ED Mathématiques et Informatique
Optimisation des GANs et Application à l'Informatique Affective
par Zakariae BELMEKKI (ESTIA-Recherche)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - Amphi C Bâtiment A29, Pessac Talence Gradignan, 33400, Talence
devant le jury composé de
- Stephane AYACHE - Professeur - Université Aix Marseille, amU - Rapporteur
- Elisabeth ANDREE - Professeure - Université Augsburg - Rapporteur
- Stuart BARNES - Maître de conférences - Université de Cranfield - Examinateur
- Thierry COLIN - Professeur - Sophia Genetics - Examinateur
Les réseaux antagonistes génératifs (GAN) constituent l'une des classes de modèles génératifs les plus puissantes dans le domaine de l'apprentissage profond, capables de synthétiser des données hautement réalistes dans divers domaines. Cependant, leur apprentissage reste exigeant sur le plan informatique et instable. Dans ce travail, nous nous concentrons sur les GAN basés sur les CNN, qui sont sujets à la redondance d'informations au sein de leurs couches convolutives. Cette thèse aborde ces défis en introduisant une nouvelle mesure de la redondance des caractéristiques, la similarité convolutive, et en démontrant ses fondements théoriques, sa mise en œuvre optimisée et son impact empirique sur les modèles génératifs et discriminatifs. La première contribution de ce travail est une dérivation et une analyse théoriques rigoureuses de la redondance dans les CNN, établissant que les contraintes d'orthogonalité traditionnelles et les pertes de décorrélation du noyau sont insuffisantes pour réduire la redondance dans les CNN. Contrairement à l'hypothèse dominante dans la littérature, la minimisation de la similarité linéaire entre les noyaux ne conduit pas nécessairement à une similarité moindre entre les cartes de caractéristiques. Sur la base de cette idée, la similarité convolutive est proposée comme une fonction de perte qui mesure le chevauchement des réponses convolutives directement dans le domaine spatial, indépendamment des données, permettant ainsi une réduction de la redondance d'une manière fondée sur des principes et indépendante du modèle. Nous présentons également une implémentation CUDA hautement optimisée qui exploite la mémoire partagée, l'accès fusionné et les réductions au niveau du warp pour obtenir des accélérations substantielles par rapport à son prototype PyTorch, avec des besoins en mémoire considérablement réduits. Des expériences approfondies ont été menées à l'aide de l'architecture ResNet18 sur des ensembles de données de référence, notamment CIFAR10, CIFAR100 et SVHN. Les résultats démontrent que l'utilisation de la similarité convolutive comme méthode d'initialisation des poids accélère la convergence et permet d'obtenir des précisions de test plus élevées. Lorsqu'elle est utilisée comme terme de régularisation pendant l'entraînement, la similarité convolutive améliore la généralisation en favorisant la diversité des filtres, même lorsque la perte d'entraînement reste plus élevée. La dernière partie de la thèse applique ces résultats à l'informatique affective, un domaine qui vise à permettre aux machines d'interpréter et de simuler les émotions humaines. Un modèle GAN personnalisé est conçu pour générer des séquences d'expressions faciales complexes représentées par le système de codage des actions faciales (FACS). Le modèle est évalué à la fois quantitativement, à l'aide de la distance de Fréchet Inception Unit (AUFID) proposée, et qualitativement, à l'aide d'évaluations humaines. Les résultats montrent que le GAN synthétise avec succès des expressions cohérentes sur le plan temporel et anatomique, même avec des données rares et déséquilibrées, ce qui constitue une contribution novatrice à la génération de comportements faciaux affectifs. Dans l'ensemble, ce travail établit la similarité convolutive comme une méthode théoriquement fondée, efficace sur le plan informatique et validée empiriquement pour réduire la redondance dans les CNN, optimisant ainsi les performances et la stabilité des GAN. Au-delà des GAN, cette méthode fournit un cadre généralisable pour améliorer la diversité des caractéristiques dans les architectures convolutives, ouvrant la voie à des modèles d'apprentissage profond plus efficaces, interprétables et économes en ressources.
