Le recours à la simulation est décisif dans le processus de conception d'un bâtiment neuf. Elle permet d'évaluer différentes alternatives au regard de la performance énergétique et du confort des occupants et constitue ainsi un outil d'aide à la décision incontournable. Aujourd'hui la question de la fiabilité des codes de simulation n'est pas à négliger. L'augmentation des performances énergétiques des bâtiments, pourrait mettre en défaut un certain nombre d'hypothèses de modélisation généralement admises pour les bâtiments standards du fait de la prépondérance nouvelle de phénomènes physiques jusqu'alors négligés ou mal pris en compte. Dans le même temps on s'intéresse de plus en plus à la garantie de performance qui consiste à vérifier que les performances énergétiques réelles sont bien en adéquation avec les objectifs fixés lors de la conception or il est souvent constaté des erreurs entre consommation mesurée et estimée compte tenu des incertitudes liées notamment à la mise œuvre, aux occupants et aux conditions météorologiques. L'augmentation des exigences de précision des calculs qui en résulte rend essentiel d'apprécier les incertitudes associées à ces prévisions afin d'améliorer le processus de construction et d'évaluation. Les travaux de cette thèse portent en particulier sur l'évaluation et la hiérarchisation des incertitudes sur les résultats des simulations en phase de conception. Une méthodologie a été développée basée en trois temps qui permet d'identifier les paramètres de conception les plus influents sur la performance énergétique d'un bâtiment et de rendre compte des effets de l'incertitude associée à ces paramètres sur cette même performance. La première étape consiste à identifier parmi l'ensemble des paramètres du modèle ceux qui ont une influence sur le résultat qui nous intéresse. Celle-ci est assurée au moyen d'une analyse de sensibilité locale du modèle. La deuxième étape consiste à évaluer les incertitudes associées à ces paramètres les plus influents afin de propager cette incertitude dans le code de calcul et évaluer l'incertitude sur le résultat. Cette étape est effectuée au moyen d'approches probabilistes de type Monte Carlo. Nous ajoutons une troisième étape de manière à évaluer la responsabilité de chacun des paramètres sur les incertitudes associées au résultat. Cette information est cruciale pour l'utilisateur. Cette dernière étape est traitée au moyen d'une analyse de sensibilité globale sur un jeu de paramètres réduit. Nous nous sommes appuyés sur la plateforme expérimentale INCAS située à l'INES au Bourget du Lac (73) pour identifier les incertitudes de mesure mais aussi les incertitudes dont les hypothèses de modélisation font l'objet. Cette méthodologie pourra être utilisée durant tout le processus de conception d'un bâtiment, des premières esquisses à son exploitation. En phase de conception, cette méthodologie permettra d'orienter les choix architecturaux en évitant des options dont la fiabilité des résultats est incertaine. En phase d'exploitation, elle permettra d'identifier les points de mesure les plus pertinents, afin de réduire l'incertitude des paramètres les plus influents pour effectuer un diagnostic énergétique plus fiable du bâtiment. Elle pourra aussi s'étendre aux incertitudes liées aux occupants et aux conditions météorologiques. / Nowadays, simulation tools are widely used to design buildings since their energy performance is increasing. Simulation is used to predict building energy performance and to improve thermal comfort of occupants, but also to reduce the environmental impact of the building over its whole life cycle and the cost of construction and operation. Simulation becomes an essential decision support tool, but its reliability should not be ignored. Hypothesis, made 10 years ago for buildings conception, are often not adapted to the new constructions because of physical phenomena which until now were overlooked. At the same time, guarantees of energy efficiency, which aims to check if actual energy performances are matching the conception goals, are becoming important. But there are usually differences between measured and simulation data. They may be the result of mistakes and unknowns on input parameters, on schedule occupation or on weather data. Today it's important to evaluate simulation and measurement reliability and uncertainties to improve design building. This PhD work aimed to evaluate and order simulation results uncertainties during the design building process. A methodology in three steps was developed to determine influential parameters on building energy performance and to identify the influence of these parameters uncertainty on the building performance. The first step uses the local sensitivity analysis and identifies the most influential parameters on the outputs among all parameters. This step enables to reduce the number of parameters which is necessary to proceed the following steps The second step is an uncertainty analysis focuses on quantifying uncertainty in model outputs. This step is conducted with the Monte Carlo probabilistic approach. The last step uses global sensitivity analysis which is the study of how uncertainty in the output of a model can be apportioned to different sources of uncertainty in the model input. This methodology was applied to the INCAS experimental platform of the French National Institute of Solar Energy (INES) in Le-Bourget-du-Lac to identify measure uncertainties and uncertainties on simulation hypothesis. This methodology may be used during the whole building design process, from the first sketches to the operating phase. It will enable to guide the architectural and technical choices and to avoid unstable options with important uncertainty. During the exploitation stage, this methodology will allow to identify the most suitable measurement in order to reduce parameters uncertainties and consequently to get the energy diagnostic more reliable. Moreover this methodology could also be used to determine uncertainties on related to inoccupants and to weather conditions.

