Infinite Time Cellular Automata: a Real Computation Model

International audienceWe define a new transfinite time model of computation, infinite time cellular automata. The model is shown to be as powerful than infinite time Turing machines, both on finite and infinite inputs; thus inheriting many of its properties. We then show how to simulate the canonical real computation model, BSS machines, with infinite time cellular automata in exactly ω steps

Active Control of Silicon Nanotweezers Detects Enzymatic Reaction at the Molecular Level

International audienceThis work achieved the control of micromachined tweezers for the enhancement of the sensing of DNA molecules and related enzymatic reactions. The mechanical stiffness of the silicon nanotweezers is decreased by feedback design and the sensitivity of the system is drastically improved

Closed-loop Control of Silicon Nanotweezers for Improvement of Sensitivity to Mechanical Stiffness Measurement and Bio-Sensing on DNA Molecules

International audienceIn this work we show that implementation of closed loop control to silicon nanotweezers improves the sensitivity of the tool for mechanical characterizations of biological molecules. Micromachined tweezers have already been used for the characterizations of mechanical properties of DNA molecules as well as for the sensing of enzymatic reactions on DNA bundle. However the resolution of the experiments does not allow the sensing on single molecules. Hereafter we show theoretically and experimentally that, reducing the resonance frequency of the system by the implementation of a state feedback, the sensitivity to stiffness variation is enhanced. Such improvement leads to better resolution for detection of enzymatic reactions on DNA

Competitiveness of Port-Cities: The Case of Marseille-Fos - France

This working paper offers an evaluation of the performance of the port of Marseille-Fos, an analysis of the impact of the port on its territory and an assessment of policies and governance in this field. It examines declining port performance over the last decades and identifies the principal factors that have contributed to it. The effect of the ports on economic and environmental questions is studied and quantified where possible. The value added of the port cluster of Marseille-Fos is calculated and its interlinkages with other economic sectors and other regions in France delineated. The paper outlines the impact of the ports? operations, and shows how their activities spill over into other regions than the one in which the port of Marseille-Fos is located. The major policies governing the ports are assessed, along with policies governing transport and economic development, the environment and spatial planning. These include measures instituted by the port authorities, as well as by local, regional and national governments. Governance mechanisms at these different levels are described and analysed. Based on the report?s findings, recommendations are proposed with a view to improving port performance and increasing the positive effects of the port of Marseille-Fos on its territory

Caractérisation et commande de micropinces en silicium pour l'amélioration de la sensibilité paramétrique d'expériences biologiques sur des molécules d'ADN

The main objective of this Ph.D. is to achieve biological experiments on DNA molecules with versatile silicon nanotweezers. Experiments on single molecule rely on elaborated tools that have a low throughput since preparations are done one at a time. To move towards systematic and real-time analysis, design and fabrication of MEMS tweezers have been made by ourselves in the lab of Pr. H Fujita (U. of Tokyo, Japan). DNA molecules are firstly trapped in solution by dielectrophoresis. Then biological reaction on the DNA bundle is characterized in real-time by monitoring the mechanical resonance of the system {tweezers + DNA bundle}. The resolution of the measurements allowed the sensing of mechanical stiffness of about 30 of lambda-DNA molecule (i.e. about 20 mN/m). As it remains problematic to design and fabricate a new micro mechanical device with extremely low stiffness (< 1 N/m), state feedback control has been developed to emulate a system more sensitive to mechanical stiffness parameter detection. By simulations, it was demonstrated an enhancement of the sensitivity of about 10 when the resonant frequency of the closed-loop system is designed to be 10 times lower than the tweezers resonant frequency (i.e. reducing the equivalent stiffness of the system). Experimentally we demonstrated an improvement of the sensitivity superior to 2. However the issue is here to obtain stability and robustness with respect to disturbances and unmodeled dynamics. Before to attain the sensitivity of the single molecule, problematic about the model of the device or about the several dynamics of the device have been tackled in order to control and fit the improvement with the theory.L'objectif de cette thèse est de réaliser des expériences biologiques sur des molécules d'ADN à l'aide de micropinces en technologie silicium. Les techniques de mesures à l'échelle d'une molécule unique dépendent essentiellement d'outils très complexes à mettre en œuvre et à utiliser. Afin de se diriger vers des analyses systématiques et temps réel, la conception et la fabrication des micropinces MEMS ont été réalisées au sein du laboratoire. Les molécules d'ADN sont attrapées directement en solution par diélectrophorèse, puis des réactions biologiques sur l'ADN sont caractérisées en temps réel par le suivi de la résonance mécanique du système. La résolution des mesures permet alors de détecter la raideur mécanique de 30 molécules de lambda-ADN (i.e. 20 mN/m). Etant donné qu'il est compliqué de fabriquer un nouveau microsystème avec une raideur très faible (< 1 N/m), une commande par retour d'état a été développée afin d'émuler un système plus élastique et plus sensible¬ ¬aux variations de paramètres. Il a été démontré par simulations que la sensibilité peut être améliorée par un facteur 10 quand la fréquence de résonance du système en boucle fermée est divisée par 10 (i.e. en réduisant la raideur effective du système). Nous avons démontré par expérience une amélioration jusqu'à un facteur 2. Cependant, les problèmes sont alors d'obtenir stabilité et robustesse aux perturbations et aux défauts du modèle. Par conséquent, avant d'atteindre la résolution d'une seule molécule d'ADN, les problématiques concernant la modélisation du système et la présence de nombreuses dynamiques ont été étudiées et corrigées dans de but d'une meilleure implémentation de la commande

