Algorithme de reconstruction itératif pour tomographie optique diffuse avec mesures dans le domaine temporel

L'imagerie par tomographie optique diffuse requiert de modéliser la propagation de la lumière dans un tissu biologique pour une configuration optique et géométrique donnée. On appelle cela le problème direct. Une nouvelle approche basée sur la méthode des différences finies pour modéliser numériquement via l'équation de la diffusion (ED) la propagation de la lumière dans le domaine temporel dans un milieu inhomogène 3D avec frontières irrégulières est développée pour le cas de l'imagerie intrinsèque, c'est-à-dire l'imagerie des paramètres optiques d'absorption et de diffusion d'un tissu. Les éléments finis, lourds en calculs, car utilisant des maillages non structurés, sont généralement préférés, car les différences finies ne permettent pas de prendre en compte simplement des frontières irrégulières. L'utilisation de la méthode de blocking-off ainsi que d'un filtre de Sobel en 3D peuvent en principe permettre de surmonter ces difficultés et d'obtenir des équations rapides à résoudre numériquement avec les différences finies. Un algorithme est développé dans le présent ouvrage pour implanter cette approche et l'appliquer dans divers cas puis de la valider en comparant les résultats obtenus à ceux de simulations Monte-Carlo qui servent de référence. L'objectif ultime du projet est de pouvoir imager en trois dimensions un petit animal, c'est pourquoi le modèle de propagation est au coeur de l'algorithme de reconstruction d'images. L'obtention d'images requière la résolution d'un problème inverse de grandes dimensions et l'algorithme est basé sur une fonction objective que l'on minimise de façon itérative à l'aide d'une méthode basée sur le gradient. La fonction objective mesure l'écart entre les mesures expérimentales faites sur le sujet et les prédictions de celles-ci obtenues du modèle de propagation. Une des difficultés dans ce type d'algorithme est l'obtention du gradient. Ceci est fait à l'aide de variables auxiliaire (ou adjointes). Le but est de développer et de combiner des méthodes qui permettent à l'algorithme de converger le plus rapidement possible pour obtenir les propriétés optiques les plus fidèles possible à la réalité capable d'exploiter la dépendance temporelle des mesures résolues en temps, qui fournissent plus d'informations tout autre type de mesure en TOD. Des résultats illustrant la reconstruction d'un milieu complexe comme une souris sont présentés pour démontrer le potentiel de notre approche.

Étude de films de nanotubes de carbone dans le domaine de fréquences térahertz : propriété antiréfléchissante

Les expériences de spectroscopie ont été réalisées en collaboration avec Jean-François Allard du groupe de Denis Morris de l'Université de Sherbrooke.

Modélisation de l'irradiance solaire totale et spectrale et applications à la chimie stratosphérique terrestre