Les gaz à effet de serre (GES) sont en partie responsables du changement climatique. L'humanité est donc confrontée à un choix : soit de réduire les émissions des gaz qui sont la cause du problème, ou bien de prendre de mesures pour permettre aux populations de surmonter les conséquences de ces changements. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la première solution sous la prémisse selon laquelle une grande partie de l'effet de serre provient des activités humaines. Plus précisément, nous proposons quelques essais sur la modélisation des déterminants des investissements ayant pour objet la réduction des GES, en particulier des investissements dans l'amélioration de l'efficacité énergétique, et des investissements dans la substitution de ressources (fossiles) non-renouvelables par des ressources renouvelables. Tout d'abord nous essayons et expliquons la lente diffusion de certains investissements dans l'efficacité énergétique dans un cadre d'équilibre général. Ensuite, nous étudions les déterminants de la substitution des ressources non-renouvelables par des ressources renouvelables lorsque celles-ci sont des substituts parfaits. Enfin, nous tenons compte de la nécessité permanente de ressources sales, même si des technologies plus propres sont disponibles. Toutes ces questions sont basées sur des modèles qui ne peuvent être entièrement résolus analytiquement. Par conséquent, nous proposons dans cette thèse une méthodologie basée sur les propriétés des polynômes de Chebyshev pour calculer les solutions. / Greenhouse gases (GHG) are responsible for some climate change. Humanity faces a choice: either reducing the emissions of these gases or adapt to climate change. In this dissertation we focus on the first solution under the premise that a large part of the greenhouse effect comes from human activities. More precisely, we propose some essays on modeling the determinants of investing in reducing GHG through improving energy efficiency and substituting non-renewable resources (fossil fuels) by renewable resources. We first try and explain the slow diffusion of some energy efficient investments in a general equilibrium framework. We then study the determinants of switching from non-renewable resources to renewable resources when these are perfect substitutes. Finally, we account for the need of dirty resources even if cleaner technologies are available. All these issues are based on models that cannot be fully solved analytically, therefore we also propose in this dissertation a methodology based on the properties of Chebyshev polynomials to compute the solutions.

Dans le contexte actuel où la pénibilité physique et mentale du travail est de plus en plus posée en lien avec les évolutions récentes des entreprises, la sauvegarde de ces organisations est une préoccupation prégnante pour les décideurs. Dans cette perspective, notre recherche s’inscrit dans le domaine du management de la résilience au sein d’une PME plongée dans l’incertitude suite à son acquisition par un fonds d’investissement. Elle vise à formuler et à promouvoir le développement d’une nouvelle approche de la préservation organisationnelle par l’implication proxémique du management en temps de crise. Dans cette logique, la thèse défendue est que la résilience d’une organisation, c’est-à-dire son aptitude à fonctionner dans des conditions défavorables, variables, prévues ou non, réside dans la capacité de ses acteurs à articuler la gestion des facteurs de risques avec la gestion de leurs propres ressources psychosociales. Par cette recherche, notre objectif est donc d’appréhender les caractéristiques de la résilience dans l’organisation en désarroi en identifiant les principales interactions psycho-affectives ou sociales concernées dans l’émergence d’un tel processus de rebond. Selon notre approche, le tempérament et l’implication des managers de proximité, en tant que tuteurs de résilience, jouent un rôle déterminant dans la formulation et l’apparition de la résilience organisationnelle. Cependant, il n’en demeure pas moins que s’engager dans un projet doctoral en sciences de gestion sur le phénomène de résilience relève d’un véritable défi épistémologique. En effet, l’investigation reste complexe tant la diversité des mécanismes psychosociaux impliqués dans une stratégie de retournement exige la coordination d’acteurs aux compétences et capacités différentes. Le travail a été réalisé en recherche-intervention auprès d’une PME agroalimentaire. / In the current environment where the physical and mental hardship are the consequences of the recent corporate developments, safeguarding these organizations is a pregnant concern for managers. To this end, our research is in the field of management of resilience in a firm facing uncertainty following its acquisition by a private equity. This research addresses organization resiliency, aims to promote and develop a new approach to organize resilience engineering. The thesis assumes that the resilience of a system, that is to say its ability to function under varying conditions expected or not, lies in the operators’ ability to articulate the management of risk with the management of their own resources. Through this research, our aim is to understand the phenomenon of organizational resilience by identifying its major psycho-emotional or social characteristics and factors that allow the acquisition of internal resources impregnated in the personal temperament of local managers as tutors’ resilience. Building as a doctoral project the study of the concept of resilience applied to outstanding organization fell to just start a real challenge theory and methodology. Even if the concept of resilience in recent years knows, publications attest a boom from disciplines such as clinical psychology and psychiatry, the attempt to bring rationality of a manager and our approach to understanding phytosociological phenomena such as cooperation, solidarity, cohesion and confidence in relationships was a first important issue.

