Dans cette thèse, on considère une chaîne de Markov $(X_i)$ à espace d'états continu que l'on suppose récurrente positive et stationnaire. L'objectif est d'estimer la densité de transition $\Pi$ définie par $\Pi(x,y)dy=P(X_{i+1}\in dy|X_i=x)$. On utilise la sélection de modèles pour construire des estimateurs adaptatifs. On se place dans le cadre minimax sur $L^2$ et l'on s'intéresse aux vitesses de convergence obtenues lorsque la densité de transition est supposée régulière. Le risque intégré de nos estimateurs est majoré grâce au contrôle de processus empiriques par une inégalité de concentration de Talagrand. Dans une première partie, on suppose que la chaîne est directement observée. Deux estimateurs différents sont présentés, l'un par quotient, l'autre minimisant un contraste moindres carrés et prenant également en compte l'anisotropie du problème. Dans une deuxième partie, on aborde le cas d'observations bruitées $Y_1,\dots, Y_{n+1}$ où $Y_i=X_i+\varepsilon_i$ avec $(\varepsilon_i)$ un bruit indépendant de la chaîne $(X_i)$. On généralise à ce cas les deux estimateurs précédents. Des simulations illustrent les performances des estimateurs.

Historiquement, les inégalités d'oracle ont été développées comme des outils particulièrement efficaces pour l'adaptation à un paramètre inconnu en statistique mathématique. Initialement dédiées à la démonstration de propriétés statistiques de certains estimateurs, elles peuvent s'inscrire dans le cadre plus général du problème l'agrégation où elles sont au centre de la définition d'une vitesse optimale d'agrégation. Elles constituent alors d'une part des outils mathématiques et d'autre part des résultats précis et non asymptotiques.<br />Les travaux faisant l'objet de cette thèse présentent différentes utilisations des inégalités d'oracle, d'abord dans un cadre général d'agrégation puis dans des modèles statistiques plus particuliers, comme l'estimation de densité et la classification. Les résultats obtenus sont une palette non exhaustive mais représentative de l'utilisation des inégalités d'oracle en statistique mathématique.

Cette thèse propose une méthode originale pour la génération automatique d'un code de simulation pour les systèmes à événements discrets. Cette méthode utilise l'information de localisation des produits lors du fonctionnement du système. Ce flux composé par des tuples (product id, location, time) constitue le point d'entrée pour l'algorithme proposé de génération d'un modèle de simulation de type réseau de files d'attente. Ce type d'approche permet, outre un gain important de temps pour la conception initiale du modèle, une maintenance et reconfiguration " on line " du modèle. La thèse est composée de 5 chapitres. Le premier chapitre pose la problématique et fixe le cadre théorique de la thèse. Le second chapitre est une revue de la littérature sur la simulation en général et sur les travaux utilisant la notion de trajectoires à des fins de modélisation. Le troisième chapitre sert à mettre en avant la proposition au cœur de cette thèse. Le quatrième chapitre décrit le générateur développé. Le cinquième et dernier chapitre présente les travaux d'expérimentation et de validation du générateur.

