Total Evidence, Average Consensus and Matrix Representation with Parsimony: What a Difference Distances Make

Matrix representation with parsimony (MRP) can be used to combine trees in the supertree or the consensus settings. However, despite its popularity, it is still unclear whether MRP is really a consensus method or whether it behaves more like the total evidence approach. Previous simulations have shown that it approximates total evidence trees, whereas other studies have depicted similarities with average consensus trees. In this paper, we assess the hypothesis that MRP is equally related to both approaches. We conducted a simulation study to evaluate the accuracy of total evidence with that or various consensus methods, including MRP. Our results show that the total evidence trees are not significantly more accurate than average consensus trees that accounts for branch lengths, but that both perform better than MRP trees in the consensus setting. The accuracy rate of all methods was similarly affected by the number of taxa, the number of partitions, and the heterogeneity of the data

Propriétés optiques dans l'infrarouge des nanotubes de carbone et du graphène

Les nanotubes de carbone et le graphène sont des nanostructures de carbone hybridé en sp2 dont les propriétés électriques et optiques soulèvent un intérêt considérable pour la conception d’une nouvelle génération de dispositifs électroniques et de matériaux actifs optiquement. Or, de nombreux défis demeurent avant leur mise en œuvre dans des procédés industriels à grande échelle. La chimie des matériaux, et spécialement la fonctionnalisation covalente, est une avenue privilégiée afin de résoudre les difficultés reliées à la mise en œuvre de ces nanostructures. La fonctionnalisation covalente a néanmoins pour effet de perturber la structure cristalline des nanostructures de carbone sp2 et, par conséquent, d’affecter non seulement lesdites propriétés électriques, mais aussi les propriétés optiques en émanant. Il est donc primordial de caractériser les effets des défauts et du désordre dans le but d’en comprendre les conséquences, mais aussi potentiellement d’en exploiter les retombées. Cette thèse traite des propriétés optiques dans l’infrarouge des nanotubes de carbone et du graphène, avec pour but de comprendre et d’expliquer les mécanismes fondamentaux à l’origine de la réponse optique dans l’infrarouge des nanostructures de carbone sp2. Soumise à des règles de sélection strictes, la spectroscopie infrarouge permet de mesurer la conductivité en courant alternatif à haute fréquence des matériaux, dans une gamme d’énergie correspondant aux vibrations moléculaires, aux modes de phonons et aux excitations électroniques de faible énergie. Notre méthode expérimentale consiste donc à explorer un espace de paramètres défini par les trois axes que sont i. la dimensionnalité du matériau, ii. le potentiel chimique et iii. le niveau de désordre, ce qui nous permet de dégager les diverses contributions aux propriétés optiques dans l’infrarouge des nanostructures de carbone sp2. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la spectroscopie infrarouge des nanotubes de carbone monoparois sous l’effet tout d’abord du dopage et ensuite du niveau de désordre. Premièrement, nous amendons l’origine couramment acceptée du spectre vibrationnel des nanotubes de carbone monoparois. Par des expériences de dopage chimique contrôlé, nous démontrons en effet que les anomalies dans lespectre apparaissent grâce à des interactions électron-phonon. Le modèle de la résonance de Fano procure une explication phénoménologique aux observations. Ensuite, nous établissons l’existence d’états localisés induits par la fonctionnalisation covalente, ce qui se traduit optiquement par l’apparition d’une bande de résonance de polaritons plasmons de surface (nanoantenne) participant au pic de conductivité dans le térahertz. Le dosage du désordre dans des films de nanotubes de carbone permet d’observer l’évolution de la résonance des nanoantennes. Nous concluons donc à une segmentation effective des nanotubes par les greffons. Enfin, nous montrons que le désordre active des modes de phonons normalement interdits par les règles de sélection de la spectroscopie infrarouge. Les collisions élastiques sur les défauts donnent ainsi accès à des modes ayant des vecteurs d’onde non nuls. Dans une deuxième partie, nous focalisons sur les propriétés du graphène. Tout d’abord, nous démontrons une méthode d’électrogreffage qui permet de fonctionnaliser rapidement et à haute densité le graphène sans égard au substrat. Par la suite, nous utilisons l’électrogreffage pour faire la preuve que le désordre active aussi des anomalies dépendantes du potentiel chimique dans le spectre vibrationnel du graphène monocouche, des attributs absents du spectre d’un échantillon non fonctionnalisé. Afin d’expliquer le phénomène, nous présentons une théorie basée sur l’interaction de transitions optiques intrabandes, de modes de phonons et de collisions élastiques. Nous terminons par l’étude du spectre infrarouge du graphène comportant des îlots de bicouches, pour lequel nous proposons de revoir la nature du mécanisme de couplage à l’œuvre à la lumière de nos découvertes concernant le graphène monocouche.Carbon nanotubes and graphene are sp2 hybridized carbon nanostructures which electrical and optical properties raise considerable interest for the design of a new generation of electronic devices and optically active materials. However, many challenges remain before their implementation in industrial processes on a large scale. Materials chemistry, especially covalent functionalization, is a privileged avenue to resolve the difficulties related to the processing of these nanostructures. Covalent functionalization, however, disrupts the sp2 carbon nanostructures’ crystalline structure, and pertubs not only said electrical properties, but also the deriving optical properties. It is therefore essential to characterize the effects of defects and disorder in order to understand their consequences, but also to potentially exploit the benefits. This thesis deals with the optical properties in the infrared of carbon nanotubes and graphene, with the aim to understand and explain the fundamental mechanisms at the origin of the optical response in the infrared of sp2 carbon nanostructures. Subject to strict selection rules, infrared spectroscopy measures the high frequency AC conductivity of materials in an energy range corresponding to molecular vibrations, phonon modes and low energy electronic excitations. Our experimental method is therefore to explore a parameter space defined by the three axes that are i. the dimensionality of the material, ii. the chemical potential, and iii. the disorder level, which allows us to identify the various contributions to optical properties in the infrared of sp2 carbon nanostructures. At first, we focus on the infrared spectroscopy of single-walled carbon nanotubes as a function of doping and disorder level. We start by amending the commonly accepted origin of single-walled carbon nanotubes vibrational spectra. Using controlled chemical doping experiments, we show that the anomalies in the carbon nanotube spectra appear through electron-phonon interactions. The Fano resonance model provides a phenomenological explanation for the observations. Then, we establish the existence of localized states induced by covalent functionalization, which appear as a surface plasmon polariton resonance (nanoantenna) contributing to the terahertz conductivity peak. Control of the disorder level in carbon nanotube films allows us to observe the evolution of the nanoantenna resonance. We therefore conclude to an effective segmentation of the nanotubes by the grafts. Finally, we show that disorder activates phonon modes that are usually forbidden by infrared spectroscopy’s selection rules. Disorder-induced infrared activity originates from elastic collisions on defects that give access to phonon modes with non-zero wave vectors. In a second part, we focus on the properties of graphene. First, we demonstrate an electrografting method to rapidly functionalize graphene with high-density, regardless of the substrate. Subsequently, we use electrografting to show that disorder activates chemical potential dependent anomalies in the vibrational spectra of single-layer graphene. These anomalies are absent in the spectra of pristine samples. In order to explain this phenomenon, we present a theory based on the interaction of intraband optical transitions, phonon modes and elastic collisions. We conclude by studying the infrared spectra of graphene with bilayer islands, for which we propose to review the nature of the coupling mechanism in the light of our findings on single-layer graphene

