L'objet de cette thèse est le développement et l'étude d'algorithmes de planification de mouvements optimaux pour des systèmes anthropomorphes sous-actionnées et hautement dimensionnés, à l'instar des robots humanoïdes et des acteurs virtuels. Des méthodes de planification aléatoires et de commande optimale sont proposées et discutées. Une première contribution concerne l'utilisation d'une méthode efficace de recherche dans un graphe pour l'optimisation de trajectoires de marche planifiées pour un système modélisé par sa boîte englobante. La deuxième contribution concerne l'utilisation de méthodes de planification aléatoires sous contraintes afin de planifier de façon générique des mouvements corps-complet de marche et manipulation. Enfin nous développons une approche algorithmique qui combine des méthodes de planification aléatoires sous contraintes et de commande optimale. Cette approche permet de générer des mouvements dynamiques, rapides, et sans collision, en présence d'obstacles dans l'environnement du système.

Une dizaine de compagnies s’efforcent actuellement au Japon d’améliorer le réalisme d’ersatz humains commercialisés comme poupées sexuelles sous le nom de love doll. L’enquête, principalement menée au sein de la firme Orient Industrie – leader sur le marché des reproductions de corps féminins – porte sur le travail de recherche mené par les designers, les ingénieurs et les commerciaux pour donner aux poupées, sur le plan technique, esthétique et marketing, l’apparence d’êtres conscients, dotés d’une vie intérieure. Quels procédés mettent-ils en œuvre pour créer un « effet de présence »? En évitant de reproduire l’humain à l’identique, ils élaborent une créature imaginaire qui questionne ce qu’est l’humain, au-delà de la forme. Cette créature, dont la fonction première est de susciter le désir, s’offre paradoxalement comme une sorte de véhicule vacant, absent, en attente, qui simule l’humain en s’en faisant le miroir… renvoyant ses créateurs, ses utilisateurs et peut-être aussi la société tout entière à la problématique de la personne comme réceptacle. La thèse se compose de trois parties qui abordent la love doll sous ses aspects principaux : en tant que « substitut » (migawari), en tant que « miroir » (kagami), en tant que « double » (bunshin). Ces trois termes sont, dans l'ordre, les plus souvent évoqués par ses créateurs autant que par ses utilisateurs. Ils correspondent à trois discours qui contribuent à faire de la love doll le produit d’un travail collectif et interactif visant, sous couvert de jeu, à construire la notion même d’humain. / Most of the artificial life systems produced in Japan are designed to create a humanlike presence. My researches target the market of life-size dolls equipped with articulated skeleton and a silicone flesh truer than nature. More precisely, it relates to these love doll that less than a dozen companies are currently improving, establishing themselves as the world leaders in this pioneer field. One company particularly got my attention : Orient Industry – the first company in the history of japanese doll business – plays a key role in driving innovation. I focused on the manufacturing process of these products marketed as “substitute wives”, trying to understand how engineers, designers and trade marketing specialists give the doll the appearance of a thinking and feeling being. It appeared that they did not try to create an exact reproduction of a person, but – on the contrary –, something unreal, empty and incomplete. My goal was ultimely to understand the way interaction with objects could be made possible in Japan, through dolls developed as “vacant vehicles”… The study of these realistic bodies led me to understand how Japanese succeed in creating life and consciousness out of inanimate objects. The thesis is composed of three parts which deal with the main aspects of the love doll : she is talked about as a “substitute” (migawari), as a “mirror” (kagami) and as a “double” (bunshin). These three words are the most oftenpronounced by its creators as much as by its users. They correspond to three discourses which contribute to brand the love doll as collective and interactive work aiming, in the guise of game, to build the concept of human.

La robotique humanoide arrive a maturité avec des robots plus rapides et plus précis. Pour faire face à la complexité mécanique, la recherche a commencé à regarder au-delà du cadre habituel de la robotique, vers les sciences de la vie, afin de mieux organiser le contrôle du mouvement. Cette thése explore le lien entre mouvement humain et le contrôle des systèmes anthropomorphes tels que les robots humanoides. Tout d'abord, en utilisant des méthodes classiques de la robotique, telles que l'optimisation, nous étudions les principes qui sont à la base de mouvements répétitifs humains, tels que ceux effectués lorsqu'on joue au yoyo. Nous nous concentrons ensuite sur la locomotion en nous inspirant de résultats en neurosciences qui mettent en évidence le rôle de la tête dans la marche humaine. En développant une interface permettant à un utilisateur de commander la tête du robot, nous proposons une méthode de contrôle du mouvement corps-complet d'un robot humanoide, incluant la production de pas et permettant au corps de suivre le mouvement de la tête. Cette idée est poursuivie dans l'étude finale dans laquelle nous analysons la locomotion de sujets humains, dirigée vers une cible, afin d'extraire des caractéristiques du mouvement sous forme invariants. En faisant le lien entre la notion "d'invariant" en neurosciences et celle de "tâche cinématique" en robotique humanoide, nous développons une méthode pour produire une locomotion réaliste pour d'autres systèmes anthropomorphes. Dans ce cas, les résultats sont illustrés sur le robot humanoide HRP2 du LAAS-CNRS. La contribution générale de cette thèse est de montrer que, bien que la planification de mouvement pour les robots humanoides peut être traitée par des méthodes classiques de robotique, la production de mouvements réalistes nécessite de combiner ces méthodes à l'observation systématique et formelle du comportement humain.

