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Modélisation des processus physico-chimiques et exploration hydrogéologique des réservoirs hétérogènes et fissurés

/ Zouhri Lahcen / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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es. Le but de cette recherche est de caractériser quantitativement et qualitativement les réservoirs, afin de faciliter l'imagerie des ensembles lithologiques constituant les aquifères et leur substratum : la prospection géoélectrique et la sismique-réflexion. Le second axe s'inscrit dans le cadre du développement durable et concerne plus particulièrement la protection et la gestion des ressources en eau. Mes travaux s'appuient d'une part sur le suivi et le contrôle de polluant dans les aquifères. Les problèmes liés à la minéralisation des eaux ont été traités en combinant des approches hydrochimiques et géophysiques. D'autre part, sur la modélisation hydrodynamique et hydrodispersive. Deux modèles mathématiques ont été réalisés : i) le premier repose sur la résolution de l'équation de diffusivité pour simuler les écoulements souterrains. Il montre l'importance des simulations numériques dans la validation des résultats déduites des investigations géoph ysiques et dans la gestion et la prévision des ressources en eaux en fonction des changements climatiques et de l'activité anthropique; ii) le second modèle est fondé sur la résolution de l'équation du transport convection-diffusion . Les schémas numériques employés dans ce deuxième modèle apportent leur contribution en hydrogéologie notamment en terme de précision dans le transfert de polluant. Les travaux présentés s'organisent autour de problèmes liés à la géologie de l'environnement dans les bassins sédimentaires. Ils concernent l'étude des propriétés hydrogéologiques des aquifères complexes mais aussi des milieux fissurés, en modélisant les écoulements des eaux souterraines et du transport de contaminants. Ces travaux ont été menés suivant deux thèmes: i) l'exploration des réservoirs hydrogéologiques (complexes et fissurés); ii) processus physico-chimiques et modélisation numérique. Les travaux décrits dans le premier thème sont consacrés à la reconstitution géométrique de réservoirs (complexes et fissurés) susceptibles de pleger des ressources souterraines. Cette reconstitution permet, d'une part d'identifier les zones perméables des différents horizons aquifères, d'autre part de comprendre l'influence des structures géologiques. Sur la distribution des unités hydrogéologiques, et de se prononcer sur le sens d'écoulement des napp

Implications des canaux potassiques et de la signalisation calcique dans la physiopathologie des cellules épithéliales prostatiques

/ Van Coppenolle Fabien / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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La croissance normale et pathologique de la prostate est principalement sous contrôle des androgènes. Les traitements actuels des tumeurs de la prostate consistent donc en la diminution des taux sériques d'androgènes afin d'inhiber la progression tumorale. Bien que ces traitements soient efficaces dans un premier temps, un échappement thérapeutique est fréquemment observé. En effet, les cellules tumorales évoluent vers un état androgéno-indépendant et les tumeurs persistent. Cela signifie que la croissance des cellules prostatiques est contrôlée par d'autres facteurs que les androgènes. Des études récentes indiquent que l'homéostasie calcique intracellulaire, régulée entre autres par l'action de facteurs de croissance et des hormones, ainsi que l'expression et l'activité de canaux ioniques jouent un rôle essentiel dans le contrôle de la prolifération cellulaire aussi bien dans un contexte physiologique que dans certains cancers. Néanmoins, aucune approche proposant les canaux ioniques comme cible thérapeutique n'est actuellement envisagée dans le cadre des traitements des cancers de la prostate. Nous avons démontré, in vivo, chez le rat, que la prolactine est impliquée dans le développement des hyperplasies bénignes de la prostate. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que cette hormone module l'activité de canaux potassiques voltage-dépendants impliqués dans la prolifération des cellules cancéreuses prostatiques humaines. L'ensemble de ces travaux a conduit à l'élaboration de 2 essais cliniques prenant en compte la prolactine comme nouvelle cible thérapeutique dans la cadre des hyperplasies bénignes et des cancers de la prostate en phase d'échappement hormonal. Nous avons également mis en évidence que la vidange en calcium du réticulum endoplasmique conduit à l'apoptose des cellules cancéreuses prostatiques humaines. Nous avons démontré que le translocon, présent au sein du RE, joue le rôle de canal de fuite impliqué dans le contrôle de la concentration en calcium réticulaire. Nos travaux actuels ont pour but d'établir la possibilité d'utiliser le translocon comme cible thérapeutique dans les traitements des pathologies prostatiques notamment.

