L’objectif principal de cette étude est de définir les méthodes nécessaires pour optimiser un réseau de surveillance conçu pour la caractérisation de source de rejets atmosphériques. L’optimisation consiste ici à déterminer le nombre et les positions optimales de capteurs à déployer afin de répondre à ce type de besoin. Dans ce contexte, l’optimisation est réalisée pour la première fois par un couplage entre la technique d’inversion de données dite de « renormalisation » et des algorithmes d’optimisation métaheuristique. La méthode d’inversion a été en premier lieu évaluée pour la caractérisation de source ponctuelle, et a permis ensuite, de définir des critères d’optimalité pour la conception des réseaux. Dans cette étude, le processus d’optimisation a été évalué dans le cadre d’expériences réalisées en terrain plat sans obstacles (DYCE) et en milieu urbain idéalisé (MUST). Trois problématiques ont été définies et testées sur ces expériences. Elles concernent (i) la détermination de la taille optimale d’un réseau permettant de caractériser une source de pollution, où une fonction coût (erreurs normalisées), traduisant l’écart entre les observations et les données modélisées, a été minimisée ; (ii) la conception optimale d’un réseau permettant de caractériser une source ponctuelle inconnue, pour une condition météorologique particulière. Dans ce contexte, une fonction coût entropique a été maximisée afin d’augmenter la quantité d’information fournie par le réseau ; (iii) la détermination d’un réseau optimal permettant de caractériser une source ponctuelle inconnue pour des configurations météorologiques multiples. Pour ce faire, une fonction coût entropique généralisée, que nous avons définie, a été maximisée. Pour ces trois problématiques, l’optimisation est assurée dans le cadre d’une approche d’optimisation combinatoire. La détermination de la taille optimale d’un réseau (problématique 1) s’est révélée particulièrement sensible aux différentes conditions expérimentales (hauteur et débit de la source, conditions de stabilité, vitesse et direction du vent, etc.). Nous avons noté pour ces expériences, que les performances des réseaux sont meilleures dans le cadre d’une dispersion sur terrain plat comparativement aux milieux urbains. Nous avons également montré que différentes architectures de réseaux pouvaient converger vers le même optimum (approché ou global). Pour la caractérisation de sources inconnues (problématiques 2 et 3), les fonctions coûts entropiques se sont avérées robustes et ont permis d’obtenir des réseaux optimaux performants (de tailles raisonnables) capables de caractériser différentes sources pour une ou plusieurs conditions météorologiques. / The main objective of this study is to define the methods required to optimize a monitoring network designed for atmospheric source characterization. The optimization consists in determining the optimal number and locations of sensors to be deployed in order to respond to such needs. In this context, the optimization is performed for the first time by a coupling between the data inversion technique named "renormalization" and the metaheuristic optimization algorithms. At first, the inversion method was evaluated for a point source, and then have allowed to define optimality criteria for networks design. In this study, the optimization process was evaluated in experiments carried out in flat terrain without obstacles (DYCE) and in an idealized urban environment (MUST). Three problems were defined and tested based on these experiments. These problems concern (i) the determination of the optimal network size for source characterization, for which a cost function (standard errors) estimating the gap between observations and modeled data, has been minimized; (ii) the optimal design of a network to retrieve an unknown point source for a particular meteorological condition. In this context, an entropy cost function has been maximized in order to increase the information’s amount provided by the network; (iii) the determination of an optimal network to reconstruct an unknown point source for multiple meteorological configurations. For this purpose, a generalized entropic cost function that we have defined, has been maximized. For these all problems, optimization is ensured within the framework of a combinatorial optimization approach. The determination of the optimal network size (problem 1) was highly sensitive to experimental conditions (source height and intensity, stability conditions, wind speed and direction, etc.). We have noted that the networks performance is better for a dispersion on flat terrain compared to the urban environments. We have also shown that different networks architectures can converge towards the same optimum (approximate or global). For unknown sources reconstruction (problems 2 and 3), the entropic cost functions have proven to be robust and allowed to obtain optimal networks (for reasonable sizes) capable of characterizing different sources for one or multiple meteorological conditions.