Dans la région pampéenne, les politiques néolibérales et le développement rapide d’une agriculture de firme laissent supposer que les agriculteurs de type « familial » sont menacés du fait des nombreuses incertitudes qui pèsent sur l’avenir. Cette thèse montre au contraire en quoi ces « situations d’imprévisibilité » conduisent ces acteurs à s’interroger sur leurs compétences, à rechercher pour les activer différentes ressources construites dans l’expérience sociale ou professionnelle, pour réagir, s’adapter, résister… autant de postures d’actions décisives pour définir de nouvelles pratiques, bifurquer vers de nouvelles professions ou imaginer de nouvelles formes de penser et de pratiquer l’agriculture. A partir d’une analyse sociologique des trajectoires et des bifurcations vécues et relatées par différents producteurs d’un même territoire rural (Balcarce), cette recherche permet : 1. de reconstruire des trajectoires professionnelles qui illustrent les transformations récentes de l’agriculture pampéenne et les processus d’émergence des nouvelles identités professionnelles qui coexistent aujourd’hui dans les territoires ruraux ; 2. de mettre en lumière les stratégies ou modalités par lesquelles des acteurs construisent leurs décisions et actions pour répondre à un projet et 3. d’interroger la pertinence du concept d’adaptation que ce soit pour analyser les changements vécus par des agriculteurs ou pour penser de futurs dispositifs pour les accompagner dans leurs projets. / In the Pampa neoliberal policies and the rapid development of « firm agriculture » suggest that family-type farmers are threatened due to the many uncertainties about the future. On the contrary the present thesis shows how this unpredictability leads these actors to draw on their experience in order to develop new practices and branch out into new occupations. The point is whether this reflexive capacity can be interpreted as a form of resistance, adaptation or empowerment. This thesis aims to provide a sociological analysis of the life trajectories and bifurcations as experienced and related in life narratives by different producers of the same rural area (Balcarce). The purpose is: 1. to reconstruct professional trajectories illustrating the recent transformations of Pampean agriculture as well as the emerging processes of the new occupational identities which coexist today in the rural areas ; 2. to highlight the strategies or modalities through which actors construct their decisions and actions and 3. to question the relevance of the notion of adaptation as a way to analyse the changes as experienced by the farmers or develop new schemes to support them in their projects.

