisées/ semi-supervisées de l'état de l'art. En conclusion, la méthode proposée peut être facilement appliquée pour restaurer des images dégradées en raison de sa nature aveugle.
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Signal, image, vision
/ 10-03-2023
Areiza Laverde Henry Jhoán
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Le développement d'un système de surveillance des vibrations cardiaques offrant une gestion intégrée des paramètres multimodaux avec un dispositif peu invasif est actuellement nécessaire dans le domaine des maladies cardiovasculaires chroniques, afin de déclencher une attention médicale précoce et adéquate contre les événements de décompensation et de réduire les hospitalisations. L'objectif principal de cette thèse est de proposer des méthodes d'acquisition et de traitement du signal afin d'utiliser au mieux les unités inertielles dans le suivi des patients atteints d'insuffisance cardiaque (HF), en exploitant efficacement les informations multimodales des signaux de vibration cardiaque (CVS). Deux nouvelles approches sont proposées dans ce contexte : 1) l'évaluation de la faisabilité de l'acquisition des CVS longitudinaux en utilisant un implant intra-gastrique dans une configuration d'expérimentation animale préclinique, et 2) le développement d'un système d'acquisition de signaux cardiaques afin d'évaluer de manière préliminaire la faisabilité de la détection automatique d'événements cardiorespiratoires on-the-edge à l'aide d'un capteur MEMS avec un noyau d'apprentissage automatique intégré (MLC). Les résultats obtenus montrent les premières preuves précliniques de la faisabilité d'une surveillance cardiovasculaire chronique à partir d'un dispositif cardiaque implantable peu invasif placé dans le fond de l'estomac, ainsi que la faisabilité préliminaire de l'utilisation d'un MLC intégré dans un capteur MEMS pour la détection on-the-edge de plusieurs événements cardiorespiratoires liés à des variations hémodynamiques, comme l'apnée et la manœuvre de Valsalva. La nature transversale de l'ensemble du contenu de cette thèse ouvre de nouvelles perspectives dans l'utilisation des CVS pour le développement de méthodes et d'outils pouvant être utilisés dans la surveillance cardiovasculaire à long terme de patients diagnostiqués avec une maladie cardiaque chronique telle que l'HF.
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Sciences de la terre et de l'environnement
/ 02-06-2023
Chen Chen
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Les antibiotiques sont devenus omniprésents dans l'environnement en raison de leur utilisation généralisée en médecine humaine et vétérinaire, ainsi qu'en agriculture. Ces composés peuvent persister dans les sédiments pendant de longues périodes, impactant potentiellement les processus microbiens et le fonctionnement des écosystèmes. Cependant, les effets des polluants antibiotiques sur les bactéries peuvent être atténués par des minéraux naturels, tels que les oxydes de manganèse. Par conséquent, cette thèse se concentre sur les effets des antibiotiques sur les bactéries et les processus de dénitrification dans les écosystèmes sédimentaires fluviaux, en mettant l'accent sur l'interaction entre les antibiotiques, les minéraux et les bactéries. Dans la première partie, la résistance aux antibiotiques d'une bactérie dénitrifiante non pathogène, Pseudomonas veronii, a été étudiée ainsi que l’effet de plusieurs antibiotiques représentatifs sur son activité dénitrifiante. Dans la deuxième partie, les mécanismes de transformation de la ciprofloxacine et de la tétracycline par un minéral commun du sol, la birnessite (MnO2), ont été étudiés pour déterminer les effets des sous-produits de transformation sur la croissance et l'activité de la mêmee bactérie dénitrifiante. La troisième partie s'est concentrée sur le transport de la ciprofloxacine et de la tétracycline dans les sédiments de l'estuaire de la Seine (France), dans des conditions de réduction de nitrate. Ces résultats améliorent notre compréhension de l'activité antimicrobienne et de la toxicité des antibiotiques et de leurs sous-produits d'oxydation, en particulier contre les bactéries environnementales, ce qui a des implications importantes pour l'agriculture durable, la gestion de la qualité de l'eau et des sédiments, et les cycles biogéochimiques globaux.
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Neurosciences, éthologie
/ 21-11-2023
Roy Jean-Charles
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Une meilleure compréhension de l'apathie dans la dépression du sujet âgé aiderait à prédire l'évolution péjorative de ce trouble, telle que la démence ou la dépression persistante. L'actimétrie permet une évaluation objective et écologique de l'activité motrice, mais qui doit encore être évaluée dans la dépression du sujet âgé. Les objectifs de cette thèse étaient de relier différentes mesures de l'apathie à la
connectivité cérébrale fonctionnelle, d'évaluer la relation entre l'activité motrice et les mesures de l'apathie, et de relier l'activité motrice à la connectivité cérébrale fonctionnelle et structurelle en état de repos. Pour ce faire, une étude transversale a été réalisée où des sujets âgés souffrant de dépression ont pu bénéficier d'une évaluation psychiatrique d'apathie, d'une IRM cérébrale fonctionnelle, ainsi que d'un enregistrement de leur activité motrice. Les résultats de cette étude indiquent que l'apathie est associée à des changements de connectivité cérébrale à l'état de repos dans des régions du cerveau impliquées dans les comportements dirigés vers des objectifs. L'activité motrice moyenne ainsi que le chronotype étaient associés à l'apathie et à des modifications fonctionnelles des réseaux cérébraux impliqués dans les comportements orientés vers un but. Ces résultats suggèrent que différentes dimensions de l'apathie peuvent être associées à des altérations spécifiques de la connectivité et que l'actimétrie est un outil permettant d'explorer ces dimensions et générer de nouvelles hypothèses sur ce troubles.
