La résolution du problème à N-corps constitue aussi bien en mécanique classique qu'en mécanique quantique un des grands enjeux de la physique. En physique nucléaire, diverses méthodes ont été développées pour obtenir des solutions approchées permettant de décrire convenablement les propriétés des noyaux (spectres, transitions électromagnétiques...). Dans cette thèse, nous avons tout d'abord rappelé comment les symétries pouvaient être utilisées pour obtenir des solutions exactes. Nous avons notamment insisté sur le rôle occupé par l'algèbre unitaire en mécanique quantique et nous avons développé et implémenté une façon de construire les représentations irréductibles de cette algèbre à partir d'un état dit de poids maximal et dans lesquelles ont été calculés les spectres de systèmes bosoniques et fermioniques aussi bien avec des interactions réalistes qu'avec des interactions aléatoires. L'utilisation d'interactions aléatoires à 1- et 2-corps conservant le moment angulaire a révélé que certaines caractéristiques des spectres (état fondamental de moment angulaire nul, existence de bandes rotationnelles, vibrationnelles...) étaient robustes. Ainsi dans une seconde partie, nous avons montré que le choix de l'espace de valence conditionne fortement les spectres possibles d'un système quantique : en particulier, nous avons élaboré une méthode géométrique qui, dans certains cas, permet de prévoir les propriétés du fondamental. Nous avons également présenté des résultats numériques dans des situations où la méthode géométrique ne s'applique pas. Dans la dernière partie, nous nous sommes intéressés au lien entre le chaos et les spectres des noyaux obtenus avec des interactions réalistes.

Les ondes élastiques qui se propagent dans les plaques minces constituent un outil performant pour l'étude fondamentale des ondes en milieux complexes. Elles permettent d'élaborer des dispositifs expérimentaux de taille macroscopique, large bande et non invasifs lorsque la génération et la détection des ultrasons sont effectuées par laser. L'outil expérimental développé dans le cadre de cette thèse permet d'une part l'accès direct à la dynamique temporelle du champ de vibration normale des ondes de Lamb et d'autre part de dresser les cartographies spatiales d'amplitude et de phase des modes propres par traitement numérique. Les milieux complexes étudiés sont de deux types : les milieux homogènes chaotiques ouverts et les milieux hétérogènes fortement diffusants. Pour les premiers, on s'intéresse aux effets de l'ouverture du système fermé vers l'extérieur sur les caractéristiques spectrales et spatiales des modes. Pour ce faire, une série d'expériences est réalisée à la surface d'un wafer de silicium de forme chaotique avec un taux de pertes locales variable. Une seconde étude a trait au problème de la diffusion des ondes de Lamb par un trou non traversant : le trou " borgne ". Ses caractéristiques de résonateur basse fréquence permettent de disposer d'un grand nombre de diffuseurs efficaces dans un volume réduit. Dans de tels milieux désordonnés, les interférences entre les ondes multiplement diffusées peuvent bloquer la propagation des ondes : c'est le phénomène de "localisation d'Anderson" qui fait l'objet de la dernière partie de ce travail. On y décrit l'élaboration puis l'analyse d'un milieu localisant constitué d'une plaque de silicium contenant une collection aléatoire de trous borgnes.

Cette thèse a pour objectif de comprendre la dynamique des ions piégés dans un EIBT (Electrostatic Ion Beam Trap). J'ai commencé par mettre au point une méthode de calcul basée sur des transformations conformes pour obtenir une formule analytique du potentiel dans ce type de piège. Grâce à cette expression, on peut écrire les équations du mouvement, démontrant la parenté de l'EIBT et du piège de Paul. Ce parallèle permet, en utilisant la théorie de Floquet, de prédire les zones de stabilité du piège et le spectre du mouvement radial. J'ai pu vérifier ces prédictions avec des ions Ne$^{5+}$ produits par la source SIMPA. En prenant en compte les termes non-linéaires du mouvement, j'ai pu démontrer la présence de chaos pour certains paramètres de fonctionnement, ce qui a permis de mieux comprendre les signaux de détection. Finalement, en utilisant le même formalisme, un modèle simple du phénomène de synchronisation des ions dans ce type de piège a pu être proposé et a donné des premières prédictions en accord avec les expériences.\par La compréhension de la dynamique permet de nombreuses applications intéres\-santes dans des domaines variés. En physique atomique, l'EIBT permet de mesurer des durées de vie d'états métastables. En biologie et en médecine, ce piège peut être considéré comme un spectromètre de masse ayant une gamme en masse infinie. Enfin, pour des expériences de métrologie, il semble possible de refroidir le mouvement transverse par refroidissement résistif ou évaporatif.