La construction électrique reposant en grande partie sur l’utilisation des propriétés électromagnétiques du fer et de ses alliages, les concepteurs ont besoin d’une connaissance précise de ces propriétés. Les caractéristiques des matériaux magnétiques doux, typiquement celles de l’acier des roues polaires d'une machine à griffes, peuvent être notablement impactées par les procédés de fabrication. Celles-ci doivent alors être caractérisées directement sur la pièce finale. Dans ce travail, on propose une méthode de mesure non destructive combinant une démarche opératoire et la simulation par éléments finis afin de caractériser la conductivité électrique locale des roues polaires. Afin d’adapter les paramètres expérimentaux à la géométrie de la pièce considérée, et à l’aide d’un diagramme 5M (ou diagramme d'Ishikawa), une démarche d’optimisation de la méthode est entreprise. Puis l’incertitude de mesure est déterminée à l’aide de deux démarches différentes. Cette méthode est ensuite exploitée pour mener une étude sur une population de roues polaires extraites de la chaîne de production. Dans un second temps, la méthode est étendue pour la mesure de perméabilité incrémentale. Des essais sur tôles épaisses ont permis de valider l’approche proposée à l'aide du même type de capteur. Par ailleurs, une étude complémentaire par éléments finis 3D a permis de mettre en évidence les limites de l'approche analytique, notamment lorsque la perméabilité de la plaque et son épaisseur deviennent trop importantes. Finalement, cette méthode est appliquée au cas des roues polaire, dans le cadre d’une approche qualitative, en vue d’une application de type contrôle qualité. / Electrical energy conversion devices are based on the use of electromagnetic properties of iron and its alloys. Therefore, an accurate knowledge of these properties is required for the designers. The characteristics of the soft magnetic materials, typically those of a claw pole rotor, can be significantly impacted by the manufacturing processes. Consequently, these properties must be characterized directly on the manufactured magnetic piece. In this work, a non-destructive measurement method combining an operative approach and the finite element simulation is proposed to characterize the local electrical conductivity of the claw pole rotor. The choice of the experimental parameters associated to the claw pole rotor geometry is optimized using the Ishikawa diagram. Then, the measurement uncertainty is determined using two different approaches. This method is applied to perform a study on a population of claw pole rotors issued from the manufacturing chain. Secondly, the method is extended to incremental permeability measurement. Tests on thick sheets were realized to validate the proposed approach with the same type of sensor. Moreover, a complementary study in 3D finite element has emphasized the limitations of the analytical approach, especially when the permeability of the plate and its thickness become significant. Finally, this method is applied to the case of claw pole rotors through a qualitative approach for a quality control application.

A l'heure actuelle, les nouvelles contraintes de la réglementation thermique en vigueur ne cessent de s'adapter au contexte économique global pour lequel la recherche d'une efficacité énergétique dans le bâtiment est devenue incontournable. Pour répondre à ces défis, des Matériaux intelligents à Changement de Phase (MCP) ont fait leur apparition sur le marché de la construction. Grâce à leur capacité de stockage de l'énergie, les MCP sont de plus en plus associés aux matériaux de construction classiques (béton, plâtre, etc.) afin d'améliorer leur inertie thermique et apporter un meilleur confort aux usagers. Pour ce faire, les propriétés thermophysiques intrinsèques aux MCP doivent être suffisamment maitrisées afin de pouvoir contrôler les propriétés du produit composite final. Dans ce contexte, cette thèse est une contribution ayant pour objectif de développer des méthodologies spécifiques pour une meilleure caractérisation des MCP et des béton-MCP. Une panoplie d'approches expérimentales a été présentée pour l'identification des propriétés thermophysiques des MCP et pour identifier l'effet d'incorporation et de l'endommagement de ces matériaux sur les propriétés thermiques et mécaniques de béton. Plusieurs modèles d'homogénéisation ont été utilisés afin de prédire le comportement thermique des bétons-MCP en utilisant les propriétés thermiques moyennées obtenues expérimentalement. Une étude probabiliste paramétrique a été menée afin de prendre en compte les incertitudes liées à la dispersion aléatoire des mesures expérimentales de propriétés thermiques du béton-MCP. Les résultats issus des essais expérimentaux ont été intégrés dans le cadre d'une étude numérique par la Méthode des Volumes finis (MVF) afin d'étudier le mécanisme de transfert de chaleur à travers une paroi en béton-MCP / The thermal policies have been kept to fit the new economic in a global context particularly in terms of buildings energy efficiency. To meet these challenges, different technologies have been used such as the Phase Change Materials (PCMs) which have the ability to store and release energy. PCMs are generally used with conventional building materials in order to improve their thermal inertia and provide better comfort to users. To enhance the properties of the final composite, the PCMs thermo-physical properties must be sufficiently controlled. In this context, this thesis is a contribution aimed to develop specific methodologies for better characterization of PCM and PCM-concrete. Different experimental approaches will be presented for the identification of PCMs thermophysical properties and to identify the effect of the incorporation and the damage of these materials on the thermal and mechanical properties of concrete. A multiscale modelling considering the average of experimental thermal properties was applied to predict the thermal behaviour of PCMs-concrete. A probabilistic study of experimental uncertainties will be also conducted to assess the level of confidence of the impact of PCM on the thermodynamic properties of PCM-concrete. A numerical study was conducted using experimental data to study the heat transfer through a PCM-concrete wall

