En recherche médicale, les cohortes permettent de mieux comprendre l'évolution d'une pathologie et d'améliorer la prise en charge des patients. La mise en évidence de liens de causalité entre certains facteurs de risque et l'évolution de l'état de santé des patients est possible grâce à des études étiologiques. L'analyse de cohortes permet aussi d'identifier des marqueurs pronostiques de l'évolution d'un état de santé. Cependant, les facteurs de confusion constituent souvent une source de biais importante dans l'interprétation des résultats des études étiologiques ou pronostiques. Dans ce manuscrit, nous présentons deux travaux de recherche en Biostatistique dans la thématique des scores de propension. Dans le premier travail, nous comparons les performances de différents modèles permettant d'évaluer la causalité d'une exposition sur l'incidence d'un événement en présence de données censurées à droite. Dans le second travail, nous proposons un estimateur de courbes ROC dépendantes du temps standardisées et pondérées permettant d'estimer la capacité prédictive d'un marqueur en prenant en compte les facteurs de confusion potentiels.En cohérence avec l'objectif de fournir des outils statistiques adaptés, nous présentons également dans ce manuscrit une application nommée Plug-Stat®. En lien direct avec la base de données, elle permet de réaliser des analyses statistiques adaptées à la pathologie afin de faciliter la recherche épidémiologique et de mieux valoriser les données de cohortes observationnelles. / In medical research, cohorts help to better understandthe evolution of a pathology and improve the care ofpatients. Causal associations between risk factors andoutcomes are regularly studied through etiological studies. Cohorts analysis also allow the identification of new markers for the prediction of the patient evolution.However, confounding factors are often source of bias in the interpretation of the results of etiologic or prognostic studies.In this manuscript, we presented two research works in Biostatistics, the common topic being propensity scores.In the first work, we compared the performances of different models allowing to evaluate the causality of an exposure on an outcome in the presence of rightc ensored data. In the second work, we proposed anestimator of standardized and weighted time-dependentROC curves. This estimator provides a measure of theprognostic capacities of a marker by taking into accountthe possible confounding factors. Consistent with our objective to provide adapted statistical tools, we also present in this manuscript an application, so-calledPlug-Stat®. Directly linked with the database, it allows toperform statistical analyses adapted to the pathology in order to facilitate epidemiological studies and improve the valorization of data from observational cohorts.

La cryptographie et la problématique de la sécurité informatique deviennent des sujets de plus en plus prépondérants dans un monde hyper connecté et souvent embarqué. La cryptographie est un domaine dont l'objectif principal est de ''protéger'' l'information, de la rendre inintelligible à ceux ou à celles à qui elle n'est pas destinée. La cryptographie repose sur des algorithmes solides qui s'appuient eux-mêmes sur des problèmes mathématiques réputés difficiles (logarithme discret, factorisation des grands nombres etc). Bien qu'il soit complexe, sur papier, d'attaquer ces systèmes de protection, l'implantation matérielle ou logicielle, si elle est négligée (non protégée contre les attaques physiques), peut apporter à des entités malveillantes des renseignements complémentaires (temps d’exécution, consommation d'énergie etc) : on parle de canaux cachés ou de canaux auxiliaires. Nous avons, dans cette thèse, étudié deux aspects. Le premier est l'apport de nouvelles idées algorithmiques pour le calcul dans les corps finis binaires GF(2^m) utilisés dans le cadre de la cryptographie sur courbes elliptiques. Nous avons proposé deux nouvelles représentations des éléments du corps : la base normale permutée et le Phi-RNS. Ces deux nouveautés algorithmiques ont fait l'objet d'implémentations matérielles en FPGA dans laquelle nous montrons que ces premières, sous certaines conditions, apportent un meilleur compromis temps-surface. Le deuxième aspect est la protection d'un crypto-processeur face à une attaque par canaux cachés (dite attaque par «templates»). Nous avons implémenté, en VHDL, un crypto-processeur complet et nous y avons exécuté, en parallèle, des algorithmes de «double-and-add» et «halve-and-add» afin d'accélérer le calcul de la multiplication scalaire et de rendre, de par ce même parallélisme, notre crypto-processeur moins vulnérable face à certaines attaques par canaux auxiliaires. Nous montrons que le parallélisme seul des calculs ne suffira pas et qu'il faudra marier le parallélisme à des méthodes plus conventionnelles pour assurer, à l'implémentation, une sécurité raisonnable. / Cryptography and security market is growing up at an annual rate of 17 % according to some recent studies. Cryptography is known to be the science of secret. It is based on mathematical hard problems as integers factorization, the well-known discrete logarithm problem. Although those problems are trusted, software or hardware implementations of cryptographic algorithms can suffer from inherent weaknesses. Execution time, power consumption (...) can differ depending on secret informations such as the secret key. Because of that, some malicious attacks could be used to exploit these weak points and therefore can be used to break the whole crypto-system. In this thesis, we are interested in protecting our physical device from the so called side channel attacks as well as interested in proposing new GF(2^m) multiplication algorithms used over elliptic curves cryptography. As a protection, we first thought that parallel scalar multiplication (using halve-and-add and double-and-add algorithms both executed at the same time) would be a great countermeasure against template attacks. We showed that it was not the case and that parallelism could not be used as protection by itself : it had to be combined with more conventional countermeasures. We also proposed two new GF(2^m) representations we respectively named permuted normal basis (PNB) and Phi-RNS. Those two representations, under some requirements, can offer a great time-area trade-off on FPGAs.