Les drones sont des aéronefs sans pilote à bord. Ils remplissent des missions variées, historiquement à vocation militaire (renseignement, désignation de cibles,... ) mais aussi, plus récemment, à portée plus générale (agriculture, observation scienti que, surveillance de feu,... ). On s'intéressera ici plus particulièrement aux drones de petites tailles, de moins de 1kg, les micro-drones. Ils se distinguent des aéronefs traditionnels sur plusieurs points. Leur utilité principale est de pouvoir remplacer des aéronefs pilotés de grande taille pour un coût moins élevé. Cet impératif de coût a pour conséquence directe des limitations dans le choix du matériel et impose également un cycle de développement plus court. Ces deux points ont un impact sur le développement des lois de pilotage. D'une part, les mesures utilisées sont de moins bonne qualité et d'autre part, le temps consacré à la modélisation du système, à la synthèse des lois de commande et à leur optimisation sur le système réel se doit d'être le plus court possible. Les micro-drones o rent également des modes de fonctionnement qui ne sont pas envisagés pour les grands aéronefs grâce à leur agilité et la liberté de con guration dont ils jouissent. L'absence de pilote relâche les contraintes physiologiques dans le choix des man÷uvres et permet d'envisager un agencement plus innovant des éléments du véhicule sans conséquence pour le confort du pilote. Certaines con gurations de drones permettent d'atteindre au cours d'un même vol des modes de vols di érents, traditionnellement associés à des appareils di érents. Une autre caractéristique des micro-drones est leur besoin en terme de charge utile. Leur faible capacité d'emport interdit le choix d'un imposant système qui permettrait de réaliser plusieurs types de missions. Par contre, il est possible de considérer le micro-drone comme une plateforme sur laquelle on peut monter une variété de charges utiles selon la mission du moment. Ces modi cations entrainent une variation de la masse et de l'inertie du système plus signi cative sur un micro-drone en raison de la part importante de la charge utile dans le bilan de masse. Développer des lois de commande pour une telle plateforme revient donc à développer des lois de commandes pour une famille de drones.

Ce projet de recherche conjugue deux aspects complémentaires : le développement d’un montage de microscopie intégrant un système d'Optique Adaptative (OA) et l’étude de masses cancéreuses (Sphéroïdes Multicellulaires) sous pression mécanique.Ces deux axes seront mutuellement bénéfiques puisque l’implémentation de l’OA rendra possible l’imagerie et les mesures physiques au sein des sphéroïdes ; d’un autre côté, l’étude des sphéroïdes permettra de caractériser les aberrations induites par ce type d’échantillons et de mieux comprendre les exigences sur le système d’OA qu’imposent l’observation de ces échantillons ainsi que les limites de la microscopie optique dans les tissus biologiques. / This research project combines two complementary aspects: the development of an assembly incorporating an Adaptive Optics microscope system and the study of cancerous masses (multicellular spheroids) under mechanical pressure.These two axes are mutually beneficial since the implementation of the adaptive optics will enable imaging and physical measurements in spheroids; On the other hand, the study of spheroids will characterize the aberrations induced by this type of samples and understand the requirements of the adaptive optics system imposed by the observation of these samples as well as the limits of optical microscopy in biological tissues.

L’imagerie en profondeur in vivo à deux photons est sévèrement limitée par les aberrations optiques. L'optique adaptative est maintenant une technique largement utilisée pour résoudre ce problème. Elle repose sur une des nombreuses techniques possibles de mesure de front d'onde. L'estimation du front d'onde indirecte ou sensorless présente l'avantage d'être facile à mettre en œuvre sur les systèmes existants.L'approche modale sensorless, développée initialement pour l’imagerie à deux photons par Débarre et al., est devenue une technique standard fondée sur la maximisation d'une métrique de qualité d'image telle que l'intensité moyenne de l'image.Cependant, le front d'onde indirectement inféré est influencé par l'échantillon, qui peut induire un biais fort dans l'estimation. Cet effet est connu sous le nom de dépendance en l'échantillon.Ce travail de doctorat vise à développer une approche modale sensorless améliorée qui n'est pas affectée par la dépendance en l'échantillon. J'ai d'abord étudié l'impact des aberrations et de la structure de l'échantillon sur l'intensité moyenne de l'image.Je donne une nouvelle expression analytique de l'intensité moyenne de l'image