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Ce travail a un double but : 1) Observer et identifier les mécanismes physiques via lesquels, dans les matériaux poreux homogènes, les lois microscopiques du transport par diffusion induisent généralement des lois de transport effectives macroscopiques très simples, quelque soit la complexité du réseaux poreux sous jacent.2) Contribuer à développer le cadre d'interprétation des expériences RMN de Gradient de Champ Pulsé (GCP) pour la mesure de l'autodiffusion dans les fluides confinés dans les systèmes poreux.Nous étudions le cas académique de la diffusion Fickienne sans adsorption. Nous observons le transport à échelle de longueur fixée, en suivant la cinétique avec laquelle "s'affaisse" par diffusion l'amplitude G(q,t) de "profils de concentration sinusoïdaux" de vecteur d'onde q variable. Vis à vis de la RMN cette approche revient à étudier le propagateur de diffusion G(q,t) - grandeur mesurée par l'expérience - de manière non traditionnelle, c'est à dire, à q fixé en fonction du temps t. A q donné, 3 régimes de temps sont mis en évidence : un régime de temps court de diffusion non confinée, un régime de temps intermédiaire renseignant sur la diffusion à l'échelle de longueur 2pi/q, et un régime de temps long sensible à la "dimensionnalité" de l'espace poral.Nous caractérisons la cinétique d'affaissement aux temps intermédiaires par un coefficient e diffusion D(q). Son étude théorique et expérimentale en fonction de q dans des systèmes périodiques et/ou désordonnés simples fait apparaître clairement trois phénomènes lors du passage micro-macro : une première interaction avec l'interface, une différentiation brutale du rôle des différents pores, puis une diffusion anormale due à cette différentialité, susceptible de perdurer aux échelles macroscopiques, et suivie par un retour au régime "Fickien".Une expérience macroscopique de traceur est enfin proposée et développée pour observer ces phénomènes de diffusion anormale dans quelques systèmes modèles.

L'étude a porté sur un composé intermétallique à base de TiAl. Il présente une structure biphasée constituée de la phase r et de la phase alpha2. Les propriétés de cet alliage dépendent fortement de la microstructure et de la composition chimique. Le but de l'étude est d'éclaircir la relation entre propriétés mécaniques et microstructure, et les paramètres qui contrôlent la microstructure et le rôle de la phase alpha2. Les différentes microstructures ont été obtenues par traitement spécifiques. la relation entre propriétés mécaniques et certains paramètres de chaque type de microstructure a été détaillée. La ténacité et la ductilité de l'alliage ont été étudiées en relation avec le mécanisme de déformation de chaque constituant de l'alliage. Les constantes élastiques radiocristallographiques de deux phases ont été déterminées expérimentalement, puis les contraintes résiduelles ont été étudiées par diffraction des rayons X dans les deux phases sous chargement uniaxial en alterné durant la charge et après décharge. Les déformations et contraintes ont été utilisées pour expliquer la faible ductilité et ténacité de l'alliage. En utilisant des méthodes expérimentales et héoriques pour certains types de microstructures dans le domaine elastique, la courbe contrainte-déformation obtenue par méthode micromécanique est bien en accord avec celle par essai macroscopique. En revanche, l'écart est important dans le domaine plastique qui est dû à la complexité de la structure de cet alliage.

En raison de ses nombreux avantages par rapport à l'angiographie conventionnelle par rayons X (ARX), l'angiographie par résonance magnétique (ARM) est appelée à devenir à court terme la modalité de référence pour l'imagerie des vaisseaux sanguins. Cependant, l'ARM est limitée par sa faible résolution spatiale par rapport à celle de l'ARX : en effet, cette modalité est caractérisée par un compromis intrinsèque entre le temps d'acquisition et la résolution spatiale. Or, les temps d'acquisition sont soumis à des contraintes importantes (par exemple la durée d'une apnée du patient ou la durée de l'injection du produit de contraste), et ce, aux dépens de la résolution spatiale. Pour contourner ce compromis, nous proposons une méthode de reconstruction d'images de résonance magnétique 3D à partir de plusieurs (deux ou trois) images 3D de résolutions complémentaires, permettant à temps égal d'améliorer la résolution spatiale et le rapport signal sur bruit. La première étape de ce travail concerne la modélisation mathématique du problème direct, qui intègre les résultats de l'étude détaillée des sous-échantillonnages mis en oeuvre dans le processus d'acquisition. Dans une deuxième étape, nous nous sommes intéressés à la résolution du problème inverse, à savoir la reconstruction à partir des acquisitions sous-échantillonnées d'un volume unique de haute résolution. La méthode proposée se place dans le contexte de la restauration d'images avec préservation des discontinuités, et consiste à minimiser une fonction d'énergie adéquatement choisie, laquelle intègre le modèle développé précédemment. Deux méthodes de minimisation du même critère sont proposées : la première utilise l'algorithme du gradient conjugué pour minimiser directement la fonction d'énergie. La seconde, quant à elle, s'appuie sur la théorie de la régularisation semi-quadratique ; nous montrons comment l'exploitation conjointe des propriétés du modèle dans le domaine spectral et de celles des algorithmes de régularisation semi-quadratique permet le développement d'un algorithme de reconstruction élégant et plus performant, performance corroborée par une évaluation comparative détaillée.La méthode a été évaluée sur des images synthétiques, puis appliquée à des images réelles d'aortes et de carotides, fournissant des résultats prometteurs. L'application à des images d'artères rénales a permis de mettre en évidence des limites à la méthode, qui sont abordées dans un dernier chapitre, parmi d'autres perspectives cliniques.

L'objectif général de cette thèse est la construction et l'évaluation d'algorithmes par décomposition de domaine pour la résolution des systèmes d'équations d'Euler et de Navier-Stockes (en régime laminaire) régissant l'écoulement d'un fluide compressible, le domaine d'application principal étant la dynamique des gaz. Dans la réalisation de cet objectif, notre démarche a été double: d'une part, nous avons cherché à appliquer les algorithmes en question dans des situations concrètes, à des fins de comparaison avec des méthodes plus largement utilisés pour la résolution des applications qui nous inéressent ici; d'autre part, nous avons étudié des solutions nouvelles, considérées comme prometteuses, nous limitant dans ce cas à des résultats préliminaires obtenus dans un cadre applicatif simplifié. Dans le premier cas, notre souci a été de proposer des solutions compétitives (en terme de temps de calcul) avec des méthodes éxistantes dans le domaine. Ainsi, nous avons évalué en détails des méthodes par décomposition de domaine basées sur des stratégies de résolution approchée des problèmes locaux. En effet, les méthodes de résolution couramment adoptées pour les systèmes linéaires issus de la discrétisation des systèmes d'équations d'Euler ou de Navier-Stockes sont très souvet de nature itératives (méthodes de relaxation de Jacobi ou de Gauss-Seidel, méthode de Krylov préconditionnées, méthodes multigrilles); les systèmes linéaires concernés sont rarement résolus de façon précise et, dans ce contexte, il est clair que l'utilisation de méthodes directes (factorisation LU) pour la résolution des problèmes locaux conduit à des méthodes de décomposition de domaine globalement trop coûteuse en temps de calcul et donc, peu ou pas compétitives vis-à-vis des méthodes éxisantes.

La plupart des logiciels interactifs font un usage intensif des systèmes de menus. Ceux-ci permettent de sélectionner des opérations variées mais n'offrent généralement pas de moyen de contrôler leur exécution. Un second interacteur doit alors être utilisé (typiquement une boîte de dialogue) ce qui impose une décomposition d'une action unique (du point de vue de l'utilisateur) en une suite d'interactions successives. Nous proposons un nouveau type de menu, appelé Control Menu, qui permet de fluidifier l'interaction en unifiant la sélection et le contrôle des opérations.L'accès interactif aux bases de données et la navigation dans les espaces d'information de grande taille constituent des tâches primordiales pour de nombreuses applications. Or, les systèmes de visualisation posent souvent des problèmes de désorientation, les utilisateurs ayant fréquemment des difficultés à se localiser précisément dans l'espace d'information et à trouver les données recherchées. Cette thèse propose plusieurs techniques d'aide contextuelle pour remédier à ces problèmes dans le cadre des interfaces basées sur le concept de zoom sémantique (ou interfaces zoomables). Le premier type d'aide, qui offre une vue " en profondeur " de l'espace d'information via une représentation hiérarchique, permet non seulement de faciliter la localisation de la position courante et des informations recherchées mais aussi d'accélérer la navigation. La seconde technique est basée sur la génération dynamique de vues transparentes et temporaires que les utilisateurs peuvent créer et contrôler en un seul geste. Ces vues interactives se superposent à la vue courante en y rajoutant des informations contextuelles ou historiques qui aident l'utilisateur à comprendre ce qui entoure le point de focus ou quel chemin a été effectué pour arriver à ce dernier. Ces aides contextuelles nécessitent un couplage étroit entre interaction et présentation, qui est obtenu en utilisant des Control Menus.

