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Étude et fabrication de MOSFET III-V à ionisation par impact pour applications basse consommation
Étude et fabrication de MOSFET III-V à ionisation par impact pour applications basse consommation


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La réduction de la puissance consommée des transistors à effet de champ (MOSFETs) est un challenge pour le futur de la nanoélectronique. En 2025, l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) estime qu’il y aura environ 50 milliard d’objets autonomes et nomades nécessitant alors une faible puissance consommée. L’apparition de nouveaux dispositifs tels que les transistors à effet tunnel (TFETs) ou les transistors à ionisation par impact (I MOSFETs) permettra potentiellement de réduire la puissance consommée de ces objets. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié pour la première fois le transistor à ionisation par impact à base de matériaux III V des filières arséniée et antimoniée. La structure pin, composant principal du I MOSFET, est tout d’abord étudiée. L’ensemble des briques technologiques des I MOSFET a ensuite été développé, et en particulier l’interface entre l’oxyde et le semiconducteur III-V qui a été optimisée par un traitement innovant par plasma d’oxygène (O2). Ce traitement a montré une amélioration de la qualité de l’interface oxyde/semiconducteur conduisant à une commande des charges beaucoup plus efficace. Pour finir, nous avons montré les études, fabrications et caractérisations d’un transistor à effet tunnel InGaAs et d’un I MOSFET GaSb présentant une architecture verticale où la grille est auto-alignée.
The reduction in the power consumption of field effect transistors (MOSFETs) is a challenge for the future of nanoelectronics. By 2025, the International Energy Agency (IEA) estimates that there will be around 50 billion autonomous and nomadic objects requiring low power consumption. The appearance of new devices such as tunnel effect transistors (TFETs) or impact ionization transistors (I¬ MOSFETs) will potentially reduce the power consumption of these objects. In this thesis work, we studied for the first time the impact ionization transistor based on materials III-V, especially arsenic and antimony based materials. The pin structure, the main component of the I MOSFET, is first studied. We then developed all the process steps of the I-MOSFET fabrication, and in particular we optimized the interface between the oxide and the III-V semiconductor by an innovative treatment using oxygen plasma (O2). This special treatment has shown a clear improvement in charge control. Finally, we have shown studies, fabrications and characterizations of an InGaAs based TFET and a GaSb based I MOSFET with a vertical architecture, where the gate is self-aligned.
La réduction de la puissance consommée des transistors à effet de champ (MOSFETs) est un challenge pour le futur de la nanoélectronique. En 2025, l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) estime qu’il y aura environ 50 milliard d’objets autonomes et nomades nécessitant alors une faible puissance consommée. L’apparition de nouveaux dispositifs tels que les transistors à effet tunnel (TFETs) ou les transistors à ionisation par impact (I MOSFETs) permettra potentiellement de réduire la puissance consommée de ces objets. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié pour la première fois le transistor à ionisation par impact à base de matériaux III V des filières arséniée et antimoniée. La structure pin, composant principal du I MOSFET, est tout d’abord étudiée. L’ensemble des briques technologiques des I MOSFET a ensuite été développé, et en particulier l’interface entre l’oxyde et le semiconducteur III-V qui a été optimisée par un traitement innovant par plasma d’oxygène (O2). Ce traitement a montré une amélioration de la qualité de l’interface oxyde/semiconducteur conduisant à une commande des charges beaucoup plus efficace. Pour finir, nous avons montré les études, fabrications et caractérisations d’un transistor à effet tunnel InGaAs et d’un I MOSFET GaSb présentant une architecture verticale où la grille est auto-alignée.
The reduction in the power consumption of field effect transistors (MOSFETs) is a challenge for the future of nanoelectronics. By 2025, the International Energy Agency (IEA) estimates that there will be around 50 billion autonomous and nomadic objects requiring low power consumption. The appearance of new devices such as tunnel effect transistors (TFETs) or impact ionization transistors (I¬ MOSFETs) will potentially reduce the power consumption of these objects. In this thesis work, we studied for the first time the impact ionization transistor based on materials III-V, especially arsenic and antimony based materials. The pin structure, the main component of the I MOSFET, is first studied. We then developed all the process steps of the I-MOSFET fabrication, and in particular we optimized the interface between the oxide and the III-V semiconductor by an innovative treatment using oxygen plasma (O2). This special treatment has shown a clear improvement in charge control. Finally, we have shown studies, fabrications and characterizations of an InGaAs based TFET and a GaSb based I MOSFET with a vertical architecture, where the gate is self-aligned.
08-12-2017
08-12-2017
Thèse
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Formalité opéradique et homotopie des espaces de configuration
Formalité opéradique et homotopie des espaces de configuration


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Dans une première partie, nous étudions l’opérade SC2 "Swiss-Cheese" de Voronov, qui gouverne l’action d’une algèbre D2 sur une algèbre D1. Nous construisons un modèle en groupoïdes de cette opérade et nous décrivons les algèbres sur ce modèle de manière similaire à la description classique des algèbres sur H*(SC). Nous étendons notre modèle en un modèle rationnel dépendant d’un associateur de Drinfeld, et nous le comparons au modèle qui existerait si l’opérade SC était formelle. Dans une seconde partie, nous étudions les espaces de configurations des variétés compactes, lisses, sans bord et simplement connexes. Nous démontrons sur R une conjecture de Lambrechts–Stanley qui décrit un modèle de tels espaces de configurations, avec comme corollaire leur invariance homotopique réelle. En nous fondant sur la preuve par Kontsevich de la formalité des opérades Dn, nous obtenons en outre que ce modèle est compatible avec l’action de l’opérade de Fulton–MacPherson quand la variété est parallélisée. Cela nous permet de calculer explicitement l’homologie de factorisation d’une telle variété. Enfin, dans une troisième partie, nous élargissons ce résultat à une large classe de variétés à bord. Nous utilisons d’abord une dualité de Poincaré–Lefschetz au niveau des chaînes pour calculer l’homologie des espaces de configurations de ces variétés, puis nous reprenons les méthodes du second chapitre pour obtenir le modèle, qui est compatible avec l’action de l’opérade Swiss-Cheese SCn.
In a first part, we study Voronov’s "Swiss-Cheese" operad SC2, which governs the action of a D2-algebra on a D1-algebra. We build a model in groupoids of this operad and we describe algebras over this model in a manner similar to the classical description of algebras over H*(SC). We extend our model into a rational model which depends on a Drinfeld associator, and we compare this new model to the one that we would get if the operad SC were formal. In a second part, we study configuration spaces of closed smooth simply connected manifolds. We prove over R a conjecture of Lambrechts–Stanley which describes a mode of such configuration spaces, and we obtain as corollary their real homotopy invariance. Moreover, using Kontsevich’s proof of the formality of the operads Dn, we obtain that this model is compatible with the action of the Fulton–MacPherson operad when the manifold is framed. This allows us to explicitly compute the factorization homology of such a manifold. Finally, in a third part, we expand this result to a large class of manifolds with boundary. We first use a chain-level Poincaré–Lefschetz duality result to compute the homology of the configuration spaces of these manifolds, then we reuse the methods of the second chapter to obtain our model, which is compatible with the action of the Swiss-Cheese operad SCn.