L'intelligence en essaim constitue désormais un domaine à part entière de l'intelligence artificielle distribuée. Les problématiques qu'elle soulève touchent cependant à de nombreux autres domaines ou questions scientifiques. En particulier le concept d'essaim trouve pleinement sa place au sein de la science dites des ``systèmes complexes''. Cette thèse présente ainsi la conception, les caractéristiques et les applications d'un modèle original, le SMA logistique, pour le domaine de l'intelligence en essaim. Le SMA logistique trouve son origine en modélisation des systèmes complexes : il est en effet issu des réseaux d'itérations couplées dont nous avons adapté le modèle de calcul à l'architecture multi-agent. Ce modèle se fonde sur des principes communs à d'autres disciplines, comme la synchronisation et le contrôle paramétrique que nous plaçons au coeur des mécanismes d'auto-organisation et d'adaptation. Du point de vue mathématique, les applications logistiques sont à la base de la formalisation du comportement interne des agents constituant le SMA logistique, tout en prenant place dans un schéma ``influence-réaction''. L'environnement à base de champs est l'autre aspect fondamental du SMA logistique, en permettant la réalisation des interactions indirectes des agents et en jouant le rôle d'une structure de données pour le système. Les travaux décrits dans cette thèse donnent lieu à des applications principalement en simulation et en optimisation, comme c'est le cas pour la plupart des algorithmes du domaine de l'intelligence en essaim. L'intérêt et l'originalité du SMA logistique pour l'intelligence en essaim résident dans l'aspect générique de son schéma théorique qui permet de traiter avec un même modèle des phénomènes considérés a priori comme distincts dans la littérature : phénomènes de ``flocking'' et phénomènes stigmergiques ``fourmis'' à base de phéromones. Ce modèle répond ainsi à un besoin d'explication des mécanismes mis en jeu autant qu'au besoin d'en synthétiser les algorithmes générateurs.

En physique du solide, l'étude des effets du désordre a mené à la découverte d'une transition de phase. A faible désordre le solide est conducteur. A fort désordre ce dernier devient isolant. Cette dernière porte le nom de "transition d'Anderson" ou encore de "transition métal-isolant". Elle peut être caractérisée par un exposant critique . Il est prédit théoriquement que sa valeur est universelle, autrement dit, qu'elle n'est pas dépendante des détails microscopiques caractérisant le désordre, mais seulement des symétries satisfaites par le hamiltonien. La réalisation expérimentale d'un tel système est délicate. Des effets de décohérence trop nombreux viennent fausser la mesure de l'exposant critique. Pour contourner ces difficultés, nous réalisons un rotateur frappé avec des atomes froids. La dynamique quantique de ce système est connue pour être la même que celle de l'électron dans un potentiel désordonné. Nous testons alors différents jeux de paramètres régissant le désordre microscopique, et montrons que l'exposant critique en est indépendant. Ainsi nous prouvons expérimentalement l'universalité de la transition, ainsi que son appartenance à une classe d'universalité : l'ensemble gaussien orthogonal. Nous détaillons par ailleurs un changement de taille dans le dispositif : la réalisation d'une onde stationnaire vertical et d'une détection vélocimétrique par temps de vol.

Il est bien connu que les particules inertielles dans un écoulement périodique ont tendance à se focaliser sur des trajectoires privilégiées. Le but de ce travail de thèse est d'étudier l'influence de cette focalisation sur le transport et la sédimentation de particules dans une fracture plane à rugosité périodique. Tout d'abord, un écoulement monophasique dans une fracture est analysé asymptotiquement dans le cas de faible rugosité. Les résultats classiques de la théorie de la lubrification inertielle sont généralisés au cas de fractures avec des parois asymétriques. Les corrections non linéaires à la loi de Darcy sont calculées explicitement en fonction des facteurs géométriques de la fracture. Le transport de particules dans une fracture horizontal est étudié asymptotiquement dans le cas de particules de faible inertie. Les particules se focalisent sur une trajectoire attractrice, si le débit d'écoulement est assez fort par rapport à la gravité. Un diagramme complet de focalisation a été obtenu, qui prédit l'existence de l'attracteur en fonction du nombre de Froude et des facteurs géométriques de la fracture. Les paramètres quantitatifs du transport ont été calculés également. L'influence de la force de portance sur la migration de particules a été étudiée également. Dans un canal vertical, la portance (provoquée par la gravité) modifie le nombre d'attracteurs et leurs positions. En absence de gravité, la portance peut provoquer une dynamique chaotique des particules. En outre, le captage des particules par une paire de tourbillons a été étudié. Le diagramme d'accumulation obtenu démontre que toute paire de tourbillons peut être un piège à particules.