Titre de l'écran-titre (visionné le 29 février 2024) / La théorie quantique des champs (QFT), née de la combinaison entre la mécanique quantique et de la relativité restreinte, est aujourd'hui l'approche la plus fondamentale utilisée en physique théorique. Les théories conformes des champs (CFTs) sont des cas particuliers de QFTs qui possèdent des symétries conformes supplémentaires qui sont très intéressantes puisqu'elles nous permettent de résoudre des CFTs sans avoir recours à leur lagrangien. En effet, elles permettent de fixer complètement la forme des fonctions de corrélation à 2 et 3 points. Pour les fonctions de corrélations à 4 points et plus, le développement en produit d'opérateurs (OPE) est l'un des outils les plus importants, qui nous permet de réécrire le produit de deux champs en une somme d'un champ sur lequel s'applique un opérateur différentiel. L'OPE nous permet de réduire les fonctions de corrélation à plusieurs points en une somme de fonctions de corrélation plus petites dont nous connaissons la forme. Cependant, l'opérateur différentiel apparaissant dans l'OPE est plus facilement utilisable dans l'espace de plongement, qui est un espace à d+2 dimensions, dans lequel l'algèbre conforme vit naturellement et qui simplifie grandement les calculs impliquant l'OPE. Pourtant, il existe peu de résultats analytiques utilisant l'OPE directement dans l'espace de plongement pour calculer les fonctions de corrélations à 4 points non scalaires. Le but de mon projet est de calculer les fonctions de corrélation à 3 points en utilisant l'OPE directement dans l'espace de plongement, afin de mieux comprendre la base de l'OPE dans l'espace de plongement pour éventuellement calculer les fonctions de corrélations à 4 points. Nous avons alors trouvé que les fonctions de corrélations à 3 points s'écrivent comme une somme de fonctions de Gegenbauer, ce qui était effectivement ce à quoi on s'attendait. Cela est la première étape pour trouver la meilleure base de l'OPE pour les fonctions de corrélation à 3 points qui nous permettrait de diagonaliser un ensemble complet d'opérateurs qui commutent puis d'éventuellement obtenir une base d'OPE pour toutes les fonctions de corrélation de théories conformes des champs. / Quantum field theory (QFT), born from the combination of quantum mechanics and special relativity, is today the most fundamental approach used in theoretical physics. Conformal field theories (CFTs) are special cases of QFTs which have additional conformal symmetries which are very interesting since they allow us to solve CFTs without resorting to their Lagrangian. Indeed, they make it possible to completely fix the form of the correlation functions at 2 and 3 points. For correlation functions with 4 points and more, operator product expansion (OPE) is one of the most important tools, which allows us to rewrite the product of two fields into a sum of a field over which applies a differential operator. OPE allows us to reduce multipoint correlation functions to a sum of smaller correlation functions whose form we know. However, the differential operator appearing in the OPE is more easily usable in the embedding space, which is a (d + 2)-dimensional space, in which conformal algebra naturally lives and which greatly simplifies calculations involving the OPE. However, there are few analytical results using the OPE directly in the embedding space to compute nonscalar 4-point correlation functions. The goal of my project is to compute the 3-point correlation functions using the OPE directly in the embedding space, in order to better understand the basis of the OPE in the embedding space to eventually compute the 4-point correlation functions. We have found that the 3-point correlation functions are expressible as a sum of Gegenbauer functions, which was indeed what we expected. This is the first step in finding the best basis of the OPE for the 3-point correlation functions which would allow us to diagonalize a complete set of commuting operators and then eventually obtain a basis of the OPE for all the functions of correlation of conformal field theories.

