Dans le stockage d'énergie, les alternatives aux énergies fossiles sont peu nombreuses. Le stockage d'énergie dans un condensateur, permet d'atteindre de grande puissances électriques, mais pour une densité d'énergie trop faible. La présente thèse à pour objectif la compréhension des nano-céramiques ferroélectriques afin d'augmenter leur densité d'énergie et de se diriger ainsi vers un super-condensateur céramique. Nous avons développé dans un premier temps un modèle par champs effectif moyen du système core-shell. Une fois introduit dans l'énergie libre de Landau, ce modèle donne une idée de la densité d'énergie d'un système ferroélectrique donné. Les calculs - sur quelques pérovskites courantes - indiquent que la densité d'énergie reste relativement faible. Néanmoins nos calculs montrent que l'on peu optimiser le stockage d'énergie dans de telles céramiques en enrobant des grains de forme allongée comme des disques ou des fils. En outre, ce modèle phénoménologique permet d'expliquer de nombreuses mesures expérimentales sur les céramiques, y compris dans le cas ou s'ajoute de la conductivité et de la relaxation de Maxwell-Wagner. Nous nous sommes tournés par la suite vers une modélisation ab-initio : l'Hamiltonien effectif. La modélisation de nano-système core-shell de BaTiO3 a montré la présence d'un paramètre d'ordre particulier : le moment toroïdale. Ce paramètre d'ordre peut impliquer un comportement diélectrique différent. Introduit dans une description phénoménologique de type Landau, ce dernier est responsable de la disparition de la phase orthorhombique dans BaTiO3. La synthèse de nanoparticules de BaTiO3 de formes cubiques et homogènes, nous a permis de faire une série de mesure. Les mesures MET, RAMAN, RX, diélectriques sur les poudres et les céramiques, suggèrent la présences de transitions de phases générées par la présence d'un paramètre d'ordre similaire à celui observé dans modélisation ab-initio.

Les aérosols sont les principaux vecteurs des polluants dans l'atmosphère, et sont au coeur de nombreuses études en raison des effets qu'ils peuvent avoir sur la santé humaine et l'environnement. Ces aérosols et polluants associés vont par la suite quitter le compartiment atmosphérique soit par dépôt, soit par transformation lors de réactions chimiques. Une fois déposés, les polluants vont contribuer à la pollution des eaux par des processus de lessivage sur les surfaces. En milieu urbain, la problématique de pollution des eaux de ruissellement et de l'impact sur les milieux aquatiques est étudiée depuis plusieurs décennies. L'objectif de cette thèse est d'améliorer l'estimation de la contribution du dépôt atmosphérique à la pollution globale d'un petit bassin versant urbain nantais (Pin Sec). A cette fin, une méthode innovante de mesure du dépôt sec atmosphérique est utilisée ; elle prend en compte les différentes surfaces urbaines (tuiles, bitume, enduits de façade etc.) et repose sur l'utilisation d'un traceur naturel des aérosols, le Béryllium 7. Les micropolluants (métaux, pesticides et HAP) ont été caractérisés pendant une durée d'un an. Le suivi a montré que ce bassin est faiblement pollué et que les pratiques d'utilisation des pesticides ont fortement diminué. Nous avons également montré la grande influence de la nature des surfaces sur le flux de dépôt sec. De plus, il s'avère que les flux calculés par cette méthode innovante sont nettement inférieurs à ceux généralement rapportés dans la littérature. La contribution du dépôt sec métallique est particulier beaucoup plus faible (Zn : 30%, Cu : 52%, Pb :73% en moyenne annuelle).

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Dans cette thèse, nous nous intéressons aux schémas de codage et de décodage source-canal conjoint des contenus multimédia. Nous montrons comment la redondance laissée par le codeur vidéo peut être exploitée pour réaliser un décodage robuste des séquences transmises sur un lien radio-mobile bruité. grâce au schéma de décodage conjoint proposé, le nombre de paquets corrompus est significativement réduit au prix d'une très légère augmentation du débit. Nous appliquons ensuite ce schéma de décodage robuste à latransmission par descriptions multiples sur une architecture mixte Internet et radio-mobile. Le décodage source-canl conjoint des paquets reçus permet de corriger les erreurs de transmission et d'augmenter ainsi le nombre de paquets utilisés par le décodeur pour compenser les paquets perdus. L'efficacité de ce schéma est étudiée par rapport à un schéma classique basé sur les décisions dures du canal et sur un code correcteur d'erreurs introduisant le même niveau de redondance. Une deuxième partie de la thèse est consacrée à l'étude de schémas de codage source-canal conjoint basés sur une transformation redondante. Deux schémas d'estimation ont été proposés. Dans le premier, nous exploitons la redondance structurée introduite et le caractère borné du bruit de quantification pour construire un estimateur cohérent corrigeant les erreurs de transmission. Dans le deuxième schéma, nous appliquons l'algorithme de propagation de croyances pour évaluer les distributions a posteriori des composantes du signal d'entrée, à partir de sorties bruitées du canal. Nous appliquons alors ces deux schémas pour estimer l'entrée d'un banc de filtres suréchantillonnés.