Modélisation des écoulements complexes : application aux géo-fluides viscoélastiques

/ Thais Laurent / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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Mes activités de recherche postérieures au doctorat se scindent en deux grandes thématiques autour desquelles s'articulera le plan de l'exposé. La première partie porte sur la dynamique des fluides de l'environnement. Dans cette thématique, on s'intéresse d'abord aux écoulements violents impliquant une surface libre déformable. On décrira notamment des expériences effectuées en laboratoire reproduisant des impacts de vagues dans un réservoir, ainsi que des vagues stationnaires fortement non-linéaires à crête aplatie. Nous considérons ensuite la problématique générale de la couche limite du fond marin en eau peu profonde, avec comme thèmes sous-jacents les interactions houle-courant et le transport sédimentaire en suspension. On illustrera ceci par une modélisation numérique originale du système complexe courant turbulent - houle - sédiment non-cohésif en suspension, et par des mesures en mer réalisées sur le littoral de la région Nord-Pas-De-Calais. La seconde partie porte sur les écoulements de fluides viscoélastiques, c'est-à-dire dont le comportement est intermédiaire entre le fluide classique purement visqueux et le solide classique purement élastique. Dans ce domaine, on s'intéresse d'abord au développement de modèles algèbriques viscoélastiques. Ces modèles algèbriques semi-explicites visent à simplifier les modèles rhéologiques usuels basés sur une équation aux dérivées partielles pour chaque composante de tension. L'exposé s'achévera sur la présentation de simulations numériques du phénomène de Toms. Il s'agit du phénomène très étonnant de réduction de la traînée turbulente par adjonction en faible quantité d'un polymère de forte densité dans un solvant plus léger tel que l'eau. On aborde ceci par des simulations directes (DNS) effectuées sur une machine massivement parallèle, et par une approche novatrice par simulation des grandes échelles (LES).

Violence et mouvements sociaux : éléments pour un rapprochement de deux domaines d'études socciologiques

/ Sommier Isabelle / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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Cette HDR est une HDR sur travaux. Elle se compose de trois parties. Les deux premières sont une synthèse de mes travaux antérieurs dans leur double dimension: d'une part, des travaux sur la violence, constitués de réflexions sur les catégories et catégorisations de la violence - criminelle, sociale, politique, et terrorisme -, d'un terrain nouveau sur les officiers communistes engagés dans les guerres coloniales, et d'une comparaison entre ceux-ci et les militants d'extrême gauche tentés par l'action violente qui avaient fait l'objet de ma thèse de doctorat. D'autre part, des travaux souvent collectifs sur les mouvements sociaux, en particulier sur le mouvement altermondialiste. Dans une troisième et dernière partie, j'esquisse deux nouvelles perspectives de recherche ayant pour ambition de coupler les méthodes et de réconcilier l'analyse de la violence et celle de la sociologie des mouvements sociaux, à travers la présentation d'une enquête collective sur les manifestations, et d'un projet de recherche individuel sur la violence révolutionnaire des années 1968.

Analyse physique de transistors à effet de champ pour applications hyperfréquences, à l'aide de modèles macroscopiques bidimensionnels

/ Rousseau Michel / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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-de performances du composant, du fait de cet échauffement. L'autre étude est consacrée à l'analyse des électrodes de champ plat, utilisées pour augmenter les tensions de claquage. Le mécanisme d'étalement du champ électrique a été mis en évidence ainsi que l'étalement de l'énergie. Les conséquences sur les éléments du schéma équivalent petits signaux ont également été étudiées. On a donc un modèle capable de permettre l'optimisation de ces électrodes de champ plat. modèle la résolution des équations du moment. Un certain nombre d'améliorations du modèle ont été effectuées à ce moment-là, comme par exemple la modélisation des interfaces que sont les hétérojonctions et la grille Schottky. Au cours de ce travail, nous avons montré que pour des transistors à effet de champ en arséniure de gallium il devient nécessaire d'utiliser un modèle hydrodynamique complet dès que la longueur de grille devient inférieure à 0,5 m, sinon on surestime de façon importante le courant circulant entre drain et source, car on surestime le phénomène de survitesse. Le deuxième chapitre est consacré à l'analyse du claquage par avalanche dans les pHEMTs de la filière GaAs. Cette étude a demandé le développement d'un modèle bipolaire incluant la génération par impact. Différentes topologies du fossé de grille ont été étudiées, d'où il ressort que la topologie la plus intéressante est celle à double fossé de grille, et que l'optimi sation du double fossé de grille dépend de la classe de fonctionnement. Nous avons également montré que pour réduire le courant de grille, il est préférable de n'utiliser qu'un seul plan de dopage. Le troisième chapitre décrit les travaux les plus récents, consacrés à la filière des matériaux à grande largeur de bande interdite. Une première analyse concerne les effets thermiques particulièrement marqués dans cette filière. Pour cela, un modèle électro-thermique a été mis au point. Nous avons ainsi expliqué la saturation du courant observée sur des motifs de type TLM réalisés sur des épitaxies de la filière nitrure de gallium; celle-ci est observée pour des champs électriques bien inférieurs au champ critique de ce matériau. L'influence du substrat sur la température de la zone active a également été étudiée. Cet outil est capable de prévoir quel sera l'échauffement de la structure pour un substrat donné, et d'évaluer quelles seront les pertes Ce mémoire présente une synthèse des résultats scientifiques obtenus au cours de quatre thèses co-dirigées. Ce travail a été réalisé à l'IEMN, dans le groupe de recherche 'Composants et dispositifs micro-ondes de puissance'. Ces travaux ont pour but de faire une analyse physique des transistors à effet de champ destinés à l'amplification microonde de puissance, à l'aide de modèles macroscopiques bidimensionnels. Différents modèles spécifiques ont été développés, chacun correspondant à un objectif précis. Tous ces modèles ont été validés, la plupart du temps par des comparaisons avec les résultats expérimentaux. Une fois validé, chaque modèle devient un outil permettant l'analyse physique de composants, très utile pour le technologue car capable d'aider à l'optimisation de structures. Le premier chapitre est consacré à l'élaboration d'un modèle hydrodynamique complet, prenant en compte les effets inertiels. Pour ce faire il faut inclure dans le-

