En tant qu'utilisateurs d'ordinateurs, nous générons des données en quantité de plus en plus abondante. Leur importance dans notre vie quotidienne est telle qu'une méthode de sauvegarde s'avère nécessaire. La création de sauvegardes locales est une approche commune, mais insuffisante en cas de vol ou de destruction. Dans cette thèse, nous concevons un système de sauvegarde distribué qui permet de restaurer l'état d'un système de fichiers de manière simple, grâce à la constitution d'instantanés. Nous stockons ces instantanés sur les passerelles résidentielles et utilisons un tracker centralisé pour les coordonner. Nous présentons le concept de fichiers d'indexes qui permet la correspondance entre l'état complet d'un système de fichiers et une structure de donnée. Nous divisons notre système en swarms, rendant l'accès aux données, et son suivi, simple. Les fichiers à sauvegarder sont traités différemment suivant leurs tailles, afin d'améliorer la performance globale du système, et de réduire les ressources nécessaires. Tous les fichiers, ainsi que leurs méta-données, sont chiffrés avant d'être téléchargés afin de garantir leur confidentialité. De plus, nous utilisons les techniques de l'état de l'art afin de rendre le tracker résistant aux pannes, et de pouvoir le remplacer s'il quitte le système. La charge sur le tracker ne dépend que du nombre de participants, et donc pas de la quantité de données stockée. Nous évaluons le système sur base de traces provenant de passerelles résidentielles réelles, avec lesquelles nous démontrons un faible impact global sur les ressources. En leur adjoignant des simulations, nous prouvons la faisabilité de notre service. / As computer users, we create increasing amounts of data, such as digital documents, pictures, and videos. Because these data have high value in our daily life the need for back-ups arises. The creation of local back-ups, e.g. on external hard drives, is a common approach, but is insufficient in the event of natural disasters or theft. In this thesis, we provide a proof of concept for a distributed back-up system that induces only low overhead, and respects user needs to easily recover a state of a file system in a snapshot-based manner. We store distributed back-ups on residential gateways and use a central tracker as coordinator. We introduce index files in order to map the full state of a file system to a single data structure. We divide the system into swarms of flexible size so that accessing data and monitoring is easy. Files are handled differently depending of their size in order to increase the system performance and reduce resource requirements. All files and their metadata are encrypted before being uploaded, so that data confidentiality is ensured. We use state-of-the-art technologies in order to design a tracker that is scalable, fault-tolerant, and is replaceable in case it entirely leaves the system. The load of the tracker only depends on the number of participants, not on the amount of data stored in the network. The system allows configuring a time span within which a user needs to recover his data in case of local data loss. We analyze this approach by using real world connectivity traces of residential gateways and show that it results in low resource demands. Together with simulations on these traces, we underline the feasibility of our service.

Le monde industriel actuel connaît des changements fréquents et parfois brutaux suite aux progrès que connaissent la science et les technologies, aux besoins des clients, qui sont de plus en plus exigeants, à la forte présence de la concurrence. Cette variabilité des marchés économique engendre souvent des organisations de travail instables et des facteurs de pénibilité, de stress. Par conséquent, les industriels développent des méthodes pour maitriser et améliorer leur processus pour plus de performance. Le Lean management et l’approche ergonomique sont deux de ces méthodes.Mais elles semblent ne pas encore avoir fait totalement leur preuve pour répondre avec efficience à ce double enjeu qu’est la performance industrielle et la santé au travail. La notion de performance globale, qui englobe ce double enjeu, est complexe et pas simple pour les entreprises.De ce fait, notre projet de recherche a pour objectif de proposer une méthodologie de transformation et de pilotage de la performance globale basée sur une approche mettant en synergie le Lean Manufacturing, l’approche Ergonomique et l’approche Ergomotrice. Elle vise à guider l’entreprise sur un itinéraire de progrès construit à partir d’un processus d’évaluation du niveau de maturité de l’organisation. La matrice de maturité dans sa conception reprend les principes du Lean, de l’approche ergonomique et de l’approche Ergomotrice. Nous avons donc pu proposer un cadre de conduite de changement au sein d’un processus de pilotage rythmé permettant de transformer l’organisation industrielle pour atteindre une vision stratégique de performance globale d’une entreprise. L’ensemble de ces travaux a pu être testé au sein de plusieurs