Dans une première partie, nous étudions l’opérade SC2 "Swiss-Cheese" de Voronov, qui gouverne l’action d’une algèbre D2 sur une algèbre D1. Nous construisons un modèle en groupoïdes de cette opérade et nous décrivons les algèbres sur ce modèle de manière similaire à la description classique des algèbres sur H*(SC). Nous étendons notre modèle en un modèle rationnel dépendant d’un associateur de Drinfeld, et nous le comparons au modèle qui existerait si l’opérade SC était formelle. Dans une seconde partie, nous étudions les espaces de configurations des variétés compactes, lisses, sans bord et simplement connexes. Nous démontrons sur R une conjecture de Lambrechts–Stanley qui décrit un modèle de tels espaces de configurations, avec comme corollaire leur invariance homotopique réelle. En nous fondant sur la preuve par Kontsevich de la formalité des opérades Dn, nous obtenons en outre que ce modèle est compatible avec l’action de l’opérade de Fulton–MacPherson quand la variété est parallélisée. Cela nous permet de calculer explicitement l’homologie de factorisation d’une telle variété. Enfin, dans une troisième partie, nous élargissons ce résultat à une large classe de variétés à bord. Nous utilisons d’abord une dualité de Poincaré–Lefschetz au niveau des chaînes pour calculer l’homologie des espaces de configurations de ces variétés, puis nous reprenons les méthodes du second chapitre pour obtenir le modèle, qui est compatible avec l’action de l’opérade Swiss-Cheese SCn.
In a first part, we study Voronov’s "Swiss-Cheese" operad SC2, which governs the action of a D2-algebra on a D1-algebra. We build a model in groupoids of this operad and we describe algebras over this model in a manner similar to the classical description of algebras over H*(SC). We extend our model into a rational model which depends on a Drinfeld associator, and we compare this new model to the one that we would get if the operad SC were formal. In a second part, we study configuration spaces of closed smooth simply connected manifolds. We prove over R a conjecture of Lambrechts–Stanley which describes a mode of such configuration spaces, and we obtain as corollary their real homotopy invariance. Moreover, using Kontsevich’s proof of the formality of the operads Dn, we obtain that this model is compatible with the action of the Fulton–MacPherson operad when the manifold is framed. This allows us to explicitly compute the factorization homology of such a manifold. Finally, in a third part, we expand this result to a large class of manifolds with boundary. We first use a chain-level Poincaré–Lefschetz duality result to compute the homology of the configuration spaces of these manifolds, then we reuse the methods of the second chapter to obtain our model, which is compatible with the action of the Swiss-Cheese operad SCn.
06-12-2017
06-12-2017
Thèse
Thèse

Analyse expérimentale et modélisation multi-échelle du comportement mécanique de mélanges Polycarbonate/Polypropylène : effet de la morphologie
Analyse expérimentale et modélisation multi-échelle du comportement mécanique de mélanges Polycarbonate/Polypropylène : effet de la morphologie


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L’objectif de ce travail est la caractérisation expérimentale et la modélisation du comportement mécanique des mélanges de polymères immiscibles à base de PC et de PP. Une microstructure majoritairement sphérique dans la plupart des mélanges PC/PP révèle une faible adhésion. Ceci se traduit par une déviation négative des propriétés mécaniques par rapport au % de PP ajouté. La solution de ce problème consiste à ajouter un troisième composant qui peut favoriser l’adhésion à l’interface. La présence de PP-g-MA, malgré sa faible rigidité et sa fragilité, a permis d’améliorer les propriétés mécaniques du mélange. Une approche multi-échelle est développée pour modéliser le comportement effectif du mélange PC/PP en utilisant deux types de modèles différents. Le premier est basé sur l’homogénéisation analytique et le deuxième est défini dans le cadre de l’homogénéisation numérique. La loi statistique de la répartition spatiale de la phase minoritaire a été déterminée à partir des images MEB. Cette loi a permis de générer un volume élémentaire représentatif (VER). Le comportement des constituants a été défini comme élasto-plastique. L’hypothèse d’une interface parfaite ne permet pas de rendre compte du comportement mécanique des mélanges de manière satisfaisante. Afin d’y remédier, un modèle d’endommagement interfacial a été introduit par des surfaces cohésives avec une loi de traction-séparation. Le modèle est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Finalement, une étude paramétrique a été réalisée pour mettre en évidence les effets de la forme, du nombre et de l’orientation des nodules de la phase minoritaire sur les propriétés mécaniques non linéaires du mélange.
The objective of this work is to perform experimental characterization and to model the mechanical behaviour of immiscible PC/PP blends. A predominantly spherical microstructure, in the most PC / PP blends, reveals low adhesion due to high interfacial tension between two phases which was observed under a scanning electron microscope (SEM). This results in a negative deviation of the mechanical tensile properties accordingly to the % of PP. One of the possible solutions is to add a third component that can improve adhesion between two phases. In this work PP-g-MA was chosen. Despite its low rigidity and brittleness, it has partially improved the mechanical properties of the blends. A multi-scale approach was applied to model the homogenised behaviour of the PC / PP blends using two different types of models. The first one is based on analytical homogenization and the second one will be defined in the context of numerical homogenization. The statistical distribution law for the size of the dispersed phase was determined from the SEM images. This law was applied for representative volume element (RVE) generation. The behaviour of the constituents has been defined as elastoplastic. Initially assumed hypothesis of a perfect interface did not describe the mechanical behaviour of the blends in a satisfactory manner. In order to improve this, a model introducing cohesive surfaces to simulate interfacial damage is developed using traction-separation law. The model is in good agreement with the experimental results. Finally, parametric study was carried out to highlight the effect of the shape, the number and the orientation of dispersed phase on the nonlinear response of blends.
L’objectif de ce travail est la caractérisation expérimentale et la modélisation du comportement mécanique des mélanges de polymères immiscibles à base de PC et de PP. Une microstructure majoritairement sphérique dans la plupart des mélanges PC/PP révèle une faible adhésion. Ceci se traduit par une déviation négative des propriétés mécaniques par rapport au % de PP ajouté. La solution de ce problème consiste à ajouter un troisième composant qui peut favoriser l’adhésion à l’interface. La présence de PP-g-MA, malgré sa faible rigidité et sa fragilité, a permis d’améliorer les propriétés mécaniques du mélange. Une approche multi-échelle est développée pour modéliser le comportement effectif du mélange PC/PP en utilisant deux types de modèles différents. Le premier est basé sur l’homogénéisation analytique et le deuxième est défini dans le cadre de l’homogénéisation numérique. La loi statistique de la répartition spatiale de la phase minoritaire a été déterminée à partir des images MEB. Cette loi a permis de générer un volume élémentaire représentatif (VER). Le comportement des constituants a été défini comme élasto-plastique. L’hypothèse d’une interface parfaite ne permet pas de rendre compte du comportement mécanique des mélanges de manière satisfaisante. Afin d’y remédier, un modèle d’endommagement interfacial a été introduit par des surfaces cohésives avec une loi de traction-séparation. Le modèle est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Finalement, une étude paramétrique a été réalisée pour mettre en évidence les effets de la forme, du nombre et de l’orientation des nodules de la phase minoritaire sur les propriétés mécaniques non linéaires du mélange.
