La modélisation de données séquentielles est utile à de nombreux domaines : reconnaissance de parole, de gestes, d'écriture, ou encore la synthèse d'animations pour des avatars virtuels. Notre modélisation part du constat qu'une part importante de la variabilité entre les séquences d'observations peut être la conséquence de quelques variables contextuellesfixes le long de la séquence ou qui varient en fonction du temps. Une phrase peut être exprimée différemment en fonction de l'humeur du locuteur, un geste peut être plus ample en fonction de la taille de l'acteur etc... Ce type de variabilité ne peut pas toujours être supprimée par des pré-traitements.Dans un premier temps, nous proposons les modèles Markoviens Contextuels (CHMM), afin de modéliser directement l'influence du contexte sur les séquences d'observation en paramétrisant les distributions de probabilités des HMMs par des variables contextuelles statiques ou dynamiques.Puis, nous décrivons une approche afin d'exploiter efficacement l'information contextuelle dans un modèle discriminant, les Champs de Markov Conditionnels et Contextuels (CHCRF).Nous testons plusieurs variantes des CHMMs et investiguons dans quelle mesure cette modélisation est pertinente pour la classification de caractères manuscrits, la reconnaissance de parole ou pour la synthèse de mouvements de sourcils à partir de la parole pour un avatar virtuel.Enfin, afin d'apprendre à partir de moins d'exemples, nous proposons une approche de type Transfert utilisant les HMMs Contextuels. Cette méthode réalise du partage d'information entre les classes la ou les approches génératives apprennent des modèles de classes indépendants. / Modeling time series has practical applications in many domains : speech, gesture and handwriting recognition, synthesis of realistic character animations etc...The starting point of our modeling is that an important part of the variability between observation sequences may be the consequence of a few contextual variables that remain fixed all along a sequence or that vary slowly with time. For instance a sentence may be uttered quite differently according to the speaker emotion, a gesture may have more amplitude depending on the height of the performer etc... Such a variability cannot always be removed through preprocessing.We first propose the generative framework of Contextual Hidden Markov Models (CHMM) to model directly the influence of contextual information on observation sequences by parameterizing the probability distributions of HMMs with static or dynamic contextual variables. We test various instances of this framework on classification of handwritten characters, speech recognition and synthesis of eyebrow motion from speech for a virtual avatar.For each of these tasks, we investigate in what extent such modeling can translate into performance gains. We then introduce a natural and efficient way to exploit contextual information into Contextual Hidden Conditional Random Fields (CHCRF), the discriminative counter part of CHMMs.CHCRF may be viewed as an efficient way to learn a HCRF that exploit contextual information.Finally, we propose a Transfer Learning approach to learn Contextual HMMs from fewer examples. This method relies on sharing information between classes where in generative models classes are normally considered independent.

Alors que les surfaces géométriques sont essentiellement représentées à l'aide de maillages triangulaires dans le domaine de la géométrie numérique, les structures permettant d'interagir avec ces géométries sont variées et adaptées aux différents traitements visés par l'utilisateur. Cette thèse présente des travaux réalisés sur des structures de dimension et de représentation géométrique variées, allant de l'étude des structures internes comme les squelettes analytiques pour la modélisation géométrique, passant par les structures surfaciques pour la sélection automatiques de poignées de déformation, jusqu'aux structures externes de contrôle d'objet de type "cage" offrant une représentation haut niveau de séquences animées d'objets issues de systèmes de performance capture. Sont présentés également les résultats obtenus sur les coordonnées aux valeurs moyennes offrant une solution au problème de l'interpolation de conditions de Dirichlet, pour lesquelles les formules analytiques des gradients et Hessiens sont fournies, et les fonctions biharmoniques pour lesquelles une base d'éléments finis est formulée pour la résolution du problème de Laplace biharmonique avec conditions mixtes Dirichlet/Neumann, ainsi que leurs applications à la déformation de formes 3D. / While 3D surfaces are essentially represented using triangle meshes in the domain of digital geometry, the structures that allow to interact with those are various and adapted to the different geometry processing tasks that are targetted by the user.This thesis presents results on structures of various dimension and various geometrical representations, going from internal structures like analytical curve skeletons for shape modeling, to on-surface structures allowing automatic selection of feature handles for shape deformation, and external control structures known as “cages” offering a high-level representation of animated 3D data stemming from performance capture. Results on spatial functions are also presented, in particular for the Mean-Value Coordinates, for which the analytical formulae of the gradients and the Hessians are provided, and biharmonic functions, for which a finite elements basis is given for the resolution of the biharmonic Laplace problem with mixed Dirichlet/Neumann boundary conditions, as well as their applications to 3D shapes deformation.