De nombreux articles dans les journaux scientifiques font état du manque de reproductibilité des études biomédicales. Cette « crise de la reproductibilité » ne doit pas être confondue avec les problèmes de fraudes ou de plagiats. Elle recouvre un phénomène plus général aux disciplines scientifiques : un grand nombre de résultats publiés ne sont pas reproduits.Ce manque de reproductibilité n’est pas choquant en soi : la connaissance scientifique est un processus cumulatif qui évolue de résultats prometteurs mais incertains pour arriver à un consensus après réplication des observations par les pairs. L’incertitude est donc inhérente à la recherche en train de se faire. Cependant, cette incertitude ne semble pas être prise en compte dans les interactions entre recherche et société, notamment au travers des médias.Cette thèse s’intéresse à la façon dont l’incertitude est présentée dans les médias en se basant sur l’étude de la couverture médiatique de résultats de la recherche biomédicale dont la validité est connue. Nous avons constitué une large base de données regroupant des résultats de la recherche biomédicale couvrant 3 domaines de la recherche, la psychiatrie, la neurologie et un échantillon de 4 maladies somatiques. Nous avons sélectionné des études décrivant l’association de facteurs de risques (génétiques, environnementaux, biochimiques) avec différentes pathologies. La validité des études initiales a été calculée en comparant leurs résultats à ceux des méta-analyses sur le même sujet. Dans 65% des cas, les résultats des études initiales ne sont pas confirmés par ceux des méta-analyses et ce même si elles sont publiées dans les journaux prestigieux. Nous avons également identifié, parmi les études de la base de données, celles qui avaient retenu l’attention de la presse anglo-saxonne. Celle-ci privilégie les études scientifiques initiales publiées dans des journaux scientifiques prestigieux et présentant des implications directes pour le lecteur. La validité de ces études n’est pas meilleure que celles des publications scientifiques : plus de la moitié n’ont pas été confirmées et la presse ne s’en fait quasiment jamais l’écho. D’autre part, l’analyse du contenu des articles de presse révèle que les journalistes et leurs rédacteurs en chef ne prennent que rarement en compte l’incertitude scientifique. En effet, la majorité des articles précise qu'il s'agit bien d'une découverte initiale, mais seulement 21% mentionnent que la découverte doit être confirmée par des études ultérieures. Ces mentions sont principalement le fait des scientifiques et tendent à disparaître dans les articles les plus récents. Enfin, au travers d’entretiens semi-directifs réalisés auprès de journalistes scientifiques, nous avons confirmé que ceux-ci utilisaient volontiers les résultats publiés dans les journaux scientifiques prestigieux qu’ils considèrent comme des sources fiables. L’enquête révèle que ces journalistes méconnaissent le fonctionnement de la recherche : les deux tiers ne savent pas que les résultats initiaux sont incertains ou bien confondent incertitude et fraude. Quant au tiers restant, il indique les difficultés à faire valoir cette incertitude auprès de leur hiérarchie respective.Plus généralement, cette thèse discute de l’influence grandissante de facteurs extérieurs à l’activité scientifique dans le processus de production de connaissances. En particulier, la prise en compte par les chercheurs et les institutions scientifiques de critères d’intérêt médiatique pourrait influencer les stratégies de recherche et la fiabilité des résultats scientifiques. D’autre part, la détérioration des conditions de travail des journalistes et leur méconnaissance du fonctionnement de la recherche soulèvent des interrogations importantes sur la pertinence des informations présentées dans la presse et sur la qualité du débat public des questions de santé. / Many academic publications are devoted to the « reproducibility crisis » in biomedical sciences. Their authors distinguish this lack of reproducibility from fraud or plagiarism. This “crisis” deals with a much larger phenomenon encompassing many scientific disciplines: a large amount of scientific results are disconfirmed by subsequent studies.This lack of reproducibility is to be expected: knowledge production is an incremental process where early, promising yet tentative findings are validated through replication. Indeed, scientific results are uncertain per se. The problem, however, is that this uncertainty does not seem to be taken into consideration when science “meets” the public, especially through the media.In this dissertation we studied how the media presented this uncertainty when dealing with biomedical findings. To do so we first created a large, original database of scientific studies investigating the association between risk factors (genetic, biochemical, environmental) and