Fano Resonances in Mid-Infrared Spectra of Single-Walled Carbon Nanotubes

This work revisits the physics giving rise to the carbon nanotubes phonon bands in the mid- infrared. Our measurements of doped and undoped samples of single-walled carbon nanotubes in Fourier transform infrared spectroscopy show that the phonon bands exhibit an asymmetric lineshape and that their effective cross-section is enhanced upon doping. We relate these observations to electron-phonon coupling or, more specifically, to a Fano resonance phenomenon. We note that only the dopant-induced intraband continuum couples to the phonon modes and that defects induced in the sidewall increase the resonance probabilities.Comment: 5 pages, 4 figures and 1 Supplementary Information File (in pdf

Apprenticeship Issues and Challenges Facing Canadian Manufacturing Industries

The apprenticeship system is generally associated with the construction industry. However, the manufacturing industry actually employs a greater amount of persons in apprenticeable occupations than construction. With the rise in value of the Canadian dollar and increased international competition from developing countries, manufacturing industries must increasingly invest in the skills of their workers. Apprenticeship training is often viewed as a possible solution to this challenge. The objective of this report is to discuss issues related to skilled labour shortages and to apprenticeship in manufacturing. The report finds that in recent years the manufacturing sector has suffered from low output and employment growth. In contrast with these findings, the manufacturing sector is reporting increasing shortages of skilled labour. These conflicting indicators suggest that skills shortages in the manufacturing sector are a result of a strong overall labour market rather than dependent on sector specific developments. Growing skills shortages underline the importance for the manufacturing to train and retain employees despite the poor market conditions prevailing in the sector. In this context, apprenticeship programs are highly relevant to the manufacturing sector as 14 per cent of its workforce is in apprenticeable occupations. However, strong growth in the number of apprentices in manufacturing has not been followed by a commensurate increase in the number of completions. Much needs to be done if the apprenticeship system is to significantly foster the international competitiveness of the Canadian manufacturing sector through the development of a highly skilled workforce.Apprenticeship, Apprenticeship completion rates, Trades, Canadian manufacturing developments, Manufacturing apprenticeships, Skilled labour shortage, Government policy, Labour Market Information (LMI)