Les oxydes d'azote (NOx) sont les indicateurs principaux de la pollution atmosphérique produite par les véhicules. La concentration de NO2, polluant réglementé pour ses effets sur la santé, dépasse en 2006, à Paris et en proche banlieue, les niveaux réglementaires pour l'ensemble des stations qui le mesurent, et en particulier à proximité du trafic. Ainsi, les six stations franciliennes de proximité au trafic automobile, dépassent largement l'objectif de qualité (jusqu'à 2.5 fois) et la valeur limite (jusqu'à deux fois). L'objectif de ma thèse visait à mettre au point un modèle qtatistique de détermination des concentrations "respirables" par la population, pour le NO2 en milieu urbain. Compte tenu de la nécessité d'une base de données statistiquement représentative, le modèle a été développé sur la région parisienne. Nous avons sélectionné les variables nécessaires à la description du système et à la définition de la fonction de régression neuronale sur la base de notre connaissance du phénomène étudié. Les paramètres de la régression ont été optimisés au cours d'une phase d'apprentissage à partir d'observations relevées à 5 stations de "trafic" et 5 stations "urbaines". Les variables que nous avons retenues sont (i) des concentrations de fond en NO2 estimées par un modèle de chimie transport à l'échelle régionale, (ii) des paramètres d'émissions locales pour les sources urbaines, (iii) des paramètres de la topographie urbaine qui participent à la dispersion en milieu urbain et enfin (iv) des paramètres météorologiques. Le modèle construit (nommé PAP) est un modèle hybride prenant en compte les sorties d'un modèle régional déterministe CHIMERE, pour quantifier le niveau de fonds urbain, et intégre une fonction statistique de réduction d'échelle pour estimer les champs de concentrations au niveau "respirable" de la rue / Résumé anglais manquant

L'étanchéité composite géomembrane(GM)-géosynthétique bentonitique (GSB) mise en place dans les barrières de fond d'installations de stockage de déchets non dangereux (ISDnD) peut être sujette à des transferts advectifs liés à l'existence de défauts dans la GM. Les lixiviats peuvent percoler dans le GSB, pénétrer dans le sol et les nappes phréatiques sous-jacentes ce qui peut nuire à l'environnement. Il est donc important de comprendre les mécanismes de transferts dans les étanchéités composites GM-GSB et de les quantifier afin de connaitre, maitriser et minimiser l'impact des transferts advectifs à travers la barrière vers l'environnement. Cependant, l'inaccessibilité de la GM rend difficile l'estimation réelle des fuites à travers l'étanchéité composite. La présente thèse évalue via une démarche expérimentale et numérique les transferts advectifs à travers les étanchéités composites et contribue à améliorer la compréhension des mécanismes de transfert en fonction des sollicitations extérieures. Le but est de bien cerner la problématique des transferts advectifs à travers les étanchéités composites GM-GSB, combler les vides des précédentes études et mettre en évidence les principaux paramètres à prendre en compte (contrainte de confinement, hétérogénéité du GSB, qualité de contact à l'interface GM-GSB, altération chimique et physique des GSB durant leur durée de service sur site). Leur influence sur l'étanchéité de l'ensemble et sur l'évolution des caractéristiques des matériaux utilisés est étudiée. L'approche expérimentale a consisté à acquérir des données sur la rétention d'eau et à introduire la notion des surfaces d'états des GSB sous le confinement généré par les déchets. Il a été démontré que le confinement réduit le gonflement du GSB lors de son hydratation ce qui permet de diminuer sa conductivité hydraulique à saturation. Ce résultat renforce les recommandations appelant à confiner rapidement les GSB après leur mise en place afin qu'ils acquièrent rapidement toutes leurs capacités d'étanchéité. Cette étude expérimentale a été complétée par une quantification numérique des transferts à travers les étanchéités composites en prenant en compte le caractère hétérogène du GSB. Cette étude numérique de prédiction des fuites a fourni de précieux renseignements sur la réduction des débits de fuite qui s'est avérée dépendante des courbes de rétention respectives du géotextile et de la bentonite. En effet, en plus de contenir la bentonite et de promouvoir la résistance aux efforts de traction, le géotextile contribue à la réduction des débits de fuite grâce sa faible perméabilité une fois désaturé. Des expérimentations de mesure du débits de fuites et de quantification de la transmissivité d'interface pour différentes combinaisons d'étanchéités composites GM-GSB ont