Ce travail de thèse a pour objet l’étude du comportement hydromécanique endommageable des géomateriaux non saturés. Plus précisément, cette recherche est appliquée à l’étude du comportement de galeries de stockage de déchets radioactifs en formation géologique profonde. Dans un premier temps, après avoir résumé les principaux traits du comportement hydromécanique des géomateriaux, en insistant sur l’effet de la succion et de l’endommagement mécanique, un nouveau modèle PPE-NS couplant les aspects hydromécaniques, de plasticité et d’endommagement isotrope est présenté. Etabli dans le cadre de la thermodynamique des milieux poreux, il est basé sur le concept de contrainte effective plastique et de la pression interstitielle équivalente. Supposant une distribution bimodale de tailles des pores pour les milieux poreux endommagés, l'effet d'endommagement sur le comportement hydraulique est modélisé au moyen des fonctions phénoménologiques. L’endommagement intervient donc aussi bien sur le comportement mécanique qu'hydraulique dans ce modèle. La prise en compte des contributions à l’énergie des interfaces venant à la fois de l'interaction mécanique entre les phases solide et fluide (via la pression équivalente) et du mécanisme physico-chimique de rétention d'eau (via la fonction de rétention d’eau) permet à ce modèle de décrire de façon pertinente le couplage bilatéral entre elles. Dans un deuxième temps, ce modèle rhéologique est appliqué au comportement de l’argillité du Callovo-Oxfordian, qui est potentiellement la roche hôte du stockage de déchets nucléaires en France, afin d’étudier les évolutions hydromécaniques d’une galerie type selon son cycle de vie simplifié. Tout d’abord, ce modèle est validé par des essais mécaniques et hydrauliques au laboratoire, en considérant des échantillons « homogènes ». Ensuite, l’approche analytique est utilisée pour constituer une solution exacte de référence de ce problème dans un cas limite d’une roche hôte poro-viscoplastique saturée. Cette solution permet de mieux comprendre l’effet du fluage sur le comportement de la galerie et aussi de tester la fiabilité d’autres solutions numériques complexes développées par la suite. Enfin, l’approche numérique des éléments finis est mise en œuvre afin d'implémenter le nouveau modèle PPE-NS dans un code de calcul initialement développé au LGCB (Laboratoire Génie Civil et Bâtiment). Sa validité est partiellement vérifiée en considérant le comportement « limite » en photoélasticité d'une galerie non revêtue ou des solutions quasi-analytiques ont été développées. Des études paramétriques dans le cas général d'un tunnel revêtu montrent la cohérence du modèle et mettent en lumière l’influence de la désaturation sur le comportement de la galerie. / This thesis aims to study the damageable hydromechanical behavior of unsaturated geomaterials. More precisely, the research is applied to study the behavior of underground galleries of radioactive waste disposals in deep geological formations. Firstly, after summarizing the main features of the hydro-mechanical behavior of geomaterials, emphasizing the effect of suction and damage, a new model PPE-N coupling hydromechanical interactions with plasticity and isotropic damage is presented. Established in the framework of thermodynamics of porous media, it is based on the concept of the so called plastic effective stress and equivalent pore pressure. Assuming a bimodal pore size distribution for cracked porous media and using the concept of bundle cylindrical capillaries, damage effects on hydraulic behaviour (water retention curve and hydraulic conductivity) is modelled using phenomenological functions. The accountance of the contributions to the interfacial energy from the mechanical internations between solid and fluid phases (via theequivalent pore pressure) as well as the physico-chemical mechanism of water retention (via the water retention function) enables this model to describe in apertinent manner bilateral couplings between them.Secondly, this constitutive model is applied to Callovo- Oxfordian argillite, which is the potential host rock for the French nuclear waste disposal, and then to study the evolution of the hydromechanical responses of an underground gallery according to its simplified life cycle. The model is first validated against a range of mechanical and hydraulic laboratory tests, considering "homogeneous" samples. The analytical approach is then used to provide an exact reference solution of this problem in the limiting case of a saturated poro-viscoplastic host rock. This solution allows to better understand the effect of creep on the behavior of the gallery and also to test the precision of other complex numerical solutions . Finally, the numerical approach using finite elemnts is used to implement the new model EPP-NS in a computer code originally developed in LGCB (Laboratoire Genie Civil et Batiment). Its validity is partly checked by examining the poroelastic behavior of an unlined tunnel where quasi-analytical solutions have been developed. Parametric studies in the generalcase of a lined tunnel demonstrate the consistency of the model and highlight the influence of desaturation on the behavior of the gallery.