entreprises accompagnées par Valessentia et plus particulièrement au sein de l’entreprise Jean Louis Amiotte. / The current industrial world is facing frequent changes, which are sometimes abrupt. This is due to the scientific and technical progresses and increasingly challenging needs of customers. This market variability often creates unstable work organisations and arduousness and stress factors. Therefore, manufacturers are developing methods to control and improve their processes for greater performance. Lean management and ergonomics approach are two of these approaches.But they seem not having totally demonstrated their efficiency for tackling this double issue that is industrial performance and health-at-work. The notion of global performance, which encompasses this double issue, is complex and not so easy for enterprise to manage.Thus, this research project aims at proposing a methodology for transforming organisation and controlling global performance, on the basis of a synergy between the Lean Manufacturing, the ergonomics approach and the ergomotrice one. It aims at guiding an enterprise on a progress journey built upon an evaluation process of the organisation maturity level. The Maturity Matrix in its design takes into account the main principles of the Lean Manufacturing, the ergonomics approach and the ergomotrice one. We propose a framework for change management inside a rhythmed control process allowing to transform an industrial organisation in order to achieve the enterprise strategic vision of global performance.All these research works have been tested in several companies that have been assisted by Valessentia, and more particularly inside Jean-Louis Amiotte.

Il existe un grand nombre de modalités permettant l'acquisition d'un objet de manière non destructrice (Scanner à Rayons X, micro-scanner, Ondes Térahertz, Microscopie Électronique de Transmission, etc). Ces outils acquièrent un ensemble de projections autour de l'objet et une étape de reconstruction aboutit à une représentation de l'espace acquis. La principale limitation de ces méthodes est qu'elles s'appuient sur une modélisation continue de l'espace alors qu'elles sont exploitées dans un domaine fini. L'étape de discrétisation qui en résulte est une source d'erreurs sur les images produites. De plus, la phase d'acquisition ne s'effectue pas de manière idéale et peut donc être entachée d'artéfacts et de bruits. Un grand nombre de méthodes, directes ou itératives, ont été développées pour tenter de réduire les erreurs et reproduire une image la plus représentative possible de la réalité. Un panorama de ces reconstructions est proposé ici et est coloré par une étude de la qualité, de la précision et de la résistances aux bruits d'acquisition.Puisque la discrétisation constitue l'une des principales limitations, nous cherchons ensuite à adapter des méthodes discrètes pour la reconstruction de données réelles. Ces méthodes sont exactes dans un domaine fini mais ne sont pas adaptées à une acquisition réelle, notamment à cause de leur sensibilité aux erreurs. Nous proposons donc un lien entre les deux mondes et développons de nouvelles méthodes discrètes plus robustes aux bruits. Enfin, nous nous intéressons au problème des données manquantes, i.e. lorsque l'acquisition n'est pas uniforme autour de l'objet, à l'origine de déformations dans les images reconstruites. Comme les méthodes discrètes sont insensibles à cet effet nous proposons une amorce de solution utilisant les outils développés dans nos travaux. / A large kind of methods are available now to acquire an object in a non-destructive way (X-Ray scanner, micro-scanner, Tera-hertz waves, Transmission Electron Microscopy, etc). These tools acquire a projection set around the object and a reconstruction step leads to a representation of the acquired domain. The main limitation of these methods is that they rely on a continuous domain modeling wheareas they compute in a finite domain. The resulting discretization step sparks off errors in obtained images. Moreover, the acquisition step is not performed ideally and may be corrupted by artifacts and noises. Many direct or iterative methods have been developped to try to reduce errors and to give a better representative image of reality. An overview of these reconstructions is proposed and it is enriched with a study on quality, precision and noise robustness.\\Since the discretization is one of the major limitations, we try to adjust discrete methods for the reconstruction of real data. These methods are accurate in a finite domain but are not suitable for real acquisition, especially because of their error sensitivity. Therefore, we propose a link between the two worlds and we develop new discrete and noise robust methods. Finally, we are interesting in the missing data problem, i.e. when the acquisition is not uniform around the object, giving deformations into reconstructed images. Since discrete reconstructions are insensitive to this effect, we propose a primer solution using the tools developed previously.