Dans ce mémoire, nous étudions l'exposition aux ondes électromagnétiques l'échelle d'une population. Cette étude est réalisée pour une exposition à une onde plane orientée frontalement sur des modèles anatomiques du corps humains (fantômes) avec une puissance incidente de 1W/m2 et une fréquence de 2.1 GHz. Pour ce faire, l'idée est de construire un modèle du WBSAR (Whole Body averaged Specific Absorption Rate) en fonction de lamorphologie. Les facteurs morphologiques influençant le WBSAR ont été identifiés à l'aide des fantômes existant dont le nombre se limite à 18 et des modèles de régressions. Cette analyse préliminaire montre que les facteurs morphologiques externes (taille, poids ...) seuls ne suffisent pas pour construire un tel modèle, mais l'introduction des facteurs morphologiques internes (muscles, graisse ...) est nécessaire. L'absence de données statistiques sur les facteurs morphologiques internes de populations nous a conduits à intégrer des connaissances apriori sur ces facteursafin d'étudier l'exposition d'une population donnée. Des lois paramétriques usuelles et des mélanges de gaussiennes sont utilisés pour modéliser ces facteurs internes afin d'étudier leur influence sur le quantile du WBSAR à 95 %.L'utilisation des fantômes homogènes où le fantôme homogène est obtenu en remplaçant tous les tissus internes par un unique tissu équivalent. Ces fantômes homogènes permettent de s'affranchir de l'influence de la morphologie interne dans un modèle du WBSAR et facilitent également leur déformation par une technique de morphing. Ainsi nous avons pu enrichir la base de fantômes existant. Pour donner une estimation du quantile du WBSAR à 95 %, nous avons mis en place un plan d'expériences séquentiel qui repose sur un modèle paramétrique du WBSAR et l'inférence bayésienne et qui permet de raffiner la région à 95 %. Cette approche nous a permis de trouver le quantile à 95 % pour une population et un exemple de fantôme correspondant. Cependant, cette approche ne permet pas d'obtenir une estimation de toute la distribution du WBSAR. Afin d'obtenir une estimation de toute cette distribution, nous avons construit une surface de réponse en utilisant les polynômes de chaos. Dans l'objectif d'obtenirdes résultats cohérents nous avons effectué un changement de variables permettant de traduire les connaissances physiques dans cette surface de réponse.

Ce mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches présente de<br /> façon<br />synthétique mon activité professionnelle s'étalant sur une période qui<br />couvre mon activité de recherche au Laboratoire de Mathématiques et de<br />Physique Théorique depuis le printemps \oldstyle{1997} en tant que ma\^{\i}tre de conférences<br />de l'université François Rabelais de Tours.<br /><br />Après une fiche signalétique qui décrit surtout mon activité<br />d'enseignement, d'administration et d'animation au sein du département<br />de physique et du laboratoire, ce mémoire s'articule autour de deux<br />axes qui en constituent les deux chapitres et s'accompagne d'une<br />bibliographie détaillée.<br /><br />Le premier, intitulé << Effet tunnel chaotique >> est consacré à <br />l'étude de processus quantiques interdits à la physique classique<br />réelle. Pourtant, paradoxalement, le caractère intégrable ou chaotique<br />de la dynamique hamiltonienne influence considérablement l'effet<br />tunnel, sur plusieurs ordres de grandeurs. Après un rappel du contexte<br />historique dans lequel s'inscrit l'effet tunnel en général et l'effet<br />tunnel chaotique en particulier, je reproduis cinq de mes articles<br />publiés sur ce sujet et les accompagne tous d'une présentation en<br />soulignant leurs contributions originales. Il s'agit d'un travail<br />théorique qui s'appuie souvent sur des expériences numériques et qui,<br />pour trois articles, est explicitement<br /> relié à des expériences sur des atomes<br />froids. Ce chapitre se clôt sur un programme de recherche étayé par<br />des arguments précis.<br /><br /><br />Le second chapitre intitulé << Méthode différentielle >><br />porte sur un<br />thème et des motivations complètement distincts du précédent. Il s'agit<br />ici, de mettre en {\oe}uvre une stratégie qui vise à donner un encadrement<br />de l'énergie fondamentale d'un système en s'appuyant sur une man{\oe}uvre<br />radicalement différente des méthodes éprouvées comme l'approche<br />perturbative ou l'approche variationnelle. Je reproduis les trois<br />articles que j'ai publiés sur ce sujet, proche de la physique<br />mathématique et, comme dans le chapitre précédent, ils sont<br />accompagnés d'une présentation ainsi que d'un tableau des<br />perspectives qu'ils suscitent.

