Afin de répondre au questionnement général de cette thèse qui traite de la viabilité de l'union monétaire européenne, ce travail est divisé en trois parties. Dans la première, nous analysons notre objet d'étude à un niveau méta. Nous montrons ainsi que l'architecture institutionnelle de la zone euro est axée sur la stabilité monétaire sans proposer formellement des mécanismes d'ajustement aux chocs. La deuxième partie s'intéresse à la question de la synchronisation des économies européennes par l'intermédiaire de deux essais. Nous montrons que d'importantes hétérogénéités demeurent. La troisième partie analyse des questions relatives à la transmission de la politique monétaire. Cela se réalise avec deux essais qui montrent d'une part que la transmission de la politique monétaire dans la zone euro a été fortement perturbée par la crise des subprimes et, d'autre part, que l'influence de la BCE sur les actions des marchés européens est faible. Cette thèse insiste par conséquent sur le caractère incomplet du processus d'intégration économique et monétaire européen et sur sa nécessaire réforme.

Le travail collaboratif fait participer des équipes qui doivent partager et échanger l'information sur le produit tout en travaillant avec différents outils métiers. Les processus complexes de conception du produit exigent l'utilisation d'un ensemble d'outils métiers hétérogènes tels que les outils de CAO et de FAO. Notre travail de thèse propose une approche fédérée basée sur l'Ingénierie Dirigé par les Modèles pour l'interopérabilité des outils métiers. Dans ce travail nous utilisons le modèle PPO (Produit Processus Organisation) comme modèle de fédération pour l'échange et le partage d'informations. Ce travail décrit comment nous structurons la synchronisation entre outils métiers hétérogènes. Un cas d'étude est appliqué à l'outil de FAO EspritTM lui permettant d'interopérer avec l'outil de CAO SolidWorksTM à travers l'environnement collaboratif PPO.

Microorganisms have evolved in a low Reynolds number environment and have adapted their behaviour to its viscosity. Here, we consider some features of behaviour observed in microorganisms and use hydrodynamic models to show that these behaviours emerge from physical interactions, including hydrodynamic friction, hydrodynamic interactions and mechanical constraints. Swimming behaviour is affected by surfaces and observations of Vibrio cholerae show that it swims near a surface with two distinct motility modes. We develop a model which shows that friction between pili and the surface gives the two motility modes. The model is extended to study the behaviour of bacteria which are partially attached to a surface. Observations of Shewanella constrained by a surface show several different behaviours. The model shows that different degrees of surface constraint lead to different types of behaviour; the flexibility of the flagellar hook and the torque exerted by the flagellar motor also cause different behaviours. Near surface behaviour is important for understanding the initial stages of biofilm formation. Chlamydomonas swims using synchronous beating of its two flagella. A simple model of Chlamydomonas is developed to study motility and synchronisation. This model shows that the stability of synchronisation is sensitive to the beat pattern. Run-and-tumble behaviour emerges when we include intrinsic noise, without the need for biochemical signalling. The model is also used to show how observed responses of the flagella to light stimuli produce phototaxis. Finally we study hydrodynamic synchronisation of many cilia and consider the stability of metachronal waves in arrays of hydrodynamically coupled cilia. This thesis shows that physical interactions are responsible for many behavioural features and that physical models provide a useful technique for exploring open questions in biology.