Caractérisation et commande de micropince en silicium pour l’amélioration de la sensibilité paramétrique d’expériences biologiques sur des molécules d’ADN

The main objective of this Ph.D. work is to achieve biological experimentson DNA molecules with versatile silicon nanotweezers. Experiments on single moleculerely mostly on Optical Tweezers, Magnetic Tweezers or Atomic Force Spectroscopy, buthave a low throughput since preparations are done one at a time. To move towardssystematic biological or medical analysis, micro- and nano-systems (MNEMS) are theappropriate tools as they can integrate accurate molecular level engineering tools andcan be cheaply produced with highly parallel process.Design and fabrication of the silicon tweezers are made by ourselves in the lab of Pr.Hiroyuki Fujita (U. of Tokyo, Japan). DNA molecules are firstly trapped in solution bydielectrophoresis. Then biological reactions are characterized in real-time by monitoringthe mechanical resonance of the system {tweezers + DNA bundle}. The resolution of themeasurements allowed the sensing of about 30 of λ-DNA molecule stiffness (i.e. about20 mN/m). To achieve the single molecule resolution, we propose to implement a feedbackstrategy to alter the system.State feedback was developed to emulate a new system more sensitive to mechanicalstiffness parameter detection. As it remains problematic to design and fabricate newmicro mechanical device with extremely low stiffness (< 1 N/m), we propose to emulate acompliant system. By simulations it was demonstrated an enhancement of the sensitivityof about 10 when the resonant frequency of the closed-loop system is designed to be 10times lower than the tweezers resonant frequency (i.e. reducing the stiffness parameterof the system). Experimentally we demonstrated an improvement of the the sensitivityof superior to 2. However the issue is here to obtain stability, robustness with respectto disturbances and unmodeled dynamics. Before to attain the sensitivity of the singlemolecule, problematics about the model of the device or about the several dynamics ofthe device needs to be dealt in order to control and fit the improvement with the theory.L’objectif de ce travail de thèse est de démontrer pour la première fois la capture, la manipulationet la caractérisation de molécules biologiques grâce à une micropince réaliséeen technologie microsystème. La molécule d’ADN étant, dans un premier temps, la moléculecible, des fibres d’ADN sont capturées grâce à l’immersion de la micropince dansun petit volume inférieur à 1 μL de solution contenant les molécules. Elles sont ensuitecaractérisées mécaniquement et électriquement grâce aux fonctionnalités intégrées sur lamême puce en silicium.Le second volet de ce travail consiste à améliorer les performances du système pouratteindre la résolution d’une seule molécule. En effet dans le but d’étudier les phénomènesd’interactions au niveau moléculaire, il s’avère essentiel d’améliorer le système. Dans cebut précis, une commande par retour d’état de la micropince est étudiée. Elle permetalors de spécifiquement sensibiliser le système aux variations de raideur mécanique dusystème {micropince + molécules d’ADN}.[...

Géographie végane. Pour une radicalité heuristique dans la crise environnementale ?