Les modifications physiologiques dans la configuration spatiale des organes pelviens sont de plus en plus diagnostiquées et traitées pour améliorer la qualité de vie des patientes. Le projet MoDyPe (ANR-09-SYSC-008) a été créé pour concevoir un simulateur chirurgical patiente-spécifique, et quantifier le geste médical en mode pré-opératoire. La modélisation géométrique des organes se fait à partir de nuages de points épars bruités. Les formes sont considérées fermées, lisses, creuses et à membrane épaisse. Le processus est décomposé en deux étapes : la construction de la surface et l'ajout d'une épaisseur.Afin de respecter les contraintes physiologiques, de manipuler la géométrie et de localiser précisément un point sur la surface, une B-spline de genre 0 au moins C1-continue est ajustée aux données. La fonction à minimiser est basée sur une énergie bidirectionnelle, caractérisant la dissimilarité des données sur l'échantillonnage et inversement. Sa réduction repose sur un schéma alternant re-paramétrisation et descente de gradient à pas optimal.Une surface-offset est ensuite générée vers l'intérieur de l'organe, via un maillage discret, en traitant le problème d'auto-intersection. Elle exploite la forme allongée des organes, grâce à un axe curviligne décrivant leur diamètre généralisé.Finalement, un maillage hexaédrique est créé à partir de la surface ajustée et de l'offset, qui sert à la simulation mécanique du comportement des organes à l'étape suivante du projet. / Physiological changes in the spatial configuration of the organs in the pelvic area are increasingly taken into account and treated to enhance the comfort of patients. MoDyPe project (ANR-09-SYSC-008 french support) has been created to develop a patient-specific simulator and to quantify the surgical gesture for preoperative purposes. The geometric modeling of the organs starts with noisy scattered point clouds. The shapes have been considered closed, smooth, hollow with a thick membrane. The process can be divided into two main parts: the construction of the surface and the addition of a thickness.In order to meet the physiological constraints, to manipulate the geometry and to accurately localize a point on the surface, a 0-genus B-spline surface is fitted to the data. It minimizes a bidirectional energy, characterizing the dissimilarities between the surface sampling and the input dataset. Its reduction is based on an alternate scheme between re-parametrization and optimal steepest descent step.Once achieved, an offset-surface is generated inwards, helped by a mesh to overcome self-intersection problems. The method created takes into account the elongated shapes of the organs, based on a curvilinear axis describing their generalized diameter.Finally, a hexahedral mesh is created from the fitted surface and its offset. It is the start point for the next step of the project consisting in mechanically simulating the dynamic behavior of the organs.