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Médecine
/ 05-05-2023
Carton Isis
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Objectif : Evaluer dans une population de patientes nullipares et infertiles, avec un facteur utérin d’infertillité identifié, qu’il s’agisse d’une dysmorphie à type d’utérus en T ou encore d’un endomètre fin, le résultat sur la fertilité après réalisation d’une métroplastie d’agrandissement. Le critère de jugement principal porte sur la survenue d’une naissance vivante à 18 mois post chirurgie. Design: Il s’agit d’une étude retrospective observationnelle monocentrique réalisée entre entre le 1er janvier 2015 et le 31 décembre 2019 à la clinique Mutualiste de la Sagesse. Resultats : 43 patientes ont été inclues dans l’étude. En post chirurgie le taux de naissance vivante était de 53.5% dont 27.9 % à 18 mois post chirurgie, contre 0% avant la chirurgie. Nous n’avons relevé aucune complication per ou post opératoire. Conclusion : La métroplastie d’agrandissement semble améliorer significativement les chances de naissance vivante dans une population de patientes nullipares et infertiles souffrant a minima d’une pathologie utérine à type d’utérus en T ou d’endomètre fin.
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Informatique
/ 15-12-2023
Patat Gwendal
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Les systèmes opaques présentent un défi unique pour la gestion des droits numériques, ou Digital Right Management (DRM), Widevine en étant une illustration clé. Malgré son utilisation répandue, ce système DRM a révélé des vulnérabilités importantes dans la protection du contenu propriétaire. Dans cette thèse, nous disséquons le fonctionnement interne de Widevine et analysons comment cette opacité entrave la sécurité tant pour les fournisseurs de contenu, appelés platforme Over-the-Top (OTT), que pour les utilisateurs. Nous explorons sa mise en utilisation sur les plateformes OTT, identifiant les obstacles qui empêchent son utilisation complète. Les préoccupations en matière de confidentialité sont également abordées, alors que nous enquêtons sur des problèmes d'implémentation au sein des navigateurs internet lors de la standardisation des systèmes DRM par la W3C avec la recommandation Encrypted Media Extension (EME). Ces résultats ne dévoilent pas seulement des problèmes liés à Widevine, mais signalent également des voies de recherche futures dans le paysage DRM plus large, soulignant la nécessité de transparence, de sécurité et de conception centrée autour des utilisateurs.
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Télécommunications
/ 01-12-2023
El Hajj Chehade Hadi
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La technologie RFID UHF permet de récupérer à distance et par ondes radio des données stockées sur une étiquette constituée d'une antenne et d'une puce. Le transpondeur élément clé d'un système RFID a fait l’objet de nombreuses recherches et d’améliorations au cours des dernières années. Dans ce contexte, cette thèse contribue à l'évaluation des performances des transpondeurs RFID en environnement réel par le développement d'une méthode de caractérisation originale. Cette approche expérimentale permet d'accéder aux paramètres intrinsèques d'un tag RFID en tenant compte de la réciprocité du canal de propagation entre les liaisons montante et descendante. A partir de profils d’activation en fonction de la distance et de la puissance, ce travail permet d'introduire de nouveaux critères d'évaluation et de comparaisons des tags comme le facteur Q et l’efficacité γ liés au coefficient de transmission de puissance moyen τ et au facteur de modulation M. En exploitant ces profils de puissance, un nouveau graphique (√M,τ) ou (Q,γ) a été proposé permettant d’illustrer la comparaison des tags et de définir une zone de fonctionnement optimal pour la puce RFID. Les outils de caractérisation en RFID UHF proposés dans ce travail ont été mis efficacement à contribution dans le cadre du développement de tags RFID pour les animaux d’élevage.
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Informatique
/ 10-03-2023
Ha Van-Phu
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La consommation d'énergie est l'un des problèmes majeurs de l'informatique aujourd'hui, du calcul haute performance aux systèmes embarqués. Ces dernières années, l'approximation des calculs a reçu un regain d'intérêt pour améliorer l'efficacité énergétique. De nombreuses applications n'exigent pas une précision élevée, et les techniques de calcul approximatif augmentent l'espace de conception en fournissant de nombreux compromis entre la précision, les coûts et les performances. Cette thèse se concentre sur le développement de méthodes pour l'exploration systématique de cet espace de conception, y compris la modélisation de la performance et de la précision et l'automatisation de la conception. Nous utilisons la virgule fixe pour la représentation des données des données et nous optimisons la longueur du mot de chaque données et calcul pour chercher un bon équilibre entre le coût et la précision. Ce problème est appelé Word Length Optimization (WLO) ou réglage automatique de la précision. Cette thèse contribue à trois directions de recherche. Premièrement, une méthode est proposée pour améliorer le passage à l'échelle du WLO pour les grandes applications. Pour réduire la complexité exponentielle de la nature de WLO, l'application d'entrée est décomposée en noyaux qui sont ensuite résolus indépendamment. Pour allouer les budgets de réduction de précision à chaque noyau, l'idée principale est de caractériser l'impact de l'approximation de chaque noyau sur la précision et le coût par simulation et régression pour construire les modèles empiriques. La deuxième direction de recherche est un algorithme hybride combinant l'optimisation bayésienne (BO) et une recherche locale rapide pour accélérer la procédure WLO. Un mécanisme efficace est proposé pour obtenir de bons modèles en peu de temps. La dernière contribution ouvre une nouvelle voie de recherche sur le WLO avec contraintes de ressources. Les approches actuelles résolvent principalement les problèmes de WLO avec une contrainte de qualité (précision). Dans cette étude, un algorithme basé sur l'optimisation bayésienne a été proposé pour maximiser la qualité des calculs sous contrainte d'un budget de coût du matériel.
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