Le travail décrit dans cette thèse porte sur l’évaluation du mode d’exposition externe et interne au xénon-133. Ce radionucléide est un des principaux produits de fission du combustible des réacteurs nucléaires. En cas de défaut de gaine combustible, le xénon-133 peut potentiellement exposer le personnel lors de ses interventions dans le bâtiment réacteur. En dosimétrie, les simulations Monte-Carlo sont des outils adaptés pour simuler le transport des rayonnements ionisants dans la matière. A partir des critères de radioprotection actuels, nous avons développé de nouvelles méthodes afin d’améliorer notre compréhension de l’exposition externe et interne auxénon-133 à l’intérieur d’un bâtiment réacteur. Ces nouvelles approches sont basées sur l’utilisation d’un fantôme anthropomorphe, d’une géométrie réaliste de bâtiment réacteur, de simulations Monte-Carlo GEANT4 et de modèles en compartiments. L’exposition externe dans un bâtiment réacteur a été menée en retenant un scénario d’exposition réaliste et conservatif. Nous avons quantifié le débit de dose efficace et le débit de dose équivalente au cristallin. L’exposition interne se produit lorsque le xénon-133 est inhalé. Les poumons sont les premiers organes exposés par l’inhalation du xénon-133, leur débit de dose équivalente a été quantifié. Un modèle biocinétique a été utilisé pour évaluer l’exposition interne au xénon-133. Cette thèse a permis de quantifier les grandeurs dosimétriques liées aux modes d’exposition externe et interne au xénon-133, d’étudier l’impact des changements de limites dosimétriques introduits par la Commission Internationale de Radioprotection prochainement retranscrits dans la réglementation française, et de comprendre la cinétique du xénon-133 dans le corps humain. Nous avons montré que les grandeurs dosimétriques sont nettement inférieures aux limites dosimétriques de la réglementation actuelle et future. / The work described in this thesis focuses on the external and internal dose assessment to xenon-133. During the nuclear reactor operation, fission products and radioactive inert gases, as ¹³³Xe, are generated and might be responsible for the exposure of workers incase of clad defect.Particle Monte Carlo transport code is adapted inradioprotection to quantify dosimetric quantities.The study of exposure to xenon-133 is conducted byusing Monte-Carlo simulations based on GEANT4, ananthropomorphic phantom, a realistic geometry of thereactor building, and compartmental models.The external exposure inside a reactor building isconducted with a realistic and conservative exposurescenario. The effective dose rate and the eye lensequivalent dose rate are determined by Monte-Carlosimulations. Due to the particular emission spectrum ofxenon-133, the equivalent dose rate to the lens of eyesis discussed in the light of expected new eye doselimits.The internal exposure occurs while xenon-133 isinhaled. The lungs are firstly exposed by inhalation, andtheir equivalent dose rate is obtained by Monte-Carlosimulations. A biokinetic model is used to evaluate theinternal exposure to xenon-133.This thesis gives us a better understanding to thedosimetric quantities related to external and internalexposure to xenon-133. Moreover the impacts of thedosimetric changes are studied on the current andfuture dosimetric limits. The dosimetric quantities arelower than the current and future dosimetric limits.

Dans l’Égypte pré- et protodynastique (3900-2700 av. J.-C.), l’imagerie anthropomorphe occupe une place de prime importance. Relevant de trois modes de communication – iconographique, ambigu et écrit – ces figurations humaines sont reproduites sur un large éventail de types de supports. Tandis que les études se focalisent habituellement sur une catégorie de source, ce travail se concentre sur un motif précis, la figure anthropomorphe, et propose ainsi une approche transversale de l’imagerie anthropomorphe pré- et protodynastique. Ainsi, cette étude vise à déterminer l’évolution des représentations anthropomorphes au cours de ces périodes, à travers elles, à dévoiler la manière dont se concevaient les premiers Égyptiens. La recherche se fonde sur l’élaboration de typologies des figures humaines et des motifs associés, couplée à une étude statistique des données ainsi réunies. Les résultats de ce travail ont permis de révéler une évolution chronologique des figurations humaines, avec une nette rupture se dessinant entre Prédynastique et Protodynastique. Cette transition est à mettre en lien avec l’introduction d’une monarchie royale, provoquant une dichotomie entre documentations royale et privée en raison d’une mainmise de l’État sur l’expression artistique. Les figurations anthropomorphes témoignent par ailleurs de l’émergence, outre l’identité collective préexistante, d’une identité personnelle, gage d’une individualisation grandissante. / During the Predynastic and Early Dynastic Periods (3900-2700 B.C.), anthropomorphic imagery is a theme of prime importance in Egyptian art. Human figures coming from the iconographic, ambiguous and written modes of communication are depicted on a large range of sources. While most of the studies focus on a single type of document, this work concentrates on a particular pattern, the human figure, by proposing a transversal approach of the anthropomorphic imagery. Therefore, this study aims to constrain the evolution of the human depictions during these periods. Through the inspection of the human figures, the study also aims to unravel the way the first Egyptians conceptualised themselves. This work is based on the creation of typologies for the human figures and associated patterns, analysed using statistical tools.The results reveal a chronological evolution of the human figures, with a distinct rupture between the Predynastic Period and the Early Dynastic Period. This transition relates to the introduction of a royal monarchy. This introduction causes a dichotomy between royal and private documentations owing to the appropriation of the art by the state. Besides, the anthropomorphic figures show the appearance of a personal identity in addition to the pre-existent collective identity. This feature is evidence of an increasing individuation.