Les pétroglyphes de l’Âge du Bronze (1500-500 BC) en Suède se situent essentiellement au Bohuslän. Les résultats précédents portaient généralement sur l’identification et l’interprétation des items et des scènes. D’autres éléments comme le regroupement des cupules, la position des bateaux, la pente et l’orientation des dalles ne sont généralement pas traités. Nous avons utilisé un corpus déjà existant, constitué de 300 relevés de sites d’une petite région du Bohuslän englobant trois petites villes Kville, Bottna et Svenneby. Les données sont traitées par des analyses statistiques exploratoires multidimensionnelles. Les résultats apportent tout d’abord des signatures particulières pour chaque site e.g. Bottna présente un caractère marin, Kville est riche en anthropomorphes mais pauvre en bateaux et Svenneby est particulièrement riche en bateaux avec des hommes à leur bord. Ils montrent ensuite la nécessité de distinguer différentes représentations d’un même item. Par exemple la subdivision de l’item « bateaux » en 5 types permet d’établir que Bottna est riche en deux types de bateaux caractéristiques de deux périodes de l’Âge du Bronze, Svenneby particulièrement peu dense est lui riche en bateaux d’une autre époque. De plus, le regroupement des cupules (en matrice, groupe, ligne ou cupules isolées) montre des particularités liées aux sites dont il accentue la différenciation. La notion de « certitude raisonnable » avec la probabilité d’erreur renforce la validité des conclusions. Par ailleurs, une étude numérique sur l’inclinaison des bateaux montre qu’ils sont très généralement en position horizontale et suggère qu’ils ont probablement été gravés tout près du rivage. / Swedish Bronze Age rock carvings (1500-500 BC) are primarily located in Bohuslän. Previous research generally consisted in identifying and interpreting both items and scenes. Other aspects such as cup marks clusters, boats position, slope and panels orientation have been largely ignored. This thesis relies on a pre-existing corpus of 300 panels from a small region of Bohuslän including three small towns Kville, Bottna and Svenneby. Individual items were analyzed using Principal Component Analysis. We first identify specificities for each site, e.g. marine focus in Bottna, numerous anthropomorphic figures in Kville but with few boats, low density of artifacts in Svenneby but many figures onboard boats. We then demonstrate the importance of distinguishing between different forms of given items. For example, when boats are classified into five different types, Bottna appears to be featuring two of these five types, namely the two types attributed to two periods of Bronze Age. Relying on the same classification, Svenneby that generally has a low density of artifacts, is characterized by boats attributed to another period. In addition, the analysis of different cup marks clustering (matrix, group, line or isolated) enables us to identify more precise specificities for site differentiation. We also introduce the concept of “reasonable certainty” to indicate the error risk in conclusions and strengthen the reliability of our results. Furthermore, we report a quantitative study on boat inclination demonstrating that boats were generally carved along the horizontal axis, suggesting that they were carved close to the waterside.

Thèse de Doctorat sur l'étude du transport ionique à travers une membrane échangeuse d'ions par cartographie par spectroscopie Raman confocale. Le but de ce travail était de déterminer expérimentalement par spectroscopie Raman les profils de concentration dans la membrane et ceci pour les expériences de dialyse et d'électrodialyse. Une cellule de transport et de mesures a été spécialement conçue pour nos besoins. Dans les cas les plus simples, nous avons pu tracer les profils de concentration en fonction des points sondés par le faisceau laser dans la membrane et aussi en fonction du temps. L'établissement d'un état stationnaire a aussi pu être observé. L'autre grande partie de ce travail reposait sur le traitement des données spectrales obtenues. Expérimentalement, on obtient un nombre très important de spectres. Afin de les traiter, nous avons utilisé la technique d'analyse en composantes principales qui un outil statistique puissant de traitement de données. Cet outil permet de savoir comment varient les différents paramètres, au cours des expériences, en analysant un grand nombre de spectres Raman. On peut alors déterminer l'évolution des concentrations des différentes espèces en fonction des paramètres expérimentaux. Plusieurs communications découlent de ce travail dont un article publié dans Desalination « Confocal Raman micro-spectroscopy and electrochemical investigation of anion transport through ion-exchange membrane ».

Nous considérons l'espace de représentations Hom(Pi,G) d'un groupe de surface Pi dans un groupe de Lie G, et l'espace de modules X(Pi,G) des classes de conjugaison de ces représentations. Le groupe modulaire de la surface sous-jacente agit naturellement sur ces espaces, et cette action possède une dynamique très riche qui dépend du choix du groupe de Lie G, et de la composante connexe de l'espace sur laquelle on se place. Dans cette thèse, nous étudions le cas où S est une surface non-orientable. Dans la première partie, nous étudions les propriétés dynamiques de l'action du groupe modulaire sur l'espace de modules X(Pi, SU(2)) et prouvons que cette action est ergodique lorsque la caractéristique d'Euler de la surface est inférieure à -2. Dans la deuxième partie, nous montrons que l'espace des représentations Hom(Pi, PSL(2,R)) possède deux composantes connexes indexées par une classe de Stiefel-Whitney.