Modélisation conséquentielle et territoriale de l'empreinte carbone d'équipements numériques pour l'agriculture et du réseau mobile associé
par Pierre LA ROCCA (LaBRI - Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique)
Cette soutenance a lieu à 9h30 - Amphi LaBRI LaBRI 351, cours de la Libération F-33405 Talence cedex
devant le jury composé de
- Aurélie BUGEAU - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- David BOL - Professeur - Université Catholique de Louvain - Rapporteur
- Peter STURM - Directeur de recherche - Centre Inria de l'Université Grenoble Alpes - Rapporteur
- Vincent PADOIS - Directeur de recherche - Centre Inria de l'Université de Bordeaux - Examinateur
- Éléonore LOISEAU - Ingénieure de recherche - INRAE - Examinateur
- Kevin MARQUET - Maître de conférences - Insa Lyon - Examinateur
Le secteur agricole traverse une triple crise, à la fois sociale, économique et écologique, dont la résolution nécessite un changement de modèle productif. Pour les institutions politiques, la solution résiderait dans une transition jumelle, faisant du développement et de l'usage des technologies numériques un levier pour rendre le secteur plus soutenable. De nombreuses incertitudes existent cependant concernant les conséquences d'une telle stratégie. En particulier, d'un point de vue environnemental, peu d'études évaluent les effets d'un déploiement à grande échelle des équipements numériques pour l'agriculture. Pourtant, les effets néfastes de la matérialité du numérique sur l'environnement sont connus, et une multiplication des équipements et des infrastructures numériques pour l'agriculture représente un risque pour la soutenabilité du secteur. Cette thèse introduit des méthodes pour évaluer les impacts environnementaux d'un déploiement à grande échelle d'équipements numériques agricoles et de leur dépendance aux infrastructures. Le cadre général adopte une approche de scénarisation prospective et de modélisation paramétrique et conséquentielle. Une première contribution concerne l'estimation des impacts de technologies numériques déployées sur les exploitations d'un contexte agricole donné. Ce contexte est défini comme un type de production et une distribution de fermes de tailles variées. Cette méthode est appliquée à deux cas d'études pour la France hexagonale : l'identification et le suivi de chaleurs pour le bovin laitier, et les robots pour le désherbage mécanique et le semis automatisés en grandes cultures céréalières. Les résultats obtenus révèlent des impacts hétérogènes, dépendant du nombre d'équipements déployés, de leur masse et de leur complexité technologique. Les scénarios mobilisant les technologies les plus sophistiquées, et ayant recours à une masse d'équipements plus importante, ont tendance à avoir les impacts les plus élevés. Une seconde contribution prolonge le cas d'étude dédié aux robots désherbeurs, et porte sur les impacts associés à leur usage du réseau mobile. Cette méthode simule un déploiement de robots sur un territoire donné, à partir d'un ensemble de parcelles agricoles et d'une infrastructure réseau mobile existante, dont chaque site supporte un volume maximal de données. Les scénarios considérés varient en fonction de la conception des robots, et d'une conception à l'autre, les volumes de données envoyés par les robots diffèrent grandement. À partir d'une simulation du trafic, et de sa pression sur le réseau mobile, nous estimons les impacts additionnels sur les infrastructures existantes en termes d'empreinte carbone pour l'extraction et de la fabrication des équipements réseaux requis, et celle associée à leurs consommations énergétiques. Nous estimons aussi la part des surfaces agricoles gérable par les robots déployés. Les résultats obtenus montrent que pour un usage intensif du réseau, les capacités du réseau actuel limitent grandement la quantité de robots déployable, et ce même en augmentant au maximum la capacité des sites existants. De plus, pour les scénarios les plus intensifs, la consommation électrique additionnelle du réseau est du même ordre de grandeur que celle des robots eux-mêmes. Ainsi, pour ces scénarios, seule une petite fraction des parcelles peut être gérée sans ajout de sites, et augmenter cette fraction impliquerait une augmentation importante de l'empreinte globale du réseau mobile considéré. Ce manuscrit offre un premier aperçu de l'empreinte carbone conséquentielle associée au déploiement d'équipements numériques sur les exploitations agricoles et de leur usage du réseau mobile.
ED Sciences Chimiques
Latex de polyhydroxyuréthanes et de polyacrylates stabilisés par des nanocristaux de cellulose : conception, fonctionnalisation et performances
par Hsin-Chen CHEN (Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - FD5 Roslagstullsbacken 21, AlbaNova, 11421, Stockholm
devant le jury composé de
- Sylvain CAILLOL - Directeur de recherche - University of Montpellier - Rapporteur
- Valérie RAVAINE - Full professor - Université de Bordeaux - Examinateur
- Monica EK - Full professor - KTH Royal Institute of Technology - Examinateur
- Liyang LIU - Assistant professor - Chalmers University of Technology - Examinateur
- Christine GERARDIN - Full professor - Université de Lorraine - Rapporteur
Les nanocristaux de cellulose (CNCs) se sont imposés comme des stabilisants solides très efficaces pour les émulsions et latex de Pickering, offrant une alternative durable aux tensioactifs conventionnels. Leur nature amphiphile leur confère une mouillabilité partielle à l'interface huile-eau, assurant une stabilisation colloïdale robuste dans des systèmes entièrement aqueux. Issus de biomasse lignocellulosique renouvelable et pouvant être modifiés en surface grâce à leurs nombreux groupes hydroxyle, les CNCs constituent une plateforme polyvalente pour la conception de composites polymères verts et biosourcés, aux propriétés interfaciales et mécaniques ajustables. Cette thèse développe et étudie des latex de polyuréthane sans isocyanate hydrodispersables (WNIPU) et de polyacrylate, stabilisés par des nanocristaux de cellulose (CNCs), dans le but d'obtenir une grande stabilité colloïdale et des matériaux présentant d'excellentes