The objective of this work is to perform experimental characterization and to model the mechanical behaviour of immiscible PC/PP blends. A predominantly spherical microstructure, in the most PC / PP blends, reveals low adhesion due to high interfacial tension between two phases which was observed under a scanning electron microscope (SEM). This results in a negative deviation of the mechanical tensile properties accordingly to the % of PP. One of the possible solutions is to add a third component that can improve adhesion between two phases. In this work PP-g-MA was chosen. Despite its low rigidity and brittleness, it has partially improved the mechanical properties of the blends. A multi-scale approach was applied to model the homogenised behaviour of the PC / PP blends using two different types of models. The first one is based on analytical homogenization and the second one will be defined in the context of numerical homogenization. The statistical distribution law for the size of the dispersed phase was determined from the SEM images. This law was applied for representative volume element (RVE) generation. The behaviour of the constituents has been defined as elastoplastic. Initially assumed hypothesis of a perfect interface did not describe the mechanical behaviour of the blends in a satisfactory manner. In order to improve this, a model introducing cohesive surfaces to simulate interfacial damage is developed using traction-separation law. The model is in good agreement with the experimental results. Finally, parametric study was carried out to highlight the effect of the shape, the number and the orientation of dispersed phase on the nonlinear response of blends.
06-12-2017
06-12-2017
Thèse
Thèse

Implication des mécanismes épigénétiques dans la programmation de l'adiposité chez la descendance de mères obèses
Implication des mécanismes épigénétiques dans la programmation de l'adiposité chez la descendance de mères obèses


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Selon le concept de l'origine développementale de la santé et des maladies (DOHaD), l'obésité aurait des origines développementales et précoces. Nous posons l'hypothèse que l'obésité maternelle altérerait les processus épigénétiques au cours du développement du tissu adipeux blanc de la descendance. Ces modifications précoces installeraient une « empreinte épigénétique » au niveau de gènes clefs du métabolisme adipocytaire en modifiant durablement leur activité transcriptionnelle et favorisant l’expansion du tissu adipeux. Dans ce travail, nous avons montré que l'obésité maternelle entraine des remodelages épigénomiques (i.e., méthylation/hydroxyméthylation de l'ADN et modifications d'histones) qui contrôlent l'expression des gènes codant pour la leptine et PPARγ ; la lactation est une période clé du remodelage épigénomique dans le tissu adipeux blanc ; certaines de ces marques épigénomiques persistent à l'âge adulte. Ces mécanismes épigénomiques participeraient aux phénomènes de programmation transcriptionnelle de gènes adipogéniques et lipogéniques impliqués dans l'expansion du tissu adipeux blanc. De plus, le remodelage épigénétique des régions génomiques régulant l'expression génique se met en place et persiste de façon spécifique en fonction de la localisation des dépôts de tissu adipeux blanc et du sexe de la descendance. Ainsi, la persistance des marques épigénétiques serait impliquée dans la sensibilisation des descendants de mères obèses à l'obésité.
According to the Developmental Origin of Health and Disease (DOHaD) concept, maternal obesity predisposes offspring to white adipose tissue (WAT) accumulation. The mechanisms underlying the phenomenon known as developmental programming are poorly understood. We hypothesized that long-term modifications of gene expression occur, at least in part, via epigenetic malprogramming which may take place during the early postnatal period. Epigenetic marks may serve as a memory of exposure, in early life, to inappropriate environments. These persistent marks may ultimately induce long-term changes in gene expression. Here, we focused on epigenetic modifications (i.e., DNA methylation, DNA hydroxymethylation and histone modifications) of regulatory sequences involved in leptin and PPARγ gene expression in different fat pads. Lactation period is an active period for epigenomic remodeling within regulatory sequences of both genes in HF offspring's WAT, consistent with modified hormonal status and enzymatic components of the epigenetic machinery. Some of these epigenetic modifications were still visible in weaned HF male offspring. Retained marks were observed in 9-month-old HF male rats. The long-term epigenetic malprogramming was correlated with long-lasting modified gene expression and depot phenotype. Overall, we showed that editing of epigenetic marks takes place early in life during WAT’s development and might persist throughout life in a depot- and sex-specific manner. Consistent with the DOHaD hypothesis, persistent epigenetic remodeling occurs at regulatory regions of key adipogenic and lipogenic genes that might account for increased adiposity in adult HF male offspring.
Selon le concept de l'origine développementale de la santé et des maladies (DOHaD), l'obésité aurait des origines développementales et précoces. Nous posons l'hypothèse que l'obésité maternelle altérerait les processus épigénétiques au cours du développement du tissu adipeux blanc de la descendance. Ces modifications précoces installeraient une « empreinte épigénétique » au niveau de gènes clefs du métabolisme adipocytaire en modifiant durablement leur activité transcriptionnelle et favorisant l’expansion du tissu adipeux. Dans ce travail, nous avons montré que l'obésité maternelle entraine des remodelages épigénomiques (i.e., méthylation/hydroxyméthylation de l'ADN et modifications d'histones) qui contrôlent l'expression des gènes codant pour la leptine et PPARγ ; la lactation est une période clé du remodelage épigénomique dans le tissu adipeux blanc ; certaines de ces marques épigénomiques persistent à l'âge adulte. Ces mécanismes épigénomiques participeraient aux phénomènes de programmation transcriptionnelle de gènes adipogéniques et lipogéniques impliqués dans l'expansion du tissu adipeux blanc. De plus, le remodelage épigénétique des régions génomiques régulant l'expression génique se met en place et persiste de façon spécifique en fonction de la localisation des dépôts de tissu adipeux blanc et du sexe de la descendance. Ainsi, la persistance des marques épigénétiques serait impliquée dans la sensibilisation des descendants de mères obèses à l'obésité.