permis de conclure que ni les sollicitations extérieures conduisant à l'altération chimique, physique et hydraulique des GSB, conduisant à augmenter la conductivité hydraulique du GSB de 4 à 5 ordres de grandeurs, ni la qualité de la GM (en lien avec la rugosité, rigidité, épaisseur) n'affectent significativement les transferts dans les étanchéités composites GM-GSB en régime permanent. Un effet est décelé sur le régime transitoire. Une approche synthétique est enfin donnée et permet une analyse globale des transferts dans les étanchéités composites GM-GSB afin de prévoir au mieux l'impact des transferts dans les barrières vers l'environnement. Il a été confirmé que le gonflement de la bentonite intervient dans la réduction du débit de fuite à travers les étanchéités composites indépendamment de la forme granulométrique de la bentonite. Par ailleurs, il a été conclu que la phase transitoire durant laquelle une réduction des débits de fuites à travers la barrière d'étanchéité composite est observée, doit être prise en compte dans les calculs de fuites pour une prédiction réaliste et rigoureuse des fuites à travers la barrière. / Geomembrane (GM)-geosynthetic clay liner placed in bottom landfill barriers could be faced to advective transfers caused by the appearance of GM defects. Leachate could percolate naturally through the GCL; penetrate the soil and the ground water which could result in environmental damage. It's therefore important to understand leakage transfer mechanism though GM-GCL composite liners and quantify them in order to be aware, to master and to minimize advective transfer impact through the barrier to the environment. However, the GM is not accessible in bottom land fill liner which makes it harder to correctly estimate leakage through the composite liner. The present work used to evaluate advective transfer through GM-GCL composite liner via an experimental and numerical approach. This work used also to ameliorate the comprehension of leakage transfer mechanisms as a function of external solicitations compared to the literature. The purpose of this study was thus to properly identify advective transfer problem through composite liner by highlighting the main parameters affecting advective transfers through composite liners (confining stress, heterogeneity of the GCL composition, contact quality at the GM-GCL interface, chemical and physical alteration during its service life). Those parameters influence the whole barrier performances and material characteristics evolution were studied. Experimental program was dealing with acquiring water retention data of GCL by introducing state surface concept under the confining stress generated by the waste. It has been found that confining stress used to reduce GCL swelling facilities while hydrated and consequently lead to the decrease of the saturated hydraulic conductivity. This result emphasizes on landfill conception recommendations based on rapidly covering the GCL in in order to acquiring its watertightness capabilities. This experimental study was reinforced by a numerical computation study dealing with water transfer through composite liner due to a GM defect and a hydraulic head with considering the heterogeneity of the GCL. This numerical study highlighted new phenomena regulating flow rate through composite liners consisting of geotextile deaturation due to high suction performed by the bentonite as part of the GCL. Indeed, in addition to containing the bentonite and providing tensile shear stresses, the geotextile contribute to reduce the flow rate through composite liner thanks to its high hydraulic conductivity while desaturated. Interface transmissivity tests were also carried for different composite liners combinations. Measurements concluded that neither external solicitations resulting from chemical and physical alteration conducting to the increase of the hydraulic conductivity of the GCL nor the quality of the GM (in relation with its roughness, rigidity and thickness) significantly affect advective transfer through composite liners at the steady state. However an effect was highlighted during transient state. A synthetic approach was thus given to summarize composite liners transfers mechanism and anticipate environmental impact of its leakage. It was later confirmed that the bentonite swelling contributes also to flow rate reduction through composite liner regardless of the bentonite nature and granulometry. In addition, it has been concluded that the transient state within which flow rate reduction though has been observed must be taken into consideration to realistically predict flow rate leakage through composite liners.

