Cette thèse concerne les homéomorphismes de surfaces.Soit f un difféomorphisme d'une surface M préservant l'aire et isotope à l'identité. Si f a un point fixe contractile isolé et dégénéré z0 avec un indice de Lefschetz égal à 1, et si l'aire de M est finie, nous prouverons au chapitre 3 que z0 est accumulé non seulement par des points périodiques mais aussi par des orbites périodiques au sens de la mesure. Plus précisément, la mesure de Dirac en z0 est la limite en topologie faible-étoile d'une suite de probabilités invariantes supportées par des orbites périodiques. Notre preuve est totalement topologique et s'applique au cas d'homéomorphismes en considérant l'ensemble de rotation local.Au chapitre 4, nous étudierons des homéomorphismes préservant l’aire et isotope à l’identité. Nous prouverons l’existence d'isotopies maximales particulières: les isotopies maximales à torsion faible. En particulier, lorsque f est un difféomorphisme ayant un nombre fini de points fixes tous non-dégénérés, une isotopie I joignant l'identité à f est à torsion faible si et seulement si pour tout point z fixé le long de I, le nombre de rotation (réel) ρ(I,z), qui est bien défini quand on éclate f en z, est contenu dans (-1,1). Nous démontrerons l'existence d'isotopies maximales à torsion faible, et nous étudierons la dynamique locale de feuilletages transverses à l'isotopie près des singularités isolées.Au chapitre 5, nous énoncerons une généralisation d'un théorème de Poincaré-Birkhoff local au cas où il existe des points fixes au bord. / This thesis concerns homeomorphisms of surfaces.Let f be an area preserving diffeomorphism of an oriented surface M isotopic to the identity. If f has an isolated degenerate contractible fixed point z0 with Lefschetz index one, and if the area of M is finite, we will prove in Chapter 3 that z0 is accumulated not only by periodic points, but also by periodic orbits in the measure sense. More precisely, the Dirac measure at z0 is the limit in weak-star topology of a sequence of invariant probability measures supported on periodic orbits. Our proof is purely topological and will works for homeomorphisms and is related to the notion of local rotation set.In chapter 4, we will define a kind of identity isotopies: torsion-low isotopies. In particular, when f is a diffeomorphism with finitely many fixed points such that every fixed point is not degenerate, an identity isotopy I of f is torsion-low if and only if for every point z fixed along the isotopy, the (real) rotation number ρ(I,z), which is well defined when one blows-up f at z, is contained in (-1,1). We will prove the existence of torsion-low maximal identity isotopies, and we will deduce the local dynamics of the transverse foliations of any torsion-low maximal isotopy near any isolated singularity.In chapter 5, we will generalize a local Poincaré-Birkhoff theorem to the case where there exist fixed points on the boundary

In the context of the Franks–Misiurewicz conjecture, we study homeomorphisms of the two-torus semiconjugate to an irrational rotation of the circle. As a special case, this conjecture asserts uniqueness of the rotation vector in this class of systems. We first characterize these maps by the existence of an invariant ‘foliation’ by essential annular continua (essential subcontinua of the torus whose complement is an open annulus) which are permuted with irrational combinatorics. This result places the considered class close to skew products over irrational rotations. Generalizing a well-known result of Herman on forced circle homeomorphisms, we provide a criterion, in terms of topological properties of the annular continua, for the uniqueness of the rotation vector. As a byproduct, we obtain a simple proof for the uniqueness of the rotation vector on decomposable invariant annular continua with empty interior. In addition, we collect a number of observations on the topology and rotation intervals of invariant annular continua with empty interior.

In this thesis we are studying some properties of weakly sequential homeomorphisms between Banach spaces. First, we show some results that summarize how are some clas- ses of Banach spaces (specifically separable spaces, spaces with separable dual, Asplund spaces, reflexive spaces, weakly compactly generated spaces and spaces not containing isomorphic copy of ℓ1) determined by weak topology of the space. Then we show that to preserve some properties (separability, reflexivity and being weakly compactly gene- rated) it is enough for the spaces to be weakly sequentially homeomorphic. Furthermore we show that if two spaces are weakly sequentially uniformly homeomorphic then one contains isomorphic copy of ℓ1 if and only if the other spaces has this property. Finally we construct weakly sequential homeomorphisms between some class of Banach spaces.

Cette thèse rassemble des travaux qui abordent des sujets de la dynamique topologique par le biais de la logique et de la théorie descriptive des ensembles, et réciproquement. La première partie est consacrée à l'étude des groupes polonais Roelcke précompacts. Cette famille comprend plusieurs groupes de permutations, d'isométries et d'homéomorphismes d'objets mathématiques distingués. Basés sur des travaux précédents de Ben Yaacov et Tsankov, nous développons une traduction modèle-théorique de plusieurs aspects dynamiques de ces groupes. Puis nous utilisons cette traduction pour obtenir une compréhension précise, dans ce cas, de la hiérarchie dynamique étudiée par Glasner et Megrelishvili. Ensuite (avec I. Ben Yaacov et T. Tsankov), nous donnons une description modèle-théorique de la compactification hilbertienne des groupes oligomorphes, et nous caractérisons les groupes oligomorphes Eberlein. Nous étudions également les groupes d'automorphismes des structures randomisées, ainsi que les modèles séparables de la théorie des belles paires de randomisations. Dans la deuxième partie (avec J. Melleray), nous étudions les groupes pleins d'homéomorphismes minimaux de l'espace de Cantor et leurs mesures invariantes. Nous montrons que les groupes pleins des homéomorphismes minimaux n'admettent pas de topologie polonaise, puis qu'ils sont des sous-ensembles non-boréliens du groupe d'homéomorphismes de l'espace de Cantor. Ensuite, nous étudions les clôtures des groupes pleins au moyen de la théorie de Fraïssé. Finalement, nous donnons une caractérisation des ensembles de mesures invariantes des homéomorphismes minimaux de l'espace de Cantor / This thesis gathers different works approaching subjects of topological dynamics by means of logic and descriptive set theory, and conversely. The first part is devoted to the study of Roelcke precompact Polish groups, which are the same as the automorphism groups of N0-categorical structures. They form a rich family of examples of infinite-dimensional topological groups, including several interesting permutation groups, isometry groups and homeomorphism groups of distinguished mathematical objects. Building on previous work of Ben Yaacov and Tsankov, we develop a model-theoretic translation of several dynamical aspects of these groups. Then we use this translation to obtain a precise understanding, in this case, of the dynamical hierarchy studied by Glasner and Megrelishvili. Later, with I. Ben Yaacov and T. Tsankov, we provide a model-theoretic description of the Hilbert-compactification of oligomorphic groups, and we give a characterization of Eberlein oligomorphic groups. We also study automorphism groups of randomized structures, as well the separable models of the theory of beautiful pairs of randomizations. The second part, with J. Melleray, studies full groups of minimal homeomorphisms of the Cantor space and their invariant measures. We show that full groups of minimal homeomorphisms do not admit a Polish group topology, and are moreover non-Borel subsets of the homeomorphism group of the Cantor space. We then study the closures of full groups by means of Fraïssé theory. Finally, we give a characterization of the sets of invariant measures of minimal homeomorphisms of the Cantor space