Cette thèse est divisée en deux parties. Dans la première partie, nous introduisons une nouvelle condition, appelée additivité torique, sur une famille de variétés abéliennes qui dégénèrent en un schéma semi-abelien au-dessus d’un diviseur à croisements normaux. La condition ne dépend que du module de Tate T l A(K sep ) de la fibre générique. Nous montrons que l’additivité torique est une condition suffisante pour l’existence d’un modèle de Néron, si la base est un schéma de caractéristique nulle. Dans le cas de la jacobienne d’une courbe lisse à réduction semi-stable, on obtient le même résultat sans aucune hypothèse sur la caractéristique de base; et nous montrons que l’additivité torique est aussi nécessaire pour l’existence d’un modèle de Néron, si la base est un schéma de caractéristique nulle. Dans la deuxième partie, on considère le cas d’une famille de courbes nodales sur un anneau de valuation discrète. On donne une condition combinatoire sur le graphe dual de la fibre spéciale, appelée semi-factorialité, qui équivaut au fait que tous les faisceaux inversibles sur la fibre générique s’étendent en des faisceaux inversibles sur l’espace total de la courbe. Il est démontré par la suite que cette condition est automatiquement satisfaite après un éclatement centré aux points fermés non-réguliers de la famille de courbes. On applique le résultat ci-dessus pour généraliser un théorème de Raynaud sur le modèle de Néron des jacobiennes de courbes lisses, au cas des courbes nodales. / This thesis is subdivided in two parts. In the first part, we introduce a new condition, called toric-additivity, on a family of abelian varieties degenerating to a semi-abelian scheme over a normal crossing divisor. The condition depends only on the Tate module TlA(Ksep) of the generic fibre, for a prime l invertible on the base. We show that toric-additivity is a sufficient condition for the existence of a Néron model if the base is a Q-scheme. In the case of the jacobian of a smooth curve with semi-stable reduction, we obtain the same result without assumptions on the base characteristic; and we show that toric-additivity is also necessary for the existence of a Néron model, when the base is a Q-scheme. In the second part, we consider the case of a family of nodal curves over a discrete valuation ring, having split singularities. We say that such a family is semi factorial if every line bundle on the generic fibre extends to a line bundle on the total space. We give a necessary and sufficient condition for semi- factoriality, in terms of combinatorics of the dual graph of the special fibre. In particular, we show that performing one blow-up with center the non regular closed points yields a semi-factorial model of the generic fibre. As an application, we extend the result of Raynaud relating Néron models of smooth curves and Picard functors of their regular models to the case of nodal curves having a semi-factorial model.

Cette thèse est composée de deux parties indépendantes. Dans la première, on s'intéresse à la résolution de certaines équations diophantiennes par la méthode modulaire. On traite plus particulièrement le cas des équations de Fermat de type (5,5,p) ainsi que celui des équations de la forme F(x,y)=z^p où p est un nombre premier et F une cubique rationnelle. La deuxième partie est consacrée à l'arithmétique des courbes elliptiques. Dans le cas d'une courbe définie sur une extension finie de Q_2 ayant mauvaise réduction additive avec potentiellement bonne réduction, on s'intéresse à la détermination de son défaut de semi-stabilité. On énonce un résultat partiel valable pour toute extension finie de Q_2. Dans le cas des extensions quadratiques ramifiées de Q_2, on obtient un résultat complet. Par ailleurs, si E est une courbe elliptique définie sur un corps de nombres K, on s'intéresse, dans le dernier chapitre, à l'ensemble des nombres premiers p pour lesquels l'action du groupe de Galois absolu de K sur le sous-groupe des points de p-torsion de E est réductible. Lorsque cet ensemble est fini, on obtient un critère permettant en pratique de le déterminer explicitement.

Cette thèse est constituée de deux parties.<br>Dans la première, je démontre que si certaines variétés de Severi universelles, qui paramètrent les courbes nodales de degré et de genre fixés existant sur une surface K3, sont irréductibles, alors une surface K3 projective générique ne possède pas d'endomorphisme rationnel de degré >1. J'établis également un certain nombre de contraintes numériques satisfaites par ces endomorphismes.<br>Voisin a modifié la pseudo-forme volume de Kobayashi en introduisant les K-correspondances holomorphes. Dans la seconde partie, j'étudie une version logarithmique de cette pseudo-forme volume. J'associe une pseudo-forme volume logarithmique intrinsèque à toute paire (X,D) constituée d'une variété complexe et d'un diviseur à croisements normaux et partie positive réduite. Je démontre qu'elle est génériquement non dégénérée si X est projective et K_X+D est ample. Je démontre d'autre part qu'elle s'annule pour une grande classe de paires à fibré canonique logarithmique trivial.

Cette thèse étudie l'existence de points de torsion pour les modules de Drinfeld de rang 2 sur des extensions finies de F_q(T), pour q puissance d'un nombre premier. Notre approche suit celle de Mazur et Merel pour la torsion des courbes elliptiques sur les corps de nombres : nous introduisons un quotient de la jacobienne d'une courbe modulaire de Drinfeld, défini à l'aide d'un symbole modulaire de Teitelbaum particulier, et étudions ses propriétés. Sous une hypothèse de dualité entre algèbre de Hecke et formes modulaires pour F_q[T], ainsi qu'une hypothèse technique mineure, on montre le résultat suivant : s'il existe un module de Drinfeld de rang 2 sur une extension de degré au plus q de F_q(T), muni d'un point de torsion d'ordre un idéal premier n de F_q[T], alors le degré de n est au plus max(q,4). Nous utilisons pour cela une description de l'action de l'algèbre de Hecke sur les symboles modulaires de Teitelbaum et sur les formes modulaires pour F_q[T]. Lorsque le degré de n est petit, on obtient des résultats non conditionnels : il n'existe aucun module de Drinfeld de rang 2 sur une extension de degré au plus 2 (resp. au plus 3) de F_q(T) possédant un point de torsion d'ordre un idéal premier de degré 3 (resp. de degré 4 si q est au moins 7). Cela confirme partiellement une conjecture de Poonen et Schweizer de borne uniforme sur la torsion des modules de Drinfeld.