La fracture de la hanche est une pathologie fréquente chez les personnes âgées et provoque des effets indésirables tels que la perte de mobilité et des complications secondaires. Le traitement actuel de la fracture de la hanche nécessite l'utilisation d'un appareil à rayons X (le fluoroscope). La méthode conventionnelle de traitement procède par essais/erreurs pour placer correctement un guide métallique dans l'os du patient, nécessitant à chaque essai la prise d'un cliché radiologique. Ceci engendre une exposition importante du chirurgien et du patient aux rayons X (nocifs pour la santé) suite à l'utilisation répétée du fluoroscope. La méthode par essai/erreur a en outre pour conséquence de provoquer un traumatisme supplémentaire au patient due à des pénétrations répétées du guide au niveau de l'os et produit souvent un montage orthopédique final sous-optimal. Nous proposons de pallier à ces inconvénients grâce à un système de chirurgie orthopédique assistée par ordinateur sans marqueur vissé sur l'os du patient se basant sur l'utilisation d'une caméra de positionnement 3D. Le prototype développé dans le cadre de ce projet ressemble en tout point au système final désiré avec fluoroscope. Des caméras CCD serviront de substitut au fluoroscope dans notre cas. Le système final possède l'avantage de servir de support au chirurgien en lui clarifiant les données qui lui sont nécessaires sans s'y substituer. Son principe de fonctionnement est le suivant: nous effectuons le calibrage intrinsèque du fluoroscope avant l'opération et nous sauvegardons les données obtenues. En tout début d'opération nous prenons deux clichés fluoroscopiques, un latéral et un antéropostérieur. Sur ces clichés vont apparaître des grilles de référence visibles au fluoroscope, ce qui permettra d'effectuer le calibrage extrinsèque du fluoroscope. En phase intra-opératoire (pendant l'opération) les instruments chirurgicaux vont apparaître en temps réel dans le repère des grilles de référence grâce à la caméra de positionnement 3D, des paramètres de calibrage du fluoroscope et des marqueurs fixés sur les instruments chirurgicaux ainsi que sur les grilles de référence. Les grilles de référence communes aux images préopératoires et intra-opératoires vont permettre une extrapolation de la position des instruments chirurgicaux pendant l'opération sur les images préopératoires. Le prototype développé fonctionne de façon tout à fait similaire au système final décrit précédemment. Le prototype servira principalement à tester le produit final et à détecter les failles éventuelles du système. Une analyse des erreurs est réalisée à l'aide de ce dernier afin de déterminer les sources d'erreur les plus importantes. Notre travail se base sur l'hypothèse qu'entre la prise des images préopératoires et la fin de l'intervention chirurgicale, la position du fémur relativement aux grilles de référence n'a pas changé. Une étude des déplacements de l'anatomie du patient a été entamée au cours de notre projet ce qui permettra éventuellement de valider l'hypothèse de départ, ce qui n'a pu être réalisé dans le cadre des présents travaux. Cette hypothèse découle du fait que dans les opérations de la hanche, la jambe du patient est sous traction ce qui limite les mouvements de cette dernière. Notre système de réalité augmenté permettra une réduction du temps opératoire, un recours moins important à la fluoroscopie, une meilleure précision de positionnement des instruments chirurgicaux et l'obtention de montages orthopédiques plus fiables et plus solides, tout cela pour une amélioration des soins apportés aux patients.

