Le but initial de cette thèse était d'étudier les espaces de superlacets, version géométrique des espaces de supercordes en Physique. Le point de départ était alors d'étendre les résultats de classifications de l'article de Oleg Mokhov : Symplectic and Poisson structures on loop spaces of smooth manifolds, and integrable systems au cadre de la supergéométrie. Dans cet article l'auteur établit une classification des formes symplectiques locales homogènes d'ordre 0, 1 et 2 sur l'espace des lacets LM = C1(S1;M) à partir d'objets géométriques sur la variété différentiable M. Dans cette thèse, on remplace la variété M par une supervariété Mpjq et le cercle S1 par un supercercle S1jn et l'on étudie l'espace des morphismes de supervariétésMor(S1jn;Mpjq). Dans les deux premières parties, l'on définit les structures géométriques classiques et super des espaces de superlacets. Pour ce faire, l'on se restreint aux deux supercercles S1j1 et en s'inspirant des travaux sur LM, l'on détermine une structure de variété de Fréchet des espaces de superlacets SLM = Mor(S1j1;M). Puis l'on introduit la structure super qui nous a semblé la plus naturelle sur SLM en terme de faisceaux. Afin de pouvoir travailler en coordonnées, l'on introduit la structure super par un autre point de vue en considérant l'espace de superlacets SLM comme le foncteur de points SLM. De plus, en interprétant les calculs de Mokhov en terme de jets, ceci nous permet d'une part d'apporter une justification rigoureuse aux-dits calculs et d'autre part, d'obtenir une généralisation directe des méthodes de calculs en coordonnées ("à la physicienne"). Le troisième chapitre expose les résultats de classification obtenus. Comme dans le cas classique, on obtient un théorème de dépendance limitée de l'ordre des jets qui interviennent dans les formes d'ordre 0 et 1. Puis, on obtient une classification des formes d'ordre 0 au moyen de formes différentielles sur la supervariété Mpjq. Une classification des formes homogènes d'ordre 1 et 2 au moyen de métriques Riemaniennes et de connexions sur Mpjq. Enfin le quatrième chapitre est consacré à la généralisation des résultats d'un autre article de O. Mokhov : Complex homogeneous forms on loop spaces of smooth manifolds and their cohomology groups. De par la présence de la variable impaire, on précise tout d'abord la définition des formes homogènes locales sur SLM, puis on démontre que muni de la différentielle extérieure, l'espace des formes homogènes sur SLM d'ordre m 2 N donné définit un complexe. On calcule alors complètement les espaces de cohomologie pour les ordres m = 0 et 1, partiellement pour les ordres 2 et 3 et on explicite ainsi les formes symplectiques exactes obtenues au troisième chapitre.

L'ensemble de toutes les congruences d'une algèbre, ordonné par inclusion, est un treillis algébrique (Birkhoff), ses éléments compacts sont les congruences finiment engendrées ; elles forment un demi-treillis. Un demi-treillis est relevable dans une variété V s'il est isomorphe au demi-treillis des congruences compactes d'une algébre de V. Les travaux de Wehrung sur CLP, ainsi que ceux de Ploščica, illustrent que même pour une variété d'algèbres facile à décrire, comme la variété de tous les treillis, ou une variété finiment engendrée, la caractérisation des demi-treillis relevables est difficile. Le point critique entre deux variétés V et W est le plus petit cardinal d'un demi-treillis relevable dans V mais pas dans W.<br /><br />Nous introduisons un outil, de nature catégorique, donnant des liens entre les relèvements de diagrammes de demi-treillis et les relèvements de demi-treillis dans une variété donnée. Nous montrons que si V et W sont des variétés finiment engendrées de treillis telles que W ne relève pas tous les demi-treillis relevés par V, alors le point critique entre V et W est soit fini, soit un aleph d'indice fini. Nous trouvons deux variétés finiment engendrées de treillis modulaires dont le point critique est aleph un, ce qui infirme une conjecture posée par Tůma et Wehrung.<br /><br />Nous prouvons, en utilisant la théorie des anneaux réguliers de von Neumann et la théorie du monoïde de dimension d'un treillis, que le point critique entre des variétés engendrées par des treillis de sous-espaces vectoriels d'espaces vectoriels de même dimension finie sur des corps finis est au moins aleph 2. Nous prouvons l'égalité pour les dimensions 2 et 3.