According to the Developmental Origin of Health and Disease (DOHaD) concept, maternal obesity predisposes offspring to white adipose tissue (WAT) accumulation. The mechanisms underlying the phenomenon known as developmental programming are poorly understood. We hypothesized that long-term modifications of gene expression occur, at least in part, via epigenetic malprogramming which may take place during the early postnatal period. Epigenetic marks may serve as a memory of exposure, in early life, to inappropriate environments. These persistent marks may ultimately induce long-term changes in gene expression. Here, we focused on epigenetic modifications (i.e., DNA methylation, DNA hydroxymethylation and histone modifications) of regulatory sequences involved in leptin and PPARγ gene expression in different fat pads. Lactation period is an active period for epigenomic remodeling within regulatory sequences of both genes in HF offspring's WAT, consistent with modified hormonal status and enzymatic components of the epigenetic machinery. Some of these epigenetic modifications were still visible in weaned HF male offspring. Retained marks were observed in 9-month-old HF male rats. The long-term epigenetic malprogramming was correlated with long-lasting modified gene expression and depot phenotype. Overall, we showed that editing of epigenetic marks takes place early in life during WAT’s development and might persist throughout life in a depot- and sex-specific manner. Consistent with the DOHaD hypothesis, persistent epigenetic remodeling occurs at regulatory regions of key adipogenic and lipogenic genes that might account for increased adiposity in adult HF male offspring.
05-12-2017
05-12-2017
Thèse
Thèse

Propriétés antagonistes et probiotiques de nouvelles bactéries lactiques et levures isolées des matières fécales humaine et animale
Propriétés antagonistes et probiotiques de nouvelles bactéries lactiques et levures isolées des matières fécales humaine et animale


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Quatre-vingt-un isolats de levures et soixante-dix isolats de bactéries lactiques ont été obtenus à partir de matières fécales de volaille et d’enfants, respectivement. Le typage moléculaire de ces levures par la technique de GTG5-rep PCR a donné 22 groupes mais leur identification par des méthodes biochimiques (système ID-32C), et moléculaires (séquençage de l'espace intergénique ITS1-5.8-ITS2) ont abouti à l'identification de Debaryomyces hansenii (téléomorphe de Candida famata). Le criblage de l'activité antagoniste a permis de mettre en évidence l'activité anti-Listeria de la C. famata Y.5; une souche ayant aussi d'autres propriétés probiotiques. Concernant les bactéries lactiques, nous avons mis en évidence l'antagonisme de deux souches, appelées Enterococcus faecalis B3 et B20. Cet antagonisme est attribué à la production de substances extracellulaires de nature protéique "bactériocines". Les souches sont actives contre Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus dont S. aureus résistant à la méthicilline, Clostridium perfringens et Salmonella Newport. La bactériocine produite par la souche B3, appelée entérocine B3A-B3B, a été purifiée par RP-HPLC. Elle est composée de deux peptides dont les masses moléculaires prédites sont de 5,176.31 Da (B3A) et 5,182.21 Da (B3B). Outre son activité sur des souches de L; monocytogenes cultivées en mode planctonique, l’entérocine B3A-B3B présente une activité anti-biofilm sur ce pathogène alimentaire cultivé sur des lames en acier inoxydable. Le séquençage du génome d’E. faecalis B3 et sa comparaison à ceux des souches cliniques et d'une souche probiotique a permis d'établir des rapprochements génétiques. Toutefois, la souche B3 présente plusieurs caractéristiques favorables à son application comme probiotique.
Eighty-one yeasts and seventy lactic acid bacteria (LAB) isolates were selected from fecal samples of poultry and human origins, respectively. The yeast strains were clustered into 22 groups by GTG5-rep PCR, and then identified as Debaryomyces hansenii (Candida famata) species using the biochemical ID-32C system and molecular sequencing of 26S rDNA and ITS1-5.8-ITS2 rDNA. Only one yeast strain, designated as C. famata Y.5, exhibited antimicrobial activity against Listeria innocua. Further characterization of this anti-Listeria strain, permitted to unveil its probiotic potential. Regarding LAB isolates, two of them were active against Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, methicillin-resistant S. aureus (MRSA), Clostridium perfringens, and Salmonella Newport. The identification of these antagonistic LAB strains as achieved by biochemical, MALDI-TOF-MS, and molecular methods concluded to Enterococcus faecalis B3 and B20. Bacteriocin produced by strain B3, designed as enterocin B3A-B3B, was purified by RP-HPLC, and its predicted molecular mass was 5,176.31 Da (B3A) and 5,182.21 Da (B3B). Notably, B3A-B3B hampered the biofilm installation of L. monocytogenes on stainless steel slides. The sequenced whole genome of E. faecalis B3 was compared to those of clinical and probiotic E. faecalis strains. B3 strain resulted to be sensitive to most antibiotics tested, non-cytotoxic, non-hemolytic, and devoid of inflammatory effects. Moreover, it showed remarkable hydrophobicity, auto-aggregation, adhesion to Caco-2 cells, viability in simulated GIT conditions, and cholesterol assimilation. These features together introduce the E. faecalis B3 strain as a probiotic candidate.
Quatre-vingt-un isolats de levures et soixante-dix isolats de bactéries lactiques ont été obtenus à partir de matières fécales de volaille et d’enfants, respectivement. Le typage moléculaire de ces levures par la technique de GTG5-rep PCR a donné 22 groupes mais leur identification par des méthodes biochimiques (système ID-32C), et moléculaires (séquençage de l'espace intergénique ITS1-5.8-ITS2) ont abouti à l'identification de Debaryomyces hansenii (téléomorphe de Candida famata). Le criblage de l'activité antagoniste a permis de mettre en évidence l'activité anti-Listeria de la C. famata Y.5; une souche ayant aussi d'autres propriétés probiotiques. Concernant les bactéries lactiques, nous avons mis en évidence l'antagonisme de deux souches, appelées Enterococcus faecalis B3 et B20. Cet antagonisme est attribué à la production de substances extracellulaires de nature protéique "bactériocines". Les souches sont actives contre Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus dont S. aureus résistant à la méthicilline, Clostridium perfringens et Salmonella Newport. La bactériocine produite par la souche B3, appelée entérocine B3A-B3B, a été purifiée par RP-HPLC. Elle est composée de deux peptides dont les masses moléculaires prédites sont de 5,176.31 Da (B3A) et 5,182.21 Da (B3B). Outre son activité sur des souches de L; monocytogenes cultivées en mode planctonique, l’entérocine B3A-B3B présente une activité anti-biofilm sur ce pathogène alimentaire cultivé sur des lames en acier inoxydable. Le séquençage du génome d’E. faecalis B3 et sa comparaison à ceux des souches cliniques et d'une souche probiotique a permis d'établir des rapprochements génétiques. Toutefois, la souche B3 présente plusieurs caractéristiques favorables à son application comme probiotique.