Les recherches démontrent que les arts plastiques à l’école apportent des bénéfices culturels et psychocognitifs majeurs aux enfants (National Endowment for the Arts, 2012; Hoffmann Davis, 2005, 2008; Karkou et Glasman, 2004; Sylwester, 1998; Goetz Zwirn et Graham, 2005; Greene, 1995). Mais en général, plus les garçons avancent en âge au primaire, plus ils éprouvent de difficultés et démontrent un intérêt moindre que celui des filles pour les arts plastiques à l’école. Au secondaire, l’écart ne fait que s’accentuer (Savoie, Grenon et St-Pierre, 2010, 2012; Octobre, 2004; Dumais, 2002; Blaikie, Schönau et Steers, 2003). Même s’ils ne peuvent garantir la réussite de leurs élèves, les enseignants ont une influence considérable sur des variables qui affectent les apprentissages telles que le choix de matériaux didactiques, des environnements éducationnels et la variable qui nous intéresse particulièrement : La prise en compte des comportements des élèves en lien avec leurs styles cognitifs. Pour mieux les aider, notre recherche veut saisir les liens potentiels qui pourraient exister entre les styles cognitifs des individus créateurs et leurs préférences sur le plan de l’expression graphique, plus spécifiquement au regard du langage plastique. En d’autres mots, nous souhaitons fournir des marqueurs utiles à la différenciation pédagogique adaptée aux styles cognitifs (Baron-Cohen, 2005) des filles et des garçons en classe d’art. Nous empruntons des concepts délimités et mesurables qui constituent notre cadre de référence et proviennent des domaines de la psychologie cognitive et de l’enseignement des arts visuels. Notre recherche se fait auprès d’artistes professionnels et d’étudiants adultes en arts visuels, tous genres confondus. Nous mesurons chez eux, dans un premier temps, leurs styles cognitifs à l’aide du test RMET de Baron-Cohen (Ibid.). En rapport avec ces styles, nous tentons ensuite de dégager des marqueurs dans la démarche et les productions artistiques des individus. En d’autres mots, notre étude vise essentiellement à procurer des indicateurs fiables, aux chercheurs et aux enseignants en arts, quant au lien potentiel entre les styles cognitifs et le langage plastique. Ces précieux indicateurs pourront ensuite leur servir, entre autres, à la construction de modèles pédagogiques, d’environnements éducationnels ou d’activités adaptées aux styles des élèves masculins comme féminins. Au plan méthodologique, notre recherche adopte une approche quantitative, pragmatique, quasi expérimentale et exploratoire (Lefrancois, 1997; Kothari, 2004; Grawitz, 1988; Larose, Bédard, Couturier, Grenon, Lavoie, Lebrun, Morin, Savard et Theis, 2011). Notre mode d’analyse se base sur la vérification de faits observables et sur une prise de décision scientifique se servant de techniques statistiques inférentielles (Saporta, 2011; Field, 2009). Notre approche s’appuie donc sur une variable dépendante liée au style cognitif des participants et sur une vingtaine de variables indépendantes liées au langage plastique. Nos résultats démontrent qu’au moins un indicateur de style cognitif ressort significativement dans le langage plastique, soit la variation chromatique. Suite à notre question : Dans les éléments de langage plastique des créateurs en arts visuels, peut-on observer des indicateurs de styles cognitifs? La réponse s’est avérée positive et fiable sur au moins une variable : la couleur. En effet, suite à nos analyses statistiques inférentielles, la variation chromatique est ressorti comme un indicateur très significatif de style cognitif et celui qui ressort le plus de nos résultats. Nous avons clairement mesuré que les individus qui décodent moins bien les émotions chez les autres démontrent une préférence pour des variations de couleurs plutôt monochromes, alors que les individus plutôt empathiques démontrent une préférence pour des univers surtout multichromes. Nous avons mesuré une forte habileté à reconnaitre et à discriminer les émotions, autant chez nos artistes professionnels que chez nos sujets étudiants universitaires. D’autres variables analysées, comme le genre, l’éducation ou l’âge ne se sont pas avérées des indicateurs fiables de styles cognitifs particuliers.

Les enseignants passent une bonne partie de leur à temps à produire, à adapter et à modifier des ressources pédagogiques, ce qui place ce travail, appelé travail documentaire, au coeur de leur développement professionnel (Gueudet et Trouche, 2008). Dans le cadre d'une recherche collaborative ayant pour but le développement professionnel d'orthopédagogues et d'enseignants, effectuée par des chercheurs de l'Université de Sherbrooke, des ressources pédagogiques visant le développement du potentiel mathématique des élèves en difficulté d'apprentissage ont été conçues, adaptées et modifiées. Nous appuyant sur l'approche documentaire du didactique de Gueudet et Trouche (2008), nous décrivons le processus d'intégration de l'approche de développement du potentiel mathématique dans la pratique d'enseignement d'une enseignante ayant participé à la recherche collaborative. L'analyse de différents types de données recueillies lors des phases préactive, interactive et postactive de l'enseignement nous a permis d'identifier cinq schèmes d'usage (schèmes d'instrumentation et d'instrumentalisation) dans la pratique d'enseignement de notre enseignante. Notre mémoire traite donc de la problématique du développement professionnel des enseignants en considérant, sous un angle didactique, leur travail sur des ressources pédagogiques.