Il existe actuellement de nombreux tests visant à mesurer la capacité à percevoir la pulsation rythmique dans la musique ainsi que l’habileté à synchroniser ses mouvements avec celle-ci. Ces tests présentent toutefois certaines lacunes méthodologiques (longue durée d’administration, différence de stimuli entre les sous-tests, mauvais appariement des conditions). Le Montreal-Beat Alignment Test (M-BAT) a été élaboré afin de palier à ces lacunes et d’offrir une mesure simple et sensible de ces habiletés. Une étude de sensibilité a été menée auprès de 90 participants. Pour la tâche de perception, nous observons une distribution avec une légère asymétrie négative et sans présence d’effet plancher ou plafond. Les performances aux tâches de perception et de synchronisation sont modérément corrélées, suggérant qu’une bonne perception de la pulsation s’accompagne généralement d’une bonne capacité à se synchroniser avec celle-ci. Également, des cas de déficits dans l’une et/ou l’autre de ces habiletés sont rapportés, indiquant la présence de dissociations entre perception et synchronisation à la pulsation musicale. / There are currently many tests to measure the abilities to perceive the beat in music and to synchronize its movements with it. These tests, however, have certain methodological shortcomings (long duration of administration, different stimuli between sub-tests, mismatch conditions). The Montreal-Beat Alignment Test (M-BAT) has been developed to overcome these deficiencies and provide a simple and sensitive measurement of these skills. A sensitivity study was conducted with 90 participants. For the task of perception, we see a distribution with a slight negative asymmetry and without the presence of floor or ceiling effect. The performances for the perception and synchronization tasks are moderately correlated, suggesting that a good perception of the pulse is usually accompanied by a good ability to synchronize with it. Also, case deficits in one and/or the other of these skills are reported, indicating the presence of dissociations between perception and synchronization with the musical beat.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Dans cette thèse, nous étudions un système à temps discret de dimension N, dont les paramètres varient périodiquement. Le système de dimension N est construit à partir de n sous-systèmes de dimension un couplés symétriquement. Dans un premier temps, nous donnons les propriétés générales du système de dimension N. Dans un second temps, nous étudions le cas particulier où le sous-système de dimension un est défini à l’aide d’une transformation logistique. Nous nous intéressons plus particulièrement à la structure des bifurcations lorsque N=1 ou 2. Des zones échangeurs centrées sur des points cuspidaux sont obtenues dans le cas de courbes de bifurcation de type fold (noeud-col).Ensuite, nous nous intéressons au comportement de circuits de type Chua couplés lorsqu’un paramètre varie lui aussi périodiquement, la période étant celle d’une des variables d’état interne au système. A partir de l’étude des bifurcations du système, la non existence de cycles d’ordre impair et la coexistence de plusieurs attracteurs est mise en évidence. D’autre part, on peut mettre en évidence la coexistence de différents attracteurs pour lesquels les états de synchronisation sont distincts. Le cas continu est comparé avec le cas discret. Des phénomènes tout à fait similaires sont obtenus. Il est important de noter que l’étude d’un système à temps discret est plus facile et plus rapide que celle d’un système à temps continu. L’étude du premier système permet donc d’avoir des informations sur ce qui peut se produire dans le cas continu. Pour terminer, nous analysons le comportement d’un autre système couplé à temps continu, basé lui aussi sur le circuit de Chua, mais pour lequel la commutation qui contrôle la variation du paramètre s’effectue différemment du premier système. Ce type de commutation génère une augmentation du nombre d’attracteurs / In this thesis, we propose a N-dimensional coupled discrete-time system whose parameters are forced into periodic varying, the N-dimensional system being constructed of n same one-dimensional subsystems with mutually influencing coupling and also coupled continuous-time system including periodically parameter varying which correspond to the periodic varying in the discrete-time system.Firstly, we introduce the N-dimensional coupled parametrically forced discrete-time system and its general properties. Then, when logistic maps is used as the one-dimensional subsystem constructing the system, bifurcations in the one or two-dimensional parametrically forced logistic map are investigated. Crossroad area centered at fold cusp points regarding several order cycles are confirmed.Next, we investigated behaviors of the coupled Chua's circuit whose parameter is forced into periodic varying associated with the period of an internal state value. From the investigation of bifurcations in the system, non-existence of odd order cycles and coexistence of different attractors are observed. From the investigation of synchronizations coexisting of many attractors whose synchronizations states are different are observed. Observed phenomena in the system is compared with the parametrically forced discrete-time system. Similar phenomena are confirmed between the parametrically forced discrete-time system and the parametrically forced Chua's circuit. It is worth noting that this facilitates to analyze parametrically forced continuous-time systems, because to analyze discrete-time systems is easier than continuous-time systems. Finally, we investigated behaviors of another coupled continuous-time system in which Chua's circuit is used, while, the motion of the switch controlling the parametric varying is different from the above system. Coexisting of many attractors whose synchronizations states are different are observed. Comparing with theabove system, the number of coexisting stable state is increased by the effect of the different switching motion