L’évaluation de la vascularisation tumorale par l’échographie de contraste ultrasonore a montré son intérêt pour déterminer l’efficacité des traitements anti-angiogéniques. Malgré tout, cette technique suscite de nombreux questionnements concernant la sensibilité des méthodes de quantification du signal ultrasonore. Pour répondre à cette problématique, il a été question dans cette thèse de développer la première modélisation numérique de l’écoulement du sang et des agents de contraste dans des réseaux vasculaires pour étudier les méthodes de quantification du signal ultrasonore et leurs sensibilités par rapport à des variations de volume du réseau tumoral et des vitesses du sang. Une première étape de la thèse a consisté à valider, par une comparaison expérimentale, les hypothèses faites pour la modélisation numérique et principalement la prise en compte du sang comme un fluide Newtonien homogène. La modélisation numérique a permis de mettre en évidence les paramètres les plus sensibles aux modifications du débit vasculaire tumorale que sont l’aire sous la courbe, le rehaussement maximal et la pente de la courbe de rehaussement du signal dans le cadre de la méthode semi-quantitative. Lorsqu’il s’agit de suivre les variations du volume vasculaire tumoral, il apparait que la méthode quantitative par deconvolution de la fonction artérielle est plus sensible. Les méthodes de quantification ont également été étudiées par le biais d’une étude in vivo sur 44 souris. Cette approche numérique de l’écoulement des agents de contraste est prometteuse et peut permettre à terme une évaluation plus large des autres méthodes de quantification développées à ce jour pour l’échographie de contraste. / Evaluation of tumor vascularization by dynamic contrast-enhanced ultrasonography showed interest for the assessment of the effectiveness of anti-angiogenic treatments. Nevertheless, this technique raises many questions about the sensitivity of quantification methods of the ultrasound signal. To address this issue, this thesis focused on the development of the first digital modeling of blood flow and contrast agents in vascular networks to study the methods of quantification of the ultrasound signal and theirs sensitivity according to variations of tumor network volume and blood velocity. A first step of the thesis was to validate by an experimental comparison, the assumptions of the digital modeling and mainly the taking into account of the blood as a homogeneous Newtonian fluid. Digital modeling allowed to highlight parameters sensitive to the modification of the blood flow which are in the case of the semi-quantitative method the area under the enhancement curve, the maximum of the enhancement curve and the slope of the enhancement curve. When it comes to follow variations of the tumor vascular volume, it appears that the quantitative method by deconvolution of the arterial function is more sensitive. The quantification methods have also been investigated throught an in vivo study of 44 mice. This digital approach of the flow of the contrast agents is promising and may eventually enable a more extensive evaluation of other quantification methods developed in dynamic contrast-enhanced ultrasonography to date.