Résumé: Les pratiques du Sensible sont des pratiques d’accompagnement formatives et soignantes. Elles permettent d’apprendre comment l’expérience du corps et de son mouvement interne conduit au développement de la conscience et de la présence à soi ainsi qu’à l’autre, des qualités enviables pour des professionnelles et professionnels de la relation d’aide du secteur de la santé. Dans ces pratiques, le corps joue un rôle central à travers quatre types d’intervention : la thérapie manuelle, la gymnastique sensorielle, l’introspection sensorielle et l’entretien verbal à propos de l’expérience corporelle. Selon Large (2009), une qualité de présence particulière se construit chez les participantes et le participant aux pratiques du Sensible. Selon lui, ceux-ci se rapprochent de leur intériorité, parviennent à verbaliser à autrui ce qu’ils ressentent et en arrivent à poser des actions qui expriment ce qu’ils deviennent. Large (2009) constate qu’ils acquièrent de la stabilité, de l’adaptabilité et de l’autonomie. À la fois plus affirmatifs, ils gagnent aussi en proximité à l’autre. Bois (2007) note un changement de représentation lié aux idées, aux valeurs, à l’image de soi et au rapport perceptif à soi. Une chercheure et des chercheurs constatent un changement de conception de la santé (Duval, 2010; Laemmlin-Cencig et Humpich, 2009). À notre connaissance, il n’y a pas eu d’étude antérieure concernant l’influence des pratiques du Sensible auprès de médecins. Nous avons exploré, le cas échéant, comment une formation aux pratiques du Sensible, suivie par des médecins, a modifié leur rapport à leur corps, à leur propre santé, à leur conception de la santé, à la qualité de leur présence à eux-mêmes, aux autres professionnelles et professionnels et aux patientes et patients. Des entretiens semi-structurés d’une durée de 90 à 105 minutes ont été effectués auprès de six médecins français (cinq femmes et un homme) ayant été formés aux pratiques du Sensible entre 2005 et 2012. Deux types d’entretiens à visée compréhensive (Kaufmann, 2011) et d’explicitation (Vermersch, 2010; 2012) ont été réalisés. Des informations ont aussi été recueillies sur la formation et les activités professionnelles des participantes et du participant. Deux démarches d’analyse ont été utilisées, entre autres pour vérifier la cohérence des résultats et augmenter la rigueur de notre projet. Notre première démarche d’analyse a été conçue à partir de deux méthodes : au départ avec l’analyse thématique et par la suite une analyse avec les catégories conceptualisantes afin de déboucher sur une théorisation ancrée. La deuxième démarche d’analyse a consisté à créer une liste de vingt-six phénomènes présents pour la majorité des entretiens suite à des discussions tenues avec notre équipe de direction. Selon nos résultats, suite à la formation aux pratiques du Sensible, les cinq participantes témoignent d’une plus grande proximité et attention à leur corps et d’une meilleure écoute de celui-ci. Cet ancrage corporel de leur présence les informe davantage sur leur mode de vie et d’existence. Il en ressort ainsi des prises de conscience importantes grâce auxquelles les participantes font des choix nouveaux pour une vie plus cohérente et recentrée sur leur intériorité. Par le fait même, elles récupèrent leur pouvoir sur leur vie comme sur leur santé. En outre, parmi les six médecins, quatre ont modifié leur conception de la santé. Celle-ci s’est en effet élargie pour inclure de nouveaux éléments, dont la qualité du rapport à soi et l’accordage entre le corps et la pensée. Le corps semble être une voie souterraine à partir de laquelle se sont réalisées des transformations dans la personne, comme si le corps devenait une interface ayant des effets sur plusieurs facettes de la personne. Ces transformations semblent avoir une influence sur la manière dont celle-ci exerce sa profession, comme si un savoir-être renouvelé de la personne transformait son savoir-faire au sein de sa pratique. Au plan de la qualité de la présence aux autres, il est rapporté que les relations professionnelles se sont améliorées pour la majorité des participantes. Des transformations personnelles semblent avoir eu des effets sur leurs relations professionnelles. Par exemple, tous témoignent d’une meilleure qualité de présence et de disponibilité aux patientes et patients. La plupart signalent l’apprentissage d’une juste distance thérapeutique et, en même temps, d’une relation plus singulière avec chaque patiente et patient. Nous constatons par notre analyse que la relation aux patientes et patients est modifiée aux plans de la communication, du toucher et de l’écoute. Le parcours de formation des étudiantes et étudiants en médecine semble créer des conditions favorisant l’épuisement (Brazeau, Schroeder, Rovi et Boyd, 2010; Colombat, Altmeyer, Barruel, Bauchetet, Blanchard, Colombat et al., 2011; Ishak, Nikravesh, Lederer, Perry, Ogunyemi et Bernstein, 2013; Llera et Durante, 2014; Rodrigues, Albiges et Blanchard, 2012). Certaines interventions de type corps / esprit semblent pouvoir minimiser cet impact (Elder, Rakel, Heitkemper, Hustedde, Harazduk, Gerik et al., 2007; Hewson, Copeland, Mascha, Arrigain, Topol et Fox, 2006; Irving, Park-Saltzman, Fitzpatrick, Dobkin, Chen et Hutchinson, 2014; Maclaughlin, Wang, Noone, Liu, Harazduk, Lumpkin et al., 2011; Motz, Graves, Gross, Saunders, Amri, Harazduk et al., 2012; Rosenzweig, Reibel, Greeson, Brainard et Hojat, 2003; Saunders, Tractenberg, Chaterji, Amri, Harazduk, Gordon et al., 2007). Notre recherche démontre chez nos participantes et notre participant que la formation aux pratiques du Sensible leur a permis de faire plusieurs gains pour leur propre santé. Il semble qu’en amont des apprentissages liés à la profession médicale, une qualité de savoir-être puisse solidifier la personne, ses apprentissages et sa future pratique médicale. Les étudiantes et étudiants en médecine seraient ainsi mieux outillés pour traverser ce cursus de formation exigent et épuisant. Il serait intéressant de reprendre la recherche auprès d’un plus grand nombre de médecins ou d’étudiantes et étudiants en médecine afin d’y observer les éléments de théorisation répétitifs inclus dans la théorisation ancrée de notre étude exploratoire. Ainsi, selon les résultats, il serait alors plus aisé de promouvoir l’apprentissage expérientiel d’approches de type corps / esprit (dont les PS) dans les cursus universitaires en médecine. / Abstract: Awakening the “Sensible” Being (ASB) is a formative practice geared toward care giving and support. It allows individuals to learn how experiencing one’s own body and its internal movement stimulates the development of self-awareness and awareness of others, which are desirable qualities for healthcare professionals. In these practices, the body plays a central role through four intervention methods: manual therapy, sensory gymnastics, sensory introspection, and verbal interviews focused on body experience. Large (2009) concludes that a particular quality of presence emerges in ASB participants. He also notes that participants are in closer contact with their interiority, are able to better express to others what they feel and manage to take actions that reveal what they are becoming. Large (2009) notes that participants develop stability, adaptability, and autonomy. Also being more assertive, they achieve a closer proximity to others. Bois (2007) observes a change in representations linked to ideas, values, self-image and perceptual relationship to the self. Other researchers report participants changing their vision of health (Duval, 2010; Laemmlin-Cencig and Humpich, 2009). To our knowledge, there has been no previous study on the effects of ASB training on physicians. Where appropriate, we explored how the ASB training followed by physicians changed their relationship to their body, their own health, their concept of health, the quality of their presence to themselves, to other professionals and to patients. Semi-structured 90-105 minute interviews were conducted with each of six physicians in France (five female and one male) who were trained in ASB between 2005 and 2012. Two types of interviews were conducted: a comprehensive interview (Kaufmann, 2011) and elicitation questioning (Vermersch, 2010; 2012). Information was also gathered on the participants’ training and professional activities. Two types of analyses were done among other things to ascertain the coherence of the results and to increase the rigor of our project. Our first analytical approach grew out of two methods: firstly, a thematic analysis, and secondly an analysis of the conceptualizing categories in order to generate a grounded theory approach. Our second analytical approach consisted in creating a list of 26 phenomena occurring in the majority of the interviews following discussions held within our management team. Our results show that, following the ASB training, five participants report a greater proximity to and self-awareness of their body and a better listening of their body. This anchoring of self-awareness through the body informs them on their way of life and their existence. This gives rise to important perceptual discoveries enabling the participants make new choices for a more coherent life that is centered on their interiority. They thereby regain power over their life as well as over their health. Also, of the six physicians, four have modified their perception of health, the latter being expanded to now include new elements such as the quality of the