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.

Jean-Marc Fontaine a montré que la catégorie tannakienne des représentations cristallines du groupe de Galois d'un corps local K est équivalente à celle des Phi-modules filtrés sur K admissibles. De plus, la théorie de Fontaine-Laffaille, sous certaines restrictions, précise ceci à l'aide d'un foncteur V_cris qui induit une équivalence abélienne entre les réseaux fortement divisibles des Phi-modules filtrés admissibles et les réseaux galoisiens des représentations galoisiennes correspondantes. <br /><br />Le but de cette thèse est d'étudier plus en détail le foncteur V_cris. A cause des restrictions liées à la théorie de Fontaine-Laffaille, les catégories considérées pour les réseaux ne sont pas stables par produit tensoriel. Mais nous montrons que malgré ce problème, V_cris a de bonnes propriétés tannakiennes, qui conduisent à des applications intéressantes pour les représentations cristallines à valeurs dans les points sur Zp d'un groupe algébrique lisse sur Zp.<br /><br />Le point clé est la construction d'un foncteur, qui à un Phi-module filtré M (vérifiant les conditions de Fontaine-Laffaille) associe un (Phi,Gamma)-module dont la représentation galoisienne associée s'identifie fonctoriellement à V_cris(M), et qui préserve le produit tensoriel (sous certaines conditions). Ce foncteur a un lien très fort avec la théorie des modules de Wach, et c'est cela qui permet d'utiliser toute la force de l'équivalence de catégories entre les représentations galoisiennes sur Zp et les (Phi,Gamma)-modules.

Dans le but de décrire une classe d’algèbres qui, comme les algèbres inclinées amassées, admettent des tranches locales dans leur catégorie de modules, Assem, Bustamante, Dionne, LeMeur et Smith ont introduit l’algèbre B d’extension par relations partielle. Le but de ce mémoire est de définir une algèbre qu’on appelle répétitive d’extension par relations partielle et un foncteur qui est un revêtement de Galois, puis d’étudier le lien entre les catégories de modules associés.