Les lasers à fibre suscitent un grand intérêt dans tous les domaines, pour des applications allant du médical aux télécommunications, car ils permettent d'obtenir une bonne cohérence spatiale et temporelle et sont compacts et robustes. La limite se situe dans le domaine des lasers à fortes puissances. La combinaison de plusieurs sources lasers est alors une solution prometteuse pour surpasser les limites individuelles de ces sources, en particulier les techniques de combinaisons cohérentes de faisceaux. Dans cette famille de combinaison, la technique de contrôle actif de la phase par marquage en fréquence est particulièrement intéressante, mais deux limitations majeures ont été identifiées : le cas du régime impulsionnel ainsi que le nombre limité de voies pouvant être mise en phase. Dans cette thèse des solutions sont proposées pour lever ces limitations. Dans un premier temps, nous avons réalisé la première démonstration expérimentale d'une combinaison cohérente impulsionnelle utilisant cette technique. Ensuite, en adaptant des techniques de codage orthogonal issues du domaine des télécommunications, nous avons augmenté le nombre de voies pouvant être combinées. Un outil de simulation du système a été développé pour étudier l'utilisation des techniques de codage et pour étudier la propagation des faisceaux à travers la turbulence atmosphérique. Pour évaluer les performances des systèmes à grand nombre d'émetteur, nous avons mis en place une méthodologie, basée sur l'utilisation de plans d'expériences et de métamodèles, permettant d'identifier les fibres ou les interactions entre fibres les plus influentes, en fonction des paramètres initiaux de la combinaison.

Caractérisation et Utilisation du Rayonnement Electromagnétique pour l'attaque de composants cryptographiques. Actuellement les algorithmes mathématiques de cryptographie sont de plus en plus sûrs et réputés incassables. Cependant, leurs implémentations sur des composants cryptographiques les rend vulnérables aux attaques physiques (matérielles ou logicielles) par canaux auxiliaires SCA (Side Channel Analysis). Dans cette thèse nous développons de façon plus précise l'étude des rayonnements électromagnétiques et leur caractérisation dans le domaine fréquentiel afin d'améliorer les attaques EMA à distance. Nous proposons différentes méthodes d'amélioration de ces attaques notamment en combinant des échantillons, afin de limiter la dégradation du modèle de fuite due à un faible rapport signal / bruit. Ensuite nous montrerons les limites des ces attaques avant de proposer des méthodes d'analyse fréquentielle, pour réduire la bande de fréquence d'analyse et améliorer la qualité du signal porteur d'information. Enfin, nous verrons que des méthodes utilisées en compatibilité électromagnétique peuvent être mises en place pour réaliser des attaques en fautes sur des composants cryptographiques.

The mass production of aircrafts has been mainly led by the objective of both maximizing technological performances and minimizing the manufacturing costs. Within also the constraints of safety and security rules defined by certification organisms, the traditional innovation management has consisted above all in implementing a "technology-push" approach. New developed aircrafts have been then mostly driven by Research and Technology projects outputs. Nevertheless, current market competitiveness and complexity lead to change this approach. The needs of aeronautical customers evolve, change and become diversified, which raise multiple specific profiles to be taken into account as early as possible in today's development programs. In order to ensure high value and differentiation perception by all the stakeholders, the innovation policy has to shift from mass production to mass customization, and to integrate both "market-read" and 'technology-push" approaches in the preliminary phase of innovation. The goal of this PhD thesis is to provide the aircraft program managers with a methodological support, named Concept-to-Value, to steer by value the so called Fuzzy Front End of Innovation stage in the literature. At the bridge between the Product Planning and Conceptual Design research works, our contribution improves the existing methodologies on the Business and Engineering domains integration. Concept-to-Value brings a more agile and integrated collaboration of multidisciplinary players: a common language and value model represent their innovation Knowledge, Problems and Solutions. Finally, a convergence process is also defined to conduct the preliminary phase and to deliver high value aircraft concepts.