L'objectif de ce travail est de définir les paramètres mécaniques qui caractérisent le départ de course vitesse sur 100 m. <br />La première partie, suite à une analyse de la littérature technique, du règlement instauré par l'IAAF et des études scientifique, cerne les problèmes liés à la mesure et au choix des critères de qualification de la performance du départ de course vitesse sur 100m. <br />La seconde partie met en évidence la nécessité de déterminer avec plus de précision l'instant de mise en action du coureur notamment lors des compétitions internationales. Une analyse en composante principale est réalisée afin de tester la possibilité de créer de nouveaux critères permettant une interprétation objective et fiable de la performance du départ de course vitesse.<br />Au cours de la troisième partie, l'efficacité d'un départ est approchée en intégrant des paramètres directement accessibles par dynamométrie pour enfin les « traduire » en unités de temps. Une station dynamométrique est validée afin d'offrir à l'entraîneur des indications fines, en temps quasi réel, lors des séances d'entraînement. <br />La quatrième partie, propose une nouvelle méthode de solidification permettant une application rigoureuse des principes de la mécanique lors de la modélisation tridimensionnelle de l'athlète. Le calcul des torseurs d'action inter segmentaire est réalisé par programmation de l'algorithme de Newton-Euler, en utilisant un formalisme d'opérateurs homogènes.

Cette thèse porte sur la surveillance (détection et diagnostic) des procédés multivariés par réseaux bayésiens. Ceci permet l'unification dans le même outil, un réseau bayésien, de plusieurs méthodes dédiées à la surveillance des procédés, telles que les cartes de contrôles multivariées, l'analyse discriminante ou bien la méthode MYT. Le premier chapitre expose les différents points clés de la surveillance des procédés, en étudiant les diverses approches permettant de réaliser celle-ci. Des méthodes de surveillance supervisées et non-supervisées sont présentées et une étude de différents classifieurs pour la surveillance est effectuée. Le choix d'un classifieur se porte alors sur les réseaux bayésiens. Le second chapitre est l'objet d'une présentation plus approfondie des réseaux bayésiens et des extensions possibles et intéressantes de ce genre d'outil dans le contexte de la surveillance des procédés. Puis, un état de l'art des méthodes de surveillance ou de diagnostic basées sur les réseaux bayésiens est étudié. Le troisième chapitre expose les contributions apportées au domaine de la surveillance des procédés par réseaux bayésiens. Les contributions apportées se répartissent en trois parties : détection, diagnostic supervisé et diagnostic nonsupervisé. En s'appuyant sur ces contributions, la structure complète d'un réseau bayésien dédié à la surveillance des procédés est proposée. Le dernier chapitre présente une application de la méthode proposée sur un exemple classique : le procédé Tennessee Eastman. Les performances du réseau en terme de détection et de diagnostic sont évaluées. Finalement, les conclusions et perspectives de l'approche proposée sont émises.

La spectroscopie RMN 1H est une technique largement utilisée en analyse et qui se développe en authenticité des produits agroalimentaires. Cependant, l'utilisation des techniques d'analyse multivariée des données RMN 1H n'est pas encore aussi développée que dans le cas d'autres spectroscopies comme le Proche Infrarouge. Dans cette étude, nous avons utilisé différentes méthodes chimiométriques sur différents jeux de données issues de la spectroscopie RMN 1H, ayant pour but de tester le potentiel de cette méthode pour établir l'authenticité des produits. Tout d'abord, nous avons montré que l'utilisation de l'analyse en composantes indépendantes était un meilleur choix que l'analyse en composantes principales lors de l'analyse des spectres. En effet, les composantes indépendantes par leur nature expliquent mieux les phénomènes physico-chimiques mis en exergue lors de l'analyse spectrale. De plus, il a été possible de retrouver par cette méthode les signaux « purs » de composés, extraits des données brutes. Ensuite, nous avons testé différents prétraitements tel que l'ourdissage (« warping ») des données qui s'est révélé utile lorsque les données présentées des décalages de pics. De même, la transformation logarithmique des données a montré son intérêt pour l'analyse globale du spectre étant donné les larges variations d'intensité rencontrées. Puis, nous avons testé différentes méthodes de sélection de variables. Les premières méthodes se basaient sur des critères relatifs aux données comme la variance et la covariance pour CLV (Clustering of variables). Le deuxième type de méthode sélectionnait des intervalles de données - ce qui permet de prendre en compte le lien entre variables successives dans un signal. Nous avons comparé une méthode reconnue, Interval_PLS (iPLS), avec des méthodes plus novatrices : Evolving Windows Zone Selection et Interval-PLS_Cluster. Ces techniques de sélection de variables ont permis de repérer des marqueurs connus de l'authenticité des jus d'orange et de pamplemousse : hespéridine et naringine, mesurées en HPLC par la méthode IFU 58. De plus, les zones sélectionnées sur le vinaigre balsamique traditionnel rendent compte du vieillissement du vinaigre et permettent de discriminer le vinaigre balsamique commun du vinaigre traditionnel qui est un produit à forte valeur ajoutée. Enfin sur les yaourts, ce sont des composés aromatiques ainsi que des solvants de l'arôme qui ont été détectés et ont permis de séparer les différents types de yaourts aromatisés, aux fruits, à la pulpe de fruit et à différentes concentrations. Cette étude a montré l'intérêt du développement des techniques d'analyses spectrales en RMN pour prendre en compte ses spécificités par rapport aux autres techniques spectrales : les différences d'intensité dans les différentes zones du spectre, la taille importante des données initiales, ainsi que la redondance de l'information.

