Croissance et ensemble nodal de fonctions propres du laplacien sur des surfaces

Dans cette thèse, nous étudions les fonctions propres de l'opérateur de Laplace-Beltrami - ou simplement laplacien - sur une surface fermée, c'est-à-dire une variété riemannienne lisse, compacte et sans bord de dimension 2. Ces fonctions propres satisfont l'équation $\Delta_g \phi_\lambda + \lambda \phi_\lambda = 0$ et les valeurs propres forment une suite infinie. L'ensemble nodal d'une fonction propre du laplacien est celui de ses zéros et est d'intérêt depuis les expériences de plaques vibrantes de Chladni qui remontent au début du 19ème siècle et, plus récemment, dans le contexte de la mécanique quantique. La taille de cet ensemble nodal a été largement étudiée ces dernières années, notamment par Donnelly et Fefferman, Colding et Minicozzi, Hezari et Sogge, Mangoubi ainsi que Sogge et Zelditch. L'étude de la croissance de fonctions propres n'est pas en reste, avec entre autres les récents travaux de Donnelly et Fefferman, Sogge, Toth et Zelditch, pour ne nommer que ceux-là. Notre thèse s'inscrit dans la foulée du travail de Nazarov, Polterovich et Sodin et relie les propriétés de croissance des fonctions propres avec la taille de leur ensemble nodal dans l'asymptotique $\lambda \nearrow \infty$. Pour ce faire, nous considérons d'abord les exposants de croissance, qui mesurent la croissance locale de fonctions propres et qui sont obtenus à partir de la norme uniforme de celles-ci. Nous construisons ensuite la croissance locale moyenne d'une fonction propre en calculant la moyenne sur toute la surface de ces exposants de croissance, définis sur de petits disques de rayon comparable à la longueur d'onde. Nous montrons alors que la taille de l'ensemble nodal est contrôlée par le produit de cette croissance locale moyenne et de la fréquence $\sqrt{\lambda}$. Ce résultat permet une reformulation centrée sur les fonctions propres de la célèbre conjecture de Yau, qui prévoit que la mesure de l'ensemble nodal croît au rythme de la fréquence. Notre travail renforce également l'intuition répandue selon laquelle une fonction propre se comporte comme un polynôme de degré $\sqrt{\lambda}$. Nous généralisons ensuite nos résultats pour des exposants de croissance construits à partir de normes $L^q$. Nous sommes également amenés à étudier les fonctions appartenant au noyau d'opérateurs de Schrödinger avec petit potentiel dans le plan. Pour de telles fonctions, nous obtenons deux résultats qui relient croissance et taille de l'ensemble nodal.

Les trois mondes des régimes fiscaux : l’économie politique du financement des États-providence

Ce mémoire cherche à comprendre un paradoxe : les États-providence les plus généreux, façonnés par des partis sociaux-démocrates, sont financés par des taxes beaucoup plus régressives que les États-providence les moins généreux où les partis de droite, plus souvent au pouvoir, mettent en place une taxation plus progressive. Pour comprendre ce paradoxe, ce mémoire débute en analysant les pressions induites par la mondialisation des capitaux sur la taxation. Ensuite, le mémoire explore les causes institutionnelles des régimes fiscaux en effectuant une revue de la littérature analytique. Ces contraintes institutionnelles et fonctionnelles sur le comportement et les préférences des acteurs politiques permettent de définir trois idéaux-types de régimes fiscaux. Ces idéaux-types cadrent avec la typologie des régimes d’État-providence d’Esping-Andersen. En regroupant des typologies sur les régimes fiscaux et les régimes d’État-providence, ce mémoire souligne que le financement des politiques publiques représente une composante cruciale de l’économie politique de l’État-providence.

Enseignement de la géométrie en première secondaire et conceptions d'élèves : une oscillation entre la perception, la mesure et la théorie

Cette recherche, réalisée en milieu scolaire québécois, concerne l’enseignement et l’apprentissage de la géométrie à l’entrée au secondaire. Ce contexte est caractérisé par une géométrie non clairement définie d’un point de vue épistémologique, tant dans le programme d’études du premier cycle que dans les manuels scolaires. Ainsi, nous avons cherché à voir d’une part, l’activité géométrique souhaitée et actualisée par des enseignants incluant les problèmes proposés et, d’autre part, les conceptions d’élèves développées par ces problèmes. À partir de données recueillies auprès de quatre classes, nous avons déterminé cette activité géométrique et répertorié six types de problèmes dont quatre sont dominants ainsi que des conceptions d’élèves. L’activité géométrique en classe a donné lieu à des moments d’hésitation épistémologique, lesquels ne sont pas sans effet dans le développement des conceptions des élèves.