En aquest treball es busca desenvolupar i provar un nou model de recerca en la Gestió de Projectes per tal de conèixer en profunditat el Èxit de la Gestió de Projectes però sota un marc conceptual d'estudi que consideri les perspectives tècniques existents així com les teories relacionades ja que a la data els Models de maduresa (Jugdev & Thomas, 2002), Lògica Difusa (Liberatore, 2002), Models de Simulació Dinàmica (Doloi & Jaafari, 2002), Treball en Equip (Loo, 2002) i de presa de decisions (McCray, Purvis, McCray, 2002) no han pogut explicar com és que el Èxit de la Gestió de Projectes, encara amb el personal més idoni i amb els millors recursos, falla (Shenhar & Dvir, 2007). El fet és que actualment les organitzacions estan optant més per projectes que per operacions per millorar els seus rendiments (Shenhar & Dvir, 2007), i els models actuals no estan sent capaços d'explicar el baix valor de l’Èxit que és identificat en els informes de" The Standish Group "i de" eGov4Dev "(Herzog, 2001). Esta manca de capacitat potser és perquè els models no han reparat en considerar el suport d'una Teoria de Projectes la qual si bé no ha estat establerta formalment com la Teoria Organitzacional, molts autors acusen la seva existència en un context pluridisciplinari emparat en les bases teòriques d'altres ciències que tenen implicació directa en el desenvolupament organitzacional, com la Teoria de la Complexitat i de l'estructuració. En aquest sentit, es construeix un nou model aprofundint en les Teories de Projectes així com en les Teories Relacionades pero des d'un punt de vista determinístic aconseguint identificar l’eficàcia de Equips com un element clau en el Èxit de la Gestió de Projectes així com a factors tradicionals i dinàmics que tenen suport a la Teoria Organitzacional i en la Teoria de la Complexitat. Una metodologia que considera l’anàlisi de factors socials i factors dinàmics és aplicada en aquest nou model en el qual necessariament s'ha de fer servir paral•lelismes epistemològics de manera de poder extreure variables d'altres camps d'investigació i provar-los en la disciplina de la Gestió de Projectes comuna forma de coneixement vàlid (Arnoult, 1976). Aquest model és provat en 6 empreses mineres que desenvolupen projectes al Perú mitjançant una regressió lineal jeràrquica i considera una mostra de 52 equips de projectes amb 5 i 6 persones per equip. Esta investigació confirma que la composició de l'equip, l’eficàcia de l'equip així com la identificació organitzacional són significatius constructes que expliquen l’Èxit de la Gestió de Projectes, així també que una elevada eficàcia d'equips de projectes i identificació organitzacional no sempre asseguren l’Èxit de la Gestió de Projectes. / En este trabajo se busca desarrollar y probar un nuevo modelo de investigación en la Gestión de Proyectos con el fin de conocer en profundidad el Éxito de la Gestión de Proyectos pero bajo un marco conceptual de estudio que considere las perspectivas teóricas existentes así cómo las teorías relacionadas ya que a la fecha los Modelos de madurez (Jugdev & Thomás, 2002), Lógica Difusa (Liberatore, 2002), Modelos de Simulación Dinámica (Doloi & Jaafari, 2002), Trabajo en Equipo (Loo, 2002) y de Toma de Decisiones (McCray, Purvis, McCray, 2002) no han podido explicar cómo es que el Éxito de la Gestión de Proyectos, aún con el personal más idóneo y con los mejores recursos, falla (Shenhar & Dvir, 2007). El hecho es que actualmente las organizaciones están optando más por proyectos que por operaciones para mejorar sus rendimientos (Shenhar & Dvir, 2007), y los modelos actuales no están siendo capaces de explicar el bajo valor del Éxito que es identificado en los reportes de "The Standish Group" y de "eGov4Dev" (Herzog, 2001). Está falta de capacidad tal vez se debe a que los modelos no han reparado en considerar el respaldo de una Teoría de Proyectos la cual si bien no ha sido establecida formalmente cómo la Teoría Organizacional, muchos autores acusan su existencia en un contexto pluridisciplinario amparado en las bases teóricas de otras ciencias que tienen implicancia directa en el desarrollo organizacional, cómo la Teoría de la Complejidad y de la estructuración. En ese sentido, se construye un nuevo modelo profundizando en las Teorías de Proyectos así cómo en las Teorías Relacionadas pero desde un punto de vista deterministico logrando identificar a la Eficacia de Equipos cómo un elemento clave en el Éxito de la Gestión de Proyectos así cómo a factores tradicionales y dinámicos que tienen respaldo en la Teoría Organizacional y en la Teoría de la Complejidad. Una metodología que considera el análisis de factores sociales y factores dinámicos es aplicada en este nuevo modelo en el que necesariamente se tiene que usar paralelismos epistemológicos de modo de poder extraer variables de otros campos de investigación y probarlos en la disciplina de la Gestión