DORIS (Détermination d'Orbite et Radio positionnement Intégré sur Satellite) est un des systèmes permanents d'observation de la Terre avec le Global Positioning System (GPS) et la télémétrie laser sur satellite (SLR). La richesse des mesures collectées par ces systèmes permet de représenter le déplacement des stations au sol sous forme de séries temporelles de coordonnées. Au delà de la modélisation déterministe habituelle des phénomènes géophysiques, un nouveau domaine de recherche en géodésie s'est ouvert il y a quelques années, visant à la validation et à l'interprétation de ces séries temporelles.Dans la première partie du mémoire on décrit l'intégration de la fonction de mesure DORIS dans le logiciel de traitement GPS de l'Université de Berne.La partie principale des recherches effectuées concerne l'étude et la mise en oeuvre d'une méthode d'analyse de séries géodésiques 3D allant au delà des approches classiques que sont la répétitivité ou la recherche de périodicités et de ruptures. La méthode fait appel à des outils empruntés à d'autres disciplines : l'Analyse en Composantes Principales aux statistiques des sondages, et la variance d'Allan à la métrologie du temps et des fréquences. Elle est testée sur un certain nombre de jeux de séries temporelles de coordonnées de stations DORIS et GPS. On obtient une batterie de diagnostics qualifiant le spectre des mouvements de station et celui des erreurs de mesure. Ces diagnostics permettent la description déterministe et statistique du mouvement des stations obtenu par les analyses de géodésie spatiale. Ils conduisent aussi à une différenciation des systèmes de positionnement DORIS et GPS par leur signature spectrale.

Nous nous intéresserons dans cette thèse à l'étude et la caractérisation des Textures Dynamiques (TDs), avec comme application visée l'indexation dans de grandes bases de vidéos. Ce thème de recherche étant émergent, nous proposons une définition des TDs, une taxonomie de celles-ci, ainsi qu'un état de l'art. La classe de TD la plus représentative est décrite par un modèle formel qui considère les TDs comme la superposition d'ondes porteuses et de phénomènes locaux. La construction d'outils d'analyse spatio-temporelle adaptés aux TDs est notre principale contribution. D'une part, nous montrons que la transformée en curvelets 2D+T est pertinente pour la représentation de l'onde porteuse. D'autre part, dans un objectif de décomposition des séquences vidéos, nous proposons d'utiliser l'approche par Analyse en Composantes Morphologiques. Notre contribution consiste en l'apport et l'étude de nouvelles stratégies de seuillage. Ces méthodes sont testées sur plusieurs applications: segmentation spatio-temporelle, décomposition de TDs, estimation du mouvement global d'une TD, ... Nous avons de plus montré que l'Analyse en Composantes Morphologiques et les approches multi-échelles donnent des résultats significatifs pour la recherche par le contenu et l'indexation de Textures Dynamiques de la base de données DynTex. Cette thèse constitue ainsi un premier pas vers l'indexation automatique de textures dynamiques dans des séquences d'images, et ouvre la voie à de nombreux développements sur ce sujet nouveau. Enfin, le caractère générique des approches proposées permet d'envisager leurs applications dans un cadre plus large mettant en jeu par exemple des données 3D.