Cette thèse présente des reconstructions de l'irradiance totale et spectrale durant les 400 dernières années à l'aide des modèles pour l'irradiance totale et l'irradiance spectrale dans l'ultraviolet développés à l'Université de Montréal. Tous deux sont basés sur la simulation de l'émergence, de la fragmentation et de l'érosion des taches solaires, qui permet d'obtenir une distribution de l'aire des taches sombres et des facules brillantes en fonction du temps. Ces deux composantes sont principalement responsables de la variation de l'irradiance sur l'échelle de temps de la décennie, qui peut être calculée en sommant leur émissivité à celle de la photosphère inactive. La version améliorée du modèle d'irradiance solaire spectrale MOCASSIM inclut une extension de son domaine spectral entre 150 et 400 nm ainsi que de son domaine temporel, débutant originalement en 1874 et couvrant maintenant la période débutant en 1610 jusqu'au présent. Cela permet de reconstruire le spectre ultraviolet durant le minimum de Maunder et de le comparer à celui du minimum de 2009. Les conclusions tirées de cette étude spécifient que l'émissivité dans l'ultraviolet était plus élevée en 2009 que durant le minimum de Maunder, que le niveau de base de la photosphère non magnétisée contribuait pour environ les deux tiers de cette différence et que les structures magnétiques restantes étaient responsables pour le tiers restant. Le modèle d'irradiance totale a vu son domaine temporel étendu sur la même période et une composante représentant le réseau magnétique de façon réaliste y a été ajoutée. Il a été démontré que les observations des 30 dernières années ne sont bien reproduites qu'en incluant la composante du Soleil non magnétisé variable à long terme. Le processus d'optimisation des paramètres libres du modèle a été effectué en minimisant le carré de la somme de l'écart journalier entre les résultats des calculs et les données observées. Les trois composites disponibles, soit celui du PMOD (Physikalisch Meteorologisches Observatorium Davos), d'ACRIM (ACtive Radiometer Irradiance Monitor) et du IRMB (Institut Royal Météorologique de Belgique), ne sont pas en accord entre eux, en particulier au niveau des minima du cycle d'activité, et le modèle permet seulement de reproduire celui du PMOD avec exactitude lorsque la composante variable à long terme est proportionnelle au flux radio à 10.7 cm. Toutefois, en utilisant des polynômes de Lagrange pour représenter la variation du Soleil inactif, l'accord est amélioré pour les trois composites durant les minima, bien que les relations entre le niveau minimal de l'irradiance et la longueur du cycle précédent varient d'un cas à l'autre. Les résultats obtenus avec le modèle d'irradiance spectrale ont été utilisés dans une étude d'intercomparaison de la réponse de la photochimie stratosphérique à différentes représentations du spectre solaire. Les simulations en mode transitoire d'une durée de 10 jours ont été effectuées avec un spectre solaire constant correspondant soit à une période d'activité minimale ou à une période d'activité maximale. Ceci a permis d'évaluer la réponse de la concentration d'ozone à la variabilité solaire au cours d'un cycle et la différence entre deux minima. En plus de ceux de MOCASSIM, les spectres produits par deux modèles ont été utilisés (NRLSSI et MGNM) ainsi que les données de SIM et SOLSTICE/SORCE. La variabilité spectrale de chacun a été extraite et multipliée à un spectre de base représentant le minimum d'activité afin de simuler le spectre au maximum d'activité. Cela a été effectué dans le but d'isoler l'effet de la variabilité seule et d'exclure celui de la valeur absolue du spectre. La variabilité spectrale d'amplitude relativement élevée des observations de SORCE n'a pas provoqué l'inversion de la réponse de l'ozone à hautes altitudes obtenues par d'autres études, ce qui peut être expliqué par la nature même du modèle utilisé ainsi que par sa limite supérieure en altitude. Finalement, la réponse de l'ozone semble être à peu près proportionnelle à la variabilité de l'intégrale du flux pour lambda<241 nm. La comparaison des concentrations d'ozone obtenues avec les spectres originaux au minimum d'activité démontre que leur différence est du même ordre de grandeur que la variabilité entre le minimum et le maximum d'un cycle typique. Le problème du choix de la reconstruction de l'irradiance à utiliser pour les simulations climatiques dans le passé demeure non résolu.

Caractérisation des sols granulaires au moyen de la vitesse des ondes de cisaillement

Les réponses des sols aux diverses sollicitations qu'ils subissent à l'état naturel sur site sont multiples et dépendent de nombreux facteurs tel que leur nature, le domaine de sollicitation, la présence d'eau et plusieurs autres facteurs (état de contrainte, présence de cavités, etc.). La connaissance du domaine des petites et moyennes déformations pour le dimensionnement de nombreux ouvrages sur des dépôts de sols argileux ou sableux est d'une grande importance. La détermination des propriétés mécaniques des sols dans le domaine des petites déformations est néanmoins importante dans plusieurs applications en géotechnique. Le besoin de déterminer le module de cisaillement des sols à faibles déformations a conduit au développement de différents outils d'investigation.Les outils non intrusifs basés sur la propagation des ondes de surface permettent de s'affranchir des problèmes de remaniement du sol et la détermination des paramètres fondamentaux (G[indice inférieur max]) du sol dans leur vrai état des contraintes. L'étude menée dans ce travail se résume essentiellement en deux volets. Une présentation détaillée, des différentes méthodes et techniques qui déterminent la vitesse d'onde de cisaillement V[indice inférieur s] lors de la caractérisation des sols, est faite en premier stade. On se focalise à décrire le dispositif des bilames piézo-électriques (utilités, avantages et limitations). En second volet, on se consacre sur la caractérisation des sols granulaires au moyen de V[indice inférieur s]. Des simulations numériques illustrées par des essais aux laboratoires sur un modèle simplifié de la cellule oedométrique équipée du dispositif des anneaux piézo-électriques, ont été dirigés. En considérant trois sols pulvérulents de différentes propriétés granulométriques, on a pu voir les difficultés d'interprétation des résultats suivant les méthodes directes dans le domaine temporel. Alors que, des résultats traités dans le domaine fréquentiel se sont avérés plus réalistes.