performances. Le travail porte sur l'optimisation de la synthèse des latex, l'ingénierie de fonctionnalisation de surface des CNCs, ainsi que l'évaluation des relations structure-propriétés des latex et composites obtenus. Dans la première partie, des CNCs vierges ont été utilisés pour préparer des WNIPU par polymérisation en suspension stabilisée par CNCs, éliminant ainsi les isocyanates dangereux, les composés organiques volatils (COV) et les tensioactifs externes. Dans le premier chapitre, la stabilisation de latex WNIPU de type Pickering en présence de CNCs a été réalisée avec succès pour la première fois, grâce à une optimisation systématique de la concentration en CNCs, de la structure du polymère et des paramètres de réaction. Les WNIPU obtenus ont également montré une fluorescence, indiquant un potentiel pour des applications de détection ou de lutte contre la contrefaçon. Le second chapitre met en évidence le double rôle des CNCs, agissant à la fois comme agents stabilisants et agents de renforcement du latex WNIPU. L'incorporation de 17 % en masse de CNCs a entraîné une augmentation de 680 % de la force d'adhésion au tack-test et de 340 % de la résistance au cisaillement par recouvrement, grâce à leur dispersion homogène au sein de la matrice WNIPU. La deuxième partie de cette thèse est consacrée aux CNCs fonctionnalisés en tant que stabilisants avancés pour les latex hydrodispersables. Dans le chapitre 3, les CNCs ont été modifiés de manière covalente avec l'octylamine (oCNCs) afin d'accroître leur hydrophobie de surface. Les WNIPU stabilisés par les oCNCs présentent une efficacité de stabilisation améliorée et des gouttelettes d'émulsion de plus petite taille. Les composites WNIPU/oCNC obtenus montrent une augmentation de 34 % de la force d'adhésion au tack-test et de 57 % du travail d'adhésion, comparativement aux WNIPU stabilisés par des CNCs non modifiés. Le quatrième chapitre introduit une modification de surface non covalente reposant sur une méthode de couplage de charges, conférant aux CNCs une hydrophobie suffisante pour stabiliser des latex de polyacrylate et présentant une teneur en matière sèche allant jusqu'à 20 % en masse. Les composites polyacrylate/CNC ainsi obtenus ont démontré des performances de revêtement comparables à celles des références stabilisées par des tensioactifs classiques. En conclusion, cette thèse propose des latex WNIPU stabilisés par des CNCs comme une nouvelle classe de systèmes polymères de type Pickering, et étend ce concept aux matrices de polyacrylate. Elle met en évidence la manière dont la chimie de surface des CNCs gouverne la stabilité des dispersions, la stabilisation interfaciale et les performances des composites. Ces résultats fournissent une base solide pour la conception de systèmes polymères hydrodispersables, durables et sans tensioactifs, contribuant ainsi à l'avancement de l'utilisation des nanocelluloses fonctionnalisées pour des revêtements et adhésifs respectueux de l'environnement.
ED Entreprise Economie Société
comprendre la dynamique de l'activité des business angels: une perspective institutionnelle
par Muzna RAHMAN (IRGO - Institut de Recherche en Gestion des Organisations)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - C002 35 avenue Abadie - 33072 Bordeaux cedex
devant le jury composé de
- Pascal GRANDIN - Professeur - University of Lille - Examinateur
- Jessica FOUILLOUX - Professeure - University of Bordeaux - Examinateur
- Céline BARRÉDY - Professeure - Université Paris Nanterre - Rapporteur
- Antoine RENUCCI - Professeur - University of Paris 1 Panthéon-Sorbonne - Rapporteur
- JERRY COAKLEY - Professeur - University of Essex - Examinateur
Les Business Angels (BA) ont une capacité unique à combler les lacunes de financement entre les fonds propres des fondateurs, la famille, les amis, les investisseurs téméraires (3F) et le capital-risque pour les entreprises innovantes. Ils offrent également aux nouvelles entreprises des compétences et des connaissances supplémentaires en matière de gestion. Reconnaissant le rôle crucial des BA dans l'écosystème entrepreneurial, les nations s'efforcent de développer les marchés des BA afin de soutenir les start-ups qui contribuent de manière significative à la croissance et au succès économiques. Les facteurs clés responsables du développement des investissements des BA n'ont pas encore été pleinement explorés. Cette thèse a utilisé des approches qualitatives et quantitatives pour mieux comprendre les contributions des BA dans les start-ups, ainsi que pour explorer les déterminants clés des investissements des BA à travers les pays et les frontières. Une méta-synthèse révèle que les BA exercent des fonctions et des rôles managériaux qui favorisent le développement des entreprises bénéficiaires. Les résultats empiriques obtenus à l'aide d'une analyse factorielle et d'une modélisation par équations structurelles basées sur des données transversales relatives aux investissements des BA indiquent que le facteur institutionnel est important pour le développement des marchés nationaux des BA. Cette conclusion est renforcée par les données de panel sur les investissements des BA dans les pays européens, où la régression PCSE (Panel Corrected Standard Error) réaffirme le rôle central de la qualité institutionnelle tout en soulignant que les valeurs culturelles et les facteurs créateurs de demande ne peuvent être négligés. Enfin, au niveau des dyades de pays, l'analyse des transactions transfrontalières des BA dans les pays développés et en développement révèle que les distances institutionnelles et culturelles affectent les flux d'investissement transfrontaliers des BA ; toutefois, l'importance de chaque facteur dépend du contexte. Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que les pays doivent renforcer leurs dispositifs institutionnels et favoriser l'harmonie institutionnelle afin de développer les activités d'investissement des banques d'affaires, ainsi que leurs contributions non financières. Ces résultats de recherche améliorent la compréhension et contribuent au développement de la théorie, de la pratique et des politiques, fournissant ainsi des implications essentielles.