Eighty-one yeasts and seventy lactic acid bacteria (LAB) isolates were selected from fecal samples of poultry and human origins, respectively. The yeast strains were clustered into 22 groups by GTG5-rep PCR, and then identified as Debaryomyces hansenii (Candida famata) species using the biochemical ID-32C system and molecular sequencing of 26S rDNA and ITS1-5.8-ITS2 rDNA. Only one yeast strain, designated as C. famata Y.5, exhibited antimicrobial activity against Listeria innocua. Further characterization of this anti-Listeria strain, permitted to unveil its probiotic potential. Regarding LAB isolates, two of them were active against Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, methicillin-resistant S. aureus (MRSA), Clostridium perfringens, and Salmonella Newport. The identification of these antagonistic LAB strains as achieved by biochemical, MALDI-TOF-MS, and molecular methods concluded to Enterococcus faecalis B3 and B20. Bacteriocin produced by strain B3, designed as enterocin B3A-B3B, was purified by RP-HPLC, and its predicted molecular mass was 5,176.31 Da (B3A) and 5,182.21 Da (B3B). Notably, B3A-B3B hampered the biofilm installation of L. monocytogenes on stainless steel slides. The sequenced whole genome of E. faecalis B3 was compared to those of clinical and probiotic E. faecalis strains. B3 strain resulted to be sensitive to most antibiotics tested, non-cytotoxic, non-hemolytic, and devoid of inflammatory effects. Moreover, it showed remarkable hydrophobicity, auto-aggregation, adhesion to Caco-2 cells, viability in simulated GIT conditions, and cholesterol assimilation. These features together introduce the E. faecalis B3 strain as a probiotic candidate.
04-12-2017
04-12-2017
Thèse
Thèse

Instabilités de fluides visco-élastiques en convection mixte de Rayleigh-Bénard-Poiseuille et en convection thermodiffusive dans un milieu poreux
Instabilités de fluides visco-élastiques en convection mixte de Rayleigh-Bénard-Poiseuille et en convection thermodiffusive dans un milieu poreux


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Cette thèse est dédiée à l’étude analytique et numérique des instabilités d’origine thermique et thermodiffusive de fluides visco-élastiques. L’objectif recherché est de contribuer à la compréhension de la dynamique qui résulte de la compétition entre plusieurs moteurs d’instabilités. En plus du caractère visco-élastique du fluide et de la présence d’un gradient de température vertical déstabilisant, d’autres sources d’instabilités viennent s’y ajouter : Le couplage "convection/écoulement de Poiseuille" d’une part, et le couplage "convection/effet Soret" inhérent aux mélanges binaires d’autre part. Deux configurations physiques sont alors considérées. La première partie de cette thèse est consacrée aux écoulements de convection mixte de type Rayleigh-Bénard-Poiseuille de fluides visco-élastiques, alors que la deuxième partie concerne l’effet de la thermodiffusion sur les instabilités de ces fluides saturant un milieu poreux. Le choix d’un milieu poreux est essentiellement motivé par la suggestion d’un protocole industriel de séparation possible des constituants d’une solution de polymères.
This thesis is dedicated to analytical and numerical study of thermal and thermodiffusive instabilities of viscoelastic fluids. The objective is to contribute to the understanding of the dynamics that results from the competition between different origins of instabilities. In addition to the viscoelastic nature of the fluid and the presence of a destabilizing vertical temperature gradient, other sources of instabilities have to be added: the coupling "convection/Poiseuille flow" on the one hand, and the coupling "convection/Soret effect" inherent to binary mixtures on the other hand. Two physical configurations are then considered. The first part of this thesis will be devoted to the Rayleigh-Bénard-Poiseuille mixed viscoelastic fluid convection, while the second part aims to identify the effect of thermodiffusion and viscoelasticity on convective instabilities in a porous medium. The choice of a porous medium in the second part is primarily motivated by the suggestion of an industrial protocol for separating the constituents of a polymer solution.
Cette thèse est dédiée à l’étude analytique et numérique des instabilités d’origine thermique et thermodiffusive de fluides visco-élastiques. L’objectif recherché est de contribuer à la compréhension de la dynamique qui résulte de la compétition entre plusieurs moteurs d’instabilités. En plus du caractère visco-élastique du fluide et de la présence d’un gradient de température vertical déstabilisant, d’autres sources d’instabilités viennent s’y ajouter : Le couplage "convection/écoulement de Poiseuille" d’une part, et le couplage "convection/effet Soret" inhérent aux mélanges binaires d’autre part. Deux configurations physiques sont alors considérées. La première partie de cette thèse est consacrée aux écoulements de convection mixte de type Rayleigh-Bénard-Poiseuille de fluides visco-élastiques, alors que la deuxième partie concerne l’effet de la thermodiffusion sur les instabilités de ces fluides saturant un milieu poreux. Le choix d’un milieu poreux est essentiellement motivé par la suggestion d’un protocole industriel de séparation possible des constituants d’une solution de polymères.
This thesis is dedicated to analytical and numerical study of thermal and thermodiffusive instabilities of viscoelastic fluids. The objective is to contribute to the understanding of the dynamics that results from the competition between different origins of instabilities. In addition to the viscoelastic nature of the fluid and the presence of a destabilizing vertical temperature gradient, other sources of instabilities have to be added: the coupling "convection/Poiseuille flow" on the one hand, and the coupling "convection/Soret effect" inherent to binary mixtures on the other hand. Two physical configurations are then considered. The first part of this thesis will be devoted to the Rayleigh-Bénard-Poiseuille mixed viscoelastic fluid convection, while the second part aims to identify the effect of thermodiffusion and viscoelasticity on convective instabilities in a porous medium. The choice of a porous medium in the second part is primarily motivated by the suggestion of an industrial protocol for separating the constituents of a polymer solution.
04-12-2017
04-12-2017
Thèse
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Experimental study of the aromatics production from the pyrolysis of scrap tire rubber using heteropolyacids-based catalysts
Experimental study of the aromatics production from the pyrolysis of scrap tire rubber using heteropolyacids-based catalysts


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Les pneus de caoutchouc usagés sont l'une des plus grandes productions annuelles de déchets dans le monde entier. Ceci est dû à leur composition non biodégradable, leur durée de vie et leur traitement difficile, ce qui provoque des problèmes environnementaux et de santé publique, en raison de son accumulation et de la mise en œuvre de techniques de traitement inappropriées. En tenant compte de ce problème, il est envisageable de chercher à valoriser ces déchets grâce à des procédés comme la pyrolyse. L'objectif principal de ce travail était d'évaluer expérimentalement la pyrolyse de pneus du caoutchouc (STR) dans le but de produire des composés aromatiques monocycliques. Pour cela, une étude expérimentale de pyrolyse de STR sans catalyseur a été réalisée et les conditions les plus favorables de température et de débit d'azote ont été déterminées. La transformation du D,L limonène présent dans l’huile en aromatiques en utilisant différentes combinaisons hétéropolyacide/support ont été évaluées, afin de sélectionner les plus sélectives vers les aromatiques. Les résultats ont montré une conversion du limonène en p-cymène, monoterpènes et menthènes, et on a constaté que la production de p-cymène est promu par l'acidité de Lewis. Depuis, les catalyseurs étant plus sélectifs dans la transformation du limonène, ont été validés dans la pyrolyse de STR. Les résultats montrent que le rendement en aromatiques a augmenté (de 8,05%) à un maximum de 15,06 %p et la concentration a abouti environ 37%, en utilisant un catalyseur à base de molybdène dans lequel les sites d'acide de Lewis sont les prédominants.
