Nous désignons par D l'anneau des germes à à l'origine d'opérateurs différentiels linéaires à coefficients analytiques. Nous étudions les résolutions libres minimales de D-modules, introduites par M. Granger, T. Oaku et N. Takayama. Plus précisément nous considérons des modules admettant une V - filtration le long d'une hypersurface lisse, et les résolutions minimales sont adaptées à cette filtration. Nous nous intéressons particulièrement aux rangs d'une telle résolution minimale, appelés nombres de Betti, ce sont des invariants du module. En premier lieu, nous donnons des résultats généraux : nous ramenons le calcul des nombres de Betti à une situation d'algèbre commutative et nous définissons les résolutions minimales génériques. Ensuite, nous considérons une singularité d'hypersurface complexe f = 0 et le module N = D x , t Fs introduit par B. Malgrange, dont la restriction le long de t=0 fournit la cohomologie locale algébrique du faisceau des fonctions analytiques à support dans f = 0. Le module N est naturellement muni de la V -filtration le long de t = 0, nous étudions les nombres de Betti correspondants. Ces nombres sont des invariants analytiques pour l'hypersurface f = 0. Nous les calculons pour f une singularité isolée quasi homogène ou un monôme. Lorsque f est à singularité isolée, nous caractérisons la quasi-homogénéité en termes des nombres de Betti.

Un espace de Banach spectral p-adique est un espace de~Banach p-adique muni d'une algèbre de fonctions analytiques à valeurs dans un corps complet et algébriquement clos C. Un espace de Banach-Colmez est un espace de Banach spectral qui s'obtient par extensions et quotients à partir de C et Qp. Ces espaces forment une catégorie abélienne, qui est naturellement munie de fonctions additives « dimension » et « hauteur » ; on retrouve ainsi une démonstration du théorème « faiblement admissible implique admissible » (Colmez-Fontaine, 2000). De plus, il existe une sous-catégorie pleine qui admet une filtration canonique par les pentes de l'action du Frobenius, décroissante et indexée par les rationnels positifs.

L'objet de cette thèse est le développement de méthodes variationnelles pour l'étude des solutions presque-périodiques au sens de H. Bohr et au sens de Besicovitch de quelques classes d'équations différentielles ordinaires du second ordre à retard. Pour cela on utilise le Calcul des Variations en Moyenne Temporelle. Dans un premier temps on étudie une classe d'équations différentielles du type neutre, puis une classe d'équations différentielles à retard fini, enfin on s'intéresse à une classe d'équations différentielles à retard infini.

Dans cette thèse on étudie la géométrie systolique des variétés de Bieberbach. La \emph{systole} d'une variété riemannienne compacte et non simplement connexe $(M^n,g)$ est l'infimum des longueurs des courbes fermées non contractiles; le \emph{rapport systolique} est le quotient $(\mathrm{systole})^n/\mathrm{volume}$. Un résultat fondamental de Gromov assure que si $M^n$ est essentielle, il existe une constante $c(M)$ strictement positive telle que, pour toute métrique $g$ sur $M^n$: $Vol(M,g) \geq c(M) Sys(M,g)^n$. Les surfaces compactes autres que $S^2$ sont essentielles, et le théorème de Gromov est une généralisation profonde des mêmes résultats pour le tore $T^2$ (C. Loewner), pour le plan projectif (M. Pu) et pour la bouteille de Klein (C. Bavard). Pour ces variétés la constante $c(M)$ est bien connu mais en dimension supérieure, on ne connait pratiquement rien en dehors de l'existence de cette constante. Nous nous intéressons aux variétés de Bieberbach de dimension 3, c'est à dire aux variétés compactes de dimension 3 qui portent une métrique riemannienne plate, qui ne sont pas des tores et démontrons que les métriques plates ne sont pas optimales pour le rapport systolique.

Cette thèse se décompose en deux parties qui correspondent à deux aspect de la cryptologie avec d'une part la conception de nouvelles méthodes de chiffrement et d'autre part la cryptanalyse des systèmes existants. La première partie est consacrée à l'étude des polynômes de permutation. Après avoir introduit les propriétés élémentaires de ces objets mathématiques, nous tenterons de donner un aperçu aussi large que possible des différentes familles connues. Nous verrons aussi quelle est la répartition des polynômes de permutation. Nous détaillerons ensuite plusieurs situations où ces polynômes interviennent en cryptologie. En particulier, nous développerons le lien avec les fonctions APN. La seconde partie traite de la cryptanalyse d'un système de chiffrement classique: le générateur par combinaison. Après avoir rappelé les bases théoriques nécessaires à l'étude de ces systèmes ainsi que les techniques de cryptanalyse existante, nous présenterons nos résultats. L'attaque de ces systèmes se décompose en deux phases: une phase de précalcul, puis la phase active de l'attaque. Nous proposerons pour chacune de ces deux étapes des améliorations.