This doctorate is dealing with composition / visualisation tools for real and synthetic 3D scenes, in a telecommunication context. Recent advances in the virtual reality domain are not able now to process very large data bases. In particular, VRML2 objects are currently send globally, without client/server 3D protocols. But high end 3D services on networks need a constant dialog on the line, in order to send only the parts of the data bases which are really usefull for the users, according to his geometric position in the scene. This research aim to : a - Make analysis of actual algorithms of scalability. b - Make analysis of 3d modelisation, included multi-scale representation. c - Introduce ROI (regions of interest) notion in the scene, to optimize the representation of 3d objects. d - Define and realize an algorithm which generate multiscale geometry adapted to the networks context., La réalité virtuelle représente aujourd'hui une technologie à part entière puisqu'elle autorise la simulation, la navigation et l'interaction avec un univers sensoriel synthétisé de toutes pièces. Les potentialités offertes par la réalité virtuelle ont été très bien perçues lorsque les ordinateurs graphiques ont été capables d'assurer un rendu des images à une cadence interactive. De plus, l'augmentation des capacités des machines coïncide aujourd'hui avec un développement vertigineux des réseaux, ce qui décuple littéralement le champ d'application de la réalité virtuelle. Plusieurs difficultés subsistent toutefois pour développer les services de télécommunications associés : le volume des données est considérable, l'affichage est coûteux en calculs et la nature des données nécessite une prise en compte spécifique dans le contexte client-serveur. Si l'on ajoute à cela l'inégalité des capacités des terminaux et la variabilité des réseaux, on obtient une synthèse du triple challenge de la thèse : le stockage, la transmission et la visualisation de scènes 3D complexes. On pourrait aussi résumer la problématique en endossant le temps d'une phrase, le rôle d'un opérateur de télécommunication : "quels que soient : le terminal, le volume de données à transmettre et le débit du réseau, l'utilisateur doit pouvoir visualiser à tout moment une image attractive". Ce mémoire relève le défi sous la forme de briques technologiques susceptibles de s'assembler pour composer un moteur de transmission et d'affichage de scènes 3D en réseau. Il propose des solutions correspondant à un schéma courant en codage de l'information audiovisuelle : simplification, approximation, et codage échelonnable. Il reste cependant une spécificité propre à la 3D : la visualisation. En effet, il est d'une part plus coûteux de projeter un polygone à l'écran plutôt que d'afficher un pixel, et d'autre part le point de vue hautement variable d'une caméra influence sensiblement la pertinence des données transmises. Le premier chapitre, introductif, fournit une compréhension naturelle de la problématique et les trois autres suivent logiquement l'ordre des opérations appliquées sur les scènes 3D : la simplification et l'approximation, le codage et la visualisation. Plus précisément, les maillages composant les objets d'une scène sont simplifiés par fusion d'arête et approximés par minimisation de volume. Ils sont ensuite encodés par une technique de conquête sur les arêtes exploitant les valences des sommets. L'échelonnabilité est, quant à elle, obtenue sur les positions par une technique apparentée aux plans binaires de raffinement. Le codage des textures est adressé par intégration d'une technique développée au sein du laboratoire, cette dernière combinant la transformée en cosinus discrète et les éléments finis sur une hiérarchie de maillages triangulaires. Sur le terminal, la visualisation dépendant du point de vue est assurée par une technique de reconstruction adaptative des surfaces fonctionnant par subdivision successive des régions d'intérêt et des silhouettes. Nous montrons qu'une telle reconstruction s'applique en cours de transmission et s'adapte aisément à la puissance graphique d'un terminal.

La matière organique (MO) remplit de multiples fonctions dans les systèmes agro-pastoraux ouest-africains. Or l'offre en ressource organique y diminue depuis plusieurs décennies. Afin d'estimer la viabilité d'un terroir agro-pastoral dans le sud du Sénégal, les bilans (stocks et flux) du carbone (C), de l'azote (N) et du phosphore (P ; assimilable seulement dans le sol et noté POD) y ont donc été établis.Le terroir choisi était organisé en auréoles, avec une intensification croissante des pratiques de la périphérie (auréole de brousse) vers le village (champs de case).Les stocks dans le système sol-plante étaient de 54,7 tC, 2,63 tN et 43,5 kgP ha-1 dans les jachères âgées, soit des croîts respectifs de 97, 29 et 251 % par rapport aux cultures de brousse (l'augmentation ayant lieu essentiellement dans la biomasse végétale). Les stocks mesurés dans le sol des champs de case étaient supérieurs à ceux des cultures de brousse, essentiellement dans l'horizon 0-10 cm. Cependant, la faible réponse globale des stocks de carbone des sols sableux à la jachère et à la fumure ne peut être interprétée qu'en réévaluant le rôle bio-thermodynamique joué par le carbone dans l'intégrité des agroécosystèmes locaux.Les stocks moyens sur le terroir contrôlables par l'homme furent estimés à 29,7 tC, 1,52 tN and 28,6 kgP ha-1 en 1997. Le carbone était stocké surtout dans le sol. Elevage, récoltes et collecte de bois ont représenté respectivement 59, 27 et 14 % des prélèvements de carbone dans le terroir. Grâce à eux, des flux importants de carbone ont été établis vers les champs de case (3,8 tC ha-1 an-1), et les pertes minérales globales ont été estimées à 4 kgN et 1 kgP ha-1 an-1. Le terroir était donc proche de l'équilibre minéral.Mais selon la dynamique démographique actuelle, la perte de carbone pourrait atteindre 0,38 tC ha-1 an-1, et la demande en carbone doubler durant les 30 prochaines années. Sans intensification des pratiques, ceci remettrait en cause la viabilité du système.

Pour répondre à la demande sociale, les forestiers doivent gérer des peuplements de plus en plus complexes (mélangés en espèces et irréguliers en âge), pour lesquels les modèles classiques ne sont plus suffisants. Pour améliorer ces modèles, il est nécessaire de mieux connaître le fonctionnement de l'écosystème forestier. L'objectif de cette thèse est de montrer comment l'analyse de la structure spatiale, c'est à dire de la façon dont les arbres sont disposés en forêt, couplée avec des modèles dendrométriques et de modèles d'écologie théorique, peut nous aider à mieux comprendre et modéliser ces peuplements forestiers complexes.Dans ce mémoire je présente quelques exemples de questions écologiques pour lesquelles la prise en compte de la structure spatiale apporte des éléments de réponse. J'ai utilisé le formalisme des processus ponctuels, et plus particulièrement la fonction de Ripley K(r), pour analyser des peuplements réels et simuler des peuplements virtuels. Ces outils ont été utiles pour décrire les peuplements, pour concevoir, utiliser et évaluer des modèles. J'ai par exemple proposé un modèle spatialisé de la mortalité lors des tempêtes dans la réserve de la Tillaie, et j'ai évalué différents modèles d'éclaircie sur le dispositif de Lamotte-Beuvron. Sur le dispositif du Beau Poirier, l'utilisation conjointe de modèles dendrométriques et de modèles d'écologie théorique m'a permis d'étudier la survie du chêne dans le mélange chêne et hêtre, et a apporté des éléments de réponse à la question plus générale de la survie en mélange d'une espèce moins compétitive. A moyen terme, l'analyse de la structure spatiale pourrait jouer un rôle important dans l'évolution des modèles dendrométriques, et en particulier dans la réflexion sur les données et les dispositifs, dans la prise en compte du compartiment sol, et dans le couplage avec des modèles d'écologie théorique pour faciliter le passage de l'échelle de l'arbre à l'échelle du peuplement.

Les méthodes de Monte-Carlo sont souvent utilisées pour la résolution des problèmes neutroniques. La grande dimension du problème et la complexité des géométries réelles rendent, en effet, les méthodes numériques traditionelles difficiles à implémenter. Ces méthodes sont relativement faciles à mettre en oeuvre mais ont le défaut de converger lentement, la précision du calcul étant en 1/racine(n) où n est le nombre de simulations.De nombreuses études ont été menées en vue d'accélérer la convergence de ce type d'algorithme. Ce travail s'inscrit dans cette mouvance et vise à rechercher et décrire des techniques d'accélération de convergence facilement implémentables et automatisables. Dans cette thèse, nous nous intéressons à des méthodes d'échantillonage préférentiel. Ces techniques classiques pour les équations de transport utilisent des paramètres qui sont usuellement fixés de façon empirique par des spécialistes. La principale originalité de notre travail est de proposer des méthodes qui s'automatisent facilement. L'originalité de l'algorithme tient d'une part à l'utilisation d'un échantillonage préférentiel sur la variable angulaire (biaisage angulaire), utilisé en plus de l'échantillonage de la variable de position, d'autre part en la description d'une technique de calcul explicite de tous les paramètres dans la réduction de variance. Ce dernier point permet l'automatisation quasi-complète de la procédure de réduction de variance.