ED Sciences de la Vie et de la Santé
Défis et stratégies pour la production, la solubilisation et la purification de protéines membranaires : étude d'EmrA et d'EmrB de la pompe d'efflux MFS EmrAB-TolC de la bactérie Escherichia coli
par Marine CROUVIZIER (Institut de Chimie & de Biologie des Membranes & des Nano-objets)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphi F ENSEIRB-MATMECA 1 avenue du Dr Albert Schweitzer 33402 Talence
devant le jury composé de
- Laetitia DAURY - Maîtresse de conférences - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Muriel MASI - Maîtresse de conférences - Aix-Marseille Université - Rapporteur
- Martin PICARD - Directeur de recherche - Université Paris Cité - Rapporteur
- Stéphen MANON - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
La découverte de la pénicilline en 1928 par Alexander Fleming marque le début de l'âge d'or des antibiotiques, ayant permis de sauver des millions de vies. Cependant, l'apparition de la résistance bactérienne a rapidement compromis leur efficacité, faisant de l'antibiorésistance un problème de santé publique et économique majeur. Au cours de l'évolution, les bactéries ont développé différents mécanismes leur permettant de survivre face à cette pression. L'un d'eux est l'efflux actif, qui expulse un grand nombre de substrats, dont les antibiotiques, vers le milieu extracellulaire avant que ceux-ci n'aient pu exercer leur effet. Ce mécanisme diminue ainsi la concentration intracellulaire d'antibiotiques, compromettant ainsi leur efficacité et contribuant au phénomène de multirésistance aux antibiotiques. Chez les bactéries à Gram négatif, les pompes d'efflux tripartites traversent l'intégralité de la paroi cellulaire. Elles sont composées d'un transporteur de membrane utilisant une source d'énergie, d'une protéine canal de membrane externe et d'une protéine périplasmique adaptatrice, qui permet de faire le lien entre le transporteur et la protéine canal. L'étude de ce mécanisme est cruciale afin de mieux comprendre son fonctionnement et ainsi permettre d'élaborer des stratégies visant à le bloquer afin de rétablir la sensibilité des bactéries aux antibiotiques. Cette thèse se concentre sur la pompe d'efflux tripartite EmrAB-TolC d'Escherichia coli, appartenant à la superfamille MFS. Ce système est notamment impliqué dans la résistance à l'acide nalidixique, et plus récemment, à la nitroxoline. EmrB est le transporteur inséré dans la membrane interne utilisant le gradient de protons pour transporter ses substrats, TolC la protéine canal ancré dans la membrane externe et EmrA la protéine périplasmique adaptatrice. Contrairement aux pompes de type RND, les pompes MFS sont bien moins étudiées et très peu de données structurales existent sur EmrA et EmrB. Un premier objectif de ce travail a été de s'intéresser à EmrA. Du fait du peu d'informations sur cette protéine, une stratégie de production in vitro (ou Cell Free) a été choisi. L'ajout du détergent DDM au milieu réactionnel a permis de solubiliser la protéine EmrA produite. La protéine ensuite purifiée présente des structures secondaires de type hélice α, déterminée par dichroïsme circulaire. Le second objectif a concerné EmrB, avec l'optimisation d'un protocole de surexpression et de purification pour obtenir la protéine en quantité suffisante et dans un état natif, afin de réaliser des analyses structurales par cryo microscopie électronique. L'extraction initiale avec le détergent DDM n'ayant pas permis d'obtenir une protéine stable et en quantité suffisante, différentes stratégies basées sur l'utilisation des polymères ont été envisagées incluant quatre SMAs, quatre DIBMAs et le CyclApol. Les SMA et le CyclApol se sont avérés être efficaces dans l'extraction d'EmrB. Il a été par la suite décidé de purifier EmrB extrait en CyclApol d'une part car ce polymère préserve la membrane native autour d'EmrB, et d'autre part car il représente un polymère récent et innovant parmi ceux déjà disponibles, tout en contournant les limitations observées avec d'autres types de polymères. Grâce à cette approche, EmrB a pu être extrait et purifié en quantité suffisante, et dans un état natif. Les premiers micrographes de cryo microscopie électronique obtenus ont permis de réaliser des classes 2D qui ont par la suite servi à reconstruire un premier modèle ab initio du transporteur EmrB en CyclApol. Ces résultats ouvrent la voie à la poursuite de la caractérisation structurale du transporteur et permettront, à plus long terme, de mieux comprendre les mécanismes de transport dans la famille MFS, dans une perspective de lutter contre l'antibiorésistance.
Développements méthodologiques pour le traitement intercostal non invasif par ultrasons focalisés de haute intensité guidé par imagerie de résonance magnétique
par Fanny DABRIN (Centre de Résonnance Magnétique des Systèmes Biologiques)
Cette soutenance a lieu à 13h30 - Amphithéâtre Bailey IHU Liryc, Avenue du Haut Lévêque 33604 Pessac cedex
devant le jury composé de
- Bruno QUESSON - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Jean-François AUBRY - Directeur de recherche - Laboratoire physique pour la médécine - Rapporteur
- David MELODELIMA - Directeur de recherche - Labtau - Rapporteur
- Monique BERNARD - Directrice de recherche - Centre de Résonance Magnétique Biologique et Médicale - Examinateur
Les ultrasons focalisés de hautes intensités ont la capacité de déposer de l'énergie localement et de façon non-invasive dans les tissus biologiques. Il est possible d'exploiter les effets mécaniques et/ou thermiques en fonction des paramètres ultrasonores utilisés. L'Imagerie de Résonance Magnétique (IRM) permet de planifier le traitement et de monitorer en temps réel la procédure. Cependant, la cage thoracique gêne la propagation des ultrasons et peut conduire à des échauffements importants des os, ce qui rend compliquée l'application de ces technologies sur les organes localisés derrière la cage thoracique. Dans ce travail de thèse, un dispositif HIFU expérimental compatible IRM permettant un abord intercostal a été utilisé et caractérisé. Pour compenser les pertes de focalisations liées au passage des ondes ultrasonores en milieu hétérogène, une technique de focalisation ultrasonore adaptative guidée par IRM a été implémentée et validée. Cette technique a été fortement accélérée par rapport à l'état de l'art et permet de corriger les aberrations de focalisation en plusieurs endroits à partir d'une seule mesure de calibration réalisée en quelques minutes. Ces développements technologiques sont une première phase vers le développement de traitements intercostaux non-invasifs guidés en temps réel par un monitoring quantitatif par IRM.