International audienceVeganism is a protean movement with a certain radicality that is involved in questioning the relationship between humans and non-humans. Such questioning reinforces the hypercomplexity of the social sphere, especially considering environmental and climate change in the Anthropocene era. In what way is a humanimal geography that takes into account a vegan perspective, given the magnitude of such environmental changes, able to shed light on the relational issues between the carnist system and environmental changes in a heuristic manner? The reinforcement by an anarchist perspective of a critical reading of the relationship with animals as a consumer, food and domestic "product" highlights a system of anthroparchal domination, linking the extreme ontological scales of the human and non-human animal to the world. After a synthesis proposed on a planetary and continental scale, a second part focuses on the anthroparchal system based on emblematic spaces with the spatialities attached to them, such as farms, industrial and artisanal, and slaughterhouses. A final part briefly discusses the spatial and discursive practices that are part of the horizon of resistance to the anthroparchal system, before concluding.El veganismo es un movimiento proteico con cierta radicalidad que se ocupa de cuestionar la relación entre los humanos y los no humanos. Este cuestionamiento refuerza la hipercomplejidad de la esfera social, especialmente con la consideración del cambio ambiental y climático en la era del Antropoceno. ¿De qué manera una geografía humanimal que tiene en cuenta una perspectiva vegana, dada la magnitud de tales cambios ambientales, es capaz de arrojar luz sobre las cuestiones relacionales entre el sistema carnista y los cambios ambientales de una manera heurística? Una lectura con una perspectiva anarquista refuerza el punto de vista crítico sobre nuestra relación con los animales como consumidor, alimento y "producto" doméstico. Pone de relieve un sistema de dominación ancestral que vincula las escalas ontológicas extremas del animal humano y no humano con el mundo. Tras una síntesis propuesta a escala planetaria y continental, una segunda parte se centra en el sistema antroparquial basado en espacios emblemáticos con las espacialidades que les son propias, como las granjas, la industria y la artesanía, y los mataderos. En la última parte se examinan brevemente las prácticas espaciales y discursivas que forman parte del horizonte de resistencia al sistema antroparquial, antes de concluir.Le véganisme est un mouvement protéiforme porteur d’une certaine radicalité qui participe à l’interrogation des relations entre humains et non humains. Un tel questionnement vient renforcer l’hypercomplexité du social à plus forte raison avec la prise en compte des changements environnementaux et climatiques à l’heure de l’Anthropocène. En quoi une géographie humanimale prenant en compte une perspective végane, et ce au regard de l’ampleur de tels changements environnementaux, est-elle en mesure d’éclairer les enjeux relationnels entre système carniste et changements environnementaux de manière heuristique ? Le redoublement par une perspective anarchiste de la lecture critique des rapports à l'animal en tant qu'il est un « produit » de consommation, alimentaire et domestique met en exergue un système de domination anthroparchique reliant les échelles ontologiques extrêmes, de l’animal humain et non humain, au monde. Après une synthèse proposée à l’échelle planétaire et continentale, une seconde partie se centre sur le système anthroparchique à partir d’espaces emblématiques avec les spatialités qui y sont attachées que sont les fermes, industrielles et artisanales, et les abattoirs. Une dernière partie discute brièvement des pratiques spatiales et discursives qui s’inscrivent dans l’horizon de la résistance au système anthroparchique, avant de conclure

Végétarisme, véganisme

La version diffusée dans le Dictionnaire Critique de l’Anthropocène a été acceptée par le comité éditorial. La présente version est une version intermédiaire (post referring) contenant des éléments de réflexion n’ayant pas été retenus par le comité éditorialLes mouvements végans et la mouvance du végétarisme sont de nos jours en pleine expansion, plus spécifiquement dans les sociétés occidentales et leurs métropoles, même si la proportion des personnes se déclarant végétariennes reste modeste et encore élitiste. Une étude récente de l'Université de Dalhousie au Canada (Charlebois, 2018), montre qu'environ 10% de la population serait végétarienne, avec des nuances régionales (moins de 5% en France à titre de comparaison). Or, sur les quelque 6,4 millions de Canadien.nes qui limitent délibérément la quantité de protéines animales qu'ils consomment, 63% ont 38 ans ou moins, jeunesse d'une telle dynamique confirmée par les travaux de Geneviève Cazes-Valette pour la France (2015). Bien qu'encore minoritaires, ces pratiques alimentaires en rupture avec le carnisme sont donc amenées à se développer, d'autant que les institutions de certains pays occidentaux encouragent désormais la consommation des protéines végétales sur les protéines animales, à l'exemple du dernier « guide alimentaire canadien » (Charlebois, 2019). Les personnes adhérant à ces mouvements le font en France pour une diversité d'arguments : le budget et la santé d'abord puis la protection de l'environnement, la maîtrise de son poids, la pitié pour les animaux d'élevage et enfin les scandales impliquant la relation alimentation carnée animal du type « horsegate » (Cazes-Valette, 2015). Afin de limiter leur impact sur la planète et de respecter la sensibilité des animaux (sentience, concept développé par Peter Singer traduisant la faculté de penser et d'avoir une vie mentale subjective), les végétariens rejettent de leur alimentation tout élément carné, tel que la viande, le poisson et les crustacés, tandis que les personnes végétaliennes retirent tout produit d'origine animale comme les produits laitiers, les oeufs et le miel. Le véganisme adopte le régime végétalien et en cohérence avec sa dénonciation de toute forme d'exploitation animale bannit tous les produits qui en sont issus (cuirs, fourrures, ornements, cosmétiques, tests sur cobayes, spectacles mettant en scène des animaux, etc.)

Optimization of microfluidic layouts as a wired packing problem

International audienc