Pour satisfaire les exigences environnementales et d'agrément de conduite, le moteur automobile a évolué en une vingtaine d'années en un système très complexe combinant de nombreux composants de haute technologie avec des stratégies de contrôle très élaborées. L'optimisation et le contrôle de ce système sont alors devenus de véritables challenges pour les constructeurs automobiles. Ces derniers points sont aujourd'hui d'autant plus complexes que le contexte actuel de raréfaction des ressources impose de plus en plus le couplage ou le remplacement des carburants conventionnels par des carburants alternatifs tels que l'éthanol, le gaz naturel ou encore l'hydrogène. Ces nouveaux carburants présentent, en plus de leur intérêt économique, un certain nombre de propriétés physico-chimiques favorisant un meilleur rendement du moteur ainsi que la réduction des gaz à effet de serre. L'élaboration de ces nouveaux moteurs est finalement rendue possible par l'utilisation de dispositifs physiques et numériques de plus en plus sophistiqués. Dans ce contexte, les outils de simulation système destinés aux groupes motopropulseurs se sont démocratisés et peuvent aujourd'hui être utilisés à toutes les étapes de développement des moteurs, du choix de l'architecture au développement des stratégies de contrôle et à la calibration. Cependant, l'efficacité de tels outils demande encore à être améliorée afin de fournir un haut niveau de prédictivité couplé à un temps de calcul proche du temps réel. Les travaux réalisés lors de cette thèse ont visé à contribuer au développement du modèle de combustion 0-dimensionnel CFM1D (Coherent Flame Model) afin d'améliorer la prédiction du dégagement d'énergie, des polluants et des phénomènes d'auto-inammation (AI) dans les moteurs à allumage commandé lorsque des variations de la composition du carburant sont considérées. Le formalisme CFM distingue deux zones : les gaz frais et les gaz brûlés qui sont séparés par un front de flamme et qui sont entièrement décrits par leur masse, température et composition. Dans ce formalisme, le taux de consommation des espèces est directement lié aux processus de combustion et de post-oxydation assujettis aux mécanismes de chimie et de turbulence. Dans la version initiale du CFM1D, ces mécanismes sont représentés par des approches simples pouvant souffrir d'un manque de prédictivité. Ainsi, la prédiction de la formation de polluants peut être limitée par les chimies simples ou réduites la décrivant. Ces dernières sont en effet généralement définies dans des domaines de validité restreints en température, pression et composition. De la même manière, le calcul de la vitesse de flamme laminaire, de l'étirement de la flamme ou encore des éventuels délais d'auto-inammation intervenant dans l'évaluation du dégagement d'énergie met en jeux des corrélations phénoménologiques initialement développées sur un nombre limités de points de validation. Toutes ces limitations peuvent finalement entraîner une mauvaise réaction du modèle de combustion à des variations thermodynamiques ou de compositions et ont donc nécessite un certain nombre d'améliorations présentées dans ce manuscrit. L'originalité des développements réside dans l'intégration de chimie complexe dans le modèle CFM1D en utilisant des méthodes inspirées de récents travaux de CFD (Computational Fluid Dynamics) 3D.

The present work introduces a set of solutions to extract graphs from enterprise data and facilitate the process of information search on these graphs. First of all we have defined a new graph model called the SPIDER-Graph, which models complex objects and permits to define heterogeneous graphs. Furthermore, we have developed a set of algorithms to extract the content of a database from an enterprise and to represent it in this new model. This latter representation allows us to discover relations that exist in the data but are hidden due to their poor compatibility with the classical relational model. Moreover, in order to unify the representation of all the data of the enterprise, we have developed a second approach which extracts from unstructured data an enterprise's ontology containing the most important concepts and relations that can be found in a given enterprise. Having extracted the graphs from the relational databases and documents using the enterprise ontology, we propose an approach which allows the users to extract an interaction graph between a set of chosen enterprise objects. This approach is based on a set of relations patterns extracted from the graph and the enterprise ontology concepts and relations. Finally, information retrieval is facilitated using a new visual graph query language called GraphVQL, which allows users to query graphs by drawing a pattern visually for the query. This language covers different query types from the simple selection and aggregation queries to social network analysis queries.

De nos jours, la complexité des systèmes implique fréquemment la participation des différentes équipes d'ingénierie dans la gestion des modèles descriptifs. Chaque équipe ayant une diversité d'expériences, de connaissances du domaine et de pratiques de modélisation, l'hétérogénéité des modèles mêmes est une conséquence logique. Ainsi, malgré la bonne gestion des modèles d'un point de vue individuel, leur variabilité devient un problème quand les ingénieurs nécessitent partager leurs modèles afin d'effectuer des validations globales. Nous défendons l'utilisation des connaissances implicites comme un moyen important de réduction de l'hétérogénéité. Ces connaissances sont implicites car elles sont dans la tête des ingénieurs mais elles n'ont pas été formalisées dans les modèles bien qu'elles soient essentielles pour les comprendre. Après avoir analysé les approches actuelles concernant l'intégration de modèles et l'explicitation de connaissances implicites nous proposons une méthodologie qui permet de compléter (annoter) les modèles fonctionnels et de conception d'un système avec des connaissances partagées du domaine formalisées sous la forme d'ontologies. Ces annotations facilitent l'intégration des modèles et la validation de contraintes intermodèles. En outre, il s'agit d'une approche non intrusive car les modèles originaux ne sont pas modifiés directement. En effet, ils sont exportés dans un environnement unifié en exprimant leurs méta-modèles dans un langage de modélisation partagé qui permet l'homogénéisation syntactique. L'approche a été validée formellement en utilisant le langage de modélisation EXPRESS en tant que langage partagé. Ensuite, afin de la valider d'un point de vue industriel, trois cas d'étude du domaine aéronautique ont été implémentés en appliquant l'approche. Cet aspect industriel a été complété par le développement d'un prototype permettant de travailler avec les ingénieurs depuis une perspective processus.ctly modified. Thus, they are exported into a unified framework by expressing their meta-models in a shared modeling language that permits the syntactical homogenization. The approach has been formally validated by using the EXPRESS modeling language as shared language. Then, in order to validate it from an industrial point of view, three aircraft domain case studies have been implemented by applying the approach. This industrial aspect has been completed by the development of a prototype allowing engineers to work from a process perspective.