Le but initial de cette thèse était d’étudier les espaces de superlacets, version géométrique des espaces de supercordes en Physique. Le point de départ était alors d’étendre les résultats de classifications de l’article de Oleg Mokhov : Symplectic and Poisson structures on loop spaces of smooth manifolds, and integrable systems au cadre de la supergéométrie. Dans cet article l’auteur établit une classification des formes symplectiques locales homogènes d’ordre 0, 1 et 2 sur l’espace des lacets LM = C1(S1;M) à partir d’objets géométriques sur la variété différentiable M. Dans cette thèse, on remplace la variété M par une supervariété Mpjq et le cercle S1 par un supercercle S1jn et l’on étudie l’espace des morphismes de supervariétésMor(S1jn;Mpjq). Dans les deux premières parties, l’on définit les structures géométriques classiques et super des espaces de superlacets. Pour ce faire, l’on se restreint aux deux supercercles S1j1 et en s’inspirant des travaux sur LM, l’on détermine une structure de variété de Fréchet des espaces de superlacets SLM = Mor(S1j1;M). Puis l’on introduit la structure super qui nous a semblé la plus naturelle sur SLM en terme de faisceaux. Afin de pouvoir travailler en coordonnées, l’on introduit la structure super par un autre point de vue en considérant l’espace de superlacets SLM comme le foncteur de points SLM. De plus, en interprétant les calculs de Mokhov en terme de jets, ceci nous permet d’une part d’apporter une justification rigoureuse aux-dits calculs et d’autre part, d’obtenir une généralisation directe des méthodes de calculs en coordonnées ("à la physicienne"). Le troisième chapitre expose les résultats de classification obtenus. Comme dans le cas classique, on obtient un théorème de dépendance limitée de l’ordre des jets qui interviennent dans les formes d’ordre 0 et 1. Puis, on obtient une classification des formes d’ordre 0 au moyen de formes différentielles sur la supervariété Mpjq. Une classification des formes homogènes d’ordre 1 et 2 au moyen de métriques Riemaniennes et de connexions sur Mpjq. Enfin le quatrième chapitre est consacré à la généralisation des résultats d’un autre article de O. Mokhov : Complex homogeneous forms on loop spaces of smooth manifolds and their cohomology groups. De par la présence de la variable impaire, on précise tout d’abord la définition des formes homogènes locales sur SLM, puis on démontre que muni de la différentielle extérieure, l’espace des formes homogènes sur SLM d’ordre m 2 N donné définit un complexe. On calcule alors complètement les espaces de cohomologie pour les ordres m = 0 et 1, partiellement pour les ordres 2 et 3 et on explicite ainsi les formes symplectiques exactes obtenues au troisième chapitre. / The goal of the thesis was to study superloopspaces, the geometric version of superstrings in Physics, by extending the classification results contained in Oleg Mokov’s paper : Symplectic and Poisson structures on loop spaces of smooth manifolds, and integrable systems to the supergeometric setting. In it, lies the classification of local homogeneous symplectic forms of order 0, 1 and 2 on the loopspace LM = C1(S1;M) by means of geometric objects on the manifold M. In this thesis, the manifold M becomes a supermanifold Mpjq, the circle S1 becomes a supercircle S1jn and we consider the superloopspace as the space of morphisms of supermanifolds Mor(S1jn;Mpjq). In the two first chapters, we look at the classical and super geometric structures of the superloopspaces. To do this, we restrict ourselves to the two supercircles S1j1 and using the previous works on LM, we define a Fréchet manifold structure on the superloopspaces SLM = Mor(S1j1;M). Then we bring in what we consider as the most natural superstructure on SLM by means of sheaves. In order to work with coordinates, we adopt another point of view considering SLM as the functor of points SLM. Moreover, rewriting Mokhov results in terms of jets allows us to give a rigorous proof of those calculations and also to extend right away the methods of calculations in coordinates. The third chapter contains the new classification results we obtained. Similarly to the classical case, we first show that the order of the jets in the forms of order 0 and 1 is bounded. Then we give the complete classification of the symplectics forms of order 0 by means of differential forms on the manifold Mpjq and of homogeneous symplectics forms of order 1 and 2 using Riemannian metrics and connections on Mpjq. Finally, the fourth chapter is devoted to extending the cohomology results of an other Mokhov’s article : Complex homogeneous forms on loop spaces of smooth manifolds and their cohomology groups. We first discuss the dependance of the odd variable in the homogeneous forms on SLM, and show that with the exterior derivative, the space of homogeneous forms on SLM of a given order m 2 N is a complex. We then calculate the cohomological spaces, completely for the order m = 0 and 1, partially for the order 2 and 3 and we identify the exact forms amongst those of the third chapter.

Soit k un corps quelconque. Dans cette th±se, on étudie le groupe de Picard des k-groupes algébriques unipotents (lisses et connexes).Tout k-groupe algébrique unipotent est extension itérée de formes du groupe additif; on va donc d'abord s'intéresser au groupe de Picard des formes du groupe additif. L'étude de ce groupe est faite avec une méthode géométrique qui permet de traiter le cas plus général des formes de la droite affine. On obtient ainsi une borne explicite sur la torsion du groupe de Picard desformes de la droite affine et sur la torsion de la composante neutre du foncteur de Picard de leur complétion régulière. De plus, on trouve une condition suffisante pour que le groupe de Picard d'une forme de la droite affinesoit non trivial et on construit des exemples de formes non triviales de la droite affine dont le groupe de Picard est trivial.Un k-groupe algébrique unipotent est une forme de l'espace affine. Afin d'étudier le groupe de Picard d'une forme X de l'espace affine avec une méthode géométrique, on définit un foncteur de Picard "restreint". On montre que si X admet une complétion régulière, alors le foncteur de Picard "restreint" est représentable par un k-groupe unipotent (lisse, non nécessairement connexe).Avec ce foncteur de Picard "restreint" et des raisonnements purement géométriques, on obtient que le groupe de Picard d'une forme unirationnelle de l'espace affine est fini. De plus, on généralise un résultat dû à B. Totaro: si k est séparablement clos, et si le groupe de Picard d'un k-groupe algébrique unipotent commutatif est non trivial, alors il admet une extension non triviale par le groupe multiplicatif. / Let k be any field. In this Ph.D. dissertation we study the Picard group of the (smooth connected) unipotent k-algebraic groups.As every unipotent algebraic group is an iterated extension of forms of the additive group, we will study the Picard group of the forms of the additive group. In fact we study the Picard group of forms of the additive group and the affine line simultaneously using a geometric method. We obtain anexplicit upper bound on the torsion of the Picard group of the forms of the affine line and their regular completion, and a sufficient condition for the Picard group of a form of the affine line to be nontrivial. We also give examples of nontrivial forms of the affine line with trivial Picard groups.In general, a unipotent k-algebraic group is a form of the affine n-space. In order to study the Picard group of a form X of the affine n-space with a geometric method, we define a "restricted" Picard functor; we show that if X admits a regular completion then the "restricted" Picard functor is representable by a unipotent k-algebraic group (smooth, not necessarly connected). With this "restricted" Picard functor and geometric arguments we show that the Picard group of a unirational form of the affine n-space is finite. Moreover we generalise a result of B. Totaro: if k is separablyclosed and if the Picard group of a unipotent k-algebraic group is nontrivial then it admits a nontrivial extension by the multiplicative group.