L'océan côtier subit la convergence de nombreuses perturbations anthropiques, avec le changement climatique en première ligne. Le réchauffement, l'acidification de l'océan, l'eutrophisation et la désoxygénation se combinent en menaçant les écosystèmes côtiers et les activités humaines associées. Malheureusement, la très forte hétérogénéité spatiale et temporelle de l'océan côtier limite la compréhension des processus biogéochimiques impliqués et leurs réponses face aux perturbations anthropiques. Les bases de données actuelles d'observations côtières sont encore insuffisantes et les modèles biogéochimiques océaniques globaux ont longtemps été inadaptés à l'étude de l'océan côtier global. En effet, la résolution spatiale de ces modèles était trop grossière pour résoudre de manière pertinente les processus de petites échelles. L'augmentation de la puissance de calcul des supercalculateurs permet l'utilisation de grilles de modèle plus fines adaptées à l'étude de l'océan côtier. Dans cette thèse, nous proposons d'étudier l'évolution au cours des dernières décennies de la biogéochimie de l'océan côtier à l'échelle globale à l'aide du modèle couplé physique-biogéochimie NEMO-PISCES. Après une évaluation de la représentation globale de la biogéochimie côtière et du cycle du carbone côtier dans notre modèle océanique, nous estimons le rôle actuel de l'océan côtier dans l'absorption océanique de carbone anthropique et nous étudions l'impact de la perturbation anthropique des apports fluviaux sur la biogéochimie côtière. En utilisant 3 grilles de résolutions spatiales différentes (200 km, 50 km et 25 km), il a été estimé que l'utilisation de la grille de 50 km représente le meilleur compromis entre les trois résolutions testées et que le passage à 25 km ne montre pas d'améliorations significatives des champs biogéochimiques côtiers évalués. Après cette première évaluation, le puits de carbone anthropique de l'océan côtier a été estimé pour la première fois à partir d'un modèle 3D global. L'océan côtier absorberait ainsi seulement 4,5 % du carbone anthropique absorbé par l'océan global pour la période 1993-2012 alors qu'il représente 7,5 % de la surface océanique globale. L'absorption côtière est réduite par l'export limité du carbone anthropique vers l'océan ouvert ne permettant pas de réduire la concentration moyenne de carbone anthropique des eaux côtières au niveau de celle de la couche de mélange de l'océan ouvert. Enfin, les effets de la perturbation anthropique des apports fluviaux sur la biogéochimie côtière ont été jugés limités quant intégrés à l'échelle côtière globale. Cependant, ces perturbations sont très contrastées régionalement. La mer du Nord présente des variations biogéochimiques mineures du fait de la tendance locale modérée appliquée aux apports fluviaux en nutriments, comparée à la mer de Chine de l'Est où la forte augmentation des apports fluviaux provoque d'importants phénomènes de désoxygénation et d'acidification. / The coastal ocean suffers from the convergence of multiple anthropogenic stressors with climate change at the forefront. Combined stresses from global warming, ocean acidification, eutrophication and deoxygenation threaten coastal ecosystems and thus their services that humans rely on. Unfortunately, the coastal ocean's large spatiotemporal heterogeneity limits our understanding of the biogeochemical processes involved and their responses to anthropogenic perturbations. The current database of coastal observations remains insufficient, and global biogeochemical ocean models have long been inadequate to the study of the global coastal ocean. Indeed, the spatial resolution of these models has been too coarse to resolve key small-scale coastal processes. However, continual improvements in computational resources now allow global simulations to be made with sufficiently high model resolution that begins to be suitable for coastal ocean studies. In this thesis, we propose to study the evolution of the coastal ocean biogeochemistry at the global scale over recent decades using higher resolution versions of the global physical-biogeochemical model NEMO-PISCES. After evaluating of the global representation of the coastal biogeochemistry in this ocean model, we estimate the current role of the coastal ocean in the ocean uptake of anthropogenic carbon and we study the impact of the anthropogenically driven changes in riverine inputs on the coastal biogeochemistry. From simulations made at 3 different spatial resolutions (200 km, 50 km, 25 km), we esteem that the 50-km model grid offers the best compromise between quality of results and computational cost. The upgrade to 25 km does not appear to provide significant improvement in model skill of simulating coastal biogeochemical fields. After evaluating the model, we provide an estimate of the coastal-ocean sink of anthropogenic carbon, the first study to do so with a global 3-D model. In our simulation, the coastal zone absorbs only 4.5% of the anthropogenic carbon taken up by the global ocean during 1993-2012, less than the 7.5% proportion of coastal-to-global-ocean surface areas. Coastal uptake is weakened due to a bottleneck in offshore transport, which is inadequate to reduce the mean anthropogenic carbon concentration of coastal waters to the average level found in the open-ocean mixed layer. Finally, the anthropogenic perturbation in riverine delivery of nutrients to the ocean has limited impact on the coastal carbon cycle when integrated across all coastal regions, but locally it can induce sharp biogeochemical contrasts. For example, the North Sea shows minor biogeochemical changes following the moderate local trend in nutrient riverine inputs, which is in dramatic contrast to the East China Sea where extensive deoxygenation and acidification are driven by sharp increases in riverine nutrient inputs.