Le bagel, la smoked meat, les bageleries et les délis sont une part du patrimoine culinaire de Montréal

Texte issu d’une conférence donnée à Brown University : Bauer, O. (2014, 23-25 octobre). Bagel, Bagelry, Smoked Meat and Deli as the Jewish Part of Montreal’s Culinary Heritage. Communication présenté lors du colloque Food Heritage, Hybridity & Locality: An International Conference, Brown University.

Désintégration du faux vide médiée par des kinks en 1+1 dimensions

Dans ce mémoire, on étudie la désintégration d’un faux vide, c’est-à-dire un vide qui est un minimum relatif d’un potentiel scalaire par effet tunnel. Des défauts topologiques en 1+1 dimension, appelés kinks, apparaissent lorsque le potentiel possède un minimum qui brise spontanément une symétrie discrète. En 3+1 dimensions, ces kinks deviennent des murs de domaine. Ils apparaissent par exemple dans les matériaux magnétiques en matière condensée. Un modèle à deux champs scalaires couplés sera étudié ainsi que les solutions aux équations du mouvement qui en découlent. Ce faisant, on analysera comment l’existence et l’énergie des solutions statiques dépend des paramètres du modèle. Un balayage numérique de l’espace des paramètres révèle que les solutions stables se trouvent entre les zones de dissociation, des régions dans l’espace des paramètres où les solutions stables n’existent plus. Le comportement des solutions instables dans les zones de dissociation peut être très différent selon la zone de dissociation dans laquelle une solution se trouve. Le potentiel consiste, dans un premier temps, en un polynôme d’ordre six, auquel on y rajoute, dans un deuxième temps, un polynôme quartique multiplié par un terme de couplage, et est choisi tel que les extrémités du kink soient à des faux vides distincts. Le taux de désintégration a été estimé par une approximation semi-classique pour montrer l’impact des défauts topologiques sur la stabilité du faux vide. Le projet consiste à déterminer les conditions qui permettent aux kinks de catalyser la désintégration du faux vide. Il appert qu’on a trouvé une expression pour déterminer la densité critique de kinks et qu’on comprend ce qui se passe avec la plupart des termes.

On Space-Time Trade-Off for Montgomery Multipliers over Finite Fields

La multiplication dans le corps de Galois à 2^m éléments (i.e. GF(2^m)) est une opérations très importante pour les applications de la théorie des correcteurs et de la cryptographie. Dans ce mémoire, nous nous intéressons aux réalisations parallèles de multiplicateurs dans GF(2^m) lorsque ce dernier est généré par des trinômes irréductibles. Notre point de départ est le multiplicateur de Montgomery qui calcule A(x)B(x)x^(-u) efficacement, étant donné A(x), B(x) in GF(2^m) pour u choisi judicieusement. Nous étudions ensuite l'algorithme diviser pour régner PCHS qui permet de partitionner les multiplicandes d'un produit dans GF(2^m) lorsque m est impair. Nous l'appliquons pour la partitionnement de A(x) et de B(x) dans la multiplication de Montgomery A(x)B(x)x^(-u) pour GF(2^m) même si m est pair. Basé sur cette nouvelle approche, nous construisons un multiplicateur dans GF(2^m) généré par des trinôme irréductibles. Une nouvelle astuce de réutilisation des résultats intermédiaires nous permet d'éliminer plusieurs portes XOR redondantes. Les complexités de temps (i.e. le délais) et d'espace (i.e. le nombre de portes logiques) du nouveau multiplicateur sont ensuite analysées: 1. Le nouveau multiplicateur demande environ 25% moins de portes logiques que les multiplicateurs de Montgomery et de Mastrovito lorsque GF(2^m) est généré par des trinômes irréductible et m est suffisamment grand. Le nombre de portes du nouveau multiplicateur est presque identique à celui du multiplicateur de Karatsuba proposé par Elia. 2. Le délai de calcul du nouveau multiplicateur excède celui des meilleurs multiplicateurs d'au plus deux évaluations de portes XOR. 3. Nous determinons le délai et le nombre de portes logiques du nouveau multiplicateur sur les deux corps de Galois recommandés par le National Institute of Standards and Technology (NIST). Nous montrons que notre multiplicateurs contient 15% moins de portes logiques que les multiplicateurs de Montgomery et de Mastrovito au coût d'un délai d'au plus une porte XOR supplémentaire. De plus, notre multiplicateur a un délai d'une porte XOR moindre que celui du multiplicateur d'Elia au coût d'une augmentation de moins de 1% du nombre total de portes logiques.