Descriptions théoriques quantique et/ou classique de processus moléculaires : la photodissociation de molécules isolées et environnées, les collisions réactives et les résonances quantiques

/ Monnerville Maurice / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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Ce travail représente une synthèse des activités de recherche que j'ai effectuées pendant mon stage postdoctoral à l'Université de Pérouse en Italie et depuis ma nomination en tant que Maître de Conférences à l'Université des Sciences et Technologies de Lille. Le thème général de mes travaux de recherche est la dynamique collisionnelle. Je me suis plus particulièrement intéressé à la description à l'aide d'approches théoriques quantiques puis classique, de la dynamique des collisions entre, soit des atomes et des molécules (collisions réactives), soit des molécules isolées ou environnées et des photons (photodissociation). Une grande partie de la période que couvrent ces activités a été particulièrement faste et riche en ce qui concerne les développements méthodologiques en physique moléculaire. Plusieurs méthodes très performantes ont ainsi vu le jour. Elles concernent principalement : 1.l'utilisation de l'approche quantique dépendante du temps (méthodes exactes et formalisme MultiConfiguration- Time-Dependent-Hartree, MCTDH), avec la propagation de paquets d'ondes, 2.le développement des méthodes de grilles pour la représentation des opérateurs, 3.le développement de la méthode de diagonalisation filtrée pour la recherche efficace d'états propres d'hamiltonien hermitiques (états liés) et non hermitiques (résonances quantiques), 4.l'utilisation de potentiels complexes absorbants aussi bien dans les approches quantiques dépendantes et indépendantes du temps, afin d'imposer des conditions aux limites particulières. Le travail présenté ici possède un fort caractère méthodologique et numérique. Ces deux aspects sont présentés dans les travaux qui concernent principalement : 1.la spectroscopie moléculaire théorique avec la mise en place de méthodes permettant le calcul d'états liés et de résonances quantiques dans des molécules di- et tri-atomiques, 2.l'étude théorique de la dynamique des collisions réactives indirectes mettant en jeu trois atomes, afm d'améliorer le calcul théorique des constantes de vitesse et d'analyser l'influence de la topologie de la surface de potentiel sur la dynamique, 3 l'étude théorique de la dynamique des processus de photodissociation de molécules diatomiques isolées puis en interaction avec. un environnement afin de mieux comprendre les processus et l'influence de l'environnement (piègeage d'un photoframent, distribution d'énergie et distribution angulaire des produits, etc ... ) sur la dynamique.

