Information security and the enforcement of secrecy : the practical application of quantum key distribution

There is no doubt about the necessity of protecting digital communication: Citizens are entrusting their most confidential and sensitive data to digital processing and communication, and so do governments, corporations, and armed forces. Digital communication networks are also an integral component of many critical infrastructures we are seriously depending on in our daily lives. Transportation services, financial services, energy grids, food production and distribution networks are only a few examples of such infrastructures. Protecting digital communication means protecting confidentiality and integrity by encrypting and authenticating its contents. But most digital communication is not secure today. Nevertheless, some of the most ardent problems could be solved with a more stringent use of current cryptographic technologies. Quite surprisingly, a new cryptographic primitive emerges from the ap-plication of quantum mechanics to information and communication theory: Quantum Key Distribution. QKD is difficult to understand, it is complex, technically challenging, and costly-yet it enables two parties to share a secret key for use in any subsequent cryptographic task, with an unprecedented long-term security. It is disputed, whether technically and economically fea-sible applications can be found. Our vision is, that despite technical difficulty and inherent limitations, Quantum Key Distribution has a great potential and fits well with other cryptographic primitives, enabling the development of highly secure new applications and services. In this thesis we take a structured approach to analyze the practical applicability of QKD and display several use cases of different complexity, for which it can be a technology of choice, either because of its unique forward security features, or because of its practicability.

Toward on-the-fly quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) docking: development and benchmark of a scoring function.

We address the challenges of treating polarization and covalent interactions in docking by developing a hybrid quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) scoring function based on the semiempirical self-consistent charge density functional tight-binding (SCC-DFTB) method and the CHARMM force field. To benchmark this scoring function within the EADock DSS docking algorithm, we created a publicly available dataset of high-quality X-ray structures of zinc metalloproteins ( http://www.molecular-modelling.ch/resources.php ). For zinc-bound ligands (226 complexes), the QM/MM scoring yielded a substantially improved success rate compared to the classical scoring function (77.0% vs 61.5%), while, for allosteric ligands (55 complexes), the success rate remained constant (49.1%). The QM/MM scoring significantly improved the detection of correct zinc-binding geometries and improved the docking success rate by more than 20% for several important drug targets. The performance of both the classical and the QM/MM scoring functions compare favorably to the performance of AutoDock4, AutoDock4Zn, and AutoDock Vina.

Transforming scientific information with everyday thinking: A social representations perspective

Cette thèse examine la circulation et l'intégration des informations scientifiques dans la pensée quotidienne d'après la théorie des représentations sociales (TRS). En tant qu'alternative aux approches traditionnelles de la communication de la science, les transformations survenant entre le discours scientifique et le discours de sens commun sont considérées comme adaptatives. Deux études sur la circulation des informations dans les media (études 1 et 2) montrent des variations dans les thèmes de discours exposés aux profanes, et parmi les discours de ceux-ci, en fonction de différentes sources. Ensuite, le processus d'ancrage dans le positionnement préalable envers la science est étudié, pour l'explication qu'il fournit de la réception et de la transmission d'informations scientifiques dans le sens commun. Les effets d'ancrage dans les attitudes et croyances préexistants sont reportés dans différents contextes de circulation des informations scientifiques (études 3 à 7), incluant des études de type corrélationnel, experimental et de terrain. Globalement, cette thèse procure des arguments en faveur de la pertinence de la TRS pour la recherche sur la communication de la science, et suggère des développements théoriques et méthodologiques pour ces deux domaines de recherche. Drawing on the social representations theory (SRT), this thesis examines the circulation and integration of scientific information into everyday thinking. As an alternative to the traditional approaches of science communication, it considers transformations between scientific and common-sense discourses as adaptive. Two studies, focused on the spreading of information into the media (Studies 1 and 2), show variations in the themes of discourses introduced to laypersons and in the themes among laypersons' discourses, according to different sources. Anchoring in prior positioning toward science is then studied for the explanation it provides on the reception and transmission of scientific information into common sense. Anchoring effects in prior attitudes and beliefs are reported in different contexts of circulation of scientific information (Studies 3 to 7) by using results from correlational, field, and experimental studies. Overall, this thesis provides arguments for the relevance of SRT in science communication research and suggests theoretical and methodological developments for both domains of research.

Using information from telephone panel surveys to predict reasons for refusal

One of the key problems in conducting surveys is convincing people to participate.¦However, it is often difficult or impossible to determine why people refuse. Panel surveys¦provide information from previous waves that can offer valuable clues as to why people¦refuse to participate. If we are able to anticipate the reasons for refusal, then we¦may be able to take appropriate measures to encourage potential respondents to participate¦in the survey. For example, special training could be provided for interviewers¦on how to convince potential participants to participate.¦This study examines different influences, as determined from the previous wave,¦on refusal reasons that were given by the respondents in the subsequent wave of the¦telephone Swiss Household Panel. These influences include socio-demography, social¦inclusion, answer quality, and interviewer assessment of question understanding and¦of future participation. Generally, coefficients are similar across reasons, and¦between-respondents effects rather than within-respondents effects are significant.¦While 'No interest' reasons are easier to predict, the other reasons are more situational. Survey-specific issues are able to distinguish¦different reasons to some extent.