Avant d'aborder un terrain nouveau, l'étudiant ou le chercheur découvre la région par le biais de lectures dont certaines lui donneront peut être une vision déformée de la situation. Ainsi, dans certains textes sur Madagascar, ses habitants, ses forêts ou son agriculture, nous avons retrouvé les mêmes discours sur la disparition de la forêt, l'érosion des sols et le cercle vicieux qui englobe la dégradation de l'environnement et la crise du développement.Le tableau dressé par ces textes présente des forêts brûlées par des populations en accroissement rapide : les forêts tropicales humides de l'est de Madagascar qui regorgent de richesses naturelles partent en fumée, en particulier à cause des paysans pratiquant la riziculture sur brûlis (essartage). Cette activité consiste à défricher et à brûler une parcelle de forêt pour cultiver du riz pluvial pendant un ou deux ans, avant que le terrain soit abandonné et que l'agriculteur parte brûler ailleurs.Les mêmes textes avancent que, dans un contexte de grande pauvreté, des agriculteurs de plus en plus nombreux ne survivent que par l'essartage. La pauvreté et l'incapacité des agriculteurs face à la situation gênent le développement d'alternatives à l'essartage, comme la riziculture irriguée. Avec la croissance démographique, les durées des jachères diminuent, les sols s'épuisent et l'érosion s'aggrave. Telle est la vision de la côte est de Madagascar propagée par certains écrits.Notre découverte de la région de Mananara à Madagascar a bouleversé la vision à priori donnée par ces textes. Les collines n'étaient pas dénudées mais étaient couvertes par de grandes étendues d'arbres plantés (des girofliers et des caféiers). La transparence de l'eau des rivières dénotait un transport de sédiments et une érosion assez faibles. Outre les bas-fonds entièrement aménagés en rizières, des terrasses rizicoles étaient visibles sur les collines et des techniques originales de riziculture étaient appliquées. Leur présence contrastait nettement avec les discours sur l'absence d'alternatives à l'essartage.Un autre fait marquant de l'observation de la région de Mananara est lié à la densité de population. Alors que l'accroissement démographique est considéré comme un fléau dans certains discours sur l'environnement, nous avons découvert que les zones les plus peuplées sont celles où les paysages ressemblent le moins aux visions catastrophiques.Cette confrontation entre différentes lectures des paysages nous a conduit à vouloir étudier la dynamique du paysage. En supposant que la démographie joue un rôle dans la construction du paysage, une question émerge : quel est ce rôle ?L'hypothèse est que les actions des agriculteurs, bâtisseurs du paysage, dépendent de la situation dans laquelle ils évoluent et qu'il existe des facteurs expliquant la construction du paysage. La situation économique locale, comme les prix des produits agricoles ou l'enclavement, a probablement une influence sur les paysages, de même que les politiques foncières ou forestières. Peut-on mettre en évidence des relations entre la construction du paysage et le contexte ? Plus généralement, quel est le rôle de la démographie et du contexte politique, économique ou social dans la dynamique environnementale ? Le contexte est défini comme l'ensemble des facteurs exogènes à un décideur qui influencent sa décision. Il comprend à la fois les facteurs exogènes à un groupe social qui influencent les décisions individuelles (les lois, les prix, le marché du travail,) et les facteurs qui régissent les interactions entre les individus au sein du groupe (les relations sociales, les règles d'actions collectives,).A partir de cette observation de terrain et des interrogations qui l'ont suivie, une question spécifique de recherche s'est progressivement construite. Après un aperçu des théories relatives aux relations entre population et environnement, la formation de la question de recherche sera présentée. Elle concerne le rôle de la démographie et du contexte économique, politique ou social dans la construction des paysages ruraux et s'applique à la région de Mananara. Nous voulons montrer que l'évolution démographique est un moteur de la construction du paysage et que le contexte oriente cette construction.L'application de la question de recherche au terrain a conduit au développement d'un itinéraire méthodologique à plusieurs échelles. Des résultats de terrain seront présentés. Enfin, une comparaison avec d'autres sites et une réflexion sur la méthode seront proposées.

Soixante-dix-sept lots de matières premières (MP) (10 de blé, 10 de triticale, 5 de seigle, 5 d'orge, 7 de maïs, 6 de sorgho, 3 de farine basse de blé, 4 de remoulage de blé, 3 de son de blé, 7 de corn gluten feed, 4 de tourteau de colza, 4 de tourteau de tournesol et 9 de tourteau de soja) ont fait l'objet d'une caractérisation analytique et d'une mesure de digestibilité iléale des acides aminés (AA) sur des porcs, mâles castrés, pesant entre 35 et 100 kg, et préparés en anastomose iléo-rectale termino-terminale. La digestibilité iléale vraie (DIV) de l'azote (N) et des AA de chaque lot de MP a été calculée en corrigeant la digestibilité iléale apparente de l'excrétion endogène basale. Cette dernière a été mesurée au moyen d'un aliment protéiprive. La digestibilité iléale réelle (DIR) des AA des lots de céréales, de tourteau de colza et de tourteau de soja a été calculée après détermination de l'excrétion endogène totale d'AA par régression linéaire multiple.L'excrétion endogène basale d'azote est en moyenne de 1.14 g/kg MSI. L'animal en est le principal facteur de variation.En moyenne, la DIV de l'N des céréales se situe entre 77% pour le seigle et 87-89% pour le blé, le triticale, et le maïs. Celle des issues de meunerie passe de 94% pour les farines basses à 70% pour les sons. Celle du corn gluten feed varie de 62 à 75%, selon le lot. Elle est de 74% pour le tourteau de colza, 81 % pour le tourteau de tournesol et 88% pour le tourteau de soja. La DIV des AA des issues de meunerie, du corn gluten feed et du tourteau de soja peut être prédite à partir de leurs teneurs en fibres insolubles et/ou du pourcentage d'azote lié au résidu NDF (NNDF).En moyenne, l'excrétion endogène spécifique d'N se situe entre 1.1 et 2.1 g/kg MS pour les céréales. Elle est de 3.6 et 7.9 g/kg MS pour, respectivement, le tourteau de soja et le tourteau de colza. Pour la plupart des matières premières, l'excrétion endogène spécifique d'N augmente significativement avec la teneur en fibres insolubles. Toutefois, plus l'animal est léger, plus il semble sensible à une augmentation de la teneur en fibres insolubles, et en particulier en ligno-cellulose, du régime. Par ailleurs, la fibre de type blé serait plus stimulante que la fibre de type orge. Des équations de prédiction de l'excrétion endogène spécifique d'N en fonction de la teneur en ADF (Acid Detergent Fibre) du lot de matière première et du poids de l'animal sont proposées.En moyenne, la DIR de l'azote est supérieure à 95% pour le blé, le triticale et le maïs, elle est de 94% pour le tourteau de soja, 91 % pour le sorgho, 88% pour l'orge, 84% pour le seigle et 86% pour le tourteau de colza.

L'éco-conception est, depuis peu, une nouvelle problématique, que l'entreprise pourrait bien prendre en compte pour en tirer, à terme, un avantage concurrentiel. C'est concevoir des produits en ayant considéré, dès leur phase de conception, tous les impacts environnementaux qu'ils pourront engendrer sur l'ensemble de leur cycle de vie. Les équipes projet ont besoin de s'organiser pour s'approprier le paramètre environnement nécessitant de nouvelles connaissances liées à de nombreuses incertitudes. L'objectif principal de ces travaux était donc d'aider à construire la cohérence entre un processus deconception et des outils à disposition des équipes. Il s'est agi de : comprendre les diverses acceptionspossibles de cette nouvelle forme de conception, identifier les principaux enjeux qu'elle représente pour une entreprise, observer les modes d'organisation au sein de sociétés pionnières dans ce domaine etrechercher les outils disponibles. Après proposition d'un modèle de processus d'éco-conception où il importe d'insérer les questions d'environnement dans une démarche de conception "classique", nous nous sommes attelés à la classification, la description et la critique de divers outils du panel actuellement à disposition des équipes. Nous avons ainsi identifié deux grandes catégories : certains, dits d'évaluation environnementale(qualitative ou quantitative), et d'autres, dits d'amélioration, permettant aux équipes d'avancer dans la recherche de nouvelles solutions d'éco-conception. D'autres outils encore existent en matière de sensibilisation, de communication et de choix de stratégies. Chacun d'eux devra être employé par un utilisateur approprié, disposant des connaissances requises, des moyens d'exploiter les résultats obtenus, et ce, durant certaines phases pertinentes du processus de conception. Une étude de terrain chez Philips a permis de constater que la mise à l'épreuve d'un outil d'évaluation environnementale est compromise si les enjeux demeurent incompris et les résultats inexploitables par l'équipe projet. A partir d'un engagement fort de la direction, les équipes ont besoin d'apprendre progressivement pour s'approprier une nouvelle démarche ; au cours de celle-ci, elles pourront utiliser des outils simples, pragmatiques, qu'elles sauront exploiter pour progresser et s'améliorer.