Des flavonoïdes au cancer

/ Monfilliette Nicole / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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Mes travaux de recherche post-doctoraux étaient axés sur la synthèse et l'étude des propriétés antioxydantes de polyphénols et plus particulièrement ceux appartenant à la famille des flavonoïdes. L'analyse des résultats physicochimiques de ces composés dans ce domaine à révéler que ces molécules pouvaient se comporter comme des antioxydants ou prooxydants selon leur environnement. Ces observations nous ont conduits à proposer des modifications des structures initialement étudiées. Ainsi, une nouvelle famille de flavonoïdes (flavones, flavanones et chalcones) a été synthétisée et évaluée au moyen de tests physicochimiques. Les molécules présentant les meilleures activités antioxydantes ont été étudiées sur plusieurs modèles biologiques de stress oxydant allant de l'in-vitro à l'in-vivo. Des collaborations nationales scientifiques ont été mises en place pour mettre en évidence l'intérêt thérapeutique de ces nouvelles structures. Mes projets de recherche sont étroitement liés à mon intégration dans l'équipe chimie et micro-nanotechnologies de l'UMR-CNRS 8161 et la création d'un nouvel axe de recherche sur le cancer dans cette équipe. Ils consistent à développer la conception et la synthèse de nouveaux inhibiteurs de l'activité tyrosine kinase du récepteur c-MET, cible biologique étudiée dans notre UMR par l'équipe du Dr V. Fafeur. Le premier objectif consiste à pharmacomoduler le noyau pyrrole indolin-2-one, le second est de concevoir de nouvelles classes chimiques d'anticancéreux grâce aux croisements des résultats obtenus en modélisation moléculaire et en biologie.

Résolution et optimisation des problèmes de la chaîne logistique avec des techniques de soft computing

/ Mesghouni Khaled / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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Dans ce document de synthèse, nous présentons les différents aspects de nos activités en tant qu'enseignant chercheur : recherche et animation de la recherche, enseignement et responsabilités pédagogiques, activités nationales et internationales, responsabilités administratives et coIlectives. Nos activités de recherche menées au sein du LAGIS concernent la mise en oeuvre des techniques de soft computing pour résoudre les problèmes de planification et d'ordonnancement. Trois champs applicatifs privilégiés ont été envisagés, concernant la résolution et l'optimisation des problèmes de production manufacturière, des problèmes de régulation des transports urbains et plus généralement, les problèmes liés au management de la chaine logistique. Le premier, concerne la résolution et l'optimisation des problèmes de type job shop flexible intégrant des demandes prévisionnelles. L'utilisation des algorithmes génétiques ainsi que des heuristiques spécifiques pour le placement des demandes prévisionnelles s'est avérée très efficace et a conduit à l'obtention de solutions très satisfaisantes. Le calcul des bornes inférieures nous a permis d'attester de la bonne qualité des résultats obtenus surtout pour ceux concernant les demandes prévisionnelles où nous avons contribué à proposer une démarche efficace pour le calcul de cette borne. Rappelons également que les problèmes d'ordonnancement nécessitent souvent la prise en compte de plusieurs critères. Nous avons abordé également l'approche multi-objectif afin d'optimiser deux critères (le cout de production le makespan). L'approche utilisée est basée sur la notion de Pareto dominance dans laquelle on utilise une règle floue pour calculer dynamiquement les poids. Le travail de recherche ainsi réalisé a conduit à de nombreuses publications dans des revues scientifiques internationales et dans des congres internationaux. Le second, concerne la régulation du trafic au sein d'un réseau de transport multimodal. Le but était de concevoir un système d'aide à la décision capable de surveiller le fonctionnement global du trafic, d'anticiper les différentes perturbations qui peuvent altérer son fonctionnement, et de fournir des propositions de décisions pertinentes afin de rétablir le service nominal. Nous avons proposé une modélisation du système basée sur les réseaux de Petri colorés orientés objets et nous avons mis en place trois critères; la ponctualité, la régularité et la garantie de correspondance facilitant la prise de décision par le régulateur. Nous avons proposé une approche de résolution basée sur les algorithmes génétiques en développant un nouveau codage. Cette démarche était couplée à une optimisation multicritère dynamique utilisant le principe de la logique floue basé sur la notion de Pareto dominance s'affranchissant ainsi du choix d'un critère sur l'autre. Les résultats obtenus ont été très fructueux, et ont fait également l'objet de plusieurs publications dans des journaux et dans des congrès scientifiques mondiaux. Enfin, le troisième, s'intéresse au problème plus complet que ceux déjà traités. En effet, le problème de management de la chaine logistique englobe plusieurs problèmes. Nous retrouvons dans ce cadre un ensemble de problèmes concernant l'approvisionnement, la production et la distribution pour lesquels il faut trouver une solution satisfaisante, voir optimale. Notre objectif est d'adapter et d'appliquer les techniques et méthodes utilisées pour la résolution des problèmes précédents pour résoudre ce problème d'une façon globale. La résolution globale nous permettra de prévoir des solutions optimisant le stockage des matières premières et des produits finis, de pouvoir anticiper des commandes, et donc de pouvoir organiser la production avec la maitrise de tout un ensemble d'éléments appartenant à cette chaîne.

