NCube/papyrus huggingface dataset:
The load planning problem for double-stack intermodal trains

Les trains qui transportent des conteneurs empilés (en deux niveaux) sont un élément important du reseau de transport nord-americain. Le probleme de chargement des wagons correspond un probleme operationnel d'utilisation rencontre dans les terminaux ferroviaires. Elle consiste optimiser l’affectation des conteneurs des emplacements spécifiques sur les wagons. Ce mémoire est centré sur un article scientifique traitant le chargement optimal publié dans le Journal Européen de Recherche Opérationnelle (Volume 267, Numéro 1, Pages 107-119, 2018). Nous avons formule un modele lineaire en nombres entiers (ILP) et apporte un certain nombre de contributions. Premierement, nous avons proposé une méthodologie générale qui peut traiter des wagons double ou simple empilement avec des «patrons» de chargement arbitraires. Les les patrons tiennent un compte des dépendances de chargement entre les plateformes sur un wagon donne. Deuxiemement, nous avons modéliser les restrictions du centre de gravité (COG), les regles d’empilement et un nombre de restrictions techniques de chargement associees certains types de conteneurs et / ou de marchandises. Les resultats montrent que nous pouvons resoudre des instances de taille realiste dans un d´elai raisonnable en utilisant un solveur ILP commercial et nous illustrons que le fait de ne pas tenir compte de la correspondance conteneurs-wagons ainsi que des restrictions COG peut conduire une surestimation de la capacité disponible. Double-stack trains are an important component of the railroad transport network for containerized cargo in specific markets such as North America. The load planning problem embodies an operational problem commonly faced in rail terminals by operators. It consists in optimizing the assignment of containers to specific locations on the train. The work in this thesis is centered around a scientific paper on the optimization on load planning problem for double stack-trains, published in the European Journal of Operation Research (Volume 267, Issue 1, Pages 1-398) on 16 May 2018. In the paper, we formulated an ILP model and made a number of contributions. First, we proposed a general methodology that can deal with double- or single-stack railcars with arbitrary loading patterns. The patterns account for loading dependencies between the platforms on a given railcar. Second, we modeled Center of gravity (COG) restrictions, stacking rules and a number of technical loading restrictions associated with certain types of containers and/or goods. Results show that we can solve realistic size instances in reasonable time using a commercial ILP solver and we illustrate that failing to account for containers-to-cars matching as well as COG restrictions may lead to an overestimation of the available train capacity.

Keyphrases: marchandises, transport, conteneurs, planification de chargement, chargement de trains deux niveaux, terminaux ferroviaires intermodaux, Freight, Containers, Load Planning, double-stack train loading, Intermodal Rail Terminals, Transportation, transport
A rolling horizon approach for the locomotive routing problem at the Canadian National Railway Company

Cette thèse étudie le problème du routage des locomotives qui se pose à la Compagnie des chemins de fer nationaux du Canada (CN) - le plus grand chemin de fer au Canada en termes de revenus et de taille physique de son réseau ferroviaire. Le problème vise à déterminer la séquence des activités de chaque locomotive sur un horizon de planification donné. Dans ce contexte, il faut prendre des décisions liées à l'affectation de locomotives aux trains planifiés en tenant compte des besoins d'entretien des locomotives. D’autres décisions traitant l'envoi de locomotives aux gares par mouvements à vide, les déplacements légers (sans tirer des wagons) et la location de locomotives tierces doivent également être prises en compte. Sur la base d'une formulation de programmation en nombres entiers et d'un réseau espace-temps présentés dans la littérature, nous introduisons une approche par horizon roulant pour trouver des solutions sous-optimales de ce problème dans un temps de calcul acceptable. Une formulation mathématique et un réseau espace-temps issus de la littérature sont adaptés à notre problème. Nous introduisons un nouveau type d'arcs pour le réseau et de nouvelles contraintes pour le modèle pour faire face aux problèmes qui se posent lors de la division de l'horizon de planification en plus petits morceaux. Les expériences numériques sur des instances réelles montrent les avantages et les inconvénients de notre algorithme par rapport à une approche exacte. This thesis addresses the locomotive routing problem arising at the Canadian National Railway Company (CN) - the largest railway in Canada in terms of both revenue and the physical size of its rail network. The problem aims to determine the sequence of activities for each locomotive over the planning horizon. Besides assigning locomotives to scheduled trains and considering scheduled locomotive maintenance requirements, the problem also includes other decisions, such as sending locomotives to stations by deadheading, light traveling, and leasing of third-party locomotives. Based on an Integer Programming formulation and a Time-Expanded Network presented in the literature, we introduce a Rolling Horizon Approach (RHA) as a method to find near-optimal solutions of this problem in acceptable computing time. We adapt a mathematical formulation and a space-time network from the literature. We introduce a new type of arcs for the network and new constraints for the model to cope with issues arising when dividing the planning horizon into smaller ones. Computational experiments on real-life instances show the pros and cons of our algorithm when compared to an exact solution approach.