Les besoins de villes durables, la réduction de l'effet de serre et la recherche d'un substitut aux énergies fossiles sont autant de raisons qui poussent la recherche et l'industrie à trouver d'autres alternatives. Une de ces solutions est une utilisation plus large de l'énergie électrique. Au fil des années, ce vecteur d'énergie a été largement répandu en utilisant l'électronique de puissance dans des applications dans de nombreux domaines tels que l'automobile, l'aéronautique, ferroviaire, militaire…etc. Les systèmes électroniques de puissance sont composés en partie de composants actifs de puissance tels que des diodes et des transistors. Les applications nécessitant des profils de missions sévères en termes de températures ambiantes, de variations de températures de fortes amplitudes ou de fortes tensions requièrent des composants avec des caractéristiques spécifiques. Pour certaines des applications pour lesquelles les contraintes sont élevées, les composants doivent être à base de matériaux grands gaps comme le carbure de silicium (SiC) ou le nitrure de galium (GaN), le silicium quant à lui présentant certaines limitations. Les atouts et avantages liés à un composant ne sont malgré tout pas suffisants pour sa diffusion dans les applications. Les problèmes de fiabilité sont important et représentent une phase inévitable avant de valider son utilisation. Bien que les composants GaN aient montré de nombreux avantages, la question de leur fiabilité reste posée pour leur utilisation dans des applications. De nombreuses recherches sont en cours pour répondre à cette question. Les travaux menés dans cette thèse participent à cette réponse. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier certains éléments de la fiabilité des transistors GaN à haute mobilité électronique (HEMT) pour les applications de puissance. L'étude de la fiabilité des dispositifs à semi-conducteurs nécessite des approches théoriques et expérimentales. Les composants doivent être conformes aux environnements sévères (correspondant à des applications réelles), et doivent également fonctionner de manière cohérente pendant de longues périodes. Parmi ces domaines, côté théorique, on peut citer la physique des semi-conducteurs, la modélisation mathématique et les simulations numériques multi physiques. En revanche, côté expérimental, cela débute par des caractérisations électriques, thermiques et physiques ainsi que des tests expérimentaux de vieillissement. Enfin, il est à noter l'importance de l'analyse des défaillances dans ce processus. Ces champs fournissent les éléments nécessaires pour étudier les modes de dégradation des dispositifs de puissance et réaliser une étude de fiabilité. Dans l'état actuel de la technologie, les transistors GaN souffrent encore d'un phénomène physique réversible appelé "piégeage", ce phénomène représente une source d'instabilité des caractéristiques physiques et électriques du dispositif. Il est un des éléments de fiabilité qu'il reste à résoudre pour les transistors HEMTs à base de GaN dans le domaine de la puissance. La pleine compréhension des effets de ces mécanismes et de leurs évolutions avec le vieillissement n'est pas encore complètement accomplie. Dans cette thèse, nous présentons des travaux théoriques et expérimentaux pour mieux comprendre la fiabilité liée à ce phénomène et l'interaction possible avec le vieillissement dans des conditions de cyclage de puissance. / Seeking green cities, reducing the greenhouse effect and finding a substitute to oil uses are all strong reasons that attract research and industry to find other alternatives. One of these solutions is a broader use of electrical energy. Over the years, this energy vector has been widespread by using power electronics in many automotive, aeronautical and military applications. A power electronics system is mainly composed of power components such as diodes and transistors. Depending on the applications, these components may have specific characteristics to withstand severe operating conditions such as high temperature, high power and high-frequency operations. In order to reach these characteristics, the power devices must be made of specific semiconductor materials. Initially, the most common semiconductor material (Silicon) is used, but it shows some performance limitations for power electronics applications. Over the