L’utilisation des communications multi-canaux au niveau des protocoles MAC (MAC multi-canaux) dans les réseaux sans fil peut améliorer significativement le débit du réseau par rapport aux protocoles MAC mono-canal en permettant à plusieurs transmissions concurrentes d’avoir lieu simultanément sans interférence sur différents canaux non recouverts. Cependant, l’environnement multicanaux ajoute une nouvelle dimension aux protocoles MAC qui nécessite un nouveau mécanisme appelé "le mécanisme d’allocation des canaux" pour coordonner l’utilisation des canaux. Le rôle de ce mécanisme est de permettre aux nœuds de s’accorder sur le canal qui doit être utilisé et à quel moment pour la transmission de données dans un contexte distribué. L’absence de ce mécanisme ou une mauvaise coordination de l’utilisation des canaux peut produire l’effet inverse de celui recherché. Ainsi, l’efficacité d’un protocole MAC multi-canaux dépend strictement de l’efficacité du mécanisme d’allocation des canaux, qui par ailleurs, doit offrir les garanties nécessaires au fonctionnement de la communication multi-canaux. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation, l’analyse et la conception de nouveaux protocoles MAC multi-canaux dans les réseaux sans fil. Dans un premier temps, nous nous focalisons sur la spécification formelle et la vérification des propriétés fondamentales inhérentes aux activités de l’allocation des canaux et son impact sur le transfert de données des principales approches MAC multi-canaux proposées dans la littérature. Dans un second temps, nous visons à proposer, modéliser et à analyser formellement deux nouveaux protocoles MAC multicanaux résultants de l’analyse qualitative réalisée. Enfin, une étude quantitative et comparative est menée afin d’analyser les performances des protocoles proposés en terme de débit et d’impact du temps de commutation entre les canaux. / The use of multi-channel communications in MAC protocols (multi-channel MAC) for wireless networks can significantly improve the network throughput compared with single channel MAC protocols since concurrent transmissions can take place simultaneously on distinct non-overlapping channels without interfering. However, due to the multi-channel environment, a novel issue must be addressed in MAC protocols, which is called "the channel assignment mechanism" in order to coordinate the channels access. The role of this mechanism is to enable nodes to agree on which channel should be used and when for data transmission in a distributed way. The absence of this mechanism or a bad coordination of the channel usage can incur the opposite effect to that intended. Thus, the efficiency of a multi-channel MAC protocol depends strictly on the efficiency of the channel assignment mechanism, which also must provide the guarantees necessary to the good behavior of the multi-channel communications. In this thesis, we focus on the modeling, analysis, and design of new multi-channel MAC protocols in wireless networks. Firstly, we focus on the formal specification and verification of fundamental properties inherent to the activities of the channel assignment and its impact on the data transfer for the main multi-channel MAC approaches proposed in the literature. Secondly, we aim to propose, model and analyze formally two new multichannel MAC protocols, resulting from the qualitative analysis conducted. Finally, a quantitative and comparative study is conducted to analyze the performance of the proposed protocols in terms of the throughput and the impact of the switching time between channels.

Pendant les trente dernières années, le taux d'incidence du cancer de la thyroïde chez l'homme et la femme a considérablement augmenté partout dans le monde. Cependant, on estime que d'ici à 2019 le cancer de la thyroïde deviendra le troisième cancer le plus répandu chez les femmes dans tous les groupes d'âge en raison de la tendance d’augmentation plus dramatique chez elles. En général, il n'y a aucune raison claire qui explique l'augmentation mondiale de l'incidence du cancer de la thyroïde et il est émis l'hypothèse que cette recrudescence de l'incidence a une étiologie multifactorielle. Bien qu'il soit clair que le progrès technique des modalités de l’imagerie diagnostique telle que l'échographie peut amener à une augmentation du taux de détection du cancer de la thyroïde secondaire au sur-diagnostic des maladies sous-cliniques, il existe des preuves fortes indiquant une vraie augmentation du cancer de la thyroïde. La cartographie cervicale échographique préopératoire est un outil important dans l'algorithme diagnostic du cancer de la thyroïde. Elle aide à identifier l’étendue des métastases ganglionnaires cervicales afin de guider la dissection chirurgicale anticipée. La dissection chirurgicale du cou orientée selon les compartiments anatomiques et guidée par la cartographie cervicale échographique peut amener à une réduction des risques des complications postopératoires et des récidives tumorales locorégionales. Nous avons effectué une analyse qualitative et quantitative de la cartographie cervicale échographique afin d'évaluer la fiabilité diagnostique de ce test. Nos résultats ont démontré une valeur prédictive positive assez élevée de cette modalité diagnostique ainsi q’une association quantitative forte entre les données de la cartographie échographique et les résultats de l’histopathologie. Nous suggérons que l’utilisation de la cartographie cervicale échographique cible les patients présentant un risque plus important d’une maladie persistante / récidivante. / Over the last 30 years, the incidence rate of thyroid cancer has drastically increased in both genders all over the world. However, due to a more dramatic pattern in females, it is estimated that by 2019 it will become the third most prevalent cancer in women of all ages. Overall, there are no clear reasons behind the worldwide increase in thyroid cancer incidence and it is hypothesized that this upsurge has a multifactorial etiology. Despite the fact that recent advances in imaging modalities such as ultrasound can lead to thyroid cancer overdiagnosis by improving the detection rate for subclinical disease, there is strong evidence indicating a true increase in the occurrence of thyroid cancer as well. Preoperative ultrasound cervical mapping, an important tool in the diagnostic algorithm of thyroid cancer, helps to identify metastatic spread in cervical lymph nodes and guides the surgeon for subsequent surgical dissection. Compartment oriented neck dissection directed by ultrasound mapping decreases locoregional tumor recurrence and lowers the risk of postsurgical complications. We conducted a qualitative and quantitative analysis of ultrasound mapping to evaluate this test’s diagnostic reliability. Our results demonstrated that the positive predictive value of this diagnostic modality was sufficiently high and that there was a strong quantitative association between ultrasound mapping and histopathology results. We therefore recommend that ultrasound mapping be used to target patients with a higher risk of persistent or recurrent thyroid cancer.

Dans les domaines de l'analyse, du contrôle et de la mesure physique, le laser constitue un outil métrologique particulièrement puissant et polyvalent, capable d'apporter des réponses concrètes à des problématiques variées, y compris d'ordre sociétal. Parmi ces dernières, la contamination des sites et des sols par les métaux lourds est un enjeu de santé publique important qui requiert de disposer de moyens de mesure adaptés aux réglementations existantes et suffisamment souples d'utilisation. Technique rapide et ne nécessitant pas de préparation de l'échantillon, la spectroscopie sur plasma induit par laser (LIBS) présente des avantages très intéressants pour réaliser des mesures sur site de la teneur en métaux lourds à l'échelle de la dizaine de ppm; la conception d'un appareil portable à moyen terme est envisageable.<br />Dans cette thèse nous montrons d'abord que le régime femtoseconde ne présente pas d'avantages par rapport au régime nanoseconde standard pour notre problématique. Ensuite nous mettons en œuvre un traitement avancé des spectres LIBS par des méthodes chimiométriques dont les performances améliorent sensiblement les résultats des analyses qualitatives et quantitatives d'échantillons de sols.