Le phénomène de radoucissement d'une roche est étudié à partir de l'observation des modes de localisation des déformations. A partir d'essais de compression triaxiale sur un grès de Fontainebleau, on caractérise à la fois de comportement pré-localisation et la formation des bandes de cisaillement. Les conditions d'essais sont optimisées par un choix adapté de la géométrie de l'échantillon (élancement, taille, forme) et des conditions à l'interface roche-plateau. On montre que le frettage à l'interface modifie l'allure des courbes contraintes-déformations et affecte le mode de rupture. Les caractéristiques de bandes de cisaillement (orientation et épaisseur) sont également modifiées par le frettage. Une technique anti-frettage par lubrification de l'interface est utilisée et validée. L'effet de la présence d'un fluide interstitiel est étudié. On montre que la loi de contrainte effective de Terzaghi est vérifiée dans le cas des essais réalisés en conditions drainées. Les phases de fissuration des échantillons correspondant au seuil de microfissuration, au seuil de dilatance et au seuil de localisation sont identifiées. Le problème du contrôle expérimental de la phase post-pic est également discuté. Les observations de bandes de cisaillement montrent que l'épaisseur et l'angle d'orientation de la bande par rapport à la contrainte principale mineure ont tendance à diminuer quand on augmente la pression de confinement. La microstructure des bandes est étudiée à partir de microphotographies obtenues au microscope électronique à balayage (MEB) et à la loupe binoculaire. L'évolution de la porosité et de la granulométrie dans la zone de localisation est quantifiée. Sous faible pression de confinement, on observe un phénomène de dilatance à l'intérieur et à proximité de la bande caractérisé par une augmentation de la porosité. A forte pression de confinement, on observe un phénomène de dilatance à proximité de la bande et de contractance au co eur de la bande caractérisé par une intense fragmentation des grains et une réduction importante de la porosité. Un modèle de comportement élastoplastique du second-gradient avec écrouissage et radoucissement pour le grès de Fontainebleau est développé. La phase d'écrouissage est étalonnée sur la phase pré-localisation des essais triaxiaux. Le comportement radoucissant est évalué de façon indirecte à partir d'une analyse de l'épaisseur des bandes de cisaillement. (Résumé de l'auteur)

La vérification automatique de l'identité d'une personne est utilisée dans beaucoup d'applications telles que l'accès à des services automatisés et à des endroits protégés (banques,....). Un facteur important, qui limite le développement de ces services, est la nécessité de diminuer la probabilité d'intrusion par des imposteurs (ce qu'on appelle le taux de fausses acceptations: FA), tout en minimisant la probabilité d'être rejeté pour les clients (ce qu'on appelle le taux de faux réjets: FR). Une possibilité pour relever ce défi est d'utiliser plusieurs "procédés d'identification" (souvent appelés modalités) différents, et de les combiner ou de les fusionner. L'utilisation d'un "mot de passe" ou d'une carte avec numéro d'identification personnel (PIN) est une modalité de vérification bien connue et très populaire. Malheureusement, on peut oublier ce PIN ou le "perdre" et, en plus, la seule chose que l'on vérifie vraiment est la connaissance du bon numéro. Une autre approche consiste à utiliser des modalités dites biométriques, qui se basent sur la mesure de certaines caractéristiques biologiques de personnes (empreintes digitales, visage, parole,....). L'être humain utilise d'ailleurs la vision et le signal vocal, lorsqu'il est confronté à ce même problème de reconnaissance. L'avantage intrinsèque de ces modalités biométriques est qu'elles sont "liées" à l'individu (on ne peut pas les perdre). Parmi les modalités biométriques les plus utilisées, on trouve tout d'abord le signal vocal (vérification du locuteur). Cette méthode de vérification est déjà bien connue, mais souffre de quelques désavantages majeurs. Un de ces désavantages est la variabilité dans le temps des caractéristiques d'un même locuteur (variabilité intra-locuteur). Pour intégrer cette variabilité fondamentale et pour assurer la robustesse des méthodes traditionnelles de vérification de locuteur, il faut obligatoirement effectuer des séances d'entraînement relativement longues et répetées dans le temps, ce qui ne rend pas cette méthode très conviviale. Si on diminue la durée ou la fréquence des séances d'entraînement, on dégrade ipso facto les performances de ce genre de méthodes. Un autre désavantage est le risque d'un enregistrement du signal de parole à des fins d'imposture. Une des possibilités attractives pour amméliorer les performances des méthodes de vérification d'identité à faible niveau d'entraînement, tout en préservant la convivialité, est de ne pas se baser uniquement sur la parole, mais d'y inclure également d'autres informations (modalités), de préférence indépendantes (afin de maximaliser l'apport d'information). Une des autres modalités possibles est sans aucun doute la vision. L'identification basée sur le visage peut évidemment utiliser des caractéristiques biométriques aussi bien de face (distance entre les yeux et la bouche,etc....) que de profil. La vue de face permet en outre de localiser les lèvres et de suivre leurs mouvements, et donc d'utiliser la synchronisation entre les lèvres et la parole. Pour améliorer les résultats obtenus par une seule modalité, on peut combiner plusieurs d'entre elles, ce qui implique l'application de techniques de fusion de données. Ces techniques sont souvent classées dans trois catégories différentes, basées respectivement sur l'utilisation de modèles physiques, de procédés d'inférence et de méthodes cognitives. Les modèles physiques utilisent la simulation et l'estimation. Les techniques d'inférence comprennent entre autres les méthodes statistiques (Bayes, Dempster-Shafer), les méthodes de clustering, les réseaux de neurones, les méthodes par vote et les méthodes de reconnaissance de formes. Enfin les stratégies cognitives se regroupent surtout autour de la logique floue et des systèmes experts. L'objet de cette thèse est d'explorer différentes techniques de fusion de données en mettant l'accent sur les techniques d'inférence.

Le but de ce travail est de développer des méthodes spécifiques pour l'acquisition et la reproduction d'images numériques de très haute qualité colorimétrique. Pour parvenir à ce but, il est nécessaire de maîtriser toute la chaîne du traitement de l'information couleur. La première partie de cette étude porte plus spécifiquement sur le problème de la caractérisation colorimétrique des scanners et des imprimantes, en nous référant à un espace colorimétrique indépendant : l'espace CIELAB. L'algorithme proposé pour la caractérisation colorimétrique d'un scanner est le suivant : une mire de couleurs standardisée est d'abord numérisée, puis la réponse RVB du scanner est comparée avec les valeurs colorimétriques CIELAB de chaque échantillon de la mire. A partir de ce jeu de données, nous modélisons la réponse du scanner par une méthode de régression polynomiale d'ordre 3. Une des originalités de notre approche est d'optimiser directement dans l'espace CIELAB, sans passer par l'intermédiaire de l'espace CIEXYZ : l'erreur ainsi minimisée correspond assez bien à l'erreur visuelle. Nous avons ensuite elaboré une méthode originale pour la caractérisation colorimétrique d'une imprimante couleur. Elle met en oeuvre des techniques de géométrie algorithmique 3D permettant la conversion de tout point de couleur spécifié dans l'espace colorimétrique CIELAB, en un point dans l'espace de couleurs CMJ propre à l'imprimante. Elle prend aussi en compte le problème des couleurs non imprimables. Nous construisons deux structures tridimensionnelles partitionnant l'espace en deux ensembles de tétraèdres, la structure interne et la structure externe. La structure interne couvre l'ensemble des couleurs reproductibles par l'imprimante, appelé color gamut, et l'union des deux structures couvre entièrement le domaine de définition de l'espace CIELAB. Ces structures nous permettent de déterminer facilement si une couleur est à l'intérieur où à l'extérieur du solide des couleurs, d'appliquer tout type de procédé de gamut mapping si nécessaire, et puis de calculer par interpolation tétraédrique non-uniforme les valeurs CMJ correspondantes. Nous établissons ainsi le modèle inverse de l'imprimante. Dans une deuxième partie, pour atteindre une précision et une fidélité des couleurs encore plus grandes, nous avons mené une étude sur l'acquisition d'images multispectrales à l'aide d'une caméra numérique professionnelle et d'un ensemble de filtres chromatiques sélectionnés. Ainsi nous pouvons reconstruire en chaque pixel la réflectance spectrale du point de la surface de l'objet imagé en ce pixel. Dans cette étude nous proposons plus particulièrement des méthodes nouvelles pour la caractérisation spectrale du système d'acquisition d'images, ainsi que pour la sélection d'un ensemble de filtres. Cette sélection est optimisée pour un ensemble donné : caméra, illuminant, et réflectances spectrales. Nous atteignons ainsi une très bonne qualité spectrale et colorimétrique. En particulier nous démontrons que l'estimation des couleurs d'une scène sous n'importe quel illuminant est nettement meilleure en utilisant des images multispectrales, qu'avec une approche classique basée sur des images couleur.