Wireless sensor network (WSN) technology has gained significant importance due to its potential support for a wide range of applications. Most of the WSN applications consist of a large numbers of distributed nodes that work together to achieve common objects. Running a large number of nodes requires an efficient mechanism to bring them all together in order to form a multi-hop wireless network that can accomplish some specific tasks. Even with recent developments made in WSN technology, numbers of important challenges still stand as vulnerabilities for WSNs, including energy waste sources, synchronisation leaks, low network capacity and self-configuration difficulties. However, energy efficiency remains the priority challenging problem due to the scarce energy resources available in sensor nodes. These concerns are managed by medium access control (MAC) layer protocols. MAC protocols designed specifically for WSN have an additional responsibility of managing radio activity to conserve energy in addition to the traditional functions. This thesis presents advanced research work carried out in the context of saving energy whilst achieving the desired network performance. Firstly the thesis contributes by proposing Overlapped Schedules for MAC layer, in which the schedules of the neighbour clusters are overlapped by introducing a small shift time between them, aiming to compensate the synchronisation errors. Secondly, this thesis proposed a modified architecture derived from S-MAC protocol which significantly supports higher traffic levels whilst achieving better energy efficiency. This is achieved by applying a parallel transmission concept on the communicating nodes. As a result, the overall efficiency of the channel contention mechanism increases and leads to higher throughput with lower energy consumption. Finally, this thesis proposed the use of the Adaptive scheme on Border Nodes to increase the power efficiency of the system under light traffic load conditions. The scheme focuses on saving energy by forcing the network border nodes to go off when not needed. These three contributions minimise the contention window period whilst maximising the capacity of the available channel, which as a result increase network performance in terms of energy efficiency, throughput and latency. The proposed system is shown to be backwards compatible and able to satisfy both traditional and advanced applications. The new MAC protocol has been implemented and evaluated using NS-2 simulator, under different traffic loads and varying duty cycle values. Results have shown that the proposed solutions are able to significantly enhance the performance of WSNs by improving the energy efficiency, increasing the system throughput and reducing the communication delay.

Si les drones militaires connaissent un développement important depuis une quinzaine d’année, suivi depuis quelques années par les drones civiles dont les usages ne font que se multiplier, en réalité les drones ont un siècle avec le premier vol d’un avion équipé d’un système de pilotage automatique sur une centaine de kilomètre en 1918. La question des règles d’usage des drones civiles sont en cours de développement malgré leur multiplication pour des usages allant de l’agriculture, à l’observation en passant par la livraison de colis. Ainsi, leur intégration dans l’espace aérien reste un enjeu important, ainsi que les standards de communication avec ces drones dans laquelle s’inscrit cette thèse. Cette thèse vise en effet à étudier et proposer des solutions pour les liens de communications des drones par satellite.L’intégration de ce lien de communication permet d’assurer la fiabilité des communications et particulièrement du lien de Commande et Contrôle partout dans le monde, en s’affranchissant des contraintes d’un réseau terrestre (comme les zones blanches). En raison de la rareté des ressources fréquentielles déjà allouées pour les futurs systèmes intégrant des drones, l’efficacité spectrale devient un paramètre important pour leur déploiement à grande échelle et le contexte spatiale demande l’utilisation d’un système de communication robuste aux non-linéarités. Les Modulations à Phase Continue permettent de répondre à ces problématiques. Cependant, ces dernières sont des modulations non-linéaire à mémoire entraînant une augmentation de la complexité des récepteurs. Du fait de la présence d’un canal multi-trajet (canal aéronautique par satellite), le principal objectif de cette thèse est de proposer des algorithmes d’égalisation (dans le domaine fréquentiel pour réduire leur complexité) et de synchronisation pour CPM adaptés à ce concept tout en essayant de proposer une complexité calculatoire raisonnable. Dans un premier temps, nous avons considéré uniquement des canaux sélectifs en fréquence et avons étudier les différents égaliseurs de la littérature. En étudiant leur similitudes et différences, nous avons pu développer un égaliseur dans le domaine fréquentiel qui proposant les mêmes performances a une complexité moindre. Nous proposons également des méthodes d’estimation canal et une méthode d’estimation conjointe du canal et de la fréquence porteuse. Dans un second temps nous avons montré comment étendre ces méthodes à des canaux sélectifs en temps et fréquence permettant ainsi de conserver une complexité calculatoire raisonnable.

AL’objectif de la thèse est le développement d’une méthode de caractérisation des crises d’épilepsie du lobe temporal à partir des EEG de surface et plus particulièrement de la zone épileptogène (ZE) à l’origine des crises. Des travaux récents ont démontré une évolution des synchronisations entre structures cérébrales permettant une caractérisation de la dynamique des crises du lobe temporal. La comparaison de différentes méthodes de mesure de relation a permis la mise en évidence des avantages du coefficient de corrélation non-linéaire dans l’étude de l’épilepsie par les EEG de surface. L’exploitation de l’évolution de ce coefficient est à la base de trois applications de traitement automatique du signal EEG : -détermination de la latéralisation de la ZE au départ d’une crise, -recherche d’une signature épileptique, -classification des crises du lobe temporal en deux groupes / The objective of this work was the development of a temporal lobe epilepsy seizures characterization methodology realized through scalp EEG analysis. Recent researches showed an evolution of the synchronizations between cerebral structures, allowing a characterization of dynamic of the seizures. The comparison, between different methods of relation measurement, proved the advantages of the non-linear correlation coefficient in the study of epileptic seizures from scalp EEGs. The characterization of the evolution of this coefficient was used as the base of the development of three signal processing applications : -determination of the side of the Epileptic Zone at the onset of a seizure -research of an epileptic pattern at the seizure onset -classification of the temporal lobe seizures into two groups.