Les systèmes distribués supportent l'exécution d'un grand nombre d'applications pouvant avoir des contraintes d'exécution différentes. La sécurité pour ces systèmes possède une influence déterminante sur les performances et la qualité de service de ces applications. Le recours à la sécurité à base de politiques pour sécuriser ces systèmes est particulièrement attrayant. Toutefois, cette approche implique la spécification et le déploiement de politiques, qui reste une tâche laborieuse, souvent propice aux erreurs, et requiert une connaissance approfondie des mécanismes de sécurité. Dans cette thèse nous proposons un cadre pour la spécification, la vérification et l'implémentation des politiques pour la sécurité des systèmes distribués. Ce cadre repose sur un langage de spécification de politiques nommé PPL (Policy Programming Language) et une architecture de déploiement de politiques. Cette architecture se base sur le langage PPL et offre un support pour la compilation de politiques dans différents mécanismes d'implémentation en tenant compte des exigences de l'application ou du service sous-jacent. Elle permet par ailleurs une attribution automatique des politiques de sécurité aux composants d'implémentation. Le langage métier PPL fournit quant à lui des abstractions spécifiques pour permettre la spécification de politiques de sécurité facilitant ainsi leur développement et leur intégration dans le support de déploiement. Il est déclaratif, robuste, fortement expressif, et permet plusieurs possibilités de vérification. Il est aussi doté d'une sémantique formelle, qui permet de valider, vérifier et prouver les propriétés et les règles de sécurité d'une politique. / Distributed systems support the execution of a large number of applications that have different performance constraints. Security for these systems has a decisive influence on the performance and quality of service of such applications. The use of security-based policies to secure these systems is particularly attractive. However, this approach involves the specification and the deployment of policies, which remains a laborious task, often conducive to error, and requires a thorough knowledge of security mechanisms. In this thesis we propose a framework for specification, verification and implementation of security policies for distributed systems. This framework is based on a policy specification language called PPL (Policy Programming Language) and an architecture of policies deployment. This architecture is based on PPL language and offers a support for the compilation of policies in different mechanisms of implementation, taking into account the requirements of the application or the underlying service. It also enables automatic distribution of security policies to their implementation components. The PPL language provides specific abstractions to allow the specification of security policies and facilitating their development and integration in the deployment support. It is declarative, robust, highly expressive, and allows several possibilities of verification. It also has a formal semantic, which allows you to validate, verify and prove the properties of a security policy.

Dans le domaine du véhicule électrique, la chaîne de traction allant de la batterie de stockage aux roues en passant par le moteur constitue le cœur du système. Elle bénéficie régulièrement d’innovations technologiques rendant ce véhicule de plus en plus attractif. Actuellement, les motorisations proposées par les constructeurs sont classiques, de type synchrone à rotor bobiné, à aimant permanent ou asynchrone. De conception éprouvée et dotées de lois de commande complexes et parfaitement maîtrisées, elles offrent de bonnes performances.Cependant, les industriels explorent de nouvelles motorisations moins conventionnelles permettant de réduire leur coût de fabrication, tout en maintenant les performances. Une des solutions possibles est la machine à réluctance variable à double saillance (MRVDS). En effet, elle est de conception simple et constituée de matériaux peu couteux. Son rotor complètement passif lui confère une très bonne robustesse et une