Diplôme : Dr. Ing.; Because of its biologie origin, wood is a very variable composite. The aim of this work is the understanding of the variability of mechanical and shrinkage properties of oak by a deterministic approach that takes into account the spatial distribution of the components and their intrinsic properties. Realized at the annual ring scale, this approach requires two kinds of data and needs the development of specific tools : * The morphology specifies the components (ray cells, fiber. .. ) and describes their spatial distribution inside the representative volume (the annuai ring) of the material. A numerical imaging device, using Xray attenuation principle, has been developed in order to perform images of the structure. * The microscopie properties of the main components. Within the context of this work, we are interested by mechanical and shrinkage properties. So, two types of microscopie samples areprepared within each component: - On the one hand, micro tensile tests under microscope are performed. The comparison of images at different stress levels permits to obtain elastic properties (Young modulus and Poisson's ratio) for each kind of tissue. - On the other hand, other samples are placed in a specifie climatic chamber which is installed inside the previous X-cay imaging device. Images are performed at different humidity rates. A specifie process permits to compare them and calculates the swelling coefficients of the sample simultaneously in two directions. Finally, the use of a numerical tool, MorphoPore, permits to connect ail these data in order to calculate the macroscopic properties of annual rings. A numerical mesh is built from the image provided by the X-ray device and the measured microscopie properties are injected in the calculation. The possibilities of this tool are presented with few examples Especially, this approach permits to separate the influences of genetic parameters, as the specific structural characteristics, and of growth parameters as silviculture or station. For example, we propose to quantify the influence of growth speed of a tree on mechanical and shrinkage properties of its wood.; Issu de l'activité biologique de l'arbre, le bois est un matériau composite aux propriétés fortement variables; caractéristique importante qui limite son utilisation. Le travail de cette thèse se situe dans le cadre d'une approche déterministe visant à comprendre la variabilité observée sur les propriétés mécaniques et de retrait du bois de chêne en fonction ae l'organisation de sa structure et des propriétés microscopiques de ses composantes (rayons ligneux, fibre ...). Réalisée à l'échelle de l'accroissement annuel, cette approche requiert deux grand types de données qui ont nécessité la mise en place d'une chaine d'outils spécifiques: * la morphologie qui définit les éléments structuraux (rayons ligneux, fibres ...) et leur distribution spatiale au sein du volume représentatif du matériau. Cette description est obtenue grâce au développement d'un dispositif d'imagerie numérique basé sur le principe de l'atténuation d'un rayonnement X. * les propriétés microscopiques des principaux éléments constitutifs du plan ligneux du chêne. Dans le cadre de cette étude, où les propriétés mécaniques et de retrait sont au centre de nos préoccupations, deux types d'échantillons microscopiques (quelques centaines de micromètres) sont préparés au sein de chacun des constituants: - les premiers sont sollicités en traction grâce à une machine d'essai placée sous un microscope. La comparaison d'images de la structure à différents niveaux de stress permet d'accéder à des propriétés élastiques (modules d'Young, coefficients de Poisson) pour chacun des tissus considérés. - les seconds sont disposés dans une chambre climatique placée au sein du dispositif d'imagerie X précédemment développé. La comparaison d'images réalisées à différents états hydriques permet, sans contact, d'accéder aux coefficients de gonflement des éprouvettes, simultanément dans deux directions. Enfin l'utilisation d'un outil numérique d'homogénéisation, MorphoPore, permet d'assembler ces connaissances afin de calculer les propriétés macroscopiques d'accroissements annuels. Les images de la morphologie issues du banc d'imagerie X sont alors la base d'un maillage numérique; les propriétés microscopiques des différents tissus qui y sont injectées étant issues essentiellement des mesures expérimentales. Les potentialités de l'outil sont présentées au travers de quelques cas. En particulier, cette approche permet de distinguer les influences de paramètres génétiques tel que le plan ligneux, de ceux liés à la croissance de l'arbre tels que la sylviculture ou la station. A titre d'exemple, nous citerons la quantification de l'influence de la vitesse de croissance d'un arbre sur les propriétés mécaniques et de retrait du bois.

La notion de preuves en programmation logique est examinée à deux niveaux différents. D'un point de vue externe, la "théorie classique" de la programmation logique est complètement formalisée dans le calcul des constructions inductives. Après avoir envisagé le problème de la définition de fonctions partielles dans un système dans lequel seules les fonctions totales sont représentables, l'unification est obtenue en réutilisant une preuve formelle existante portant sur un sur-ensemble des termes. Les propriétés fondamentales des SLD-résolution sont alors formalisées. Le niveau de détail imposé par la mécanisation des preuves considérées a mis en relief la complexité cachée de certaines preuves: le mécanisme de renommage est traité de manière explicite, transformant ainsi certaines certitudes théoriques en réalités. D'un point de vue interne, les preuves SLD,finies ou infinies, sont comparées à celles que l'on peut obtenir, par induction ou par co-induction, à partir des clauses d'un programme logique vues comme des règles d'inférence. Dans le cas fini la correspondance est complète ("ce que calcule un programme est prouvable") tandis que dans le cas infini, certains objets non calculables sont toutefois prouvables. Les propriétés classiques des définitions co-inductives et la comparaison de certaines dérivations infinies à des termes de preuve d'un type co-inductif, se révèlent utiles tant pour expliquer les résultats d'incomplétude d'approches existantes que pour définir une sémantique valide et complète pour une classe de dérivations infinies (précisement celles qui ne construisent pas de termes infinis).(résumé de l'auteur)

La première partie de ce travail est consacré à la démonstration d'un théorème d'existence et d'unicité de la solution du système de Maxwell dans le cas général, où les coefficients sont des tenseurs symétriques définis positifs, qui dépendent d'un façon non régulière de la variable d'espace. Dans ces conditions, le milieu de propagation pourrait être aussi bien isotrope qu'anisotrope. Dans la seconde partie, nous nous sommes intéressés à l'étude et au développpement de plusieurs méthodes numériques dans un domaine isotrope où les coefficients peuvent être discontinus; nous avons étudié deux méthodes de type volumes finies, une basé sur un calcul de flux décentrés, et l'autre basée sur un calcul de flux centrés. Nous avons également adapté une méthode d'éléments finis dite Galerkin Discontinue, et enfin une méthode hybride volumes finies / différences finies avec une étude de stabilité de cette dernière. Pour des raisons géométriques, nous avons choisi les éléments du maillage comme volumes d'intégration. De nombreuses validations et comparisons numériques ont montré que ces méthodes sont bien adaptées au cas hétérogène. Néanmoins, il semble que la méthode volumes finis avec flux centrés et une discrétisation temporelle de type saute-mouton est la plus optimale en terme de compromis entre qualité des résultats et le coût de calcul.

La modélisation de dispositifs tels que les tubes à décharge ou les diodes à vide soumises à un potentiel harmonique repose sur les équations de Vlasov-Maxwell ou de Vlasov-Poisson en régime périodique. Des résultats dans le cas périodique semblent inexistants. D'autre part, ces régimes sont très difficilement atteints lors de simulations numériques. Le but de ce travail a été d'étudier théoriquement et numériquement les régimes périodiques en transport de particules chargées soumises au champ électro-magnétique. Dans un premiers temps nous présenterons les équations de Maxwell sous forme conservative ainsi que le caractère hyperbolique de ce système. Le deuxième chapitre traite de l'approximation numérique utilisée pour la résolution du système de Maxwell. Il s'agit d'un schéma explicite de type volumes finis centrés aux noeuds. Après une étude de stabilité du schéma de discrétisation en espace (le beta-gama schéma), nous nous sommes intéressés au couplage des équations de Vlasov et de Maxwell. Nous montrons des résultats d'existence et d'unicité pour la solution faible périodique dans une ou plusieurs dimensions de l'espace. Ensuite nous avons proposé une nouvel méthode (MAL) pour la résolution numérique des équations différentielles avec des termes source périodiques afin d'accélérer la convergence vers les régimes périodiques. Après une partie consacré à une étude théorique sur un modèle simplifié ID, cette méthode a été étendue au système de Vlasov-Maxwell. Nous montrons l'efficacité d'une telle méthode à travers les nombreux cas test présentés.

L'emploi d'inclusions de renforcement pour la construction d'ouvrages de géotechnique s'est largement diversifié depuis une trentaine d'années. On s'intéresse principalement dans ce mémoire aux tunnels boulonnés (radialement et en front de taille) et aux fondations profondes (groupes et radiers de pieux, réseaux de micropieux). Si des méthodes de dimensionnement à la rupture ont été proposées pour ces différents types d'ouvrages, les calculs en déplacement sont aujourd'hui encore peu abordés. L'approche numérique classique par éléments finis s'avère en effet inadaptée : le nombre d'inclusions employées et leurs dimensions caractéristiques très petites vis à vis de celles de la structure entière conduisent à des problèmes numériques de taille rédhibitoire. Le modèle multiphasique de matériau renforcé développé dans ce travail est une approche alternative de type "milieu équivalent". Il s'agit d'un modèle purement macroscopique, dans lequel on considère superposées en chaque point une particule de matrice (sol ou roche) et autant de particules de renforcement qu'il y a de directions de renforcement. Après une introduction bibliographique, les équations du mouvement du modèle sont construites dans le deuxième chapitre par la méthode des puissances virtuelles (seuls les efforts de traction-compression sont pris en compte dans les inclusions). Utilisant un cadre thermodynamique, les lois de comportement sont obtenues dans le domaine élasto-plastique. Le lien avec les méthodes classiques d'homogénéisation permet de donner un contenu mécanique précis aux différentes variables de description. Le troisième chapitre est consacré à la définition puis à la résolution analytique de problèmes multiphasiques. Le quatrième décrit la mise en oeuvre par éléments finis. Après l'introduction des outils classiques nécessaires à la résolution numérique en élasto-plasticité, on étend le formalisme au cas multiphasique adhérent, puis général. Le modèle adhérent est implémenté dans un code de calcul nouveau baptisé CASTOR. Le cinquième chapitre présente la validation du code CASTOR par comparaison à des solutions analytiques, à d'autres modèles numériques, à des résultats expérimentaux et à des mesures sur ouvrage réel. Les analyses montrent à la fois la pertinence du modèle multiphasique pour les problèmes traités et les gains considérables en temps de calcul permis par CASTOR. Le dernier chapitre présente enfin deux extensions du modèle adhérent. D'une part, le choix de cinématiques distinctes par phase (modèle général) permet de rendre compte d'effets d'échelle dans la structure. D'autre part, la prise en compte d'efforts de flexion dans les inclusions est possible. Des comparaisons avec des calculs directs par éléments finis montrent la pertinence de ces modèles et leur aptitude à rendre compte de phénomènes hors de portée de l'homogénéisation classique.