Malgré le succès apparent du modèle standard (SM), il semble évident que ce dernier soit incomplet. La supersymétrie, qui associe à chaque fermion connu un partenaire bosonique (et vice-versa), résout d’une façon élégante différents problèmes inhérents au SM et semble être le meilleur candidat pour la physique à l’échelle du TeV. Si la supersymétrie s’avère être une description adéquate de la nature, elle doit être spontanément brisée afin d’expliquer le fait qu’aucun superpartenaire n’a été découvert. Toutefois, la phénoménologie est a priori impossible à respecter si la brisure provient directement du modèle standard supersymétrique minimal (MSSM). Ceci nécessite donc l’introduction d’un secteur caché faiblement couplé avec le MSSM, dans lequel la supersymétrie y est d’abord brisée, puis transmise au MSSM. Dans cet ouvrage, on analyse le mécanisme de transmission de la brisure de supersymétrie dans le contexte de la médiation de jauge générale (GGM) appliquée au couplage direct renormalisable le plus général possible pour des superchamps chiraux. Ceci permet d’exprimer les corrections au secteur visible en terme de fonctions de corrélation d’opérateurs du secteur caché. Ces dernières sont ensuite exprimées comme une somme de valeurs moyennes d’opérateurs locaux grâce au formalisme du développement en série d’opérateurs (OPE). La forme des OPEs, étant grandement contrainte par le fait que le secteur caché développe une symétrie superconforme dans l’UV, permet d’obtenir des conclusions intéressantes du point de vue phénoménologique et permet de faciliter la construction de modèles. / Despite the apparent success of the standard model (SM), it seems obvious the latter is incomplete. Supersymmetry, which associates to each known fermion a bosonic partner (and vice-versa), solves multiple inherent SM problems in an elegant fashion. It thus appears to be the best candidate for TeV physics. If supersymmetry is to be an adequate description of nature, it must be spontaneously broken to explain the fact that no superpartner has yet been discovered. However, the phenomenology is impossible to respect if the breaking comes directly from the minimal supersymmetric standard model (MSSM). A hidden sector weakly coupled with the MSSM, in which supersymmetry is broken then transmitted to the MSSM, is thus required. In this master’s thesis, we analyze the transmission mechanism of supersymmetry breaking in the context of general gauge mediation (GGM). We analyze the most general renormalizable direct couplings for chiral superfields. This allows to express visible-sector corrections in terms of hidden-sector correlation functions, which are then expressed by their operator product expansion (OPE). The fact that the hidden sector develops a superconformal symmetry in the UV gives powerful constraints on the structure and coefficients of the OPE. Therefore, the method is useful to obtain phenomenological results and could be used to develop models in a systematic way.

L'étude de bactéries lorsqu'introduit dans un cristal liquide est un domaine de recherche relativement nouveau des sciences de la biophysique. Le présent travail fait l'étude de l'interaction entre les bactéries Escherichia coli, le fluide anisotrope disodium cromoglycate et les champs magnétiques. Plus concrètement, la démonstration d'un contrôle actif et innovateur du déplacement des bactéries flagellées sans susceptibilité magnétique nageant dans un milieu anisotrope en utilisant un champ magnétique est réalisée. En effet, le champ magnétique peut être utilisé pour réorienter l'organisation des agrégats de disodium cromoglycate qui confine l'orientation de nage des E. coli, contrôlant ainsi le déplacement de ces derniers dans le temps et dans l'espace. Ce type de contrôle sur le déplacement des bactéries, qui relève pour le moment de la recherche fondamentale, pourra vraisemblablement contribuer au développement de nouveaux outils d'étude de ces organismes, comme des «lab-on-a-chip», et permettre des avancés dans le domaine de la santé ou des antibiotiques.