A follow-up study on the quality of alcohol dependence-related information on the web.

ABSTRACT: In order to evaluate the one-year evolution of web-based information on alcohol dependence, we re-assessed alcohol-related sites in July 2007 with the same evaluating tool that had been used to assess these sites in June 2006. Websites were assessed with a standardized form designed to rate sites on the basis of accountability, presentation, interactivity, readability, and content quality. The DISCERN scale was also used, which aimed to assist persons without content expertise in assessing the quality of written health publications. Scores were highly stable for all components of the form one year later (r = .77 to .95, p < .01). Analysis of variance for repeated measures showed no time effect, no interaction between time and scale, no interaction between time and group (affiliation categories), and no interaction between time, group, and scale. The study highlights lack of change of alcohol-dependence-related web pages across one year.

"MIATA"-minimal information about T cell assays.

Immunotherapy, especially therapeutic vaccination, has a great deal of potential in the treatment of cancer and certain infectious diseases such as HIV (Allison et al., 2006; Fauci et al., 2008; Feldmann and Steinman, 2005). Numerous vaccine candidates have been tested in patients with a variety of tumor types and chronic viral diseases. Often, the best way to assess the clinical potential of these vaccines is to monitor the induced T cell response, and yet there are currently no standards for reporting these results. This letter is an effort to address this problem.

Neuroscience, quantum indeterminism and the Cartesian soul.

Quantum indeterminism is frequently invoked as a solution to the problem of how a disembodied soul might interact with the brain (as Descartes proposed), and is sometimes invoked in theories of libertarian free will even when they do not involve dualistic assumptions. Taking as example the Eccles-Beck model of interaction between self (or soul) and brain at the level of synaptic exocytosis, I here evaluate the plausibility of these approaches. I conclude that Heisenbergian uncertainty is too small to affect synaptic function, and that amplification by chaos or by other means does not provide a solution to this problem. Furthermore, even if Heisenbergian effects did modify brain functioning, the changes would be swamped by those due to thermal noise. Cells and neural circuits have powerful noise-resistance mechanisms, that are adequate protection against thermal noise and must therefore be more than sufficient to buffer against Heisenbergian effects. Other forms of quantum indeterminism must be considered, because these can be much greater than Heisenbergian uncertainty, but these have not so far been shown to play a role in the brain.

Contribution à l'élaboration de mécanismes de détection, de contrôle et de lutte contre le blanchiment d'argent au regard de l'usage des technologies de l'information et de la communication "cas de l'Algérie"

Résumé : Désormais, la lutte contre le blanchiment d'argent constitue une priorité pour les Etats et les gouvernements dans le but, d'une part, de préserver l'économie et l'intégrité des places financières et, d'autre part, de priver les organisations criminelles des ressources financières. Dans ce contexte, la préoccupation majeure des autorités algériennes en charge de la lutte contre ce phénomène est de mettre en place un dispositif capable de détecter les mécanismes de blanchiment, d'en évaluer la menace et sur la base de cette connaissance, de définir et de déployer les moyens de riposte les plus efficaces et efficients. Mais nous constatons que mener des enquêtes de blanchiment en conséquence à un crime sous-jacent a montré ses limites en matière d'établissement de preuves, d'élucidation d'affaires et de recouvrement des avoirs. Par ailleurs, nous pensons qu'il serait plus judicieux de mettre en place en amont un contrôle «systématique» des flux financiers et des opérations inhabituelles et/ou suspectes et de là, identifier d'éventuelles opérations de blanchiment, sans forcément connaître le crime initial, en veillant au maintien de l'équilibre entre le «tout sécuritaire» orienté vers la surveillance accrue des flux et la préservation de la vie privée et des libertés individuelles. Notre thèse apporte un regard critique sur le dispositif actuel de lutte contre le blanchiment existant en Algérie que nous évaluons et sur lequel nous relevons plusieurs lacunes. Pour répondre aux problèmes identifiés nous proposons des solutions stratégiques, organisationnelles, méthodologiques et technologiques intégrées dans un cadre opérationnel cohérent au niveau national et international.