Cette thèse est consacrée à l'étude de la couverture à temps discret des options européennes. On a étudié la convergence du risque résiduel et sa vitesse de convergence sous la probabilité risque neutre ou la probabilité risque initiale. Pour cela, une condition générale est donnée, vérifiée par beaucoup d'actifs contigents dont Call et Put, sous laquelle on a la vitesse de convergence du risque quadratique. On a étudié également la couverture dans le cadre multi-dimensionnel, où les résultats sont un peu moins généraux, mais suffisants pour la version multi-dimensionnelle du modèle Black-Scholes.On a comparé deux sortes de couvertures approchées, la couverture basée sur la formule de couverture exacte et la couverture qui minimise le risque quadratique. Le résultat montre qu'elles sont asymptotiquement équivalentes.

Ce travail a pour but de proposer une méthode de modélisation et de segmentation du cortex en IRM qui soit adaptée aux utilisations en électroencéphalographie (EEG) et en magnétoencéphalographie (MEG). La complexité du cortex a nécéssité le développement de modèles mathématiques spécifiques. Les contributions de la thèse se situent donc à deux niveaux : au niveau théorique avec le développement d'un modèle discret à la fois volumique et surfacique reposant sur les complexes cellulaires, l'étude de ses propriétés, et le développement d'une méthodologie de segmentation prenant en compte ses caractéristiques ; et au niveau applicatif avec l'utilisation de ce modèle sur des IRM tridimensionnelles pour des applications en EEG et en MEG. L'étude des aspects algorithmiques, imposé par le volume de données, a également constitué une partie importante du travail.

Avec les échographes classiques, le médecin explore un volume à partir de plans de coupe. Il intègre ensuite les informations volumiques en coordonnant les images obtenues et les positions de la sonde. Les techniques d'échographie tridimensionnelle récupèrent directement les données volumiques, qui peuvent ensuite être exploitées de manière plus ou moins automatique. L'objectif de cette thèse est de permettre l'évaluation clinique des techniques ultrasonores tridimensionnelles, notamment en ce qui concerne l'exploration de la région thyroïdienne. Pour ce faire, nous avons développé un système qui repère les mouvements de la sonde échographique pendant que l'opérateur explore le volume étudié. Deux systèmes de repérages ont été testés : un bras mécanique et un capteur électromagnétique. Dans une première étape, nous avons étudié les problèmes de calibrage et la précision du repérage dans les conditions d'utilisation. Les caractéristiques des données ultrasonores rendent le problème de la visualisation des données tridimensionnelles particulièrement difficile. Nous proposons une méthode interactive pour obtenir des images tridimensionnelles réalistes et estimer le volume des structures étudiées. Les images obtenues facilitent alors l'échange d'informations entre l'opérateur et le chirurgien ou le patient. Nous présentons enfin deux méthodes de segmentation pour améliorer la visualisation des données dans deux situations précises. En ce qui concerne la région thyroïdienne, la segmentation semi-automatique de la carotide facilite la localisation des adénomes. En obstétrique, un algorithme de détection des parois la cavité utérine permet d'améliorer la visualisation du foetus.

L'objectif de cette thèse est d'étudier numériquement la contrôlabilité exacte et la stabilisation rapide de multistructures flexibles composées de poutres d'Euler-Navier-Bernoulli. On utilise la méthode HUM de J.-L. Lions (resp. une variante proposée par V. Komornik) qui s'exprime directement au niveau continu et qui fournit un algorithme constructif de lois de contrôle frontière en boucle ouverte (resp. fermée) permettant de contrôler exactement (resp. de stabiliser de façon arbitrairement rapide) ces multistructures. On applique une méthode de superposition modale pour calculer le contrôle approché et on propose différentes méthodes pour calculer la réponse approchée de la poutre. L'étape fondamentale de notre méthode de discrétisation consiste à calculer avec une grande précision le grammien de contrôlabilité (resp. de stabilisabilité), terme celf de la méthode, en définissant une forme très faible des termes de bords discrets qu'ils contiennent. En boucle fermée, une formulation dite semi-très faible a été introduite ; elle permet de définir une méthode d'approximation stable pour le contrôle en déplacement. Le taux de décroissance exponentielle est indépendant de la discrétisation retenue et s'avère toujours deux fois plus grand que celui prédit par Komornik. Des résultats théoriques en cours d'établissement semblent d'ailleurs montrer que, sous certaines hypothèses, on peut effectivement démontrer cette propriété. Etant donné que nous voulons construire des lois réalistes du point de vue mécanique, on applique la méthode HUM pour construire des contrôles réguliers et on propose une régularisation de la loi de Komornik. Après une étude numérique approfondie de ces deux lois, on les appliquera aux treillis de poutres d'Euler-Navier-Bernoulli en utilisant les mêmes algorithmes constructifs et les mêmes techniques d'approximation, tout en élargissant la classe des actionneurs applicables. Une condition suffisante sur l'horizon de contrôlabilité et la disposition des actionneurs pour que de telles multistructures soient contrôlables exactement, est que le grammien de contrôlabilité vérifie une inégalité d'observabilité. Cela revient à obtenir une estimation de la constante de coercivité du grammien de contrôlabilité (resp. de stabilisabilité) qui permet de mesurer l'efficacité du contrôle exercé. C'est à partir de cette observation que F. Bourquin a proposé un test numérique discriminant qui donne une information sur la contrôlabilité exacte (ou la non-contrôlabilité exacte) des multistructures sur lesquelles s'exercent les contrôles HUM. On vérifiera la validité de ce test en comparant les conclusions qu'il donne, quand on l'applique à différents treillis de poutres d'Euler-Navier-Bernoulli, aux résultats théoriques de J. Lagnese, G. Leugering et E.J.P.G. Schmidt.

De nombreuses études, menées depuis les années 70 en France et à l'étranger, ont démontré l'importance de la pollution des rejets urbains de temps de pluie et leur impact sur le milieu naturel. Elles ont abouti par ailleurs au constat d'une aggravation de la pollution des eaux pluviales dans le cas des réseaux unitaires par rapport aux réseaux séparatifs. Cette aggravation, qui ne peut s'expliquer uniquement par l'apport des eaux usées de temps sec, pourrait être due à la remise en suspension des dépôts constitués dans le réseau ou encore à une différence de qualité des eaux de ruissellement entre les zones périurbaines où se situent généralement les réseaux séparatifs et les centres villes drainés par des réseaux unitaires. Mon travail de thèse a visé à mettre en place, au niveau d'un bassin versant urbain situé en centre ville et drainé par un réseau d'assainissement unitaire, un dispositif expérimental permettant le suivi de la qualité des eaux urbaines aux différents niveaux du cycle de l'eau dans la ville. Il a permis la caractérisation fine de la pollution des différents types d'eaux produites par le bassin versant (eaux usées de temps sec, eaux de ruissellement, eaux pluviales unitaires), l'évaluation de la contribution respective des trois sources de pollution (eaux usées, eaux de ruissellement et remise en suspension des dépôts en réseau) à la pollution des eaux pluviales en réseau unitaire et l'étude de l'évolution de la qualité des effluents au cours de leur transfert en réseau. Le bassin versant expérimental du Marais, d'une surface de 42 ha, est situé sur les 3ème et 4ème arrondissements de Paris. Il se démarque par sa situation dans un centre ville dense, par son réseau de mesure très complet et par l'attention particulière qui a été portée à l'élaboration du dispositif expérimental. L'originalité du travail effectué réside en particulier dans l'étude des différents types d'eaux urbaines, en 21 points de mesures différents (11 toitures, 3 cours, 6 chaussées, 1 exutoire de réseau unitaire), avec des procédures expérimentales homogènes et élaborées avec soin. Dans le cadre de la campagne de mesure, une soixantaine d'événements pluvieux a été étudiée, en terme de MES, MVS, DCO et DBO5, sur tout ou partie des sites de mesure. Une vingtaine d'événement a été étudiée en terme de métaux et une douzaine en terme d'hydrocarbures. De plus, la répartition de la pollution au cours de l'événement pluvial et la distribution des particules par classes de vitesses de chute ont été étudiés pour une trentaine d'événement pluvieux, à l'exutoire et pour une partie de ces événements pour les eaux de ruissellement de chaussée.

Nous étudions une propriété de correction de programmes écrits dans un langage parallèle. Cette propriété est une équivalence sémantique entre le programme parallèle et sa version séquentielle, que nous définissons. Le langage que nous considérons, outre des structures séquentielles usuelles (boucles, branchements conditionnels), comporte des boucles parallèles et des synchronisations par événements. L'objet principal de cette thèse est de démontrer un théorème qui assure cette propriété de correction, sous un certain nombre d'hypothèses, principalement une condition de préservation des dépendances de données. Ces hypothèses portent seulement sur la sémantique de la version séquentielle : autrement dit, en vertu de notre résultat, vérifier la correction d'un certain programme parallèle se ramène à vérifier un certain nombre de propriétés de sa seule version séquentielle. Par ailleurs, nous esquissons une extension de ce résultat, par l'introduction de sections critiques, envisageant alors une version affaiblie (c'est-à-dire généralisée) de notre propriété de correction. (Résumé de l'auteur).