Mise au point d'un greffon de gencive en utilisant la bioimpression 3D
par Camille DECHELETTE (Bioingénierie tissulaire)
Cette soutenance a lieu à 9h00 - Amphithéâtre BBS Bâtiment Bordeaux Biologie Santé 2 Rue Dr Hoffmann Martinot 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Adrien NAVEAU - Professeur des universités - praticien hospitalier - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Tchilalo BOUKPESSI - Professeure des universités - praticienne hospitalière - Université Paris Cité - Rapporteur
- Caroline GORIN - Maîtresse de conférences - praticienne hospitalière - Université Paris Cité - Examinateur
- Maxime DUCRET - Professeur des universités - praticien hospitalier - Université Claude Bernard Lyon I - Rapporteur
- Jérôme SOHIER - Directeur de recherche - Université Claude Bernard Lyon I - Examinateur
Cette thèse avait pour objectif de développer un greffon de gencive bioimprimé en trois dimensions à partir d'une co-culture de cellules humaines, en s'appuyant sur une caractérisation fine des propriétés mécaniques de la muqueuse gingivale native et sur la mise au point d'une bioencre adaptée à l'ingénierie tissulaire. Dans une première étape, les propriétés viscoélastiques de la muqueuse palatine humaine et porcine ont été évaluées par rhéologie de cisaillement sous conditions physiologiques. Les échantillons ont également été analysés histologiquement afin de relier la composition tissulaire aux propriétés mécaniques mesurées. Les modules de cisaillement obtenus pour les deux espèces étaient comparables, suggérant que la muqueuse porcine constitue un modèle pertinent pour l'étude du comportement biomécanique de la gencive humaine. Ces résultats ont fourni des valeurs de référence essentielles pour le développement de matrices synthétiques biomimétiques. Dans une seconde étape, une bioencre cellulaire a été développée à partir de collagène méthacrylé (CollMA) et d'acide hyaluronique méthacrylé (HAMA). Les formulations ont été comparées selon leurs propriétés mécaniques, leur stabilité au cours du temps et leur capacité à soutenir la croissance cellulaire. La combinaison 0,5 % CollMA – 2,5 % HAMA a présenté les meilleures performances mécaniques et biologiques. Les hydrogels ont été ensemencés avec des fibroblastes gingivaux humains (hGF) et des cellules endothéliales (HUVEC) afin de promouvoir la formation de réseaux prévasculaires. L'ajout de peptides pro-angiogéniques (SVV et QK) a été testé pour améliorer la viabilité cellulaire et la stabilité des structures vasculaires. L'utilisation du peptide SVV seul a favorisé la viabilité et l'activité métabolique des cellules, ainsi que l'organisation de réseaux vasculaires stables au sein du matériau. Enfin, l'interaction entre les fibroblastes gingivaux et les cellules endothéliales a été étudiée en co-culture, à la fois en conditions bidimensionnelles et dans le construct bioimprimé optimisé. Ce greffon a ensuite été implanté en sous-cutané chez la souris pendant 28 jours afin d'évaluer sa biocompatibilité et sa capacité de remodelage. L'analyse histologique a mis en évidence une intégration progressive du greffon et une organisation tissulaire compatible avec un remodelage physiologique, notamment par la présence de structures vasculaires et de dépôts de matrice extracellulaire. Ces travaux ont permis d'établir les bases mécaniques, biologiques et technologiques nécessaires à la fabrication d'un substitut gingival bioimprimé. Le modèle proposé constitue une approche innovante, reproductible et potentiellement transférable vers des applications cliniques en chirurgie orale reconstructrice.