L’étude développe une approche globale de l’histoire d’un haut lieu de mémoire, Port-Royal des Champs, à partir du prisme du jardin et du paysage, comme clé heuristique de relecture de l’histoire de Port-Royal et du jansénisme, mais aussi des enjeux de la modernité classique aux XVIIème et XVIIIème siècles. La méthodologie croise les approches de l’histoire culturelle et de l’histoire environnementale, avec une ouverture pluridisciplinaire à partir de la notion de « rosace de Port-Royal ». Il s’agit d’abord d’observer le niveau de lecture religieux, depuis les acculturations bibliques, monastiques et augustiniennes, jusqu’au renouveau tridentin du premier XVIIème siècle, et leurs oscillations, allant du désert ascétique au jardin paradisiaque. Viennent ensuite les lectures esthétiques, poétiques et picturales, avec leurs primitivismes et tentations naturalistes, par la recherche des traces d’une nature originelle, sans oublier leurs traductions techniques dans des savoirs horticoles, botaniques et agronomiques. Apparaissent enfin les dimensions paysagères et territoriales, qui offrent l’expression d’un contre-modèle versaillais incarné dans l’espace. Ce mythe paysager traversa les siècles, depuis les réseaux de la République des Lettres des XVIIème et XVIIIème siècles, jusqu’aux diverses vagues interprétatives de la période révolutionnaire, de l’âge romantique, jusqu’au milieu du XXème siècle. Il s’agit in fine de proposer une étude globale d’une « figure paysagère de la Nation », de ses principes fondateurs, de ses flux et reflux mémoriels, et de ses processus sur la longue durée de (dé)sacralisation et de patrimonialisation. / The study develops a global approach to the history of a Chief place of memory, Port-Royal des Champs, using the lens of the garden and the landscape as a heuristic key to re-read the history of Port-Royal and Jansenism, but also the stakes of classical modernity in the 17th and 18th centuries. The methodology crosses approaches in cultural history and environmental history, with a multidisciplinary approach of the notion of "Port-Royal Rosette". It first consists in observing the levels of religious interpretation, from biblical, monastic and Augustinian acculturations, to the Tridentine revival of the first 17th century, and their oscillations between the ascetic desert and the garden of paradise. Aesthetic, poetic and pictorial approaches are then deployed, with their primitivisms and naturalist temptations, through the search for traces of an original nature, without forgetting their technical translations into horticultural, botanical and agronomic knowledge. Finally, there are landscape and territorial dimensions, which mark the expression of a Versaillian counter-model incarnated in space. This landscape myth crossed the centuries, from the networks of the Republic of Letters of the seventeenth and eighteenth centuries, to the interpretive waves of the Revolutionary period, the Romantic age until the middle of the twentieth century. The aim is to propose a global study of a "landscape figure of the Nation", its founding principles, its memory flows and ebb, and its long term processes of (de)sacralization and patrimonialization.

Ce travail concerne la mise en oeuvre expérimentale de la méthode des champs virtuels (MCV) pour identifier des paramètres pilotant une loi de comportement élastoplastique. La méthode a déjà été validée sur des données simulées, mais plusieurs aspects restaient à analyser pour une application expérimentale. La méthode d'identification est basée sur la minimisation d'une fonction coût traduisant l'écart à l'équilibre de la structure testée. Cette fonction coût est construite à partir du principe des travaux virtuels (pour plusieurs champs virtuels choisis arbitrairement), des champs cinématiques mesurés à la surface de l'éprouvette et de la force de traction appliquée. Dans un premier temps, un essai de traction sur une éprouvette plane à section variable, conduisant à un état de contrainte quasiment uniaxial, a été mis en place. Cette essai a conduit à l'identification des six paramètres d'une loi élastoplastique isotrope. Les valeurs des paramètres identifiés coïncident avec les valeurs de référence identifiées lors d'essais de traction classiques. La stabilité de l'identification vis à vis des paramètres influant a été examinée. Dans un deuxième temps, des essais mécaniques générant des champs de contraintes multiaxiales ont été conduit sur des éprouvettes planes à entailles circulaires. Les paramètres identifiés à partir de ces essais se sont révélés d'avantage éloignés des valeurs de référence. Plusieurs hypothèses ont été évoquées pour expliquer ces écarts, comme une construction non optimale de la fonction coût ou des erreurs lors du choix du modèle décrivant le comportement du matériau.