La thèse traite de l’utilisation des systèmes hybrides dans le contexte particulier des communications sécurisées et de la cryptographie. Ce travail est motivé par les faits suivants. L’essor considérable des communications qui a marqué ces dernières décennies nécessite des besoins croissants en terme de sécurité des échanges et de protection de l’information. Dans ce contexte, la cryptographie joue un rôle central puisque les informations transitent la plupart du temps au travers de canaux publics. Parmi les nombreuses techniques de chiffrement existants, le chiffrement par flot se distingue tout particulièrement lorsqu’on le débit d’une communication sécurisée est privilégié. Les chiffreurs par flot sont construits à partir de générateurs de séquences complexes décrits par des systèmes dynamiques et devant être synchronisés de part et d’autre du canal d’échanges. Les objectifs et les résultats de ce travail se déclinent en trois points. Tout d’abord, l’intérêt d’utiliser des systèmes hybrides en tant que primitives cryptographiques est motivé. Par la suite, une étude comparative est menée afin d’établir une connexion entre les algorithmes de masquage de l’information basés sur le chaos et les algorithmes de chiffrement usuels. L’étude porte exclusivement sur des considérations structurelles et repose sur des concepts de la théorie du contrôle, en particulier l’inversibilité à gauche et la platitude. On montre que la technique de masquage dite par inclusion, qui consiste à injecter l’information à protéger dans une dynamique complexe, est la plus efficace. De plus, on montre que sous la condition de platitude, un système de masquage par inclusion est structurellement équivalent à un chiffreur par flot particulier appelé auto-synchronisant. Enfin, des méthodes de cryptanalyse pour évaluer la sécurité du masquage par inclusion sont proposées pour une classe particulières de systèmes hybrides à savoir les systèmes linéaires à commutations. A nouveau, des concepts de la théorie du contrôle sont utilisés, il s’agit de l’identifiabilité paramétrique et des algorithmes d’identification. Des spécificités relatives au contexte particulier de la cryptographie sont prises en compte. En effet, contrairement à la plupart des cas rencontrés dans le domaine du contrôle où les variables des modèles dynamiques sont continues car relatives à des systèmes physiques, les variables prennent ici des valeurs discrètes. Les modèles dynamiques sont en effet décrits non plus dans le corps des réels mais dans des corps finis en vue d’une implémentation sur des machines à états finis tels ordinateur ou tout autre dispositif numérique / This manuscript deals with a specific engineering application involving hybrid dynamical systems : secure communications and cryptography. The work is motivated by the following facts. The considerable progress in communication technology during the last decades has led to an increasing need for security in information exchanges. In this context, cryptography plays a major role as information is mostly conveyed through public networks. Among a wide variety of cryptographic techniques, stream ciphers are of special interest for high speed encryption. They are mainly based on generators of complex sequences in the form of dynamical systems, which must be synchronized at the transmitter and receiver sides. The aim of this work is threefold. First, the interest of resorting to hybrid dynamical systems for the design of cryptographic primitives is motivated. Secondly, a connection between chaotic and conventional cryptography is brought out by comparing the respective algorithms proposed in the open literature. The investigation focuses on structural consideration. Control theoretical concepts, in particular left invertibility and flatness, are the central tools to this end. It is shown that the so-called message-embedding technique, consisting in injecting the information to be concealed into a dynamical system, is the most relevant technique. Furthermore, it is shown that, under the flatness condition, the resulting cipher acts as a self-synchronizing stream cipher. Finally, cryptanalytic methodologies for assessing the security of the message-embedded cryptosystem involving a special class of hybrid systems, namely the switched linear systems, are proposed. Again concepts borrowed from control theory, namely identifiability and identification, are considered. Specificities related to the context are taken into account. The variables describing the dynamical systems do not take values in a continuum unlike what usually happens in automatic control when physical models are considered. They rather take values in finite cardinality sets, especially finite fields, since an implementation in finite state machines, say computers or digital electronic devices, is expected