last two decades, with research and development, there has been new materials that have demonstrated better characteristics than Silicon. Silicon Carbide (SiC) and Gallium Nitride (GaN) have shown many advantages for use in power electronics. They represent the materials estimated to be widely used for power electronics shortly; they have attracted significant interest benefiting from their excellent semiconductor properties. Power components based on these materials have recently attracted much attention. They have presented the fashion in which the scientific community has not ceased to work on it.The presence of advantages for a device is not sufficient before its emergence in real applications. The reliability issue is essential and represents an inevitable phase before validating its use. Although GaN components have shown many advantages, users are wondering: “Are we ready to use these components in real applications?” Much current research is underway to answer this question. In this thesis, we will participate in the answer. The main objective of this thesis is to study some elements of the GaN High Electron Mobility Transistors (HEMT) reliability for power applications. The power transistors reliability study is carried out by a lot of theoretical and experimental works. It can be performed at the semiconductor, packaging or system level. In this thesis, we present theoretical and experimental works carried out only at the semiconductor level.GaN transistors suffer from a reversible physical phenomenon called “trapping”, this phenomenon represents a source of instability of the device physical and electrical characteristics. It has presented an essential element for the reliability works of GaN HEMTs. The full understanding of the effect of this phenomenon and its evolution with ageing is not yet fully accomplished. In this thesis, we present theoretical and experimental works to understand better the reliability linked to this phenomenon and the possible interaction with ageing in power cycling conditions. This work was carried out within the framework of the French MEGaN project, founded by the public investment bank (bpi France). These studies were carried out on two different components; the first one is manufactured and supplied by a project partner CEA-LET, the second one is a commercial power device fabricated by GaN-Systems Inc.

L’objectif de ce travail de recherche est de déterminer l’influence de la présence de particules thermoplastiques dans une intercouche sur le comportement mécanique d’un stratifié. L’ajout de cette intercouche entre chaque pli permet d’accroître la ténacité inter-pli, diminuant ainsi le délaminage, principalement lors de chargements hors-plan. Cette thèse se concentre sur les endommagements qui apparaissent suite à des sollicitations dans le plan du stratifié et plus particulièrement la fissuration transverse et le micro-délaminage. En s’appuyant sur des essais mécaniques appropriés, à la fois à l’échelle des particules (essais Compact Tension) et de la structure (essais double entaille), l’interaction entre ces deux endommagements et les particules est mise en évidence. Une analyse numérique locale a été réalisée sur un Volume Elémentaire Représentatif en se basant sur la mécanique de la rupture. Elle a permis d’étudier la sensibilité aux divers paramètres de l’intercouche tels que son épaisseur, sa raideur vis-à-vis de celle de la partie fibreuse du pli et la répartition de ses particules. Les résultats de cette analyse ainsi que l’outil numérique créé pour la réaliser fournissent une aide à la conception des matériaux composite stratifiés. La suite du travail a permis de montrer, après une étape d’identification des paramètres suivie d’une étape de vérification, l’aptitude du méso-modèle issu du laboratoire LMT de l’ENS à prédire le comportement mécanique de plusieurs essais avec des sollicitations dans le plan du stratifié mais également hors-plan. La comparaison systématique des résultats numériques et expérimentaux montre la capacité de ce modèle à prédire le comportement des endommagements des stratifiés avec intercouches. / The aim of this research work is to determine the influence of thermoplastic particles which are inside the interleaf of a laminate on its mechanical behavior. This interleaf between each ply enables the interply toughness to increase