Ce travail présente le développement théorique et l'application expérimentale d'une méthode permettant l'identification simultanée des caractéristiques élastiques et d'amortissement d'un matériau isotrope à partir d'essais de plaques minces en vibration. La théorie montre que les paramètres recherchés peuvent être extraits des champs de flèche et de courbure mesurés à la surface de l'éprouvette à deux instants particuliers du mouvement vibratoire. L'application expérimentale consiste dans la réalisation d'un dispositif original d'excitation couplé avec l'adaptation d'une technique optique permettant la mesure des champs de pentes présentés par la plaque. Ces dispositifs sont associés à un traitement des images permettant la détermination des champs de flèche et de courbure utilisés dans la procédure d'identification mettant en oeuvre la méthode des champs virtuels. Ces derniers peuvent être considérés comme des filtres choisis pour permettre l'identification des paramètres recherchés. Une procédure a été développée permettant la sélection des champs virtuels optimaux respectant tout à la fois les conditions aux limites de la plaque et minimisant les effets du bruit de mesure sur les résultats de l'identification.

La présente étude a pour objectif d'identifier non seulement la position mais également la réduction locale de rigidité au sein d'une zone endommagée d'une plaque mince composite. Pour cela, des mesures de champs de pentes par déflectométrie sont couplées à une technique d'identification inverse dédiée au traitement des mesures de champs : la méthode des champs virtuels. Cette méthode se base sur l'écriture de l'équilibre global via le principe des travaux virtuels. Elle a été adaptée ici pour identifier des rigidités spatialement variables. Deux paramétrisations ont été étudiées : discrète (par morceaux) et continue (polynômes). Dans ce document, la procédure est décrite en détail, validée sur des simulations puis testée expérimentalement. Les résultats confirment le potentiel de la méthode dans différents cas. Néanmoins, elle est mise en défaut lorsque l'hypothèse de distribution linéaire des déformations dans l'épaisseur n'est plus vérifiée, ce qui est le cas d'un délaminage unique sur le plan moyen de la plaque, par exemple. Ce cas de figure est heureusement assez éloigné d'un endommagement par impact réel et un premier résultat sur plaque impactée le confirme.

Dans ce travail, une méthode d'identification des paramètres de rigidité du bois a été étudiée et appliquée à l'essence pin maritime (P. pinaster) dans le plan LR. Cette approche est basée sur la méthode de champs virtuels (MCV) et sur la mesure de champs de déplacements sur une éprouvette parallélépipédique chargée avec le montage de cisaillement d'Iosipescu. Cet essai a été conçu afin d'activer plusieurs rigidités, générant des champs de déformation non homogènes. Ces champs ont été déduits à l'aide d'une méthode d'approximation polynomiale des champs de déplacement mesurés par la méthode de la grille. Les paramètres constitutifs ont ensuite été déterminés par la MCV. L'approche a été validée numériquement et expérimentalement. Deux configurations d'éprouvette avec le fil du bois orienté à 0° et à 45° ont été comparées. Avec la configuration à 0°, seuls les paramètres Q11 et Q66 (rigidités longitudinale et de cisaillement) ont été identifiés avec une dispersion acceptable. L'orientation à 45° a introduit une redistribution des champs de déformation permettant notamment une meilleure identification du paramètre Q22 (rigidité radiale ou transverse). Cette dernière configuration a été employée dans une étude concernant la variabilité radiale des rigidités à l'intérieur de la grume de l'arbre. Il a été constaté que Q22 et Q66 diminuent du centre à la moitié du rayon de la grume et augmentent après jusqu'à la périphérie.

Le foncteur de Picard d'un schéma a fait l'objet d'une étude approfondie dans les années soixante. La décennie suivante a vu naître avec les travaux de Giraud puis Deligne, Mumford, et enfin Artin la notion de champ algébrique, qui généralise celle de schéma. Nous nous intéressons dans cette thèse au foncteur de Picard d'un champ algébrique et démontrons à son sujet un certain nombre de résultats bien connus dans le cadre des schémas. Nous étudions entre autres la représentabilité du foncteur de Picard, ses propriétés de séparation, de finitude relative, et les déformations de faisceaux inversibles. Nous construisons également la composante neutre du foncteur de Picard et étudions sa propreté. Quelques exemples viennent étayer le propos. Ces travaux nous ont amené à résoudre un certain nombre de problèmes techniques relatifs à la cohomologie des faisceaux abéliens sur le site lisse-étale d'un champ algébrique. Ces questions ont été rassemblées en annexe en fin de volume.