Scrap tire are waste that produces one of the largest annual production all over the world. Because its non-biodegradable composition, its end of life and treatment is difficult, causing environmental and public health problems, due to the accumulation and implementation of inappropriate treatment techniques. Based on this problem it is conceivable to seek to valorise these wastes through processes such as pyrolysis. The main objective of this work was to evaluate experimentally the pyrolysis of scrap tire rubber (STR) in order to improve single ring aromatic compounds, which have a higher industrial value in the oil of STR pyrolysis. To this end, an experimental study of pyrolysis of STR without catalyst was carried out and the most favorable temperature and nitrogen conditions were determined. The transformation of D, L limonene present in the oil into aromatics using different heteropolyacid / carrier combinations was evaluated, in order to select the most selective towards the aromatics. The results showed a conversion of limonene to p-cymene, monoterpenes and menthenes, and it was found that the production of p-cymene was promoted by Lewis acidity. Since the catalysts are more selective in the transformation of limonene, have been validated in the pyrolysis of STR. The results show that the yield of aromatics has increased (from 8.05%) to a maximum of 15.06% p and the concentration about 37%p, using a molybdenum catalyst in which the acid sites of Lewis are the predominant.
Les pneus de caoutchouc usagés sont l'une des plus grandes productions annuelles de déchets dans le monde entier. Ceci est dû à leur composition non biodégradable, leur durée de vie et leur traitement difficile, ce qui provoque des problèmes environnementaux et de santé publique, en raison de son accumulation et de la mise en œuvre de techniques de traitement inappropriées. En tenant compte de ce problème, il est envisageable de chercher à valoriser ces déchets grâce à des procédés comme la pyrolyse. L'objectif principal de ce travail était d'évaluer expérimentalement la pyrolyse de pneus du caoutchouc (STR) dans le but de produire des composés aromatiques monocycliques. Pour cela, une étude expérimentale de pyrolyse de STR sans catalyseur a été réalisée et les conditions les plus favorables de température et de débit d'azote ont été déterminées. La transformation du D,L limonène présent dans l’huile en aromatiques en utilisant différentes combinaisons hétéropolyacide/support ont été évaluées, afin de sélectionner les plus sélectives vers les aromatiques. Les résultats ont montré une conversion du limonène en p-cymène, monoterpènes et menthènes, et on a constaté que la production de p-cymène est promu par l'acidité de Lewis. Depuis, les catalyseurs étant plus sélectifs dans la transformation du limonène, ont été validés dans la pyrolyse de STR. Les résultats montrent que le rendement en aromatiques a augmenté (de 8,05%) à un maximum de 15,06 %p et la concentration a abouti environ 37%, en utilisant un catalyseur à base de molybdène dans lequel les sites d'acide de Lewis sont les prédominants.
Scrap tire are waste that produces one of the largest annual production all over the world. Because its non-biodegradable composition, its end of life and treatment is difficult, causing environmental and public health problems, due to the accumulation and implementation of inappropriate treatment techniques. Based on this problem it is conceivable to seek to valorise these wastes through processes such as pyrolysis. The main objective of this work was to evaluate experimentally the pyrolysis of scrap tire rubber (STR) in order to improve single ring aromatic compounds, which have a higher industrial value in the oil of STR pyrolysis. To this end, an experimental study of pyrolysis of STR without catalyst was carried out and the most favorable temperature and nitrogen conditions were determined. The transformation of D, L limonene present in the oil into aromatics using different heteropolyacid / carrier combinations was evaluated, in order to select the most selective towards the aromatics. The results showed a conversion of limonene to p-cymene, monoterpenes and menthenes, and it was found that the production of p-cymene was promoted by Lewis acidity. Since the catalysts are more selective in the transformation of limonene, have been validated in the pyrolysis of STR. The results show that the yield of aromatics has increased (from 8.05%) to a maximum of 15.06% p and the concentration about 37%p, using a molybdenum catalyst in which the acid sites of Lewis are the predominant.
04-12-2017
04-12-2017
Thèse
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Évolutions de quelques concepts de thermodynamique classique dans l’enseignement secondaire et supérieur en France au cours du 20ème siecle
Évolutions de quelques concepts de thermodynamique classique dans l’enseignement secondaire et supérieur en France au cours du 20ème siecle


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La thermodynamique est née au 19ème siècle grâce aux travaux de Carnot basés sur l’hypothèse du calorique. Par la suite Clausius et Thomson proposent, en s’appuyant sur les travaux de Joule, une formalisation de la thermodynamique telle qu’on la connait aujourd’hui. Ils introduisent ainsi les principes et les concepts qui lui sont liés comme l’énergie interne ou l’entropie. Ces travaux ont également permis de donner une interprétation mécanique du transfert thermique ou « chaleur » et d’aborder les prémices de la physique statistique. Mais à l’aube du 20ème siècle, les théories énergétiste et atomiste s’affrontent et la thermodynamique est un des théâtres de ces confrontations. Le début du 20ème siècle coïncide également avec une grande réforme de l’éducation qui restera une référence jusque les années 60, visant à mettre en place une structure nouvelle pour répondre à la question : l'enseignement convient-il toujours à la formation des couches dirigeantes alors que sciences et techniques sont en plein essor ? Comme nous allons le voir, l’enseignement de la physique va bénéficier de cette réforme. En effet, ce travail étudie l’évolution de l’enseignement de la thermodynamique de 1902 à 2010 pour les classes du lycée et de l’enseignement supérieur. Il porte sur l’évolution et l’analyse didactique des concepts d’énergie, de transfert thermique ou « chaleur », de température, d’entropie et de système thermodynamique. Quatre grandes périodes concernant les programmes, manuels et épreuves officielles sont proposées. En résumé, il s’agit de mettre en lumière le pourquoi de telles réformes, les modifications qu’elles apportent et d’en tirer un bilan pour l’enseignement.
Thermodynamics was born in the 19th century through the work of Carnot based on the assumption of caloric. Later on, based on the work of Joule, Clausius and Thomson proposed the formalization we know today, introducing related principles and concepts such as internal energy or entropy. Their work also gives a mechanical interpretation of thermal transfer or “heat” and addresses the beginnings of statistical physics. But at the dawn of the 20th century, the theories of atomism and energetism compete and thermodynamics is one of the theaters of these confrontations. The early 20th century also coincides with a major education reform which will remain a reference until the 60s, to establish a new structure in order to answer the following question: is the method of teaching still adapted to the formation of the leading strata while science and technology are booming ? Physics will benefit from this reform. Indeed, this work studies the evolution of the teaching of thermodynamics from 1902 to 2010, for high school and higher education. This study focuses on the evolution of the concepts of energy, thermal transfer or “heat”, temperature, entropy and thermodynamical system. An analysis over four major periods, programs, textbooks and official events is proposed. This is to highlight the reason for such reforms, the changes they bring and draw conclusions for the teaching of thermodynamics.