est donnée qui rend explicite l'interaction entre la forme de la PSF 3D et la distribution spatiale de l'échantillon. À partir de simulations numériques, je montre que la sensibilité de la métrique aux aberrations est préservée pour des échantillons beaucoup plus grands que la résolution spatiale. Deuxièmement, j'étudie l'approche Standard Modal Sensorless (SMS) pour différents types d'échantillons.Je caractérise le problème de la dépendance en l'échantillon induit par des structures très fluorescentes situées hors de la profondeur de focalisation.Ensuite, je montre que la technique displacement-free n’élimine pas complètement la dépendance en l'échantillon.Cette analyse aboutit au développement de notre approche nommée Axially-Locked Modal Sensorless (ALMS). Cette nouvelle approche résout la dépendance en l'échantillon par un réglage automatique et contrôlé de la profondeur de focalisation afin de verrouiller la focalisation sur des motifs brillants de l'échantillon. En outre, l'approche ALMS se fonde également sur une métrique de qualité d'image spécialement conçue pour ce verrouillage. La performance de cette approche est numériquement comparée aux approches SMS et displacement-free. Enfin, ALMS est validée par des tests expérimentaux ex vivo et in vivo. / Deep in vivo two-photon microscopy is severely limited by optical aberrations. Adaptive optics is now a widely used technique to overcome this issue. It relies on one of several possible wavefront sensing techniques. Indirect or sensorless wavefront estimation has the advantage of being easy-to-implement on existing systems. Modal sensorless approach, initially developed for two photon imaging by Débarre et al., has become a standard technique based on the maximization of an image quality metric such as the mean image intensity.However, the indirectly inferred wavefront is influenced by the sample, which may induce a strong bias in the estimation, the so-called sample dependence. This PhD work aims at developing an improved modal sensorless approach that is not affected by sample dependence.I first study the impact of aberrations and of the sample structure on the mean image intensity.A new analytical expression of the mean image intensity is given and makes explicit the interplay between the shape of the 3D PSF and the sample spatial distribution. Through numerical simulations I show that the metric sensitivity to aberrations is preserved for samples much larger than the spatial resolution.Secondly, I study the Standard Modal Sensorless (SMS) approach for different sample scenarios. I characterize the sample dependence issue induced by strong fluorescent structures located out-of-focus. Then, I show that the displacement-free technique fails at fully removing the sample dependence. This analysis leads to the development of our Axially-Locked Modal Sensorless approach (ALMS). This new approach solves the sample dependence by an automatic and controlled adjustment of the focusing depth so as to lock on bright sample features. Furthermore, the ALMS approach is based on a specifically designed image quality metric.The performance of this approach is numerically compared with the SMS and the displacement-free approaches. Finally, ALMS is demonstrated through ex vivo and in vivo experimental tests.

Fitness of insecticide resistant insect populations can be different to susceptible insect populations regarding adaptive costs. Therefore, this study investigated the fitness of Eriopis connexa (Germar) (Coleoptera: Coccnellidae) population resistant to lambda-cyhalothrin, as well as its predation rate on Aphis gossypi (Glover) (Hemiptera: Aphididae). The insects used to run the bioassays were reared under laboratory conditions of 25 ± 1oC and 12:12h (L:D) photoperiod and fed with Anagasta kuehniella (Zeller) (Lepidoptera: Pyralidae) eggs. The field resistant population of E. connexa (RR) was maintained under selection pressure at each adult generation in the laboratory by exposing them to the LD50-dose (0.25 mg a.i./mL of lambda-cyhalothrin at technical grade) determined after 12 successive generations of selections in the laboratory. The susceptible population (SS) was reared at the same condition; however, without exposing the insects to the insecticide. Non-treated RR females and treated recovered females (RRr) after lambda-cyhalothrin topic treatment with 0.05, 0.10 and 0.25 mg a.i./mL produced on average 50% less eggs than SS females. All other adult life history characteristics were similar among SS, RR and RRr populations. Among the developmental characteristics for offspring produced by SS, RR, and RRr females was observed lower larval viability and weight of adult males for RRr offspring. Furthermore, females from SS, RR and RRr populations exposed to prey shortage between 3rd- and 13th-day