Étude des interrelations entre les voies de signalisation TOR, CWI, calcineurine et HOG et de leurs rôles dans la résistance aux antifongiques lipopeptidiques (échinocandines) chez les levures pathogènes Candida
par Maxime LEFRANC (Microbiologie fondamentale et Pathogénicité)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle de conférence Bâtiment CARF : Centre d'Appui à la Recherche et de Formation 146 rue Léo Saignat 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Thierry NOEL - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Virginie BELLET - Maîtresse de conférences - Université de Montpellier - Rapporteur
- Thierry FONTAINE - Directeur de recherche - Institut Pasteur - Rapporteur
- Gwenaël RUPRICH-ROBERT - Maîtresse de conférences - Université Paris Cité - Examinateur
- Florent MORIO - Professeur des universités - praticien hospitalier - Université de Nantes - Examinateur
Les échinocandines (caspofungine, micafungine, anidulafungine) représentent la première classe d'antifongique ciblant la paroi cellulaire fongique. Ces inhibiteurs non compétitifs de la β-(1,3)-D-glucane synthase altèrent l'intégrité de la paroi, entraînant une lyse osmotique des cellules fongiques. Leur excellent profil de tolérance, le faible nombre d'interactions médicamenteuses, leur activité fongicide marquée vis-à-vis des Candida spp., font qu'elles se sont imposées comme le traitement de première ligne des candidoses invasives chez la plupart des patients. Leur consommation a donc fortement augmenté ces dernières années et des résistances associées à l'acquisition de mutations ponctuelles dans les régions «Hot-Spot» des gènes FKS, codant pour la β-1,3-D-glucane synthase, ont été rapportées. Ces mutations diminuent l'affinité des échinocandines pour leur cible et sont aussi à l'origine d'une modification de la composition pariétale, avec une diminution du β-1,3-D-glucane compensée par une augmentation de la chitine. La synthèse de chitine est régulée directement et indirectement par plusieurs voies de signalisation, notamment les voies CWI (Cell Wall Integrity), HOG (High Osmolarity Glycerol), calcineurine et TOR (Target Of Rapamycin). L'objectif de ce travail était d'explorer l'implication de ces voies de signalisation dans la résistance à la caspofungine dans notre modèle d'étude, Candida lusitaniae. Les principales mutations de résistance FKS1, ainsi qu'une mutation FKS1 décrite pour la première fois par notre laboratoire, identifiées chez des isolats cliniques de Candida spp., ont été introduites dans le gène FKS1 de C. lusitaniae dans un fond isogénique. Ces mutations confèrent non seulement une résistance in vitro à toutes les échinocandines, mais entraînent également une activation constitutive de la voie CWI. Cette activation se traduit par une surexpression du gène MKC1, codant pour la principale kinase de la voie CWI, la kinase Mkc1p, retrouvée plus abondamment sous forme phosphorylée chez les souches mutées même en absence de caspofungine. La délétion de MKC1 restaure partiellement ou totalement la sensibilité à la caspofungine chez les souches mutées FKS1, démontrant pour la première fois le rôle central de la voie CWI dans la résistance aux échinocandines. De même, la délétion de CNB, codant pour une sous-unité régulatrice de la calcineurine, accroît la sensibilité à la caspofungine chez les souches mutées FKS1. A l'inverse, la délétion de HOG1, codant pour une kinase de la voie HOG, n'a pas d'effet sur la sensibilité à la caspofungine. L'inhibition pharmacologique des voies calcineurine et TOR (par le tacrolimus et le sirolimus, respectivement) restaure également la sensibilité à la caspofungine, avec un effet synergique lorsque ces inhibiteurs sont combinés à la caspofungine, même chez des souches résistantes à cet antifongique. Ces synergies, largement dépendantes de la protéine Fpr1p, récepteur cellulaire commun au tacrolimus et au sirolimus, confirment l'implication des voies calcineurine et TOR dans la résistance à la caspofungine. En résumé, nous démontrons dans ce travail que les mutations FKS1 étudiées miment phénotypiquement les effets d'un traitement par échinocandines : diminution de la synthèse de β-1,3-D-glucane, stress pariétal et activation constitutive de voies de signalisation de secours. Ces mutations apparaissent donc à la fois comme des mutations d'affinité, altérant la liaison drogue-enzyme, et comme des mutations de perte de fonction, compromettant l'activité catalytique intrinsèque de la β-1,3-D-glucane synthase même en l'absence d'échinocandine. L'inhibition des voies CWI, calcineurine ou TOR, qui potentialise l'effet antifongique de la caspofungine y compris en présence de mutations de résistance, suggère une régulation complexe de la résistance aux échinocandines chez les levures du genre Candida.
ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Identification et décision par couplage de méthodes à base d'Intelligence Artificielle et de modèles de connaissances pour la Maintenance Prédictive
par Mathias LECROART (Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphi J.-P. DOM IMS - Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système 351 Cours de la Libération, 33405 Talence Cedex, France
devant le jury composé de
- Audrey GIREMUS - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Marie CHABERT - Professeure des universités - Toulouse INP - Rapporteur
- Antoine PICOT - Maître de conférences - Toulouse INP - Rapporteur
- Gaël PAGES - Chargé de recherche - ISAE-SUPAERO - Examinateur
- Emmanuelle ABISSET-CHAVANNE - Professeure des universités - Arts et Métiers ParisTech - Examinateur
- Christophe FARGES - Maître de conférences - Université de Bordeaux - Examinateur
Cette thèse traite de l'estimation de la durée de vie utile restante (RUL) d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons en combinant modélisation physique et intelligence artificielle. L'objectif est de proposer des méthodes de maintenance prédictive fiables et robustes. Un modèle de dégradation non linéaire a été développé afin de représenter l'évolution des performances de la pile au cours du temps. L'approche est hybride : elle associe un filtre de Kalman robuste et des réseaux de neurones récurrents pour l'estimation des états dont les dynamiques sont inconnues. Cette combinaison permet de tirer parti des connaissances physiques et de l'aspect itératif du modèle tout en exploitant la puissance des méthodes d'apprentissage séquentiel. Une attention particulière est portée aux problèmes de stabilité numérique et de coût calculatoire liés aux méthodes classiques. Différentes stratégies d'hybridation, lâches et étroites, ont été explorées afin d'équilibrer précision, robustesse et efficacité. L'utilisation de fonctions robustes et d'un apprentissage semi-supervisé a permis de pallier l'absence d'accès direct aux états internes. Des résultats expérimentaux sont obtenus sur une base de données issue d'essais de vieillissement accéléré. La contribution offre un compromis entre précision du RUL et coût de calcul. Les comparaisons avec d'autres méthodes, purement basées modèles, purement basées données ou de couplage lâche, confirment la supériorité de l'approche proposée. En particulier, la précision est améliorée tout en réduisant l'instabilité de l'entraînement.