Activaciones patrimoniales e iniciativas museísticas: ¿por quién? y ¿para qué?

[ES] Se suele afirmar que hay dos tipos de patrimonio cultural. Uno, “eterno”, “riguroso”, “irremplazable” o “global”; otro, “contingente”, “flexible”; “sustituible” o “local”. El primero es de la “humanidad”; el segundo, de la “comunidad”. Los trabajos que se presentan en esta publicación, describen y analizan procesos de activación de ese segundo tipo de patrimonio: los intereses y las valorizaciones que han conducido a la patrimonialización o puesta en valor de unos bienes culturales; qué agentes han intervenido en ese proceso; por qué, para qué y cómo lo han llevado a cabo. Se interesan más por el modus operandi que por el opus operatum. Escritos por profesores, investigadores, especialistas y técnicos, los trabajos de esta publicación presentan un conjunto de experiencias europeas y americanas, mostrando un panorama diverso y complejo del campo patrimonial y museístico, así como distintas aproximaciones en función de la posición que ocupa el autor respecto a los bienes culturales.

Étude des impacts écologiques du dynamisme spatio-temporel des habitats naturels sur la faune menacée du Complexe Zones Humides Mahavavy-Kinkony, Madagascar.

This study of the Mahavavy-Kinkony Wetland Complex (MKWC) assesses the impacts of habitat change on the resident globally threatened fauna. Located in Boeny Region, northwest Madagascar, the Complex encompasses a range of habitats including freshwater lakes, rivers, marshes, mangrove forests, and deciduous forest. Spatial modelling and analysis tools were used to (i) identify the important habitats for selected, threatened fauna, (ii) assess their change from 1950 to 2005, (iii) detect the causes of change, (iv) simulate changes to 2050 and (v) evaluate the impacts of change. The approach for prioritising potential habitats for threatened species used ecological science techniques assisted by the decision support software Marxan. Nineteen species were analysed: nine birds, three primates, three fish, three bats and one reptile. Based on knowledge of local land use, supervised classification of Landsat images from 2005 was used to classify the land use of the Complex. Simulations of land use change to 2050 were carried out based on the Land Change Modeler module in Idrisi Andes with the neural network algorithm. Changes in land use at site level have occurred over time but they are not significant. However, reductions in the extent of reed marshes at Lake Kinkony and forests at Tsiombikibo and Marofandroboka directly threaten the species that depend on these habitats. Long term change monitoring is recommended for the Mahavavy Delta, in order to evaluate the predictions through time. The future change of Andohaomby forest is of great concern and conservation actions are recommended as a high priority. Abnormal physicochemical properties were detected in lake Kinkony due to erosion of the four watersheds to the south, therefore an anti-erosion management plan is required for these watersheds. Among the species of global conservation concern, Sakalava rail (Amaurornis olivieri), Crowned sifaka (Propithecus coronatus) and dambabe (Paretroplus dambabe) are estimated the most affected, but at the site level Decken’s sifaka (Propithecus deckeni), kotsovato (Paretroplus kieneri) and Madagascan big-headed turtle (Erymnochelys madagascariensis) are also threatened. Local enforcement of national legislation on hunting means that MKWC is among the sites where the flying fox (Pteropus rufus) and Madagascan rousette (Rousettus madagascariensis) are well protected. Ecological restoration, ecological research and actions to reduce anthropogenic pressures are recommended.

Représentations sociales de l'interdisciplinarité des enseignants du domaine de l'univers social au premier cycle du secondaire

Cette recherche présente les éléments de représentation sociale de l'interdisciplinarité scolaire du personnel enseignant du premier cycle du secondaire au Québec. Elle s'inscrit dans le contexte du Renouveau pédagogique qui s'actualise par l'implantation du Programme de formation de l'école québécoise (Gouvernement du Québec). Notre recherche débute par une mise en contexte de la situation de l'interdisciplinarité au secondaire. Ensuite notre recherche expose son cadre conceptuel par lequel sont proposés les attributs de l'interdisciplinarité scolaire ainsi [sic]. C'est à partir de ces attributs que se construira notre grille de collecte et d'analyse. Notre collecte de donnée s'effectuera auprès de douze enseignants de la couronne nord de Montréal.