Keyphrases: Problème du Routage des Locomotives, Approche par Horizon Roulant, Locomotive Routing Problem, Rolling Horizon Approach
Le point sur l’avantage cognitif du bilinguisme : deux langues, deux mesures

Le présent mémoire vise à éclaircir la question de l’avantage du bilinguisme sur les cognitions. Une revue de la littérature s’impose afin de départager si le fait de parler plus d’une langue entraîne ou non un quelconque avantage cognitif pouvant se généraliser ailleurs que dans la fonction langagière. Ce travail nécessitera une redéfinition exhaustive et moderne des concepts du bilinguisme et des fonctions exécutives comme objet de recherche de manière à cibler les aspects comportementaux, cognitifs et neurologiques en jeu dans la pluralité linguistique. The present thesis aims to clarify the bilingual cognitive advantage debate. A review of the scientific literature must be realized to determine if speaking more than one language truly generates a cognitive improvement which can generalize itself further than within the sole language faculty. This will necessitate a modern and exhaustive redefinition of bilingualism and executive functions as research concepts in order to target the behavioral, cognitive and neurologic aspects at stake within the plurality of language.

Keyphrases: bilinguisme, fonctions exécutives, cognition, plasticité cérébrale, inhibition, attention, acquisition, bilingualism, executive functions, cerebral plasticity
Croisements de lignes de flot entre fonctions de Morse et décomposition en cône itéré

Ce mémoire présente une nouvelle méthode d’étudier des fonctions de Morse sur une variété compacte. Plus précisément, les croisements entre les lignes de flot de pseudo-gradients associés à des fonctions de Morse permettent de définir géométriquement des morphismes entre les complexes de Morse, morphismes qui ne peuvent généralement pas être obtenus par une homotopie. Cette nouvelle classe de morphismes mène à la définition d’une catégorie triangulée. La question centrale est de savoir si tout objet de cette catégorie est décomposable en cône itéré de fonctions de Morse parfaites. En effet, une telle décomposition simplifierait l’étude de la dynamique d’une fonction de Morse en l’interprétant plutôt comme plusieurs fonctions parfaites. Une seconde question d’importance porte sur une condition de généricité globale à laquelle est soumise cette catégorie triangulée. Nous étudions la possibilité de s’en soustraire en proposant une méthode de déformations des fonctions de Morse. This master’s thesis introduces a new way to sudy Morse functions on a compact manifold. More specifically, crossings between flows of pseudo-gradients associated to Morse functions allow one to define geometric realisations of morphisms between the Morse complexes. This new class of morphisms leads to the definition of a triangulated category. The main question is to determine if every object of this category admits an iterated cone decomposition. Such a decomposition would greatly simplify the study of the dynamic of a Morse function by interpreting it as many perfect Morse functions. A second topic concerns the global genericity condition to which this category is subject. We study a way, through deformation of Morse functions, to avoid such a constraint.

Keyphrases: Théorie de Morse, Homologie de Morse, Catégorie triangulée, Décomposition en cône itéré, Fonctions de Morse en position générique, Morse theory, Morse homology, Triangulated category, Iterated cone decomposition, Generic pair of Morse functions
La famille exceptionnelle des algèbres à couture