Réponse non linéaire de la résonance locale d'un défaut excité par onde de Lamb comme méthode d'évaluation du délaminage dans les composites
par Biaou Jean-Baptiste KOUCHORO (I2M - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphi 1 351 cours de la Libération CS 10004 Bâtiment A9 33405 Talence Cedex,
devant le jury composé de
- Anissa MEZIANE - Professeure des universités - Université de Bordeaux - CoDirecteur de these
- Philippe MICHEAU - Professeur - Université de Sherbrooke - CoDirecteur de these
- Emmanuel MOULIN - Professeur des universités - Université Polytechnique Hauts de France - Examinateur
- Pierre MARECHAL - Maître de conférences - Université du Havre - Rapporteur
- Pierre BELANGER - Professeur - ETS Montréal - Rapporteur
- Patrice MASSON - Professeur - Université de Sherbrooke - Examinateur
La surveillance de l'intégrité des structures composites, et en particulier la détection de défauts internes tels que les délaminages, constitue un enjeu majeur pour de nombreux secteurs industriels. Malgré les avancées existantes, plusieurs verrous subsistent : la difficulté à caractériser des défauts peu accessibles, la faible sensibilité des approches linéaires face à de petites zones endommagées, et le besoin de renforcer les méthodologies permettant d'exploiter la réponse non linéaire. Dans ce contexte, cette thèse propose de développer des méthodes de diagnostic vibratoire non linéaire fondées sur la mise en évidence de résonances locales. Un premier axe a étudié des défauts modèles de type trou à fond plat, par simulations numériques, afin d'analyser l'influence de paramètres tels que la taille et la position du défaut dans l'épaisseur de la plaque sur les fréquences de résonance. Un protocole par vibrométrie a été mis en place, les champs mesurés ont été réduits par décomposition orthogonale propre, puis le comportement dynamique a été identifié à l'aide d'un modèle de type Lur'e, intégrant une non-linéarité cubique (type Duffing) pour représenter le comportement à partir d'une valeur singulière dominante. Une configuration de trou à fond plat altéré par fatigue a montré la nécessité de prendre en compte des couplages modaux plus complexes. Enfin, la méthodologie a été appliquée à une plaque composite contenant un délaminage, afin d'évaluer sa robustesse sur des configurations proches des conditions réelles. Le rôle critique de la géométrie et de la localisation du défaut, ainsi qu'un effet seuil, pouvant être associé à l'activation de non-linéarités de contact a été mis en évidence. Les contributions de ce travail concernent la compréhension, en régime linéaire, du phénomène de résonance locale et de ses paramètres influents, le développement d'une méthodologie d'identification du comportement non linéaire à partir d'une valeur singulière dominante, et l'extension de cette approche à des défauts plus complexes, révélant des régimes non linéaires plus riches et ouvrant des perspectives pour la détection basée sur l'analyse dynamique linéaire et non linéaire.
Valorisation des sous-produits de l'industrie du bois dans l'écoconstruction en région tropicale du bassin du Congo : Prise en compte du confort thermique et de la performance énergétique.
par Horly LUZOLO NSUMBU (I2M - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - Amphithéâtre 2 351 cours de la Libération – CS 10004, 33405 Talence Cedex Bâtiment A9a
devant le jury composé de
- Régis POMMIER - Chargé de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Denis BRUNEAU - Professeur des ENSA - Ecole Nationale Supérieure d'Architecture et de Paysage de Bordeaux - CoDirecteur de these
- Bertrand CHARRIER - Professeur des universités - Université de Pau et des Pays de l'Adour - Examinateur
- Rostand MOUTOU PITTI - Maître de conférences - Université Clermont Auvergne - Rapporteur
- Pierre BLANCHET - Professeur des universités - Université Laval - Rapporteur
- Alain SEMPEY - Maître de conférences - Université de Bordeaux - Examinateur
Cette thèse s'inscrit dans une démarche de valorisation des sous-produits de l'industrie du bois dans le contexte de l'écoconstruction en région tropicale du bassin du Congo. Dans cette zone caractérisée par une forte disponibilité en ressources forestières mais une faible intégration des matériaux locaux dans la construction, les travaux visent à démontrer le potentiel des sous-produits ligneux notamment les copeaux et sciures de bois comme matériaux biosourcés capables d'améliorer le confort thermique et la performance énergétique des bâtiments. La première partie établit un diagnostic global de la région du bassin du Congo, en s'intéressant particulièrement à la filière forêt-bois et au secteur du bâtiment. Ce diagnostic met en évidence les enjeux énergétiques et climatiques qui incitent à repenser la construction autour d'approches de résilience thermique et d'adaptation climatique. Certaines contraintes, notamment d'ordre culturel, freinent encore l'adoption des solutions écologiques locales. Une revue approfondie des techniques de valorisation et des propriétés thermophysiques des matériaux biosourcés a permis d'identifier les combinaisons les plus prometteuses pour des applications constructives adaptées au climat tropical humide. Sur le plan expérimental, plusieurs formulations à base de sous-produits de bois ont été élaborées et caractérisées : copeaux de bois + terre crue, copeaux + ciment, et copeaux + terre crue + chaux. Les échantillons présentent des valeurs de densité de 600 à 960 kg/m³, de conductivité thermique entre 0,13 et 0,28 W/(m·K) et de capacité thermique spécifique de 800 à 1800 J/(kg·K). Les copeaux et sciure de bois en vrac affichent également des propriétés thermiques intéressantes [0,07 W/(m·K) et 1750 J/(kg·K)] comparables à celles de certains isolants conventionnels. Ces résultats confirment la pertinence des sous-produits ligneux pour une construction écoresponsable adaptée aux conditions tropicales. Un bâtiment expérimental en bois de récupération a été construit et instrumenté afin d'évaluer le comportement hygrothermique des parois et le confort intérieur. Les mesures in situ ont permis d'analyser la réponse dynamique du bâtiment et d'évaluer l'influence des matériaux de remplissage. Les données collectées ont servi à calibrer un modèle numérique sous Pléiades, permettant de simuler le comportement thermique et énergétique du bâtiment. Des analyses paramétriques ont ensuite évalué plusieurs stratégies passives : emploi de matériaux issus de sous-produits bois comme remplissage, ventilation naturelle et toiture réflective (cool roof). Les simulations montrent une réduction significative des degrés-heures d'inconfort (jusqu'à 60 %) et du taux d'inconfort thermique (plus de 40 %), ainsi qu'une diminution des besoins énergétiques de rafraîchissement. Ces résultats confirment l'efficacité des approches passives pour un habitat durable en climat tropical. Enfin, la thèse souligne la nécessité d'une vulgarisation environnementale auprès des populations et des acteurs du bâtiment, afin de déconstruire les préjugés culturels qui associent encore le bois à la fragilité et à l'éphémère. Elle met également en avant le rôle essentiel de la modélisation numérique comme outil d'aide à la décision pour la conception, l'optimisation et la prévision des performances réelles des bâtiments bioclimatiques. En conclusion, ces travaux démontrent la faisabilité technique de la valorisation des sous-produits bois dans la construction durable, tout en ouvrant la voie à des innovations dans la formulation de matériaux biosourcés et l'intégration des solutions passives dans la conception architecturale tropicale. Ils constituent de ce fait un des jalons posés pour bâtir une filière écoconstruction basée sur l'économie circulaire autour de l'industrie du bois dans la région du bassin du Congo.
ED Sociétés, Politique, Santé Publique
LA FABRICATION DU CORPS DANS LA FORMATION INFIRMIÈRE EN FRANCE Enjeux éthiques dans l'apprentissage de la relation de soin et sentiment de soi déviant
par Camille BEAUDOIN (Laboratoire Cultures et Diffusion des Savoirs)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - a définir Université de Bordeaux Campus Victoire - Bât. F 1er étage 3 ter place de la Victoire 33000 BORDEAUX
devant le jury composé de
- Marie-Pierre CHOPIN - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Eliane ROTHIER BAUTZER - Professeur des universités - université Paris Cité - Rapporteur
- Hervé BRETON - Professeur des universités - université de tours - Examinateur
- Julie PINSOLLE - Maîtresse de conférences - université de Bordeaux - Examinateur
- Nicolas VONARX - Professeur des universités - praticien hospitalier - université de Laval à Québec - Rapporteur
Cette thèse examine la transmission du soin dans un contexte de formation combinant enseignement universitaire et formation professionnelle. L'objectif principal est d'analyser les effets des modes de transmission des pratiques de soins sur la socialisation des infirmiers.ères, sous l'angle de la fabrication du corps. La problématique centrale porte sur le processus de transmission du prendre soin, activité reconnue comme fondamentale dans la profession mais potentiellement fragilisée par le contexte actuel de l'exercice du soin, marqué par la standardisation des pratiques, l'objectivation des savoirs et la rationalisation des soins. Nous avons formulé l'hypothèse que ce contexte pourrait compromettre l'apprentissage du prendre soin en reléguant le corps sensible des professionnels au second plan. La méthodologie générale s'inspire de la sociologie du curriculum et examine trois niveaux de la formation initiale des infirmier.ères français.es :le curriculum prescrit, via une analyse lexicographique des référentiels de formation ; le curriculum réel, à travers une observation ethnographique d'une équipe de six formateurs de 3e année au sein d'un IFSI et de cinq intervenants-professionnels de l'Unité d'Enseignement des Soins Palliatifs ; enfin, le curriculum caché, par l'analyse des écrits réflexifs de cinq étudiantes au cours de leurs stages, en mobilisant deux méthodes qualitatives : l'Analyse Interprétative Phénoménologique et l'Analyse Discursive Foucaldienne. L'apport principal est lié à la façon de relier la question de la discipline des corps avec celle du sentiment de soi. Nous l'avons conceptualisé comme le sentiment de soi déviant, produit par l'articulation de trois phénomènes : la standardisation pédagogique, la mise à l'arrière-plan des dimensions sensibles du soin dans les référentiels et les exercices professionnalisants, et l'auto- discipline des corps. Cette étude apporte une contribution à la compréhension des interactions entre formation, socialisation du corps et éthique du soin.