vitesse de rotation élevée, nécessaire à une certaine compacité.Néanmoins, son pilotage est beaucoup plus complexe que pour les autres machines, elle est relativement bruyante et son couple présente des ondulations non négligeables.Nos travaux ont pour but de contribuer à l’amélioration des performances de la MRVDS du point de vue contrôle, caractéristiques de couple et efficacité énergétique sur une plage de vitesse importante. Ils ont alors été conduits selon deux axes : un axe commande et un axe conception.Afin de satisfaire un contrôle du couple le plus parfait possible, de nouveaux régulateurs de courant à la fois performants et relativement simples à implémenter sur cible logicielle ont été présenté dans un premier temps. Ensuite, nous avons proposé une implémentation partitionnée de la commande de la MRVDS sur cibles logicielle et matérielle. L’objectif est ici de conserver les performances de la commande dans le cas de l’utilisation d’un processeur économique, dont la période d’échantillonnage serait relativement importante, et tout particulièrement à haute vitesse. Une carte FPGA (Fied Programmable Gate Array) a alors été mise en œuvre.Pour améliorer les caractéristiques de couple en fonction de la vitesse ainsi que le rendement de l’ensemble moteur-convertisseur, une nouvelle structure de MRVDS non conventionnelle a été proposée. Elle est munie d’un bobinage auxiliaire créant une excitation magnétique dans chaque phase.Une étude a d’abord été menée à l’aide de simulations basées sur un nouveau modèle. Elle a permis de mettre en évidence les avantages d’une excitation par rapport à une MRVDS classique. Afin de valider les résultats, un prototype a ensuite été conçu, réalisé et expérimenté.Une part importante de ces travaux a ainsi été consacrée à la mise en œuvre de plateformes expérimentales et à la réalisation de nombreux essais permettant de valider les développements théoriques, tant du point de vue commande sur une MRVDS 8/6 que conception sur une MRVDS 6/4. / For electric vehicles, traction from storage battery to the wheels through the engine is the heart of the system. It regularly enjoys technological innovations making this vehicle more attractive. Currently, machines offered by manufacturers are classic, synchronous and induction machines. With complex laws, they offer good performance.However, manufacturers are exploring new unconventional machines to reduce their manufacturing cost while maintaining performance. One possible solution is the switched reluctance machine (SRM). Indeed, its design is simple and made of inexpensive materials. Its rotor completely passive gives it a very good robustness and high rotational speed required for certain compactness. However, its operation is much more complex than for other machines, it is relatively noisy and has significant torque ripple.Our work contributes to the improvement of SRM’s performance in terms of control torque characteristics and global efficiency over a large range speed. They were driven on two axes: one control axis and one design axis.To satisfy a torque control as perfect as possible, new currents controller both efficient and relatively simple to implement on software target were first presented. Then we proposed a SRM's control implementation on hardware and software targets. The objective is to maintain the performances in the case of an important sampling period, especially at high speeds. So an FPGA circuit (Fied Programmable Gate Array) was used.To improve torque characteristics depending on the speed, and global efficiency, a new SRM structure has been proposed. It is provided with an auxiliary coil creating a magnetic excitation in each phase. A study was initially conducted using simulations based on a new model. It helped to highlight the benefits of excitement compared to a conventional SRM. To validate the results, a prototype was then designed, built and tested.An important part of this work has been devoted to the implementation of experimental platforms and implementation of numerous tests to validate the theoretical developments, both in terms of control on a 8/6 SRM and design on a 6/4 SRM.