Ce document concerne le développement d'un cadre mathématique spécifiant une technologie capable de prendre en charge quelques unes des problématiques relevant du domaine des grands flux de données. Nous proposons de combiner le point de vue ontologique de Newell et celui épistémologique de Floridi d'abstraction pour construire des outils de transformation de modéles au moyen d'un ensemble adéquats de foncteurs au sens de la théorie des catégories de Samuel Eilenberg et Saunders Mac Lane. La méthode de résolution de problème proposée est basée sur un raisonnement d'abstraction temps réel qui produit, en ligne, une réduction d'un grand nombre de données sémantiquement pauvres en une donnée unique équivalente mais sémantiquement plus riche. Le prix à payer pour un tel enrichissement sémantique de l'information est la perte d'information syntaxique (i.e. le phénoméne d'oubli). Nos contributions sont les suivantes: (i) la démonstration que le concept d'observateur unaire de la théorie des observations datées (TOT) de Le Goc joue le même rôle qu'un échantillonneur de Dirac, (ii) la construction de la catégorie $TOT(\mathbb{Z})$, adéquate à la formulation du processus d'abstraction proposé et (iii) la conception de la méthode de résolution de problème TOM4A (timed observations methodology for abstraction) dont une application concrète est présentée visant à découvrir et modéliser le problème complexe de la fraude interne dans le domaine bancaire / This document concerns the development of a theoretical mathematical framework to provide a technology able to manage some of the problematics of the big data flows domain. We propose to combine Newell's ontological and Floridi's epistemological point of views of abstraction to build tools that transform models by the mean of an adequate set of functors according to Samuel Eilenberg and Saunders Mac Lane's category theory. The proposed problem solving method relies on a real time abstraction reasoning process to resume, on line, a lot of semantically poor data into an equivalent but richer one. The price to pay for such an information semantic enrichment is the loss of syntactic data (i.e. the oversight phenomenon). Our contributions are (i) to prove that Le Goc's timed observations theory (TOT) concept of unary observer plays the same role as Dirac's sampler, (ii) the construction of the $TOT(\mathbb{Z})$ category that is adequate to formulate the proposed abstraction based PSM and (iii) the design of TOM4A (timed observations methodology for abstraction), a specific recursive abstraction-reification based PSM whose a concrete application has been provided for detecting and modeling the complex problem of internal frauds in the banking industry