La thermodynamique est née au 19ème siècle grâce aux travaux de Carnot basés sur l’hypothèse du calorique. Par la suite Clausius et Thomson proposent, en s’appuyant sur les travaux de Joule, une formalisation de la thermodynamique telle qu’on la connait aujourd’hui. Ils introduisent ainsi les principes et les concepts qui lui sont liés comme l’énergie interne ou l’entropie. Ces travaux ont également permis de donner une interprétation mécanique du transfert thermique ou « chaleur » et d’aborder les prémices de la physique statistique. Mais à l’aube du 20ème siècle, les théories énergétiste et atomiste s’affrontent et la thermodynamique est un des théâtres de ces confrontations. Le début du 20ème siècle coïncide également avec une grande réforme de l’éducation qui restera une référence jusque les années 60, visant à mettre en place une structure nouvelle pour répondre à la question : l'enseignement convient-il toujours à la formation des couches dirigeantes alors que sciences et techniques sont en plein essor ? Comme nous allons le voir, l’enseignement de la physique va bénéficier de cette réforme. En effet, ce travail étudie l’évolution de l’enseignement de la thermodynamique de 1902 à 2010 pour les classes du lycée et de l’enseignement supérieur. Il porte sur l’évolution et l’analyse didactique des concepts d’énergie, de transfert thermique ou « chaleur », de température, d’entropie et de système thermodynamique. Quatre grandes périodes concernant les programmes, manuels et épreuves officielles sont proposées. En résumé, il s’agit de mettre en lumière le pourquoi de telles réformes, les modifications qu’elles apportent et d’en tirer un bilan pour l’enseignement.
Thermodynamics was born in the 19th century through the work of Carnot based on the assumption of caloric. Later on, based on the work of Joule, Clausius and Thomson proposed the formalization we know today, introducing related principles and concepts such as internal energy or entropy. Their work also gives a mechanical interpretation of thermal transfer or “heat” and addresses the beginnings of statistical physics. But at the dawn of the 20th century, the theories of atomism and energetism compete and thermodynamics is one of the theaters of these confrontations. The early 20th century also coincides with a major education reform which will remain a reference until the 60s, to establish a new structure in order to answer the following question: is the method of teaching still adapted to the formation of the leading strata while science and technology are booming ? Physics will benefit from this reform. Indeed, this work studies the evolution of the teaching of thermodynamics from 1902 to 2010, for high school and higher education. This study focuses on the evolution of the concepts of energy, thermal transfer or “heat”, temperature, entropy and thermodynamical system. An analysis over four major periods, programs, textbooks and official events is proposed. This is to highlight the reason for such reforms, the changes they bring and draw conclusions for the teaching of thermodynamics.
04-12-2017
04-12-2017
Thèse
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Caractérisation de la pollution organique et inorganique dans les sédiments portuaires du Liban
Caractérisation de la pollution organique et inorganique dans les sédiments portuaires du Liban


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La Zone Côtière Libanaise (ZCL), s'étend sur plus de 220 km le long de la mer Méditerranée orientale, est un cas typique de la plupart des zones côtières des pays en voie de développement où la combinaison d’un large éventail d'activités humaines contribue à la pollution de l'eau et à la dégradation de l'environnement. Cette pollution est due aux rejets industriels et domestiques, directs et indirects, d’un grand nombre de contaminants dans le milieu marin. En raison de son importance écologique, l'évaluation de la qualité des sédiments côtiers constitue un domaine de recherche important afin de statuer sur le niveau de la contamination des eaux. Dans ce travail, nous avons mis l’accent sur certains contaminants prioritaires tels que les Polluants Organiques Persistants (POP) et les métaux lourds qui sont connus pour leurs toxicités, leurs bioaccumulations et les effets cancérigènes et mutagènes. En raison d’un manque d'informations sur ces polluants dans le bassin méditerranée orientale en général et sur la zone côtière libanaise en particulier, nous avons focalisé l'étude sur les sédiments dans les sites côtiers les plus sensibles comme les bassins semi-fermés tels que les ports et les baies qui sont des écosystèmes très vulnérables où une grande quantité de polluants s’accumulent dans les sédiments où la remise en suspension et l'oxydation des sédiments anoxiques se produisent fréquemment.. L’évaluation de la qualité des sédiments portuaires est indispensable pour connaitre le devenir en cas d’aménagement. Une attention particulière a été portée sur le site du port de Tripoli, qui est considéré comme le deuxième port du Liban et en raison de son emplacement à proximité d’une réserve naturelle classée, les îles palmiers. En général, le niveau de pollution de la ZCL varie entre moyen et élevé selon le site. Pour le port de Tripoli, une proposition de plan d'urgence a été préparée pour l’aide à la décision des autorités du Port pour apporter des réponses aux incidents possibles comme les incendies ou le déversement pétrolier accidentel. Ce plan d’urgence peut être considéré comme une première étape de la gestion des zones côtières afin d’assurer un développement durable.
Lebanon coastal zone (LCZ) which extends over 220 km along the Eastern Mediterranean Sea is a typical case of most coastal areas of the developing countries in the Mediterranean region, where the combination of a wide range of anthropogenic activities are contributing to water pollution and environmental degradation, by the direct and indirect release of a large number of pollutants into the sea via atmospheric and river inputs. Amongst the numerous environmental concerns we are facing, the marine environment is one of the top priorities that must be addressed. Due to its ecological importance, the evaluation of coastal sediment quality constitutes an important area of research to give a clear picture of water pollution status. Much attention was paid of some priority pollutants such as persistent organic pollutant (POPs) and heavy metals as known to be toxic, persistent and bio-accumulative, carcinogenic and mutagenic. There is an urgent need to survey the levels of these pollutants in sediments due to the great lack of information in the eastern part of the Mediterranean Sea in general and particularly in Lebanese coastal zone which render our study very important and useful regionally and locally by local authority and policy makers during coastal zone management. The semi-enclosed basins such as ports and bays are very vulnerable ecosystem where build-up greatly amount of these pollutants in sediments. This why we focus on our studies of the assessment of ports sediment quality of some possible hotspots where the re-suspension and oxidation of anoxic sediment occur frequently. A special attention was taken to Tripoli harbour which is the second Port of Lebanon due to its location near some reserved island. The pollution levels of LCZ by these pollutants are assigned as moderate to high. An emergency proposal plan was prepared for Tripoli Harbour, this will assists harbour authority to response for all fire and oil spill accidents as a first step for a durable development inside this promising harbor.