in the adult stage exhibited statistically similar survival ranging from 48 to 63 days. However, egg production was significantly higher for females SS (average = 290 eggs), followed by females RR (180 eggs), and RRr (50 eggs) during this period. The average consumption of cotton aphid during five consecutive days was significantly higher for ladybeetles SS, followed by RR and RRr up to the third day of observation. However, after the fourth day, there was no difference in the aphid consumption among the three populations SS, RR, and RRr. The results show that females RR have lower reproductive output in comparison to females SS, and it is not related to the knockdown effect; however, the costs of recovering from knockdown interferes with egg production under food shortage, with larval viability and adults predation rate. Thus, we can conclude that E. connexa population resistant to the lambda-cyhalothrin exhibits adaptive costs which is increased when subjected to prey shortage. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O desempenho de populações de insetos resistentes a inseticidas pode diferir daquelas susceptíveis caracterizando um custo adaptativo. Assim, este estudo investigou o desempenho de uma população resistente de Eriopis connexa (Germar) (Coleoptera: Coccinellidae) à lambda-cialotrina, bem como sua taxa de predação sobre Aphis gossypii (Glover) (Hemiptera: Aphididae). Os insetos resistentes empregados nos estudos foram criados em laboratório a 25 ± 1oC, fotoperíodo de 12:12h (L:E) e alimentados com ovos de Anagasta kuehniella (Zeller) (Lepidoptera: Pyralidae). A população de campo de E. connexa resistente (RR) foi mantida sob pressão de seleção com tratamento tópico do adulto com 0,5 &#956;l da concentração 0,25 mg i.a./mL de lambda-cialotrina em grau técnico correspondente a DL50 determinada na 12a geração após sucessivas seleções em laboratório. A população susceptível (SS) foi criada sob as mesmas condições sem exposição ao inseticida. Fêmeas RR não tratadas e fêmeas RR recuperadas (RRr) do knockdown após tratamento tópico com lambda-cialotrina nas concentrações 0,05; 0,10 e 0,25 mg de i.a./mL produziram em média 50% menos ovos, comparada as fêmeas SS independente da concentração usada do inseticida. As demais características da fase adulta não diferiram entre fêmeas SS, RR e RRr. Entre as características do desenvolvimento da progênie oriunda de fêmeas SS, RR e RRr observou-se menor viabilidade de larvas e peso de machos para descendentes de fêmeas RRr. Fêmeas submetidas à condição de escassez de presas do 3o ao 13o dia de vida apresentaram sobrevivência similar entre as populações SS, RR e RRr variando de 48 a 63 dias. Porém, a produção de ovos foi maior para fêmeas SS (290 ovos), seguida de fêmeas RR (180 ovos) e RRr (50 ovos) neste período. O consumo médio de pulgões durante cinco dias de observação foi significativamente superior para joaninhas SS que joaninhas RR e RRr, comportando-se desta maneira até o terceiro dia de observação. A partir do quarto dia, no entanto, não é detectada diferença na taxa diária de predação de pulgão entre as três populações SS, RR e RRr. Os resultados mostraram que fêmeas RR apresentam menor desempenho reprodutivo comparado a fêmeas SS, independente da ação knockdown, mas que o custo da recuperação do knockdown interfere na produção de ovos após escassez de alimento, na viabilidade larval e na taxa de predação. Estes resultados mostram que E. connexa possui um custo devido à resistência à lambda-cialotrina, e que o mesmo é aumentado em situações de escassez de presas.

Aujourd'hui, les entreprises manipulent de gros volumes d'information qui ne cessent d'augmenter, toujours plus complexes et hétérogènes, autant dans leurs contenus que dans leurs structures. Ces informations, vitales pour le fonctionnement de ces entreprises, représentent aussi un capital de connaissances qui est souvent peu exploité. De ce fait, une attention particulière est portée aux systèmes de Mémoire d'Entreprise (ME). Ces mémoires ont pour objectif de capitaliser les informations produites et échangées par tous les acteurs internes et externes (Système d'Information (SI), employés, clients, fournisseurs, etc...) de l'entreprise dans le but de les représenter, de les partager et d'aider à la prise de décision collaborative. Les informations organisées, partagées et réutilisées, deviennent ainsi des connaissances organisationnelles. L'implantation d'une telle mémoire demande une forte implication de tous les acteurs en impactant directement leurs tâches et en nécessitant des modifications de leur SI. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est de permettre la capitalisation automatique des informations en organisant, représentant et contextualisant automatiquement au mieux les informations, afin qu'elles puissent être partagées puis exploitées tout en limitant au maximum l'effort des acteurs. En plus d'impliquer les acteurs, les recherches actuelles se limitent souvent à des solutions spécifiques aux types d'entreprises et de mémoires. Afin de contribuer à lever ces limitations, nous proposons une approche de " Mémoire d'Entreprise Adaptative avec Intégration Automatique des Informations ", basée sur un réseau hétérogène étendu. Un premier niveau de cette approche propose un méta-modèle de ME corrélé à un processus d'intégration automatique des informations indépendant du type d'entreprise, du métier et ses acteurs. Afin d'aider tout type d'entreprise à construire sa ME à partir du méta- modèle, nous proposons, à un second niveau, un modèle générique et extensible lié à un algorithme d'intégration automatique des informations, nommé MEIAI pour Mémoire d'Entreprise avec Intégration Automatique des Informations. Ce modèle MEIAI a été implémenté et validé dans sa capacité à intégrer automatiquement de nouvelles informations d'une manière pertinente. Parce que Wikipédia est un important vecteur de connaissance basé sur la création collaborative véhiculant des valeurs de partage très fortes, nous avons choisi d'évaluer la capacité de notre prototype à organiser l'information de la même manière que lui. L'évaluation concerne le processus d'appariement automatique d'informations dont l'objectif est d'associer de manière intelligible, dans un cadre général non déterministe, les informations entre elles dans la mémoire. Pour ce faire, nous avons dans un premier temps évalué et comparé notre approche en liant des documents à des sujets d'intérêts de manière similaire à Wikipédia pour comparer les similarités et dissimilarités entre eux. Dans un second temps, nous avons procédé à une étude détaillée des dissimilarités au travers d'une évaluation par l'homme de l'organisation de l'information au sein de notre ME et de son intégration automatique. / Today, companies manipulate large volumes of information that are constantly increasing, always more complex and heterogeneous, in their content and their structures. This information, necessary for these enterprises' operation, represents a knowledge capital often not exploited. As a result, special attention is given to Organizational Memory (OM) systems. The purpose of these memories is to capitalize the information produced and exchanged by the internal and external actors (Information System (IS), employees, customers, suppliers, etc.) of the company with the aim of representing and sharing them while helping collaborative decision-making. Thereby organized, shared and reused information becomes organizational knowledge. The implementation of this memory requires a strong involvement of all stakeholders by directly impacting their tasks and requiring changes to their IS. In this context, this thesis objective is to enable the automatic capitalization of information by automatically organizing, representing and contextualizing the information so that they can be shared and exploited while minimizing the stakeholders' effort. In addition to involving stakeholders, current research is often limited to solutions specific to the companies and memories types. To help overcome these limitations, we propose an " Adaptive Organizational Memory with Automatic Integration of Information process ", based on an extended heterogeneous network. A first level of this approach proposes a meta-model of OM correlated to a process of automatic integration of information independent of the company type, the job and its stakeholders. In order to help any type of company to build its OM from the meta-model, we propose, at a second level, a generic and extensible model linked to an algorithm of automatic integration of the information, named OMAII for Organizational Memory with Automatic Integration of Information process. This OMAII model has been implemented and validated in its ability to automatically integrate new information in a relevant way. Because Wikipedia is an important vector of knowledge based on the collaborative creation based on very strong values of sharing, we chose to evaluate the capacity of our prototype to organize the information in the same way. The evaluation concerns the automatic information matching process of which the purpose is to intelligibly associate the information with each other in the memory in a non-deterministic general framework. To do this, we first evaluated and compared our approach by linking documents to interest subjects in a similar way to Wikipedia to compare similarities and dissimilarities between them. In a second step, we conducted a detailed study of the dissimilarities through a human evaluation of the information organization within our OM and its automatic integration.