La choréogénétique, ou, L'art de faire danser l'ADN

Ce projet de recherche-création tient du postulat qu'il est possible de composer des chorégraphies en l'absence du chorégraphe. Plus précisément, je propose dans ma thèse de simuler le processus de composition chorégraphique en évacuant tout choix subjectif de la part du chorégraphe. La choréogénétique, c'est l'approche expérimentale qui me permet de répondre à cet objectif théorique. L'ADN, c'est le substrat moléculaire qui me permet pratiquement de remplacer la partition chorégraphique. Deux questions principales motivent mes travaux de recherche doctorale : comment faire danser l'ADN et pourquoi faire danser l'ADN. La première question fait référence à l'aspect scientifique de ma démarche, tandis que la seconde fait appel à des considérations d'ordre artistique. L'ensemble de ma thèse s'inscrit au sein de ce dualisme philosophique : le comment du pourquoi, l'objectif et le subjectif, le quantitatif et le qualitatif. À l'interface des paradigmes de l'art et de la science, ma pratique hybride participe de la rencontre entre ces deux champs de la connaissance. Le chorégraphe est un mutagène sélectif. Ma démarche artistique repose sur cette définition toute simple qui fait office d'hypothèse et de prédiction à la fois. Pour être à même de mettre à l'épreuve la validité de cette hypothèse, j'adopte dans le cadre de ma thèse une approche exploratoire; un aller-retour perpétuel entre la théorie et la pratique. Par l'entremise de la méthode expérimentale, j'évalue mon hypothèse selon différents critères de composition chorégraphique et sous différentes conditions de représentation. Je présente les résultats de six expérimentations chorégraphiques réalisées dans le contexte précis de ma thèse création. Pour certaines œuvres, le chorégraphe est remplacé par un algorithme génétique qui simule in silico des séquences de mouvements. Pour d'autres, c'est la molécule d'ADN que j'utilise in vitro pour générer des partitions chorégraphiques. Dans tous les cas, l'œuvre choréogénétique découle des mutations de séquences de mouvements soumises à la sélection naturelle. Dans tous les cas, c'est un mutagène sélectif distinct qui préside à la composition. J'analyse les différences et les similitudes entre ces expérimentations sur la base de critères quantitatifs et qualitatifs. En prenant forme dans l'espace public, mes performances convoquent différents rapports du corps dansant avec l'espace-temps. Divers types de relation au lieu modulent les conditions de représentation de l'œuvre, tandis que la durée des performances affecte tout autant le danseur que le spectateur. J'aborde également les rapports au corps du danseur dans une perspective génétique et phénoménologique. Finalement, le rapport au public s'inscrit dans le cadre de l'esthétique relationnelle. J'accorde une importance toute particulière à la fonction pédagogique de ma pratique et je discute du rôle du médiateur qui incite à la rencontre du spectateur. J'analyse mes différentes expérimentations en fonction de plusieurs critères d'évaluation de l'art. Je me demande si l'expérimentation choréogénétique est une œuvre d'art, une expérience scientifique ou les deux. À l'aide des notions générique, génétique, intentionnelle, attentionnelle et institutionnelle de l'œuvre d'art, je pose un regard critique sur mon travail. Face aux critiques épistémologiques de ma démarche, j'offre une réponse qui tient d'une sociologie de la transgression en art contemporain. Dans quelles conditions l'art et la science peuvent-elles cohabiter? Cette question fondamentale tisse la trame de fond de ma recherche-création. À la recherche d'un langage commun, l'expérimentation présente une solution méthodologique à la rencontre de ces deux solitudes. De l'interdisciplinarité à la transdisciplinarité et à la paradisciplinarité, je revendique néanmoins le droit de pratiquer l'art et la science en parallèle : ni l'un, ni l'autre, mais les deux. À l'interface de la danse et de la génétique, ma recherche parle également d'art combinatoire, d'art biotechnologique, d'art génératif, d'art corporel, d'art contextuel, d'art relationnel, d'art conceptuel et de performance. Où me classer? Mon travail polymorphe s'apparente au corps protéiforme de l'amibe, en constante transformation, en mutation pour s'adapter à son environnement. Mon travail participe, tant dans le fond que dans la forme, de cette évolution créatrice. Pour terminer, je fais un retour sur l'hypothèse qui m'a permis de réaliser cette recherche-création. J'offre en guise de conclusion une nouvelle hypothèse qui généralise le mutagène sélectif à l'ensemble des pratiques artistiques.\ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Art combinatoire, Art contextuel, Art corporel, Art génératif, Art génétique, Bioart, Danse, Performance, Scienc