Analyse féministe des droits de la femme : l’épreuve de la théorie non idéale

Ce mémoire de maitrise propose de faire une analyse féministe du concept de droit de la femme tel qu’il est conçu dans les théories des droits humains. Le paradigme libéral en théorie des droits humains sera critiqué parce qu’il contient des idéalisations inégalitaires. Cela mènera à aborder la question sous l’angle de droits humains spécifiques aux femmes. Cette investigation commencera par l’examen de la possibilité théorique de produire une théorie des droits de la femme plausible. L’importance de tenir compte des conditions non idéales du monde sera soulignée. Puis, une argumentation en faveur de droits socioéconomiques spécifiques sera faite. Enfin, cela mènera à une défense de l’approche des capabilités de Martha Nussbaum pour la protection des intérêts particuliers des femmes.

Les relations mères-enfants lorsqu'un enfant enfreint une règle : étude de l'impact des stratégies visant à renforcer les règles et du climat interpersonnel

La documentation sur les pratiques parentales suggère qu’afin de favoriser le développement optimal des enfants, les parents devraient utiliser des pratiques qui sont structurantes et qui soutiennent leur autonomie (Grolnick & Pomerantz, 2009). Dans certaines situations, par exemple lorsqu’un enfant enfreint une règle, il peut toutefois sembler difficile pour les parents d’adopter des stratégies parentales qui allient ces deux dimensions. Qui plus est, peu d’études se sont penchées sur la façon dont les parents peuvent renforcer la structure tout en tenant simultanément compte des besoins et de l’individualité des enfants. L’objectif de cette thèse est d’évaluer l’impact de trois stratégies visant à renforcer les règles (répéter la règle, donner une punition ou avoir recours à une conséquence logique) variant quant à leurs niveaux de structure et de soutien à l’autonomie, et de vérifier leurs effets lorsqu’elles sont employées au sein d’un climat interpersonnel soutenant l’autonomie ou d’un climat interpersonnel contrôlant. Le premier article s’intéresse à l’impact conjoint des stratégies visant à renforcer les règles et du climat interpersonnel sur des indicateurs de conformité et d’intériorisation rapportés par 221 enfants et leurs mères. Les résultats montrent que les mères considèrent les conséquences logiques utilisées dans un climat qui soutient l’autonomie comme étant les pratiques les plus efficaces et les plus acceptables (effet interactif). Les enfants pensent aussi qu’un climat interpersonnel qui soutient l’autonomie est plus efficace et plus acceptable qu’un climat interpersonnel contrôlant. De plus, les résultats suggèrent que les enfants considèrent les conséquences logiques comme des pratiques aussi efficaces, mais plus acceptables que les punitions. Le fait de répéter la règle est jugé comme étant acceptable, mais peu efficace comparativement aux autres stratégies. Pour les enfants, les résultats montrent qu’il n’y a pas d’interaction entre les stratégies visant à renforcer les règles et le climat interpersonnel. Le second article vise à documenter les réactions émotionnelles potentielles des mêmes enfants (N = 221) face aux trois stratégies visant à renforcer les règles et aux climats interpersonnels. Quatre émotions déterminantes dans le processus d’intériorisation sont étudiées, soit la colère, la tristesse, la culpabilité et la honte. Les résultats montrent d’abord qu’un climat interpersonnel contrôlant amènerait les enfants à vivre plus de colère, de tristesse et de honte qu’un climat soutenant l’autonomie. Par contre, les enfants rapportent autant de culpabilité au sein des deux climats interpersonnels. Les résultats suggèrent également que les punitions susciteraient plus de tristesse, de culpabilité et de colère que les conséquences logiques, que les conséquences logiques feraient vivre aux enfants plus de tristesse et de culpabilité que répéter la règle et que les punitions amèneraient les enfants à vivre davantage de honte que répéter la règle. Finalement, les résultats suggèrent que les effets des stratégies visant à renforcer les règles et du climat interpersonnel sont additifs; il n’y a pas d’interaction entre ces deux facteurs. Les contributions théoriques de cette thèse à la documentation sur les pratiques parentales et le développement des enfants, de même que ses implications pratiques pour les parents dans la socialisation des enfants sont discutées.

Transfert de connaissances sur les interventions infirmières pour la prévention du suicide auprès des gens vivant avec un trouble concomitant de santé mentale et de toxicomanie

Travail dirigé présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Maître ès (M. Sc.) en sciences infirmières

Effet de la classe ou expériences scolaires? : étude sur l'élaboration et la variation des aspirations scolaires réalistes des étudiant(e)s canadien(ne)s au regard des études universitaires

Cette thèse a été réalisée, entre autres, grâce à une subvention reçue du Fonds de recherche du Québec – Société et culture et de son partenaire le ministère de l’Éducation, du Loisir et du Sport (MELS) Les analyses contenues dans cette thèse ont été réalisées au Centre interuniversitaire québécois de statistiques sociales (CIQSS), membre du Réseau canadien des centres de données de recherche (RCCDR). Les activités du CIQSS sont rendues possibles grâce à l’appui financier du CRSHC, des IRSC, de la FCI, de Statistique Canada, du FRQSC ainsi que de l’ensemble des universités québécoises qui participent à leur financement. Les idées exprimées dans ce texte sont celles des auteurs et non celles des partenaires financiers.