Les longueurs d’onde optiques sont une alternative aux liens radio-fréquences pour lestransmissions satellite-sol du futur. Elles sont envisagées pour les futurs systèmes de télémesuresatellitaires (liens optiques descendants en provenance de satellites LEO) ou de communication(liens optiques bi-directionnels avec des satellites GEO). A sa traversée de l’atmosphère l’ondeoptique peut être profondément affectée par la turbulence atmosphérique. Elle subit desvariations spatiales et temporelles d’amplitude et de phase. Les variations d’amplitudesse traduisent par des variations de la puissance lumineuse collectée (scintillations). Lesperturbations de la phase affectent la distribution spatiale de la puissance au foyer du systèmede détection, qui n’est alors plus limitée par la diffraction. Des pertes peuvent en découler lorsdu couplage du flux incident à un détecteur optronique ou à une fibre optique monomode.Ces pertes se traduisent par des atténuations du signal reçu et donc par la perte d’informations.Pour s’en abstraire, les études de faisabilité les plus récentes mettent en avant l’utilisation desystèmes d’optique adaptative et de techniques numériques adaptées (codage/entrelacement).Pour limiter la complexité et le coût des systèmes de liens optiques, la définition des techniquesde compensation des atténuations peut être menée conjointement. C’est l’objectif principalde cette thèse. Il s’agit d’investiguer les complémentarités des techniques de compensationphysiques (optique adaptative) et numériques (entrelacement, codes correcteurs) pour disposerdes éléments permettant de définir les systèmes de correction les mieux adaptés. / Optical wavelengths are an alternative to radio-frequency links for future satellite-to-groundtransmissions. They are envisioned in the framework of payload/telemetry data transfer (opticaldownlinks from LEO satellites) or communication (bi-directional optical links with GEOsatellites). However, as it propagates through the atmosphere, the optical wave can be deeplyaffected by atmospheric turbulence which induces randomspatial and temporal variations ofits amplitude and phase. Variations in amplitude translate into fluctuations of the collectedpower (scintillation). The phase distortions affect the spatial distribution of the power at thefocal plane of the telescope causing deleterious losses when the incident flux needs to becoupled to an optoelectronic detector or to a single-mode optical fiber. Such losses result indynamical attenuations of the received signal -called fading- and hence potentially to the lossof information. The most recent feasibility studies highlight the use of two types of fadingmitigation techniques: adaptive optics systems and digital techniques (coding and interleaving).To limit the complexity and cost of such systems, the optimization of these mitigationtechniques should be conducted jointly. The main objective of this thesis is therefore theinvestigation of the complementarity of physical (adaptive optics) and digital data reliabilitymechanisms (interleaving, correcting and erasure codes in a cross-layer approach).

L'imagerie est maintenant partie intégrante des traitements de radiothérapie. Avec la technologie CBCT embarquée sur les appareils de traitement, l'imagerie tomographique permet non seulement de repositionner fidèlement le patient tout au long de son traitement mais aussi d'adapter la planification initiale aux modifications quotidiennes de volume. C'est la radiothérapie adaptative, objet des travaux de cette thèse. Nous avons établi les limites techniques de précision de repositionnement des équipements utilisé. Ensuite, à partir des acquisitions CBCT quotidiennes de patients traités pour la prostate, nous avons élaboré une stratégie de traitement basée sur une banque de plans personnalisés. Nous avons mis au point une méthode semi-automatique de sélection du plan de traitement du jour qui a montré une efficacité supérieure à la sélection par des opérateurs expérimentés. Enfin, nous avons quantifié les doses additionnelles à la dose thérapeutique associées à l'utilisation quotidienne de l'imagerie CBCT. En conclusion, on peut dire qu'avec l'imagerie CBCT embarquée, on peut voir ce que l'on veut traiter, irradier ce que l'on a vu et contrôler ce qu'on a traité. / Imaging is now fully integrated in the radiation therapy process. With on-board CBCT systems, tomography imaging allows not only patient positioning but also treatment planning adaptation with patient anatomy modifications, throughout the entire treatment. This is called adaptive radiation therapy, and is the main subject of this PhD thesis. During this work, we measured the repositioning accuracy of the system used. We also developed a treatment strategy using daily CBCT images and a personalized plan database to adapt treatment plan to patient anatomy. We found a way to select the daily treatment plan that shows superiority over operator selection. Then we also quantified the additional dose delivered while using this technique and the impact with regards to the risks added to patients. As a conclusion, with CBCT imaging, radiation therapy has entered an era where one can see what need to be treated, can treat what has been seen and can control what has been treated.