Cette thèse donne un aperçu des différentes attaques que doivent contrer les implémentations et propose quelques solutions en distinguant trois niveaux, le niveau hardware, le niveau mathématique et le niveau algorithmique. L'état de l'art fait au chapitre 2 montre bien que les possibilités données à l'attaquant sont multiples et variées. Au niveau hardware, les résultats obtenus dans le projet ESPASS-IS ont motivé la définition de nouveaux projets entre le laboratoire TIMA, le LIRMM et STMicroelectronics . Au niveau mathématique, la mise en ÷uvre de LRA et la collaboration initiée avec le LIRMM a ouvert la voie à de nombreux sujets de recherches vers des arithmétiques à la fois rapides et compactes mais prenant en compte un nouvel élément d'optimisation : la robustesse aux injections de fautes et la minimisation des fuites au travers des canaux cachés. Au niveau algorithmique particulièrement, l'article publié à CHES'00 a fait parti de la toute première vague de travaux de sécurisation des implémentations des courbes elliptiques et constitue une publication très citée dans le domaine.

.

Depuis les débuts de l'astrophysique nucléaire, les découvertes ont toujours été liées à des progrès instrumentaux. Cela est particulièrement vrai dans le domaine X-durs / gamma mous où l'intense bruit de fond induit dans les détecteurs par les rayons cosmiques et les ceintures de van Allen, associé à la faible section efficace d'interaction des rayonnements avec les matériaux du détecteur limitent la sensibilité des télescopes. Il semble aujourd'hui que la technologie des télescopes à masque codés arrive à ses limites, avec les deux instruments à bord d'INTEGRAL. Comment dans ces conditions continuer à faire des découvertes? De nombreuses équipes développent actuellement des télescopes Compton de deuxième génération qui semblent pouvoir apporter une partie de la réponse. Au CESR, une option complémentaire est développée depuis quelques années, réaliser une lentille focalisant les rayons gamma de faible énergie. <br /><br />Les lentilles de Laue qui ont été étudiées focalisent les rayonnements de la bande des rayons gamma mous (100 keV – 1 MeV) par le biais de la diffraction de Bragg dans le volume de cristaux. La focale associée à une telle lentille est de l'ordre de 100 m, ce qui nécessite un vol en formation pour pouvoir réaliser un télescope spatial. L'avantage de ce concept est de concentrer les rayons gamma depuis une large surface de collection vers un détecteur de faible volume, augmentant ainsi le rapport signal sur bruit significativement par rapport aux instruments actuellement en vol, et donc permettant d'atteindre une sensibilité sans précédent dans cette bande d'énergie.<br /><br />La faisabilité du concept ayant précédemment été démontrée par le projet CLAIRE, mon travail de thèse a consisté à faire évoluer ce premier prototype vers un concept de mission exploitable scientifiquement. Je me suis principalement attaché à deux aspects : D'une part, la modélisation de la lentille, avec le développement d'un code de simulation rapide (non Monte-Carlo) qui a par la suite été la base de nombreux outils d'optimisation du design et d'évaluation des performances en terme de surface efficace, champs de vue, et sensibilité. <br /><br />L'autre partie de mon travail a consisté à trouver et caractériser des cristaux potentiellement intéressants pour la réalisation d'une lentille de Laue. Des cristaux de cuivre mosaïque, de germanium mosaïque, des alliages de silicium et germanium avec un gradient de concentration et des empilements de wafers de silicium et de germanium ont été mesurés sur différentes installations incluant le synchrotron européen de Grenoble (ESRF) ainsi que l'instrument GAMS 4 de l'ILL. Ces mesures m'ont permis de dresser l'état de l'art des cristaux actuellement disponibles et utilisables pour une lentille gamma. <br /><br />Ces travaux ont été appliqués à la conception et l'évaluation des performances des missions MAX et Gamma Ray Imager respectivement proposées au CNES et à l'agence spatiale Européenne.