de Proyectos cómo una forma de conocimiento valido (Arnoult, 1976). Este modelo es probado en 6 empresas mineras que desarrollan proyectos en el Perú mediante una regresión lineal jerárquica y considera una muestra de 52 equipos de proyectos con 5 y 6 personas por equipo. Está investigación confirma que la composición del equipo, la eficacia del equipo así cómo la identificación organizacional son significativos constructos que explican el Éxito de la Gestión de Proyectos, así también que una elevada eficacia de equipos de proyectos e identificación organizacional no siempre aseguran el Éxito de la Gestión de Proyectos. / This paper seeks to build and test a conceptual framework of study to evaluate in depth the Success of Project Management through a new model that considers the existing theoretical perspectives as well as related theories as to the date of maturity models (Jugdev & Thomás, 2002), Fuzzy Logic (Liberatore, 2002), Dynamic Simulation Models (Doloi & Jaafari, 2002), Teamwork (Loo, 2002) and Decision Making have been unable to explain how the success ofthe Project Management even with the best staff and the best resources, fails (Shenhar & Dvir, 2007). The fact is that organizations today are opting for operations rather than projects (Shenhar & Dvir, 2007), and current models are not being able to explain the low value of the success that is identified in the reports of "The Standish Group "and" eGov4Dev" (Herzog, 2001). This lack of capacity may be because the models have not noticed considered the back of a Project theory which although it has not been formally established as organizational theory, many authors accuse their existence in a multidisciplinary context covered in theoretical foundations of other sciences which have direct implications on organizational development, as the theory of complexity and structure. On this respect, we construct a new model deepening in Project and Related Theories but considering •a deterministic point of view achieving to identify Equipment Effectiveness as a key element in the successful management of projects as well as traditional and dynamic factors that have support in organizational and complexity theory. A methodology that considers the analysis of social factors and dynamic factors is applied in this new model in which necessarily have to use parallels epistemological such that extract variables from other fields of research and testing will be tested in discipline of Project Management as a form of valid knowledge (Arnoult, 1976). This model is tested on 6 companies that develop mining projects in Peru with a Hierarchical linear regression on a sample of 52 project teams with 5 or 6 people per team. This research confirms that the composition of the team, team effectiveness and identification are significant organizational constructs that explain the success of project management, so that a high effectiveness of project teams and organizational identification does not always ensure success Project Management.

This thesis explores mining the evolutionary history of a software system to support software developers and managers in their endeavors to build and maintain complex software systems. We introduce the idea of evolutionary extractors which are specialized extractors that can recover the history of software projects from software repositories, such as source control systems. The challenges faced in building C-REX, an evolutionary extractor for the C programming language, are discussed. We examine the use of source control systems in industry and the quality of the recovered C-REX data through a survey of several software practitioners. Using the data recovered by C-REX, we develop several approaches and techniques to assist developers and managers in their activities. We propose <em>Source Sticky Notes</em> to assist developers in understanding legacy software systems by attaching historical information to the dependency graph. We present the <em>Development Replay</em> approach to estimate the benefits of adopting new software maintenance tools by reenacting the development history. We propose the <em>Top Ten List</em> which assists managers in allocating testing resources to the subsystems that are most susceptible to have faults. To assist managers in improving the quality of their projects, we present a complexity metric which quantifies the complexity of the changes to the code instead of quantifying the complexity of the source code itself. All presented approaches are validated empirically using data from several large open source systems. The presented work highlights the benefits of transforming software repositories from static record keeping repositories to active repositories used by researchers to gain empirically based understanding of software development, and by software practitioners to predict, plan and understand various aspects of their project.