L’émergence de l’internet des objets (IoT), les applications de types réseaux de capteurs et les nouveaux réseaux pour les objets nécessite le développement d’un nouvel écosystème. De nos jours, elle bouscule plusieurs secteurs de notre société. Cela, sollicite la conception des émetteurs-récepteurs radios fréquence à basse consommation étant donné que la réduction de la consommation d’énergie présente une contrainte importante dans le cas de ces applications afin d’obtenir une autonomie accrue. Dans ce contexte l’objet des travaux de thèse est de proposer des techniques de réduction de la consommation des récepteurs radio fréquence tout en cherchant à minimiser l’impact de ces techniques sur les performances des récepteurs réalisés. Dans l’optique de réaliser un démonstrateur composé d’un émetteur récepteur permettant une transmission vidéo, deux récepteurs UWB impulsionnel non cohérent à gestion dynamique d’énergie ont été réalisés en technologie HCMOS9 0.13µm de STMicroelectronics. Dans un premier temps, une étude des techniques de gestion dynamique d’alimentation sur les circuits analogiques radio fréquences a été proposée. Cette étude a été menée sur différents circuits qui semblent être le plus utilisés en conception de circuits analogiques à hautes fréquences. La technique proposée permet d’allumer et éteindre les circuits entre deux impulsions reçues afin de réduire leur consommation. L’application de cette technique nécessite par ailleurs une réduction du temps de latence causé par l’allumage et les extinctions des fonctions radio fréquence. Dans ce cas, un modèle permettant de minimiser l’impact de l’effet d’encapsulation a été proposé. / The emergence of the Internet of Things (IoT), sensors networks and new networks to objects requires the development of a new ecosystem. Nowadays, it upsets many sectors of our society. It solicits design of low power radio transceivers as reducing energy consumption presents a major constraint in the case of these applications in order to obtain greater autonomy. In this context, the purpose of the thesis is to provide techniques allowing reducing the power consumption of radio frequency receivers while seeking to minimize the impact of these technologies on the performance of the achieved receiver. In order to realize a demonstrator consists of a transmitter and receiver for video transmission, two UWB receivers with dynamic power management have been made in 0.13µm HCMOS9 technology from STMicroelectronics. First, a study of dynamic power management techniques on analog radio frequency circuits was proposed. This study was conducted on different circuits that seem to be the most used in design of analog circuits at high frequencies. The proposed technique allows to turn on and off the circuit between two pulses received to reduce their consumption. The application of this technique also requires a reduction of the latency caused by the ignition and the extinction radio frequency functions. In this case, a model to minimize the impact of the encapsulating effect has been proposed. Secondly, the first receiver was performed for 6-10GHz frequency band and implements dynamic power management using the technique of "Power Gating".

La sécurité des systèmes cryptographiques à clef publique repose sur la difficulté de résoudre certains problèmes mathématiques, parmi lesquels se trouve le problème du logarithme discret sur les corps finis GF(p^n). Dans cette thèse, nous étudions les variantes de l’algorithme de crible algébrique, number field sieve (NFS) en anglais, qui résolvent le plus rapidement ce problème, dans le cas où la caractéristique du corps est dite moyenne. NFS peut être divisé en quatre étapes principales : la sélection polynomiale, la recherche de relations, l’algèbre linéaire et le calcul d’un logarithme individuel. Nous décrivons ces étapes, en insistant sur la recherche de relations, une des étapes les plus coûteuses. Une des manières efficaces de réaliser cette étape est d’utiliser des algorithmes de crible. Contrairement au cas classique où la recherche de relations est réalisée dans un espace à deux dimensions, les corps finis que nous ciblons requièrent une énumération d’éléments dans un espace de plus grande dimension pour atteindre la meilleure complexité théorique. Il existe des algorithmes de crible efficaces en deux dimensions, mais peu pour de plus grandes dimensions. Nous proposons et analysons deux nouveaux algorithmes de crible permettant de traiter n’importe quelle dimension, en insistant particulièrement sur la dimension trois. Nous avons réalisé une implémentation complète de la recherche de relations pour plusieurs variantes de NFS en dimensions trois. Cette implémentation, qui s'appuie sur nos nouveaux algorithmes de crible, est diffusée au sein du logiciel CADO-NFS. Nous avons pu valider ses performances en nous comparant à des exemples de la littérature. Nous avons également été en mesure d’établir deux nouveaux records de calcul de logarithmes