Ce mémoire étudie la théorie de la représentation des algèbres de Temperley-Lieb à couture Bn,k (β) et plus particulièrement la famille exceptionnelle des algèbres à couture Bn,l (β). Les algèbres à couture sont paramétrées par deux entiers positifs et un paramètre complexe q ∈ ℂˣ tel que β = q + q⁻¹. La famille Bn,l (β) fait intervenir un entier positif l satisfaisant q²ˡ = 1. Les algèbres à couture ont été introduites par Morin-Duchesne, Rasmussen et Ridout et elles ont été étudiés par Langlois-Rémillard et Saint-Aubin lorsqu'elles ne font pas partie d'une certaine famille dite exceptionnelle. Il a été souligné par Morin-Duchesne, Rasmussen et Ridout que la famille manquante nécessiterait probablement une analyse particulière. Ce mémoire a comme objectif d'introduire des outils servant au traitement de la famille manquante. Plus particulièrement, en réinterprétant les relations définissant les algèbres à couture, l'algèbre Bn,l (β) est identifiée à un quotient de l'algèbre à une frontière par un idéal nilpotent engendré par un élément généralisant les projecteurs de Wenzl-Jones. This thesis studies the representation theory of the Temperley-Lieb seam algebras Bn,k (β), more specifically the exceptionnal family of seam algebras Bn,l (β). The seam algebras are parametrized by two positive integers and one complex parameter q ∈ ℂˣ such that β = q + q⁻¹. The family Bn,l (β) involves a positive integer l satisfying q²ˡ = 1. The seam algebras were introduced by Morin-Duchesne, Rasmussen and Ridout and they were studied by Langlois-Rémillard and Saint-Aubin when they are not part of a particular case which is called exceptionnal. It was highlighted by Morin-Duchesne, Rasmussen and Ridout that the missing cases would probably need a separate analysis. This thesis has the objective of introducing tools which render the study of those missing cases possible. More specifically, by reinterpreting the defining relations of the seam algebras, the algebras Bn,l (β) are redefined as a quotient of the one boundary algebras by a nilpotent ideal generated by an element which generalises the Wenzl-Jones projectors.

Keyphrases: Théorie de la représentation, Algèbres cellulaires, Algèbres de Temperley-Lieb à une frontière, Algèbres à couture, Projecteurs de Wenzl-Jones, Idéaux nilpotents, Representation theory, Cellular algebras, Nilpotent ideals, One boundary Temperley-Lieb algebras, Seam algebras, Wenzl-Jones projectors
La structure des représentations des algèbres de Temperley-Lieb affines sur la chaîne de spins XXZ

Ce mémoire révèle la structure des représentations des algèbres de Temperley-Lieb affines aTLN(β) sur les espaces propres CN(q,v,d) (du spin total Sz) des chaînes de spins XXZ périodiques. En particulier, on y démontre que ces représentations, introduites dans Martin/Saleur et Morin-Duchesne/Saint-Aubin, admettent toujours une structure similaire à celle des représentations de Feigin-Fuchs de l’algèbre de Virasoro Vir et que les différentes possibilités, pour la structure d’un Vir-module de Feigin-Fuchs, sont toutes réalisées par un espace propre donné. On introduit aussi une pléthore d’applications aTLN(β)-linéaires entre différents espaces propres en considérant une action naturelle de l’extension de Lusztig LUqsl2 sur les chaînes XXZ périodiques et on caractérise entièrement le noyau ainsi que l’image de ces applications à l’aide de longues suites exactes et d’une décomposition de Clebsch-Gordan généralisée. Finalement, on identifie l’image du morphisme iNd(q,v) défini par Morin-Duchesne/Saint-Aubin et on donne également une nouvelle réalisation explicite pour les couvertures projectives de la catégorie modLUqsl2. This master’s thesis reveals the structure of the representations of the affine Temperley-Lieb algebras aTLN(β) on the eigenspaces CN(q,v,d) (of the total spin Sz) of the periodic XXZ spin chains. In particular, we show that these representations, introduced by Martin/Saleur and Morin-Duchesne/Saint-Aubin, always admit a structure akin that of the Feigin-Fuchs representations of the Virasoro Vir algebra and that the different possibilities, for the structure of a Feigin-Fuchs Vir-module, are all realized by a given eigenspace. We also give a plethora of aTLN(β)-linear maps between different eigenspaces by considering a natural action of the Lusztig extension LUqsl2 on the periodic XXZ chains and we then fully characterize the kernel and image of these morphisms by means of long exact sequences and a generalized Clebsch-Gordan decomposition. Finally, we explicitly give the image of the intertwiner iNd(q,v) defined by Morin-Duchesne/Saint-Aubin and we also introduce a new explicit realization for the projective covers in the category modLUqsl2.