relationship with the self and a body-mind fine-tuning. The body appears to be an underground lane from which transformations occurred in the individual, as if it became an interface generating effects in several facets of the individual. These transformations appear to have an influence on the way that the individual exercises his/her profession, as if a renewed “savoir-être“ was transforming his/her “savoir-faire“ in his or her practice. As far as the quality of presence to others is concerned, it is reported that professional relationships have improved for the majority of the participants. Personal transformations seem to have had effects on their professional relationships. For example, all participants claim an improved quality of presence to their patients and a better availability. Most of them report having learnt to set the right therapeutic distance and, at the same time, having a singular relationship with each patient. Through our analysis we find that the relationship with the patients has changed when it comes to communicating, touching and listening. Medical students’ training path appears to create conditions promoting exhaustion (Brazeau, Schroeder, Rovi and Boyd, 2010; Colombat, Altmeyer, Barruel, Bauchetet, Blanchard, Colombat et al., 2011; Ishak, Nikravesh, Lederer, Perry, Ogunyemi and Bernstein, 2013; Llera and Durante, 2014; Rodrigues, Albiges and Blanchard, 2012). Some mind-body type interventions appear to minimize this impact (Elder, Rakel, Heitkemper, Hustedde, Harazduk, Gerik et al., 2007; Hewson, Copeland, Mascha, Arrigain, Topol and Fox, 2006; Irving, Park-Saltzman, Fitzpatrick, Dobkin, Chen and Hutchinson, 2014; Maclaughlin, Wang, Noone, Liu, Harazduk, Lumpkin et al., 2011; Motz, Graves, Gross, Saunders, Amri, Harazduk et al., 2012; Rosenzweig, Reibel, Greeson, Brainard and Hojat, 2003; Saunders, Tractenberg, Chaterji, Amri, Harazduk, Gordon et al., 2007). Our research demonstrates that, with our participants, the ASB training has allowed them to make several gains in their own health. It appears that upstream from the training linked to the medical profession a quality of “savoir-être“ may bring solidity to the individual, to his/her learnings and to his/her future medical practice. Medical students would therefore be better equipped to go through this demanding and exhausting medical training program. It would be interesting to conduct this research with a greater number of physicians or medical students so that we could observe the repetitive theorized elements included in the grounded theory of our exploratory study. Therefore, according to our results, it would be easier to promote an experiential learning of mind-body approaches (including ASB) in university medical study programs.

Les travaux présentés dans cette thèse concernent la modélisation, la commande et l'estimation de suspensions automobiles semi-actives, dans un contexte industriel. La contribution principale concerne le développement d'une méthodologie de synthèse d'observateurs et de contrôleurs adaptés aux suspensions semi-actives. Fondée sur un observateur, un contrôleur principal et quatre contrôleurs locaux, la stratégie de commande permet d'améliorer le confort et la tenue de route du véhicule. La méthode de synthèse Hinfinity appliquée aux systèmes Linéaires à Paramètres Variants (LPV) est utilisée pour la commande des amortisseurs, permettant ainsi de prendre en compte leurs non linéarités dans la synthèse. Différents résultats de simulation et expérimentaux sont présentés pour valider l'observateur et les lois de commande.

La théorie des matrices aléatoires présente un ensemble d'outils mathématiques efficaces pour l'étude de performances des systèmes de communications numériques. L'objectif de cette thèse est de développer des résultats analytiques basés sur la théorie des matrices aléatoires pour étudier les fluctuations de quelques indices de performances pour les systèmes de communications sans fil. Nous étudions dans un premier temps, les fluctuations de formes quadratiques aléatoires. Basés sur l'approche REFORM, nous montrons les fluctuations gaussiennes des formes quadratiques associées à des matrices aléatoires. De point de vue applicatif, le SINR (rapport signal sur bruit), indice de performance mesuré à la sortie d'un récepteur linéaire de Wiener, peut être modélisé sous forme de formes quadratiques aléatoires. Nous nous intéressons également à l'établissement d'un théorème central limit pour une fonctionnelle spectrale de matrices de Gram pour un modèle de matrices dont les entrées sont indépendantes non centrées et non identiquement distribuées. Sur le plan applicatif, cette fonctionnelle modélise la capacité d'un canal de transmission dans le cadre des systèmes de transmission multi-antennes.