A new effective method for estimating missing values in the sequence data prior to phylogenetic analysis

In this article we address the problem of phylogenetic inference from nucleic acid data containing missing bases. We introduce a new effective approach, called “Probabilistic estimation of missing values” (PEMV), allowing one to estimate unknown nucleotides prior to computing the evolutionary distances between them. We show that the new method improves the accuracy of phylogenetic inference compared to the existing methods “Ignoring Missing Sites” (IMS), “Proportional Distribution of Missing and Ambiguous Bases” (PDMAB) included in the PAUP software [26]. The proposed strategy for estimating missing nucleotides is based on probabilistic formulae developed in the framework of the Jukes-Cantor [10] and Kimura 2-parameter [11] models. The relative performances of the new method were assessed through simulations carried out with the SeqGen program [20], for data generation, and the Bio NJ method [7], for inferring phylogenies. We also compared the new method to the DNAML program [5] and “Matrix Representation using Parsimony” (MRP) [13], [19] considering an example of 66 eutherian mammals originally analyzed in [17]

Étude du fractionnement par nanofiltration et électronanofiltration de peptides issus de l'hydrolyse enzymatique de la beta-lactoglobuline

Ce travail avait pour but d’étudier le fractionnement par nanofiltration (NF) des peptides contenus dans un hydrolysat trypsique de β-lactoglobuline (β-LG), d’une part en déterminant comment le fractionnement des peptides de l’hydrolysat enzymatique total est influencé par les phénomènes de polarisation de concentration et de colmatage et, d’autre part, en vérifiant s’il est possible d’accentuer le fractionnement de ces peptides par l’application d’un champ électrique en cours de filtration, procédé appelé électrofiltration (EF). Les résultats ont montré que le phénomène de polarisation des peptides peut être utilisé favorablement afin d’augmenter la transmission sélective des peptides cationiques (pI basique) dans le perméat durant la NF d’un hydrolysat trypsique de β-LG à pH basique. Dans ces conditions, la résistance hydraulique associée au colmatage des membranes est généralement restreinte. Cependant, bien que limité, le phénomène de colmatage par les peptides trypsiques de β-LG modifie les propriétés de rétention stérique et électrostatiques d’une membrane. Les interactions peptides-membrane et la nature des peptides conduisant au colmatage varient en fonction du pH. Certaines séquences spécifiques semblent jouer un rôle prépondérant dans le processus de colmatage des membranes. Quant au module expérimental d’EF développé dans le cadre de ce travail, celui-ci a permis d’augmenter de façon importante la séparation des peptides cationiques, comparativement à la NF conventionnelle.The purpose of this work was to study the peptide fractionation of a tryptic β-lactoglobulin (β-LG) hydrolysate using nanofiltration (NF). More specifically this thesis aimed at determining how the fractionation process was influenced by concentration polarization and fouling, and next, to show if it was possible to increase peptide fractionation by applying an electric field during NF, a process called electrofiltration (EF). The results showed that the polarization of peptides can be used favorably to increase the selective transmission of cationic peptides (basic pI) in the permeate during NF of the tryptic β-LG hydrolysate at basic pH. Under these conditions, the hydraulic resistance associated with fouling of the NF membrane is generally restricted. However, although limited, fouling by tryptic β-LG peptides modify both the sieving and electrostatic properties of the membrane. Peptide-membrane interactions and the nature of interacting peptides vary according to the pH. In this regard, some specific peptides seem to be prevailing in the membrane fouling process. Regarding EF, the purpose-built module developped during this work allowed to increase the separation of cationic peptides, as compared to conventional NF

Étude de la performance humaine en téléopération : le cas forestier

Analyse de la situation en téléopération forestière -- Revue de la littérature sur les interfaces de commande en téléopération -- Développement du banc d'essai et plan expérimental- -- Description du simulateur graphique -- Étude comparative de différentes interfaces de commande -- Apprentissage et modèle de performance

A non-commutative generalization of kk-Schur functions

We introduce non-commutative analogues of $k$-Schur functions of Lapointe-Lascoux and Morse. We give an explicit formulas for the expansions of non-commutive functions with one and two parameters in terms of these new functions. These results are similar to the conjectures existing in the commutative case