discrets, l'un dans un corps GF(p^5) de taille 324 bits et l'autre dans un corps GF(p^6) de taille 422 bits / The security of public-key cryptography relies mainly on the difficulty to solve some mathematical problems, among which the discrete logarithm problem on finite fields GF(p^n). In this thesis, we study the variants of the number field sieve (NFS) algorithm, which solve the most efficiently this problem, in the case where the characteristic of the field is medium. The NFS algorithm can be divided into four main steps: the polynomial selection, the relation collection, the linear algebra and the computation of an individual logarithm. We describe these steps and focus on the relation collection, one of the most costly steps. A way to perform it efficiently is to make use of sieve algorithms. Contrary to the classical case for which the relation collection takes place in a two-dimensional space, the finite fields we target require the enumeration of elements in a higher-dimensional space to reach the best theoretical complexity. There exist efficient sieve algorithms in two dimensions, but only a few in higher dimensions. We propose and study two new sieve algorithms allowing us to treat any dimensions, with an emphasis on the three-dimensional case. We have provided a complete implementation of the relation collection for some variants of the NFS in three dimensions. This implementation relies on our new sieve algorithms and is distributed in the CADO-NFS software. We validated its performances by comparing with examples from the literature. We also establish two new discrete logarithm record computations, one in a 324-bit GF(p^5) and one in a 422-bit GF(p^6)

Les Réseaux de Neurones Convolutifs profonds (CNNs) ont connu un large succès au cours de la dernière décennie, devenant un standard de la vision par ordinateur. Ce succès s’est fait au détriment d’un large coût de calcul, où le déploiement des CNNs reste une tâche ardue surtout sous des contraintes de temps réel.Afin de rendre ce déploiement possible, la littérature exploite le parallélisme important de ces algorithmes, ce qui nécessite l’utilisation de plate-formes matérielles dédiées. Dans les environnements soumis à des contraintes de consommations énergétiques, tels que les nœuds des caméras intelligentes, les cœurs de traitement à base de FPGAs sont reconnus comme des solutions de choix pour accélérer les applications de vision par ordinateur. Ceci est d’autant plus vrai pour les CNNs, où les traitements se font naturellement sur un flot de données, rendant les architectures matérielles à base de FPGA d’autant plus pertinentes. Dans ce contexte, cette thèse aborde les problématiques liées à l’implémentation des CNNs sur FPGAs. En particulier, ces travaux visent à améliorer l’efficacité des implantations grâce à deux principales stratégies d’optimisation; la première explore le modèle et les paramètres des CNNs, tandis que la seconde se concentre sur les architectures matérielles adaptées au FPGA. / Deep Convolutional Neural Networks (CNNs) have become a de-facto standard in computer vision. This success came at the price of a high computational cost, making the implementation of CNNs, under real-time constraints, a challenging task.To address this challenge, the literature exploits the large amount of parallelism exhibited by these algorithms, motivating the use of dedicated hardware platforms. In power-constrained environments, such as smart camera nodes, FPGA-based processing cores are known to be adequate solutions in accelerating computer vision applications. This is especially true for CNN workloads, which have a streaming nature that suits well to reconfigurable hardware architectures.In this context, the following thesis addresses the problems of CNN mapping on FPGAs. In Particular, it aims at improving the efficiency of CNN implementations through two main optimization strategies; The first one focuses on the CNN model and parameters while the second one considers the hardware architecture and the fine-grain building blocks.

Cette recherche vise à montrer le passage de l’usage ordinaire des espaces publics à l’énonciation d’un récit de la ville où se réalise un engagement réel des acteurs sociaux dans le projet partagé d’une urbanité en devenir. Au-delà d’une pure préoccupation esthétique, le dialogisme urbain répond à la centralité de la ville comme lieu privilégié de l’élaboration des enjeux sociaux. En s’intéressant aux modalités d’appropriation de l’espace urbain durant des balades urbaines guidées, nous verrons en quoi elles constituent un rôle de catalyseur d’un déconditionnement pour les participants dans leur rapport à la ville. Le projet suit ainsi trois perspectives d’investigation. Il y a d’abord le passage de l’hétérogénéité pure des styles urbains – entre le bâtiment classé au patrimoine institutionnel et l’anomie du terrain vague – aux entrelacements dialogiques entre esthétiques en compétition. Nous pourrons ainsi cerner l’interaction des