Traitement de l'information sensorielle chez la souris HeCo

L'hétérotopie sous-corticale en bandes ou double-cortex est une malformation cérébrale causée par une interruption de la migration des neurones du néocortex pendant sa formation. La souris HeCo est un modèle murin de cette affection, caractérisée par un amas de neurones corticaux dans la substance blanche sous-corticale. Les signes cliniques de cette maladie sont le plus souvent une épilepsie réfractaire, un retard développemental et mental. Chez l'homme, l'hétérotopie se trouve en partie en profondeur du cortex somatotopique moteur et sensitif et semble participer à leurs fonctions. L'IRM fonctionnelle a montré lors d'une tâche motrice (taper des doigts), l'activation en plus du cortex moteur controlatéral du cortex hétérotopique sous-jacent. La pathogenèse des malformations corticales est toujours mal comprise, c'est pourquoi il est important d'avoir plusieurs modèles animaux. Jusqu'il a peu, il n'existait que le rat TISH, découvert en 1997, dont la génétique n'est pas connue à ce jour. La souris HeCo est un nouveau modèle animal de malformation corticale dont le gène muté impliquant une protéine associée aux microtubules a été découvert récemment. Elle partage avec les cas humains un seuil épileptique abaissé et un certain retard développemental. Objectif : Déterminer si le cortex hétérotopique de la souris HeCo est activé lors d'une tâche sensitive (exploration de l'environnement à l'aide des vibrisses du museau). Méthode : Chez la souris, les vibrisses sont des organes sensitifs essentiels dans l'exploration de l'environnement. Pour déterminer si le cortex hétérotopique est actif lors d'une tâche sensitive, on utilisera donc un exercice de découverte d'une cage enrichie en stimulus. Afin de visualiser les régions du cerveau actives, on utilisera plusieurs méthodes: l'autoradiographie ([14C]2- deoxyglucose, 2-DG) et l'immunohistochimie c-Fos. Le 2-DG est un analogue du glucose qui se fixe dans les régions cérébrales métaboliquement actives, ici impliquées dans la sensibilité. Il est injecté dans le péritoine de la souris à jeun avant l'exploration. Le contrôle négatif se fera en coupant les vibrisses d'un côté avant la tâche sensitive. A la fin de la tâche, on prélève des coupes du cerveau pour mesurer l'autoradioactivité. L'immunohistochimie c-Fos est réalisée sur les cerveaux de souris ayant effectué la même tâche sensitive et détecte une protéine d'activation neuronale. Afin de détecter une activation de l'hétérotopie à plus long terme, on utilisera la cytochrome oxydase, une enzyme qui met en évidence les régions contenant beaucoup de mitochondries, donc métaboliquement très actives. Résultats : La cytochrome oxydase a marqué de façon égale le cortex homotopique de la souris HeCo et le cortex des souris contrôle. Par ailleurs, chez le mutant, elle a montré un faible marquage dans la partie médiale de l'hétérotopie et des zones de marquage plus intenses dans sa partie latérale. L'autoradiographie 2-DG a montré un pattern classique d'activation du cortex homotopique du côté stimulé, avec une intensité plus marquée dans la couche IV. Du même côté, l'hétérotopie latérale montre une intensité similaire à celui de la couche IV. Du côté non stimulé, on note une intensité faible, tant dans le cortex homotopique que dans le cortex hétérotopique. L'immunohistochimie c-Fos a montré une nette différence entre l'hémisphère stimulé et l'hémisphère non stimulé dans la couche IV comme dans l'hétérotopie. Il existe, tant du côté stimulé que du côté non stimulé, un gradient dans l'hétérotopie, le marquage latéral étant du même ordre que dans la couche IV alors qu'il est moins intense médialement. Conclusion : l'hétérotopie corticale latérale, située en particulier sous le cortex somatosensoriel, semble traiter l'information périphérique controlatérale dans le même ordre que le cortex homotopique.

Quality of web-based information on bipolar disorder

Rapport de synthèse : Introduction : Internet est une source importante d'information sur la santé mentale. Le trouble bipolaire est communément associé à un handicap, des comorbidités, un faible taux d'introspection et une mauvaise compliance au traitement. Le fardeau de la maladie, de par les épisodes dépressifs et maniaques, peut conduire les personnes (dont le diagnostic de trouble bipolaire a été déjà posé ou non), ainsi que leur famille à rechercher des informations sur Internet. De ce fait, il est important que les sites Web traitant du sujet contiennent de l'information de haute qualité, basée sur les évidences scientifiques. Objectif.: évaluer la qualité des informations consultables sur Internat au sujet du trouble bipolaire et identifier des indicateurs de qualité. Méthode: deux mots-clés : « bipolar disorder » et « manic depressive illness » ont été introduits dans les moteurs de recherche les plus souvent utilisés sur Internet. Les sites Internet ont été évalués avec un formulaire standard conçu pour noter les sites sur la base de l'auteur (privé, université, entreprise,...), la présentation, l'interactivité, la lisibilité et la qualité du contenu. Le label de qualité « Health On the Net» (HON), et l'outil DISCERN ont été utilisés pour vérifier leur efficacité comme indicateurs de la qualité. Résultats: sur les 80 sites identifiés, 34 ont été inclus. Sur la base de la mesure des résultats, la qualité du contenu des sites s'est avérée être bonne. La qualité du contenu des sites Web qui traitent du trouble bipolaire est expliquée de manière significative par la lisibilité, la responsabilité et l'interactivité aussi bien que par un score global. Conclusions: dans l'ensemble, la qualité du contenu de l'étude des sites Web traitant du trouble bipolaire est de bonne qualité.