Nous étudions quelques problème mathémathiques posées par la modélisation d'écoulements de fluides visqueux incompressibles autour d'un obstacle borné, dans l'approximation stationnaire et pour un fluide au repos à l'infini. On dispose alors de modèles classiques avec les systèmes d'équations aux délivrées partielles de Stockes (linéaire) et de Navir-Stokes (non-linéaire), ici posés dans de domaines extérieurs. La prémière partie est consacrée au problème de Stokes. On y discute l'existance et l'unicité des solutions avec une croissance ou une décroissance donnée à l'infini grâce à l'utilisation d'espaces de Sobolev avec poids. Nous étudions aussi, dans le même cadre fonctionnel, quelques propriétés des champs de vecteurs à divergence nulle. Les résultats sont établis tout d'abord dans l'espace entier, puis dans un domaine extérieur. Le seconde partie est dédiée aux équations stationnaires de Navier-Stokes dans les domaines estérieurs. Nous y prouverons, en dimensions trois, des résultats de régularité des solutions faibles de ce problème qui permettent de vérifier la condition de repos à l'infini. En dimension deux, on détaille les propriétés asymptotiques d'une famille de solutions vérifiant certaines conditions de symétrie. Grâce à approche différente basée sur le théorème de point de Banach, nous obtenons, en dimention trois et pour des données suffisamment petites, l'existence et l'unicité d'une solution qui décroît rapidement et établissons un développement asymptotique de celle-ci.

Nous étudions divers problèmes mathématiques et numériques posés par la modélisation de la fabrication de l'aluminium par électrolyse (procédé Hall-Héroult) De nombreux phénomènes physiques entrent en jeu : écoulements magnétohydrodynamiques (MHD) et multiphasiques, phénomènes thermiques, réactions électrochimiques, aimantation. La première partie consiste en une présentation de ces phénomènes; nous nous consacrons ensuite essentiellement à la MHD. La deuxième partie est dédiée à l'étude théorique de systèmes d'équations aux dérivées partielles modélisant certains aspects de l'électrolyse de l'aluminium. Nous prouvons l'existence de solutions faibles pour le système de la MHD incompressible avec densité, viscosité et conductivité électrique variables. Nous étudions ensuite un système MHD simplifié consistant en un couplage entre les équations de Navier-Stokes transitoires et les équations de Maxwell stationnaires. Nous nous intéressons enfin au comportement en temps long d'un système de deux fluides incompressibles non miscibles séparés par une interface libre. L'objet principal de la troisième partie est d'étudier des méthodes numériques pour les équations de la MHD. La question que nous abordons dans un premier temps est de nature plus générale : nous traitons d'un problème de vitesses parasites pouvant survenir dans la simulation d'un écoulement incompressible soumis à des forces extérieures. Nous illustrons ce phénomène par plusieurs exemples et proposons une manière de l'atténuer. Nous nous intéressons ensuite à deux méthodes pour la résolution numérique d'un problème de magnétostatique. L'une d'elle repose sur la notion de matrice d'influence. Puis, nous présentons quelques manières de traiter le couplage entre les équations de Maxwell et les équations de Navier-Stokes dans le système de la MHD. Nous étendons enfin à la MHD les techniques d'éléments finis stabilisés de type "streamline diffusion. [Résumé de l'auteur]

Cette thèse s'attache à l'étude de la détection des changements du thème bâti, par comparaison automatique d'une base de données à un couple de photographies aériennes, en vue d'éviter l'examen visuel par un opérateur d'une partie des scènes traitées. La démarche adoptée propose une comparaison géométrique de la base de données avec les extractions 3D issues de l'appariement d'un couple d'images récent, et tente d'en assurer la fiabilité par une modélisation de l'incertitude des données utilisées. L'extraction d'information 3D sur le couple d'images fait l'objet d'une approche formelle qui conduit à la proposition d'un algorithme original permettant la mise en concurrence de solutions contradictoires, et la qualification des points extraits en 3D par une probabilité qui reflète l'ambiguité de la décision. Cette probabilité est utilisée conjointement à une modélisation sommaire de l'incertitude des données topographiques pour construire des indicateurs de changement dans le cadre de la théorie des croyances de Dempster-Shafer. Les modèles proposés sont évalués par rapport à des données réelles, tant en ce qui concerne la modélisation de l'appariement elle-même, que l'ensemble de la modélisation de l'incertitude, dont l'apport à la détection des changements est étudié dans le cadre du contrôle de l'emprise planimétrique du bâti de la Base de Données Topographiques nationale française.

La disponibilité des images radar à ouverture synthétique ouvre la possibilité de cartographier des zones du globe difficilement accessibles, et généralement peu visibles par les systèmes satellitaires optiques du fait d'une couverture nuageuse souvent importante. C'est le cas des régions tropicales et équatoriales, régions du globe qui sont aussi très mal cartographiées. L'objectif de la thèse est de proposer un procéde de reconstruction à partir d'images radar donnant accès à des informations altimétriques des surfaces terrestres. Face au succès de deux grandes méthodes de reconstruction du relief, l'interférométrie et la radargrammetrie, nous exploitons en détails dans nos travaux une troisième méthode, la radarclinométrie. Son principal avantage est de permettre le calcul de données altimétriques à partir d'une seule et unique image SAR. Notre procédé de restitution développé comporte deux phases principales, une phase d'intégration suivie d'une phase dite corrective qui consiste en une restauration markovienne, permettant de vérifier la condition de continuité des surfaces du terrain. Les reliefs résultant de ce procédé sont ensuite largement évaluées qualitativement et quantitativement, par des moyens très divers fonction des données de référence utilisées. La dernière étape du travail porte sur la vérification de deux principales hypothèses, portant l'une sur le modèle de rétrodiffusion choisi et l'autre sur la connaissance de la radiométrie d'un sol de référence. Cette vérification donne alors lieu au développement de plusieurs méthodes d'estimation. La thèse a permis d'apporter des solutions originales pour le développement de la radarclinométrie. Elle permet d'obtenir, au prix de coûts humains et informatiques modestes, des reliefs de bonne qualité visuelle, sur des régions du globes, telles que la Guyane française, pour lesquelles les deux autres méthodes de restitution se soldent souvent par un échec.

Membre du Jury: SILLION, Florence et THIRIA, Sylvie et COUTIERE, Antoine et DREYFUS, Gérard et GALLINARI, Patrick et PERSONNAZ, Léon; Le travail présenté dans ce mémoire traite de l'évaluation, à l'aide de réseaux de neurones, de l'état de santé financière de collectivités locales ou d'entreprises. Dans un premier temps, nous rapprochons cette évaluation d'un problème de classification ; nous expliquons pourquoi ce type de problème peut être avantageusement résolu avec des méthodes statistiques de classification comme les réseaux de neurones. Les chapitres suivants présentent et définissent plus précisément les concepts de la classification, les méthodes usuelles de classification, les réseaux de neurones ainsi que l'apprentissage de ceux-ci. Dans les applications envisagées, l'individu à classer (collectivité locale ou entreprise) peut être décrit par une très grande quantité de variables (données comptables, fiscales, socio-économiques, etc) ; ce constat nous a conduit à étudier les méthodes de sélection de modèles. Nous proposons une méthode statistique originale de sélection des meilleures variables descriptives, puis de définition du modèle neuronal. La dernière partie de ce mémoire concerne les applications industrielles de ces travaux ; la première concerne l'analyse financière des collectivités locales,la seconde l'analyse financière des entreprises. L'apport orignal de cette étude concerne trois domaines : - Sélection de variables : nous ajoutons une variables aléatoire aux autres variables descriptives afin de distinguer celles qui sont réellement pertinentes. - Sélection de modèles : nous utilisons la méthode précédente pour sélectionner les seuls neurones utiles dans un réseau de neurones à une couche cachée. - Classification : nous inversons la formule de Bayes pour estimer les fonctions densité de probabilité avec des approximateurs. En ce qui concerne l'analyse financière des entreprises, ce travail a débouché sur une application opérationnelle à la Caisse des Dépôts et Consignations depuis 1995.

Les superprocessus sont des processus de markov a valeurs mesures. Ils sont caracterises par un processus markovien sous-jacent et un mecanisme de branchement spatial. lorsque le mecanisme de branchement est restreint a un domaine de l'espace, appele ensemble de catalyse, on parle alors de superprocessus avec catalyse. Dans le premier chapitre nous rappelons la construction du super-mouvement brownien avec catalyse, puis nous etablissons des proprietes de continuite trajectorielle. Nous demontrons egalement que hors de l'ensemble de catalyse, le super-mouvement brownien possede une densite aleatoire solution de l'equation de la chaleur. Dans le deuxieme chapitre nous etudions l'image du super-mouvement brownien a l'aide d'un processus a valeurs trajectoires, appele serpent brownien. Enfin dans le troisieme chapitre nous etablissons, a l'aide du serpent brownien et d'une methode de subordination, des resultats sur la dimension de hausdorff du support des superprocessus avec un mecanisme de branchement general, ainsi que des resultats d'absolue continuite., NIL

Ce travail a consisté en la présentation et la validation d'une nouvelle méthode ayant pour thème la simulation de la propagation d'ondes. Le problème analysé est celui de la diffraction d'ondes en régime harmonique par des obstacles tridimensionnels quelconques. Pour modéliser ces phénomènes, nous nous sommes intéressés aux équations intégrales. La méthodes proposée a pour objectif de les utiliser à hautes fréquences en réduisant la complexité du calcul et surtout en stockage mémoire. Son originalité réside en une approche en deux temps de la solution cherchée. Dans un premier temps, on utilise une discrétisation microlocale. Dans un second temps, on propose une transformation par ondelettes. L'approche microlocale, qui repose sur l'usage systèmatique d'une localisation en espace et en direction de propagation, conduit à inverser des matrices creuses mais très mal conditionnées. Pour surmonter cette difficulté, nous aovns considéré la seconde approche qui consiste à opérer un filtrage par ondelettes. Ces approximations se sont avérées particulièrement efficaces pour diminuer le remplissage et la taille des matrices issues de la résolutions d'équations intégrales.Le développement et la mise au point d'un code ont été effectués au CERMICS-INRIA Sophia-Antipolis. La vérification de la validité de notre code s'appuie sur des calculs de surface équivalente radar. Des résultats numériques encourageants sont présentés pour des obstacles convexes et non-connexes.La méthode est ensuite étendue aux opérateurs pseudo-différentiels et Fourier-intégraux. Ils interviennent dans le cas de milieux hétérogènes et anisotropes.