langages, la cohabitation de formes institutionnelles et d’expressions plus individualisées et temporaires, exprimées par une citoyenneté changeante. Ensuite, il s’agit d’observer la transformation des itinéraires fonctionnels aux déplacements selon des parcours électifs qui choisissent des passages par des éléments caractéristiques, permettant une prise affective à chaque fois renouvelée de la ville.Enfin, cette étude constitue une analyse ne se limitant pas à une taxonomie des pratiques. Elle cherche plutôt à rendre compte des gestions du sens dans l’interaction. Une forme d’interaction où l’appropriation de la ville et de ses objets n’est plus seulement intime, mais observable parce qu’explicite, socialisée et attestée par l’expérience. / This research study aims to show the transition from the ordinary use of public spaces to the enunciation of a city narrative in which the social actors are committed in the shared project of an urbanity in the making. Beyond a pure aesthetic preoccupation, the urban dialogism responds to the centrality of the city as a privileged space for the elaboration of social issues. By focusing on the appropriation of urban space during guided urban walks, we will see how they constitute a catalyst for deconditioning participants in their relationship to the city. This research project thus follows three investigation perspectives.First, there is the transition from the pure heterogeneity of urban styles – from a building classified as institutional heritage to the anomie of a vacant lot - to the dialogical interplay between aesthetics in competition. We will be able to understand the interaction of languages, the cohabitation of institutional forms and more individualized and temporary statements, expressed by an ever-changing citizenship picture.Then, it is a question of observing the transformation of the functional itineraries to the displacements according to elective courses going through characteristic elements, allowing an ever-renewed affective grip on the city.Finally, this study constitutes an analysis that is not limited to a taxonomy of practices. Rather, it seeks to account for the management of meaning in interaction - a form of interaction where the appropriation of the city and its objects is not only intimate, but observable because explicit, socialized, and attested by experience.

L’objectif de cette thèse a été d’utiliser une approche numérique pour étudier l’impact des dommages d'irradiation sur la microstructure du combustible nucléaire composé d'un mélange d’oxyde de plutonium et d’uranium (MOX). Cette approche, réalisée à l'échelle atomique, repose sur l'utilisation de potentiels empiriques développés dans la littérature pour l'oxyde mixte $(U,Pu)O_2$ dans l’approximation des interactions d’ions rigides.Une première étape a été une analyse critique des propriétés structurales, thermodynamiques et mécaniques prédites par 5 potentiels de la littérature. Les calculs de dynamique moléculaire ont été réalisés à l'aide du code LAMMPS, sur l'ensemble de la gamme de composition de $UO_2$ à $PuO_2$ et à des températures comprises entre 300 K et le point de fusion. Nous montrons que les potentiels les plus satisfaisants sont ceux développés par Cooper et Potashnikov. Ces deux potentiels reproduisent correctement la stabilité thermodynamique des phases ainsi que l'évolution en température des paramètres de maille et de la chaleur spécifique. Cependant le comportement mécanique des oxydes est différent selon le potentiel choisi. Tout d'abord, on note que les constantes élastiques et le facteur d'anisotropie obtenus par le potentiel Cooper sont plus fidèles aux recommandations de la littérature. Ensuite, nous montons que la propagation d'une fracture induit une transformation de phase en pointe de fissure avec le potentiel de Cooper alors qu'une fissuration fragile est observée avec le potentiel Potashnikov.Une seconde étape a été l'étude des dommages d'irradiation dans les oxydes mixtes en se limitant à l'utilisation des deux potentiels de Cooper et de Potashnikov. Des calculs de dynamique moléculaire de cascades de déplacement ont été réalisés à différentes énergies, température et compositions en plutonium. Ensuite, afin d'évaluer les dommages d'irradiation sur des temps plus longs que ceux accessibles en dynamique moléculaire, la méthode d’accumulation de défauts a été utilisée. Pour les deux potentiels, l’évolution des dommages primaires avec l’augmentation de la dose suit globalement les mêmes étapes que celles trouvées précédemment dans $UO_2$. Tout d’abord, les défauts ponctuels sont créés. Par la suite, ils se regroupent et forment de petites boucles de Frank, qui après se transforment en dislocations parfaites. Cependant, la cinétique de la recombinaison de défauts ponctuels est significativement plus lente avec le potentiel de Cooper ce qui conduit à la création de petites régions désordonnées pour les cascades d'énergie élevée. L’effet de la teneur en plutonium est analysé. Nous