Keyphrases: Théorie de la représentation, Algèbres de Temperley-Lieb affines, Modules cellulaires, Chaînes XXZ périodiques, Groupes quantiques, Extension de Lusztig, Dualité de Schur-Weyl, Couvertures projectives, Décomposition de Clebsch-Gordan généralisée, Lusztig’s extension LUqsl2, Representation theory, Affine Temperley-Lieb algebras, Cellular modules, Periodic XXZ chains, Quantum groups, Quantum Schur-Weyl duality, Projective covers, Generalized Clebsch-Gordan decomposition
Le problème de Steklov paramétrique et ses applications

Ce mémoire contient deux articles que j’ai rédigés au cours de ma maîtrise. Le premier chapitre sert d’introduction à ces articles. Plusieurs concepts de géométrie spectrale y sont présentés dans le contexte du problème de Steklov, en plus des résultats principaux des chapitres subséquents. Le second chapitre porte sur le problème de Steklov paramétrique sur des surfaces lisses. Un développement asymptotique complet des valeurs propres du problème est obtenu à l’aide de méthodes pseudodifférentielles. Celui-ci généralise l’asymptotique spectrale déjà connue du problème de Steklov classique. Nous en déduisons de nouveaux invariants géométriques déterminés par le spectre. Le troisième chapitre porte sur le problème de ballottement sur des prismes à base triangulaire. Le but est de comprendre comment les angles du prisme affectent le deuxième terme du développement asymptotique de la fonction de compte des valeurs propres. En construisant des quasimodes, nous obtenons une expression de ce terme que nous conjecturons comme étant la bonne pour les vraies valeurs propres. Cette conjecture est alors supportée par des expériences numériques. This thesis contains two articles that I wrote during my M.Sc. studies. The first chapter serves as an introduction to both articles. Some concepts of spectral geometry in the context of the Steklov problem are presented, as well as the main results of the subsequent chapters. The second chapter concerns the parametric Steklov problem on smooth surfaces. We obtain a complete asymptotic expansion of the eigenvalues of the problem by using pseudodifferential techniques. This generalizes the already known spectral asymptotics of the classical Steklov problem. We deduce new geometric invariants determined by the spectrum. The third chapter concerns the sloshing problem on triangular prisms. The goal is to understand how the angles in the prism affect the second term in the asymptotic expansion of the eigenvalue counting function. By constructing quasimodes, we obtain an expression for this term that we conjecture as being correct for the true eigenvalues. This conjecture is then supported by numerical experiments.

Keyphrases: Géométrie spectrale, Opérateur Dirichlet-vers-Neumann, Problème de Steklov paramétrique, Problème de ballottement, Asymptotique spectrale, Spectral geometry, Dirichlet-to-Neumann operator, Parametric Steklov problem, Sloshing problem, Spectral asymptotics
L’inclusion des immigrants et l’identité politique libérale

Pour David Miller, l’inclusion des immigrants implique leur intégration culturelle. Une inclusion simplement politique sans ancrage culturel embrouille l’arrière-plan culturel de l’État-nation déjà mis à l’épreuve par la globalisation, les revendications identitaires et indépendantistes. Or, l’homogénéité culturelle lui assure une identité nationale solide, requise pour la citoyenneté, la délibération démocratique et la justice sociale. L’objectif de ce mémoire est de montrer que cette approche substantialiste est exigente outre mesure, que l’identité nationale ainsi comprise ne doit pas être un prérequis sine qua non pour une identité politique libérale viable, et qu’elle est en plus incompatible avec une société pluraliste. Ce mémoire propose donc une approche alternative fondée sur une interprétation spécifique de la théorie de la raison publique rawlsienne. Deux objectifs seront dès lors explorés : la plausible dissociation du régime libéral et de la culture au sens fort, et, par conséquent, la fondation en raison d’une société pluraliste. For David Miller, the inclusion of immigrants requires their cultural integration. A mere political inclusion of immigrants without cultural anchoring muddles the cultural background of the nation-state, already tested by globalization, sub-state nationalisms and fragmented identities. Therefore, cultural homogeneity provides the nation-state a strong national identity required for citizenship, democratic deliberation and social justice. Our aim in this memorandum is to show that this substantialist approach is too strong a requirement, that this conception of national identity should not be a sine qua non prerequisite for a viable liberal political identity, and that it is incompatible with a pluralist society. We are proposing, instead, a political approach founded on a specific interpretation of Rawl’s public reason theory. Hence, two objectives will be explored: the plausible dissociation of national identity and citizenship, and consequently, the foundation of a pluralist society.