Soit Σ une surface compacte connexe orientée avec une seule composante du bord. Notons par M le groupe d'homéotopie de Σ. En considérant l'action de M sur le groupe fondamental de Σ, il est possible de définir différentes filtrations de M ainsi que des homomorphismes sur chaque terme de ces filtrations. Le but de cette thèse est double. En premier lieu, nous étudions deux filtrations de M : la " filtration de Johnson-Levine " introduite par Levine et la " filtration de Johnson alternative " introduite recemment par Habiro et Massuyeau. Les définitions de ces deux filtrations prennent en compte un corps en anses bordé par la surface. Nous nous référons à ces filtrations comme " filtrations de type Johnson " et les homomorphismes correspondants sont appelés " homomorphismes de type Johnson " par leur analogie avec la filtration de Johnson originale et les homomorphismes de Johnson usuels. Nous donnons une comparaison de la filtration de Johnson avec la filtration de Johnson-Levine au niveau du monoïde des cobordismes d'homologie de Σ. Nous donnons également une comparaison entre la filtration de Johnson alternative, la filtration Johnson-Levine et la filtration de Johnson au niveau du groupe d'homéotopie. Deuxièmement, nous étudions la relation entre les " homomorphismes de type Johnson" et l'extension fonctorielle de l'invariant perturbatif universel des variétés de dimension trois (l'invariant de Le-Murakami-Ohtsuki ou invariant LMO). Cette extension fonctorielle s'appelle le foncteur LMO et il prend ses valeurs dans une catégorie de diagrammes. Nous démontrons que les "homomorphismes de type Johnson " peuvent être lus dans la réduction arborée du foncteur LMO. En particulier, cela fournit une nouvelle grille de lecture de la réduction arborée du foncteur LMO. / Let Σ be a compact oriented surface with one boundary component and let M denote the mapping class group of Σ. By considering the action of M on the fundamental group of Σ it is possible to define different filtrations of M together with some homomorphisms on each term of the filtrations. The aim of this thesis is twofold. First, we study two filtrations of M : the « Johnson-Levine filtration » introduced by Levine and « the alternative Johsnon filtration » introduced recently by Habiro and Massuyeau. The definition of both filtrations involve a handlebody bounded by Σ. We refer to these filtrations as ≪ Johnson-type filtrations » and the corresponding homomorphisms have referred to as « Johnson-type homomorphisms » by their analogy with the original Johnson filtration and the usual Johnson homomorphisms. We provide a comparison of the Johnson filtration with the Johnson-Levine filtration at the level of the monoid of homology cobordisms of Σ. We also provide a comparison of the alternative Johnson filtration with the Johnson-Levine filtration and the Johnson filtration at the level of the mapping class group. Secondly, we study the relationship between the « Johnson-type homomorphisms » and the functorial extension of the universal perturbative invariant of 3-manifolds (the Le-Murakami-Ohtsuki invariant or LMO invariant). This functorial extension is calling the LMO functor and it takes values in a category of diagrams. We prove that the « Johnson-type homomorphisms » is in the tree reduction of the LMO functor. In particular, this provides a new reading grid of the tree reduction of the LMO functor.

Cette thèse explore la relation entre les catégories de modules sur les catégories différentielles graduées (abrégées DG) petites, d'une part, et les catégories triangulées bien engendrées d'autre part. Dans la première partie, on construit la catégorie dérivée $\alpha$-continue D_\alpha A d'une catégorie DG $\alpha$-cocomplète petite A, où $\alpha$ est un cardinal régulier. Cette construction jouit d'une propriété très intéressante, qui est la clef pour démontrer le théorème principal de la thèse. Les catégories D_\alpha A s'avèrent être les prototypes des catégories triangulées algébriques à engendrement $\alpha$-compact. On entend par algébrique, équivalente, en tant que catégorie triangulée à la catégorie stable d'une catégorie de Frobenius. Le résultat principal établit que les catégories algébriques bien engendrées sont précisément celles qui sont des localisations de la catégorie dérivée d'une catégorie DG petite. Ce résultat rappelle beaucoup un théorème de Gabriel et Popescu de 1964, qui caractérise les catégories abéliennes de Grothendieck comme des localisations de catégories de modules sur des anneaux. Il donne aussi une réponse positive à une question de Drinfeld qui demandait si toutes les catégories triangulées bien engendrées sont des localisations de catégories triangulées à engendrement compact, pour la classe des catégories triangulées algébriques. Dans la deuxième partie, on étudie les catégories DA et D_\alpha A en utilisant la structure projective de catégories de modèles de Quillen présente sur la catégorie des DG modules. On introduit la sous-catégorie des DG modules cofibrants homotopiquement $\alpha$-compacts et on montre que sa catégorie homotopique est précisément la catégorie dérivée $\alpha$-continue D_\alpha A. Cela nous permet de donner une deuxième preuve, complètement différente du résultat-clef de la première partie.