Dans cette thèse, on étudie deux modèles décrivant l'évolution d'un bassin sédimentaire sous une contrainte sur le taux d'érosion. Ces modèles sont obtenus par l'application de la loi de conservation de masse sur le flux de matières, ce qui conduit à l'équation de Darcy ou à l'équation de Darcy-Barenblatt selon l'expression du flux choisie parmi deux expressions possibles d'après les géologues. L'équation de Darcy-Barenblatt est obtenue de celle de Darcy en ajoutant un terme de diffusion. En outre, la contrainte d'érosion maximale est implicitement contenue dans la formulation du modèle de Darcy-Barenblatt mais pas dans celle de Darcy en dimension 2. Après la présentation de ces modèles dans l'introduction de la thèse, la première partie est consacrée au modèle de Darcy-Barenblatt. On a obtenu un résultat d'existence d'une solution par une méthode de point fixe de Schauder-Tikhonov. Ensuite, on a montré un résultat de régularité en utilisant des résultats de Meyers et de Necas sur les équations elliptiques à coefficients höldériens, ce résultat de régularité est propre à une dimension inférieur ou égale à 2. La première partie se termine par la démonstration d'un résultat d'unicité de la solution. Le modèle de Darcy est étudié dans la deuxième partie de la thèse, on a obtenu une solution du problème discrétisé en temps, mais en dimension 2 d'espace le passage à la formulation continue fait apparaitre des produits de deux convergences faibles et soulève des difficultés théoriques non surmontées. En dimension 1, on a obtenu une solution continue pour le cas de la sédimentation marine en résolvant un problème à frontière libre de type Bernoulli d'évolution.

L'étude didactique porte sur l'enseignement secondaire vietnamien des statistiques dans ses liens potentiels avec les concepts de probabilité. Elle part de deux constats, le premier de nature épistémologique et le second de nature didactique :<br />- il existe un corpus des savoirs en statistique inférentielle qui caractérise mathématiquement les liens entre statistiques et probabilités <br />- les deux systèmes d'enseignement, vietnamien et français diffèrent profondément puisque statistiques et probabilités sont enseignées séparément au Vietnam et ces savoirs sont absents des programmes alors qu'en France plusieurs réformes récentes ont inscrit dans les programmes certains de ces savoirs au travers de notions comme la fluctuation d'échantillonnage ou l'adéquation d'une distribution statistique à une loi probabiliste. <br />L'articulation d'une analyse épistémologique et d'une analyse institutionnelle développe la problématique de l'étude dans deux questions successives : quel effet a la coupure constatée entre statistiques et probabilités sur le rapport institutionnel à des « objets-candidats pour les liens statistiques-probabilités » au Vietnam aussi bien du côté enseignant que du côté élève ? Est-il possible de faire vivre dans les conditions actuelles de l'enseignement vietnamien quelques uns de ces objets-candidats ? Chacune des questions est travaillée via un dispositif expérimental : la première à travers un questionnaire aux élèves et aux enseignants vietnamiens et la seconde dans une ingénierie didactique réalisée dans une classe de lycée vietnamien.

Dans cette thèse, on s'intéresse à la compréhension qualitative de systèmes d'EDP de type FitzHugh Nagumo. Elle est basée sur les propriétés excitable et oscillante du système d'EDO de type FitzHugh Nagumo lorsqu'on varie la valeur d'un paramètre. Après avoir analysé les propriétés du système d'EDO, on contruit des systèmes d'EDP par couplage de Réaction Diffusion ou opérateur des ondes. La simulation numérique des systèmes montre l'émergence de patterns complexes pertinents en biologie et physiologie. D'un point de vue mathématique, cela correspond à des attracteurs non triviaux, et divers théorèmes y sont montrés.

La détection et la segmentation de formes dans les images à partir d'un échantillon nécessitent de combiner une analyse statistique des données à une analyse morphologique de l'image. L'analyse statique a pour objectif un calcul local de la similarité de l'image au modèle ; l'analyse morphologique vient compléter ce dispositif en permettant la prise en compte de l'information géométrique pour finaliser les étapes de détection et de segmentation. Les images étudiées sont des images multivaluées : images couleur, images multimodalité ou pile d'images émergeant d'une analyse multiéchelle d'une image scalaire... Le passage de l'image scalaire à l'image multivaluée pose des difficultés fondamentales, notamment pour l'analyse morphologique qui requiert de disposer d'un ordre total sur les valeurs manipulées. Contrairement aux scalaires, deux vecteurs ne sont pas comparables. La plupart des opérateurs définis dans le cas scalaire ne trouvent pas d'équivalent immédiat dans le cas vectoriel. Travailler à partir d'un échantillon permet de déverrouiller la situation, chaque élément de l'image multivaluée pouvant être ordonné selon sa similarité à l'échantillon. Sous réserve d'une relation univoque entre les vecteurs et leur rang dans l'espace des similarités, tous les opérateurs définis pour les images scalaires peuvent alors êtres étendus aux images vectorielles. Des applications sur les images couleur et sur des images médicales sont présentées. Une librairie "Open Source" (vmorph) a été réalisée afin détendre les opérateurs de morphologie mathématique aux vecteurs sur la base de nos travaux.

Le travail présenté ici traite de l'interaction évolutive en temps entre un fluide incompressible et une structure élastique et s'attache à construire une modélisation mathématique rigoureuse qui conduit à une mise en oeuvre numérique efficace même dans le cas tridimensionnel. Le fluide est modélisé par l'équation évolutive de Stokes et la structure est supposée linéairement élastique. Deux modèles mathématiques pour la résolution découplée du problème fluide structure sont présentés. Ces modèles sont bien posés et par l'intermédiaire des éléments finis mixtes pour la discrétisation en espace et des différences finies pour la discrétisation en temps permettent l'écriture d'un algorithme de résolution d'implémentation relativement aisée fournissant le déplacement et la vitesse de la structure, la vitesse d'écoulement, la pression du fluide et les forces d'interface. Les résultats numériques sont très satisfaisants.