L'approche écotoxicologique ne se limite pas à l'évaluation des risques de toxicité de pesticides sur les organismes, elle s'élargit à la nécessité d'évaluer, à l'échelle de l'écosystème aquatique, les conséquences de la perturbation sur les communautés et les descripteurs de bio-indication associés. Dans ce contexte, les biofilms phototrophes d'écosystèmes aquatiques constituent un modèle d'étude pertinent de par la complexité des structures de communautés microbiennes, leur dynamique spatiale et temporelle, et la variété des fonctions hébergées. Par une première approche écologique, la manipulation de la structure de communautés microbiennes de biofilms phototrophes a été explorée en conditions " naturelles " dans des rivières, et en conditions " contrôlées " avec un prototype de bioréacteur photosynthétique à écoulement hydrodynamique du type Taylor - Couette. Ces expériences soulignent que la structure des communautés microbiennes résulte de processus de successions écologiques, gouvernés par des facteurs allogènes et/ou autogènes en fonction de leur stade de maturation. Enfin par une seconde approche écotoxicologique, les réponses structurelles et fonctionnelles de biofilms phototrophes exposés à l'alachlore ont été évaluées en intégrant le stade de maturation (facteurs autogènes) et l'histoire (facteurs allogènes) des biofilms phototrophes. Les résultats désignent les biofilms phototrophes comme des outils prometteurs en tant que bio-indicateurs de la qualité des eaux lorsqu'ils sont caractérisés par une approche multi-métrique composée de descripteurs fonctionnels et structurels

La commande de systèmes physiques s'avère être une tâche difficile en général. En fonction du modèle choisi, les outils mathématiques pour l'analyse et la conception de lois de commande peuvent changés. Pour les systèmes décrits par une représentation entrée-sortie, type transfert, ou par une équation de type état, les principales informations exploitées lors de la phase d'analyse concerne la structure interne du modèle (structure finie) et la structure externe (structure à l'infini) qui permettent avant la phase de synthèse de connaître, sur le modèle en boucle ouverte, les propriétés des lois de commande envisagées ainsi que les propriétés du système piloté (stabilité...).Le travail porte principalement sur l'étude des zéros invariants des systèmes physiques représentés par bond graph, en particulier dans un contexte de modèle type LTV. L'approche algébrique est essentielle dans ce contexte car même si les aspects graphiques restent très proches du cas linéaire classique, l'extension aux modèles LTV reste très complexe d'un point de vue mathématique, en particulier pour le calcul de racines de polynômes. De nouvelles techniques d'analyse des zéros invariants utilisant conjointement l'approche bond graph (exploitation de la causalité) et l'approche algébriques ont permis de mettre en perspective certains modules associés à ces zéros invariants et de clarifier le problème d'annulation des grandeurs de sortie. L'application aux problèmes d'observateurs à entrées inconnues a permis d'illustrer nos propos sur des exemples physiques, avec certaines extensions, problèmes pour lesquels les zéros invariants apparaissent aussi comme éléments essentiels.

La réduction de la facture énergétique et la réalisation des services systèmes au réseau électrique passent par l'intégration massive de convertisseurs d'électronique de puissance. On parle alors de systèmes multi-convertisseurs, de structures relativement complexes. Leur dimensionnement tant énergétique que dynamique peut ainsi s'avérer délicat et impose actuellement au concepteur d'étudier chaque convertisseur indépendamment de son environnement. En négligeant ces interactions, cette méthode conduit souvent à un surdimensionnement, notamment des filtres d'entrée des convertisseurs, et ne prémunit pas le réseau d'éventuelles instabilités dynamiques. Les travaux de cette thèse proposent donc une méthode systémique pour le dimensionnement du réseau dans son ensemble. A partir d'un modèle construit automatiquement et intégrant l'ensemble des contraintes intervenant dans le dimensionnement énergétique, dynamique ou harmonique d'un système multi-convertisseurs, des outils de commande avancés permettent d'optimiser ce dimensionnement. Cette méthodologie de conception est alors appliquée à une nouvelle structure d'alimentation d'un réseau de tramways permettant un meilleur rendement sur cycle de fonctionnement complet.