Ce travail a consisté essentiellement à l'élaboration d'un nouveau solveur des équations de Maxwell dans le domaine temporel et pour des maillages non structurés, ainsi qu'au développement de logiciels bidimensionnel et tridimensionnel. Cette méthode est issue d'une technique de volumes finis largement utilisés en mécaniques des fluides et développée au CERMICS et à l'INRIA Sophia-Antipolis. L'avantage principal de la méthode proposée est la construction assez immédiate et à faible coût en dimension trois d'espace de schémas explicites décentrés du troisième ordre à la fois en temps et en espace; les maillages considérés sont de type éléments finis non structurés. Nous présentons dans un premier temps les équations de Maxwell sous forme conservative, le caractère hyperbolique du système de Maxwell, ainsi que la méthode numérique utilisée. La seconde partie est plus particulièrment axée sur des calculs de surface équivalente radar. De nombreux cas tests numériques de validation en deux et trois dimensions y figurent. Un solveur de Rieman exact adapté aux milieux hétérogènes et aux fortes variations d'indices de matériaux a également été développpé et la parallélisation de l'algorithme a été réalisé à la fois sur des architectures SIMD et MIMD. Enfin, un couplage des équations de Vlasov et Maxwell pour la modélisation du transport de particules chargées dans les champs électromagnétiques a également été réalisé., none

Thesis, Le but principal de cette thèse est de traiter l'évaluation des options américaines dans un modèle de diffusion avec sauts et de développer les méthodes numériques permettant de calculer des prix. Elle comprend d'abord une présentation de ce modèle et des discussions des formules de prix. Puis une formule quasi-explicite d'évaluation du prix dans le cas où l'échéance est infinie (i.e.: "put perpétuel") est établie. Le chapitre 3 et le chapitre 4 présentent un méthode de calcul du prix du put américain fondé sur les inéquations variationnelles (I.V.). Nous montrons que le prix de l'option américaine coïncide avec la solution d'une I.V. Nous nous intéressons aux problèmes de l'existence, de l'unicité et des propriétés de régularité de la solution de l'I.V. nous étudions ensuite l'approximation de la solution de l'I.V. En localisant le problème, nous nous ramenons à une I.V. définie dans un intervalle borné de R, qui est ensuite discrétisée par la méthode des différences finies. Dans un cadre général, R. Glowinsky, J.L. Lions er R. Trémolières ont étudié les schémas de discrétisation des inéquations variationnelles et montré des théorèmes de convergence sous une hypothèse de coercivité assez forte. Cette hypothèse n'est pas vérifiée dans notre problème et le principal résultat de ce chapitre est un théorème de convergence forte, qui semble nouveau, même dans le cas d'un modèle sans sauts. Dans le chapitre 5, nous proposons des formules approchées quasi-explicites s'inspirant de travaux sur le modèle de Black-Scholes. Dans un premier temps, nous généralisons la méthode de Mac Willan, puis nous donnons une formule exprimant le prix du put américain à l'aide du prix critique. Enfin, le dernier chapitre présente les courbes de volatibilité, les algorithmes de résolution du problème discrétisé, l'implémentation des méthodes d'approximation et des résultats numériques.

Parmi les différentes méthodes permettant de résoudre les équations de Maxwell harmoniques pour les problèmes de diffraction d'onde, la méthode des éléments finis de frontière [1] offre la particularité de permettre une résolution exacte tout en prenant parfaitement en compte les conditions de radiation à l'infini. De plus, seule la frontière des objets doit être maillée. La figure 1 représente les différentes étapes d'un tel calcul : à gauche se trouve le maillage surfacique d'un avion furtif, au milieu sont représentés les courants surfaciques (du moins leur partie réelle) issus de l'illumination par une onde plane, à droite enfin se trouve le champ lointain diffracté par l'avion dans un plan horizontal.Le système linéaire à résoudre est malheureusement plein, ce qui rend difficile la résolution de problème pour des objets de diamètre supérieur à quelques longueurs d'onde. L'utilisation de la méthode multipôle rapide [2], en conjonction avec un solveur itératif comme GMRES [3], permet de repousser les limites et de traiter des cas de calcul beaucoup plus volumineux [4].En collaboration avec EADS-CCR, nous avons développé une implémentation parallèle haute performance de la méthode multipôle rapide qui nous a permis de résoudre des problèmes de diffraction d'ondes électromagnétiques par des structures de taille jamais atteinte auparavant. Par exemple, un avion comme celui représenté ci dessus illuminé par une onde plane de fréquence 1 GHz conduit à la résolution d'un système linéaire plein d'ordre 10 puissance 6. Cette résolution, quasiment irréalisable sans méthode multipôle, prend désormais 19 heures sur une station de travail. Des calculs portant sur plusieurs dizaines de millions d'inconnues ont également été réalisés sur des calculateurs parallèles.

Ce travail s'inscrit dans une thématique de recherche sur l'étude des opérateurs pseudo-différentiels sous représentations diffusives ; l'intégration fractionnaire est un exemple devenu classique d'opérateurs diffusifs.Le première partie consiste en la mise en place des représentations diffusives à temps discret. Certains filtres non-relationnels, notamment les différences frationnaires, sont une agrégation continue de dynamiques purement amorties. Les représentations diffusives s'appliquent à toutes les discrétisations de l'intégration fractionnaire y compris celles pour lesquelles la fonction de transfert n'est pas connue analytiquement. Les filtres diffusifs peuvent être réalisés par un système de dimension infinie. Cette structure est un cadre adapté à l'approximation par un filtre relationnel, à l'analyse asymptotique aux temps longs et à l'élaboration d'un critère de dissipativité.La deuxième partie consiste à appliquer ces outils pour l'étude des couplages formés de filtres diffusifs et de filtres rationnels positifs. L'application d'un critère de Nyquist prouve la stabilité énergétique. Ces couplages sont en fait la somme d'une partie entière et d'une partie diffusive, ce résultat de décomposition montre que certains couplages sont stables EBSB (entrée-bornée, sortie-bornée). La dissipativité de la réalisation diffusive ainsi que le lemme de Kalman-Yacubovich-Popov montrent notamment la stabilité interne de ces couplages ; une démonstration originale du caractère asymptotique de la stabilité interne est ainsi proposée. Les approches utilisées pour prouver ces stabiblités permettent une analyse asymptotique aux temps longs.

La présente thèse compare deux modèles proie-prédateur avec les dynamiques temporelles desystèmes observés en laboratoire ou sur le terrain. Le premier modèle suppose que la réponsefonctionnelle dépend uniquement de la densité des proies, et présente donc les caractéristiquesdes modèles où les abondances sont contrôlées "de haut en bas". Au contraire, le secondmodèle considère que la réponse fonctionnelle dépend du ratio entre densité de proies et densité de prédateurs, et inclut donc une régulation des abondances "de bas en haut".L'analysemathématique de ce modèle ratio-dépendant fait apparaître des dynamiques de bord riches avecde multiples attracteurs, dont l'un est l'origine (extinction des deux populations). La différencemajeure entre les deux modèles réside dans leurs prédictions sur la réponse d'un système àl'enrichissement: déstabilisation, et augmentation de l'abondance à l'équilibre du prédateuruniquement dans le modèle proie-dépendant, stabilité inchangée et augmentation de l'abondanceà l'équilibre des proies et des prédateurs dans le modèle ratio-dépendant. La comparaison de cesdeux modèles avec le modèle verbal PEG (décrivant la dynamique planctonique dans les lacs)montre que tous deux peuvent rendre compte de cette dynamique si des changements saisonnierssont introduits dans les valeurs d'un ou plusieurs paramètres. Nous comparons quantitativementles deux modèles avec différents types de séries temporelles de systèmes proie-prédateurpar la méthode du maximum de vraisemblance. Les données concernant des protozoaires oudes arthropodes (en laboratoire) sont en général mieux décrites par le modèle proie-dépendant.Pour l'interaction phytoplancton-zooplancton, les deux modèles conviennent aussi bien l'un quel'autre. Le fait d'utiliser les deux modèles peut alors permettre de détecter parmi les prédictionscelles qui sont sensibles à la prédateur-dépendance et, éventuellement, d'orienter des recherchessupplémentaires.