Keyphrases: Philosophie, Identité nationale, Citoyenneté, Inclusion, Immigrants, Miller, Raison publique, Inclusion, Immigrants, Miller, Philosophy, National identity, Citizenship, Public reason
Test et calibrations technologiques avec PICO-0.1 pour les futurs détecteurs de chambre à bulle de matière sombre de PICO

Parmi les douzaines d’expériences qui visent à découvrir la matière sombre, l’expérience de détection directe PICO utilise des détecteurs à liquide surchauffé comme moyen pour s’y prendre. La chambre à bulle PICO-40L remplie de C3F8, présentement située dans le laboratoire sous-terrain SNOLAB, est en cours de test en vue d’une recherche aveugle de WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) d’une durée de 1 an. Pour assurer la stabilité du détecteur pendant les périodes de préparation et pendant l’acquisition de données, un logiciel de surveillance a été écrit. Un moyen fiable de surveiller les paramètres importants du détecteur et d’envoyer des alarmes en cas d’urgence joue un rôle important à non seulement au succès de PICO-40L, mais aussi au développement du futur détecteur PICO-500.  Située à l’Université de Montréal, la chambre à bulle PICO-0.1 a été conçue afin de calibrer les nombreux événements de fond qui se présentent dans ce type de détecteur. De plus, cette chambre à bulle a été utilisée comme première tentative au monde de mesurer la diffusion Thomson sur un noyau d’atome en exposant le détecteur rempli de C3F8 à une source de gamma produite par la réaction 19F proton à alpha et gamma 16O  à l’aide d’un faisceau de protons crée par l’accélérateur de particules de l’Université de Montréal. Ce type d’interaction s’avérera à un événement de fond important pour les expériences de détection directe de matière sombre à bas seuil. Amongst the dozens of experiments aiming to be the first to claim a dark matter signal, PICO is a direct dark matter detection experiment that utilizes superheated liquid detectors as a means of doing so. The latest C3F8 filled PICO-40L bubble chamber currently located in the SNOLAB underground laboratory is under testing to prepare for a 1 live-year blinded WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) search. To ensure the stability of the detector during both the testing and the data acquisition phases, a monitoring software was coded. A reliable way to monitor all the parameters and to send alerts accordingly plays an important role in not only the success of PICO-40L, but also the development of the future larger-scale PICO-500 detector. PICO-0.1 is a test bubble chamber located at the University of Montreal that was built to calibrate for the numerous background events that can occur in this kind of technology. This test chamber was also used as a world’s first attempt to measure the coherent (Thomson) photon scattering onto a nucleus by exposing the C3F8 filled detector to a gamma source produced by the 19F proton to alpha and gamma 16O reaction using a proton beam created by the University of Montreal particle accelerator. This kind of interaction will prove to be a significant background for future sub-keV direct dark matter detection experiments.

Keyphrases: matière sombre, WIMP, chambre à bulles, PICO, diffusion Thomson, WIMP, PICO, DAQ, dark matter, bubble chamber, Thomson scattering
Tutorial : applying machine learning in behavioral research

Machine-learning algorithms hold promise for revolutionizing how educators and clinicians make decisions. However, researchers in behavior analysis have been slow to adopt this methodology to further develop their understanding of human behavior and improve the application of the science to problems of applied significance. One potential explanation for the scarcity of research is that machine learning is not typically taught as part of training programs in behavior analysis. This tutorial aims to address this barrier by promoting increased research using machine learning in behavior analysis. We present how to apply the random forest, support vector machine, stochastic gradient descent, and k-nearest neighbors algorithms on a small dataset to better identify parents of children with autism who would benefit from a behavior analytic interactive web training. These step-by-step applications should allow researchers to implement machine-learning algorithms with novel research questions and datasets.

Keyphrases: Artificial intelligence, Behavior analysis, Machine learning, Tutorial