Laits et enzymes végétales

/ Libouga David Gabriel / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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Monsieur David G. Libouga est enseignant à l'Université de N'Gaoundéré depuis 1983. Mes travaux de recherche ont porté sur une enzyme végétale, la rubisco, le lait humain, le lait de zébu, les enzymes coagulants d'origine végétale. La rubisco a été purifiée à grande échelle et ses concentrations limites de gélification déterminées ; ce qui a permis de publier deux articles dans Intern. J Biol. Macromol. (1993 et 1996). La composition biochimique du lait des Nourrices camerounaises a été déterminée et comparée aux valeurs trouvées dans d'autres pays ; deux publications dans Cameroon J Biol. Bioehem. Sci. (1988 et 1989). Le zébu produit 1 à 2 litres de lait par jour selon les saisons ; la composition biochimique de ce lait a été déterminée. Il est utilisé dans la fabrication des laits fermentés locaux et des fromages frais dont l'acceptabilité pourrait être améliorée avec leur aromatisation. Ce travail a donné lieu à quatre publications : J Cameroon Acad Sci. (2001), J Food Sci. Intern. Teehnol. (2005), les Annales de la Faculté des Sciences de l'Université de Yaoundé 1 (2006) et African J Biotechnol. (2006). A partir des écorces de l'Ongokea gore et des fruits de Balanites aegyptiaca, des extraits coagulants susceptibles d'être utilisés en fromagerie ont été obtenus. Ces travaux ont fait l'objet de six publications: J Cameroon Acad Sci. (2002 et 2003), Trop. Sci. (2004) et Tropicultura (2006 et 2007). L'atténuation des radiations infrarouges est exploitée pour doser de l'humidité dans le sucre mais pourrait aussi servir à détecter le mouillage du lait. Une publication dans African J Biotechnol. (2006). A l'avenir mes recherches seront focalisées sur le lait de zébu et les extrait végétaux.

Pragmatique, épistémologie et éthique de la recherche en éducation : modélisation d'un parcours personnel

/ Letourneux Jean-Pierre / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2007
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Revenant sur un parcours professionnel fortement marqué par des fonctions de directions d'administrations de mission au sein de l'Education Nationale, ce travail suggère une modélisation identitaire, questionnant l'itinéraire d'un chercheur autour de quatre pôles : l'éthique, la formation, la méthode et la pragmatique. Ce travail conduit dans le cadre de l'HDR, est l'occasion d'en réfléchir certains aspects : multiréférentialité (méthode), transdisciplinarité (formation) et hiérarchies enchevêtrées. Celles-ci constituent le coeur même de la complexité propre aux affaires humaines. Elle relie, dans une autoréférentialité de second ordre, deux niveaux de réalité apparaissant comme étant produit et producteur de l'autre. Les conceptions de l'éducation et de la formation émergent dans l'entre deux de ces boucles étranges, l'une reliant connaissance et expérience, l'autre société et individu. Reconnaître l'émergence de la société ou de la connaissance à partir de la composition des actions ou des expériences humaines ne suffit pas à garantir la prise en compte de ces enchevêtrements. La tentation est grande, soit, d'instituer la société et/ou la connaissance comme instance hétéronome, soit, a contrario d'entrer dans l'utopie de la toute puissance réduisant l'agir et le connaître au «faire». Toutefois, l'observation solidaire du vivant et du monde social nous conduit à faire émerger une voie moyenne : celle de l'autonomie. Elle participe de la conjonction pour chaque niveau, de deux processus paradoxaux, la participation (ou l'engagement) et l'interprétation, qui permettent une compréhension rationnelle rendue «convenable» de ces enchevêtrements. La pragmatique du chercheur peut s'en trouver bouleversée. Rencontrant, sur le champ de l'éducation et de la formation, les sciences de l'autonomie, il ne peut se contenter d'un «factum verum» assurant une compréhension a posteriori pas plus que de formes ou de savoirs livrés «clés en main». Il convient alors de prendre la figure de l'ingénieur et de l'intervenant pour construire des artefacts actualisant versus potentialisant de l'autonomie des sujets-acteurs. Ayant en distinguant - reliant, consciemment, les hiérarchies enchevêtrées du champ par les modélisations compréhensives et les artefacts construits, le chercheur est conduit à prendre le recul et la retenue de l'attitude philosophique et épistémologique, nécessaire à la suspension du jugement phénoménologique pour retrouver le sens de la chose vécue en soi, tout en les rendant enseignables sans trop trahir la complexité des affaires humaines.

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