and prevents from delamination, especially for out-of-plane loadings. This PhD focuses on damages occurring during in-plane-loading, such as transverse crack and micro-delamination. Appropriate experimental tests have been performed, both at the scale of the particles (Compact Tension) and at the scale of the structure (double notch) in order to describe the interaction between the particles and these two damages. A local numerical study based on fracture mechanics has been performed on a Representative Volume Element. The influence of several parameters of the interleaf, such as its thickness, its stiffness compared to the one the ply and the repartition of the particles was determined. The results of this study constitute a new route towards a material by design of interleaved laminates approach. At the coupon structural scale, the parameters for the simulation using the damage meso model of the laboratory LMT of ENS have been accurately identified. Several experiments for both in-plane and out-of-plane loadings have been simulated using the meso model in order to verify the required model parameters. All experimental results have been compared to the numerical ones, showing that this model is able to describe the damage behavior of interleaved laminates.

Les phénomènes de groupe ont été utilisés depuis l'antiquité dans différents domaines comme la thérapie, le social, l'économie et la politique. Selon Bion, les interactions entre les membres d'un groupe génèrent un « inconscient groupal » et son comportement est gouverné et orienté pas les « Hypothèse de base » de Bion. Ce travail a été mené pendant une formation d'analyse de groupe à la Fondation Basque pour les Investigations en Santé Mentale (OMIE) à Bilbao, sur onze sessions. Les participants ont rempli un « questionnaire absurde » avec 50 paires d'images, dont il fallait en choisir une de chaque paire. Les résultats ont été élaborés dans le but de chercher, à travers l'amplification de l'inconscient, une possible influence de la dynamique groupale sur les choix des images des questionnaires. Nos analyses ont trouvé une évidence significative en faveur d'un effet de la dynamique groupale sur les choix initiaux des images, mais aussi sur l'évolution du nombre des changements (swaps) des images choisies au long des onze sessions. Nous avons aussi trouvé des relations entre les orientations des réponses dans les différents groupes, en tant que résultats d'Analyse en Composantes Multiples et du calcul de l'Entropie de la distribution de Bernoulli. Nous interprétons ces corrélations comme des effets groupaux à la lumière de la théorie groupale de Bion, qui postule une orientation inconsciente immédiate du groupe et son évolution successive tout au long des activités groupales.Mots clés : Dynamique de Groupe, Amplification de l'Inconscient, Model Quantique, Entropie / Group phenomena have been used since antiquity in therapeutic, social, economic and political domains. According to Bion, the interactions between group members generate a “group unconscious” and its behaviour is governed and oriented by Bion's “basic assumptions.” The present work has been conducted during group analysis training at the Basque Foundation for the Investigation of Mental Health (OMIE) at Bilbao, consisting of eleven sessions. The participants are presented with an “absurd questionnaire” proposing 50 pairs of images, in each of which one image has to be chosen. The results are used to search through an unconscious amplification for evidence in favour of the influence of group dynamics on individual choices of the images proposed in the questionnaire. Our analysis finds some significant evidence for an effect of group dynamics both on the initial choice of the pictures and on the evolution of the number of changes (swaps) of picture choices across the eleven sessions. We find also some relations between the orientation of the answers in the groups as results of Multiple Variable Analysis and calculation of the distribution of Bernoulli's Entropy. We interpret these correlations as group effects in the light of Bion's view of group dynamics, which postulates an immediate onset of a group unconscious and its evolution during the group activity.Keywords: Group Dynamics, Unconscious Amplification, Quantic Model, Entropy

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.