montrons en particulier que la densité de dislocations crée diminue lorsque la teneur en plutonium augmente.Bien que la dynamique moléculaire a été décrite comme un microscope moléculaire en raison de sa capacité à décrire avec précision des systèmes atomiques, elle présente un inconvénient majeur, celui lié aux temps de l’ordre de la femto-seconde nécessaires pour résoudre les vibrations atomiques. Cela limite le temps total de simulation approximativement quelques nanosecondes. Afin de stimuler les processus, tels que la diffusion de cations, un autre outil de calcul est nécessaire. Les techniques de Monte Carlo (KMC) atomiques peuvent simuler de plus longtemps que la dynamique moléculaire . Cependant, pour que KMC fonctionne avec précision, il est nécessaire de connaître a priori tous les mécanismes de transition entre les états possibles. Pour cette raison, la method de Monte Carlo cinétique adaptative (aKMC) est choisie pour surmonter ces limitations. Cette méthode détermine les états de transition disponibles pendant la simulation. De cette manière, elle entraîne le système dans des états imprévus via des mécanismes complexes. La puissance de cet outil s'est révélée efficace pour découvrir la recombinaison de cations sur de plus longues périodes de temps que la DM. / The objective of this doctoral research is to use a numerical approach to study the impact of irradiation damage on the microstructure of the mixed uranium-plutonium oxide fuel (MOX). This numerical approach comprises mainly the use of Molecular Dynamics (MD) using empirical potential. Several empirical potentials for $(U,Pu)O_2$ can be found in the literature. The results of these potentials can exhibit significant differences. For this reason an extensive assessment of the main empirical potential found in the literature had to be performed.Five empirical interatomic potentials were assessed in the approximation of rigid ions and pair interactions for the $(U_{1-y},Pu_y)O_2$ solid solution. Simulations were carried out on the structural, thermodynamics and mechanical properties over the full range of plutonium composition, meaning from pure $UO_2$ to pure $PuO_2$ and for temperatures ranging from 300 K up to the melting point. The best results are obtained by potentials referred as Cooper and Potashnikov. The first one reproduces more accurately recommendations for the thermodynamics and mechanical properties exhibiting ductile-like behaviour during crack propagation, whereas the second one gives brittle behaviour at low temperature.From our results from the empirical potentials assessment, we can move to the radiation damage using only two potentials (Cooper and Potashnikov). In order to know the main source of defect during irradiation, MD displacement cascades were simulated. This revealed the damage created due to varying projectile energies. In addition, the Frenkel pair accumulation method was chosen to investigate the dose effect. This method circumvents the highly computing time demanding accumulation of displacement cascade by directly creating their final states, i.e. mainly point defects. Overall, results obtained with both potentials show the same trend. However, kinetics of point defect recombination are significantly slower with Cooper potential implying creation of small disordered region with high energy displacement cascades. The evolution of the primary damage with increasing dose follows the same steps as those found previously in pure $UO_2$. First, point defects are created. Subsequently, they cluster and form small Frank loops, which in turn transform and grow into unfaulted loops. We demonstrate also that increasing temperatures accelerate the production of dislocations shifting their creation to lower doses. The effect of the plutonium content is also evidenced, especially with Cooper potential. It shows that the dislocation density decreases when the plutonium content increases.Although, MD has been described as a molecular microscope due to its ability to discribe accuratily systems of atoms, it has a large drawback that is the short time steps of the order of femto-seconds needed to resolve the atomic vibrations. This limits the time typically few microsecond. In order to invetigate processess, such as, cation diffusion and rare-event annihilation of defects after cascaces, another computational tool is required. Atomistic or object kinetic Monte Carlo (KMC) techniques can run for longer timescales than MD. However, for KMC to work accurately, all of the possible inter-state transition mechanisms and their associated rates need to be known a priori. For this reason, the adaptive kinetic Monte Carlo (AKMC) is chosen to overcome these limitations. This method determines the available transition states during simulation. In this way, it takes the system into unforeseen states via complex mechanisms. The power and range of this tool proved to be efficient to discover cation Frenkel pair recombination over a longer periods of time than MD.