La Zone Côtière Libanaise (ZCL), s'étend sur plus de 220 km le long de la mer Méditerranée orientale, est un cas typique de la plupart des zones côtières des pays en voie de développement où la combinaison d’un large éventail d'activités humaines contribue à la pollution de l'eau et à la dégradation de l'environnement. Cette pollution est due aux rejets industriels et domestiques, directs et indirects, d’un grand nombre de contaminants dans le milieu marin. En raison de son importance écologique, l'évaluation de la qualité des sédiments côtiers constitue un domaine de recherche important afin de statuer sur le niveau de la contamination des eaux. Dans ce travail, nous avons mis l’accent sur certains contaminants prioritaires tels que les Polluants Organiques Persistants (POP) et les métaux lourds qui sont connus pour leurs toxicités, leurs bioaccumulations et les effets cancérigènes et mutagènes. En raison d’un manque d'informations sur ces polluants dans le bassin méditerranée orientale en général et sur la zone côtière libanaise en particulier, nous avons focalisé l'étude sur les sédiments dans les sites côtiers les plus sensibles comme les bassins semi-fermés tels que les ports et les baies qui sont des écosystèmes très vulnérables où une grande quantité de polluants s’accumulent dans les sédiments où la remise en suspension et l'oxydation des sédiments anoxiques se produisent fréquemment.. L’évaluation de la qualité des sédiments portuaires est indispensable pour connaitre le devenir en cas d’aménagement. Une attention particulière a été portée sur le site du port de Tripoli, qui est considéré comme le deuxième port du Liban et en raison de son emplacement à proximité d’une réserve naturelle classée, les îles palmiers. En général, le niveau de pollution de la ZCL varie entre moyen et élevé selon le site. Pour le port de Tripoli, une proposition de plan d'urgence a été préparée pour l’aide à la décision des autorités du Port pour apporter des réponses aux incidents possibles comme les incendies ou le déversement pétrolier accidentel. Ce plan d’urgence peut être considéré comme une première étape de la gestion des zones côtières afin d’assurer un développement durable.
Lebanon coastal zone (LCZ) which extends over 220 km along the Eastern Mediterranean Sea is a typical case of most coastal areas of the developing countries in the Mediterranean region, where the combination of a wide range of anthropogenic activities are contributing to water pollution and environmental degradation, by the direct and indirect release of a large number of pollutants into the sea via atmospheric and river inputs. Amongst the numerous environmental concerns we are facing, the marine environment is one of the top priorities that must be addressed. Due to its ecological importance, the evaluation of coastal sediment quality constitutes an important area of research to give a clear picture of water pollution status. Much attention was paid of some priority pollutants such as persistent organic pollutant (POPs) and heavy metals as known to be toxic, persistent and bio-accumulative, carcinogenic and mutagenic. There is an urgent need to survey the levels of these pollutants in sediments due to the great lack of information in the eastern part of the Mediterranean Sea in general and particularly in Lebanese coastal zone which render our study very important and useful regionally and locally by local authority and policy makers during coastal zone management. The semi-enclosed basins such as ports and bays are very vulnerable ecosystem where build-up greatly amount of these pollutants in sediments. This why we focus on our studies of the assessment of ports sediment quality of some possible hotspots where the re-suspension and oxidation of anoxic sediment occur frequently. A special attention was taken to Tripoli harbour which is the second Port of Lebanon due to its location near some reserved island. The pollution levels of LCZ by these pollutants are assigned as moderate to high. An emergency proposal plan was prepared for Tripoli Harbour, this will assists harbour authority to response for all fire and oil spill accidents as a first step for a durable development inside this promising harbor.
04-12-2017
04-12-2017
Thèse
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A fuzzy framework for multi-objective optimization under uncertainty
A fuzzy framework for multi-objective optimization under uncertainty


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Cette thèse est consacrée à l'étude de l’optimisation combinatoire multi-objective sous incertitudes. Plus particulièrement, nous abordons les problèmes multi-objectifs contenant des données floues qui sont exprimées par des nombres triangulaires floues. Pour faire face à ce type de problèmes, notre idée principale est d’étendre les concepts multi-objectifs classiques au contexte flou. Nous proposons, dans un premier temps, une nouvelle approche Pareto entre des objectifs flous (i.e. vecteurs des nombres triangulaires flous). Ensuite, nous étendons des méta-heuristiques basées sur Pareto afin de converger vers des solutions optimales floues. L’approche proposée est illustrée sur un problème bi-objectif de routage de véhicules avec des demandes floues. Dans le deuxième volet de ce travail, nous abordons l’aspect de robustesse dans le contexte multi-objectif flou en proposant une nouvelle méthodologie d’évaluation de robustesse des solutions. Finalement, les résultats expérimentaux sur des benchmarks flous du problème de routage de véhicules prouvent l’efficacité et la fiabilité de notre approche.
This thesis is devoted to the study of multi-objective combinatorial optimization under uncertainty. In particular, we address multi-objective problems with fuzzy data, in which fuzziness is expressed by fuzzy triangular numbers. To handle such problems, our main idea is to extend the classical multi-objective concepts to fuzzy context. To handle such problems, we proposed a new Pareto approach between fuzzy-valued objectives (i.e. vectors of triangular fuzzy numbers). Then, an extension of Pareto-based metaheuristics is suggested as resolution methods. The proposed approach is thereafter illustrated on a bi-objective vehicle routing problem with fuzzy demands. At the second stage, we address robustness aspect in the multi-objective fuzzy context by proposing a new methodology of robustness evaluation of solutions. Finally, the experimental results on fuzzy benchmarks of vehicle routing problem prove the effectiveness and reliability of our approach.
Cette thèse est consacrée à l'étude de l’optimisation combinatoire multi-objective sous incertitudes. Plus particulièrement, nous abordons les problèmes multi-objectifs contenant des données floues qui sont exprimées par des nombres triangulaires floues. Pour faire face à ce type de problèmes, notre idée principale est d’étendre les concepts multi-objectifs classiques au contexte flou. Nous proposons, dans un premier temps, une nouvelle approche Pareto entre des objectifs flous (i.e. vecteurs des nombres triangulaires flous). Ensuite, nous étendons des méta-heuristiques basées sur Pareto afin de converger vers des solutions optimales floues. L’approche proposée est illustrée sur un problème bi-objectif de routage de véhicules avec des demandes floues. Dans le deuxième volet de ce travail, nous abordons l’aspect de robustesse dans le contexte multi-objectif flou en proposant une nouvelle méthodologie d’évaluation de robustesse des solutions. Finalement, les résultats expérimentaux sur des benchmarks flous du problème de routage de véhicules prouvent l’efficacité et la fiabilité de notre approche.
This thesis is devoted to the study of multi-objective combinatorial optimization under uncertainty. In particular, we address multi-objective problems with fuzzy data, in which fuzziness is expressed by fuzzy triangular numbers. To handle such problems, our main idea is to extend the classical multi-objective concepts to fuzzy context. To handle such problems, we proposed a new Pareto approach between fuzzy-valued objectives (i.e. vectors of triangular fuzzy numbers). Then, an extension of Pareto-based metaheuristics is suggested as resolution methods. The proposed approach is thereafter illustrated on a bi-objective vehicle routing problem with fuzzy demands. At the second stage, we address robustness aspect in the multi-objective fuzzy context by proposing a new methodology of robustness evaluation of solutions. Finally, the experimental results on fuzzy benchmarks of vehicle routing problem prove the effectiveness and reliability of our approach.
04-12-2017
04-12-2017
Thèse
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Cité Scientifique BP 30155 59653 VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX Tél.:+33 (0)3 20 43 44 10