La relation infirmière-patiente dans un contexte d’hospitalisation pour anorexie mentale : état des connaissances et recommandations

Travail dirigé présenté à la Faculté des sciences infirmières en vue de l’obtention du grade de Maître ès sciences (M.Sc.) en sciences infirmières option expertise-conseil

Mortalité par suicide au Canada depuis le début du XXe siècle : perspectives sociodémographiques et macroéconomiques

Robert Bourbeau, département de démographie (Directeur de recherche) Marianne Kempeneers, département de sociologie (Codirectrice de recherche)

Méthodes rapides et efficaces pour la résolution numérique d'équations de type Hamilton-Jacobi avec application à la simulation de feux de forêt

Cette thèse est divisée en trois chapitres. Le premier explique comment utiliser la méthode «level-set» de manière rigoureuse pour faire la simulation de feux de forêt en utilisant comme modèle physique pour la propagation le modèle de l'ellipse de Richards. Le second présente un nouveau schéma semi-implicite avec une preuve de convergence pour la solution d'une équation de type Hamilton-Jacobi anisotrope. L'avantage principal de cette méthode est qu'elle permet de réutiliser des solutions à des problèmes «proches» pour accélérer le calcul. Une autre application de ce schéma est l'homogénéisation. Le troisième chapitre montre comment utiliser les méthodes numériques des deux premiers chapitres pour étudier l'influence de variations à petites échelles dans la vitesse du vent sur la propagation d'un feu de forêt à l'aide de la théorie de l'homogénéisation.

Théorème de Pleijel pour l'oscillateur harmonique quantique

L'objectif de ce mémoire est de démontrer certaines propriétés géométriques des fonctions propres de l'oscillateur harmonique quantique. Nous étudierons les domaines nodaux, c'est-à-dire les composantes connexes du complément de l'ensemble nodal. Supposons que les valeurs propres ont été ordonnées en ordre croissant. Selon un théorème fondamental dû à Courant, une fonction propre associée à la $n$-ième valeur propre ne peut avoir plus de $n$ domaines nodaux. Ce résultat a été prouvé initialement pour le laplacien de Dirichlet sur un domaine borné mais il est aussi vrai pour l'oscillateur harmonique quantique isotrope. Le théorème a été amélioré par Pleijel en 1956 pour le laplacien de Dirichlet. En effet, on peut donner un résultat asymptotique plus fort pour le nombre de domaines nodaux lorsque les valeurs propres tendent vers l'infini. Dans ce mémoire, nous prouvons un résultat du même type pour l'oscillateur harmonique quantique isotrope. Pour ce faire, nous utiliserons une combinaison d'outils classiques de la géométrie spectrale (dont certains ont été utilisés dans la preuve originale de Pleijel) et de plusieurs nouvelles idées, notamment l'application de certaines techniques tirées de la géométrie algébrique et l'étude des domaines nodaux non-bornés.

Theory and numerical integration of subsurface light transport

En synthèse d’images, reproduire les effets complexes de la lumière sur des matériaux transluminescents, tels que la cire, le marbre ou la peau, contribue grandement au réalisme d’une image. Malheureusement, ce réalisme supplémentaire est couteux en temps de calcul. Les modèles basés sur la théorie de la diffusion visent à réduire ce coût en simulant le comportement physique du transport de la lumière sous surfacique tout en imposant des contraintes de variation sur la lumière incidente et sortante. Une composante importante de ces modèles est leur application à évaluer hiérarchiquement l’intégrale numérique de l’illumination sur la surface d’un objet. Cette thèse révise en premier lieu la littérature actuelle sur la simulation réaliste de la transluminescence, avant d’investiguer plus en profondeur leur application et les extensions des modèles de diffusion en synthèse d’images. Ainsi, nous proposons et évaluons une nouvelle technique d’intégration numérique hiérarchique utilisant une nouvelle analyse fréquentielle de la lumière sortante et incidente pour adapter efficacement le taux d’échantillonnage pendant l’intégration. Nous appliquons cette théorie à plusieurs modèles qui correspondent à l’état de l’art en diffusion, octroyant une amélioration possible à leur efficacité et précision.