Un système d'indicateurs de la qualité des sols a été mis au point pour comparer l'effet des types de gestion des sols dans une région du Sud de la Chine. Ce système synthétise en 5 sous indicateurs et un indicateur général la nature complexe du système sol qui exige la prise en compte simultanée des aspects physique, chimique et biologique. Les méthodes statistiques multivariées sont utilisées ici pour traiter des tableaux de données comportant des dizaines de variables différentes. On a évalué la qualité du sol dans la région de YingDe, (Province de Canton dans le sud de Chine), sur 20 parcelles avec différents type d'utilisation du sol: plantations de thé à différents degrés d'intensification (labour et fertilisation), plantation d'orangers, de canne à sucre, de bambou et de pin. Un ensemble de paramètres mesure l'état physique, chimique, la qualité et quantité de matière organique, l'aggrégation et la morphologie du sol superficiel (0 à 5 cm), ainsi que la diversité et la composition de la communauté de macroinvertébrés du sol. Ces 5 sous-indicateurs (physique, chimique, matière organique, morphologique, biodiversité) sont ensuite regroupés pour former un indicateur général de la qualité du sol (IGQS). Le diagnostic ainsi effectué montre des différences significatives entre la nature des plantations, entre les méthodes de gestion et l'ancienneté des diverses plantations de thé. Les plantations de thé recevant les plus grands apports de résidus organique et de fumier ont des valeurs d' IGQS plus élevées que celles qui reçoivent de l'urée comme apport azoté, La plantation d'orangers fertilisée avec du fumier, de la chaux et et du N, P, K comme fertilisants a la valeur d'IGQS la plus élevée des 20 sites. Comparé aux pratiques recourant à la fertilisation chimiques et à l'utilisation de pesticides chimiques, l'apport de fumiers ou résidus organiques, combiné à la lutte naturelle contre des insects nuisibles améliore beaucoup la qualité du sol ainsi que le recyclage du carbone. Le sous-indicateur de morphologie du sol semble être affecté par le type d'engrais. La matière organique est le facteur le plus important dans la détermination de la qualité du sol. Des apports importants favorisent la diversité, l'abondance et l'activité des invertébrés ; ceux ci produisent plus d'agrégats biogéniques qui peuvent exercer leurs effets à long terme sur les divers services écosystémiques du sol. Le sous indicateur chimique est apparu très sensible aux applications de fumier, d'engrais chimique ou de chaux. A l'inverse, l'indicateur physique est moins fluctuant, la teneur en argile étant la principale variable qui discrimine les sites sur des critères physiques.

Dans la plupart des régions isolées, le générateur diesel est la source principale d'énergie électrique. Pour ces régions, le prix d'extension du réseau électrique s'avère prohibitif et le surcoût de l'approvisionnement en combustible augmente radicalement avec l'isolement. Dans ce contexte, l'interconnexion de plusieurs sources d'énergie renouvelable (des éoliennes, des panneaux photovoltaïques, des petites centrales hydroélectriques, etc.) dans un Système d'Energie Hybride (SEH) peut avoir une incidence profitable sur la production d'énergie électrique, en termes de coût et de disponibilité.<br />Cependant, des améliorations dans la conception et le fonctionnement des SEH sont toujours nécessaires pour rendre cette technologie plus compétitive dans les régions isolées. Ainsi, le travail de recherche présenté dans cette thèse est une contribution à l'analyse du comportement et à la maîtrise des performances d'un SEH constitué par deux sources d'énergie renouvelable, un générateur diesel et des batteries de stockage. Ce type de système est étudié selon trois aspects : dimensionnement, maximisation de l'utilisation des ressources renouvelables et qualité de l'énergie électrique. <br />Pour maximiser l'utilisation des ressources renouvelables, le dimensionnement et le choix du fonctionnement des composants sont réalisés en tenant compte des ressources énergétiques disponibles, ainsi que des contraintes d'utilisation. Ensuite, les modèles de simulation pour les sources du SEH, les éléments d'interconnexion et le système de stockage sont développés et réunis dans une bibliothèque de modèles paramétriques sous l'environnement MATLAB/Simulink. Les modèles de simulation, suffisamment précis, sont utilisés de manière modulaire pour une plus grande flexibilité dans l'étude du comportement dynamique du SEH et pour tester différentes stratégies de commande. Cette démarche permet ainsi de créer des scénarios de conditions de fonctionnement pour le SEH et de faire varier par la simulation, les sources d'énergie et/ou le niveau et le type de charge. Chaque composant du SEH étudié inclut une stratégie de commande, dans le but soit de satisfaire un critère énergétique, soit de permettre de reproduire un comportement dynamique réaliste. <br />En vue de pouvoir analyser et améliorer la qualité de la tension, nous avons développé des modèles capables de rendre compte et de traiter les déséquilibres. Un convertisseur bidirectionnel à quatre bras est proposé comme solution pour équilibrer la tension générée en conditions de charge déséquilibrée. Des commandes spéciales associées à cette structure ont été proposées pour améliorer la qualité de la tension aux bornes de la charge.<br />Les résultats obtenus en simulations montrent qu'avec l'électronique de puissance et des stratégies de commande appropriées, il est possible d'avoir un degré plus élevé d'intégration des sources d'énergie renouvelable et d'améliorer la qualité de l'énergie générée par un SEH.