pathologies from three biomedical domains; psychiatry, neurology and a set of four somatic diseases. We evaluated the validity of each initial study by comparing their results to the result of meta-analyses on the same subject. The replication validity is low: 65% of initial studies are disconfirmed by corresponding meta-analysis even when they were published in high-ranking journals. We then identified which studies were selected by the press: initial studies published in prestigious journals and relevant to the readers were preferentially covered. Their validity was nonetheless poor with more than 50% being subsequently invalidated. The press rarely mentioned these frequent invalidations. Analysing the newspaper article contents, we found that journalists and their editors do not deal with scientific uncertainty. Indeed, the majority of newspaper articles referred to the study as being an initial study but only 21% indicated that the results needed to be replicated. Moreover those statements were made by scientists and have become scarce in most recent articles. A survey of 21 science journalists confirmed that journalists still consider high-ranking scientific journals to be reliable sources of information. However, these journalists were not familiar with the incremental process of knowledge production: two-thirds did not know that early findings were uncertain, or confused uncertainty with fraud. The other third knew about the uncertainty of initial results but found it hard to take it into account in their articles because of their respective hierarchy.More generally, the dissertation discusses the influence of extra-scientific factors upon the production of scientific knowledge. We conclude that the scientific assessment process based on the number of papers published in high impact factor journals, combined with the scientific institutions’ orientation towards the media, might undermine the reliability of scientific results, and this in academic publications as well as in the media. Indeed, journalists’ working conditions are deteriorating and most do not seem to properly grasp how scientific facts are produced. This might be damaging for public trust in biomedical research and public debate about health-related issues.

Les robots humanoïdes ont toujours fasciné car leur potentiel d’application est considérable. En effet, si un robot avait les mêmes caractéristiques sensori-motrices et morphologiques qu’un homme, il pourrait théoriquement réaliser les mêmes tâches. Cependant, un premier obstacle au développement de ces robots est la stabilité d’une posture bipède. Lors d’une marche bipède, la marge d’erreur est très faible et les décisions doivent être prises rapidement avec une information souvent incomplète et incertaine. L’incertitude a de multiples sources comme des capteurs imparfaits, un modèle simplifié du monde ou encore une mécanique imprécise.Dans cette thèse, nous partons d’un contrôle de la marche par gestion des points d’appuis. L’idée est d’affiner le choix des points d’appuis en intégrant dans notre modèle les incertitudes que l’on vient d’évoquer. Pour cela, nous allons utiliser un modèle probabiliste Bayésien. A l’aide d’une distribution de probabilité, on peut exprimer simultanément une estimation, et l’incertitude associée à celle-ci. Le cadre théorique des probabilités Bayésiennes permet de définir les variables, et de les intégrer de manière rigoureuse dans un modèle global.Un autre avantage de ce modèle probabiliste est que notre objectif est aussi décrit sous la forme d’une distribution de probabilité. Il est donc possible de s’en servir pour exprimer à la fois un objectif déterministe, et une tolérance autour de celui-ci. Cela va nous permettre de fusionner facilement plusieurs objectifs et de les adapter automatiquement en fonction des contraintes extérieures. De plus, la sortie du modèle étant elle aussi une distribution de probabilité, ce type de modèle s’intègre parfaitement dans un cadre hiérarchique : l’entrée du modèle vient du niveau au-dessus et sa sortie est donnée en objectif niveau en dessous.Dans ce travail, nous allons d’abord explorer une technique de maintien de l’équilibre et la comparer aux résultats d’une expérience préliminaire sur l’homme. Nous allons ensuite étendre cette technique pour créer une stratégie de marche. Autour de cette stratégie, nous allons construire un modèle probabiliste Bayésien. Ce modèle sera finalement implémenté en simulation pour pouvoir quantifier son intérêt dans les différentes situations évoquées plus haut : intégration des incertitudes, fusion d’objectifs et hiérarchie. / Humanoid robots have always fascinated due to the vast possibilities they encompass.Indeed, a robot with the same sensorimotor features as a human could theoretically carry out the same tasks. However, a first obstacle in the development of these robots is the stability of a bipedal gait. Bipedal walkers are inherently unstable systems experiencing highly dynamic and uncertain situations. Uncertainty arises from many sources, including intrinsic limitations of a particular model of the world, the noise and perceptual limitations in a robot's sensor measurements, and the internal mechanical imperfection of the system.In this thesis, we focus on foot placement to control the position and velocity of the body's center of mass. We start from a deterministic strategy, and develop a probabilistic strategy around it that includes uncertainties. A probability distribution can express simultaneously an estimation of a variable, and the uncertainty associated. We use a Bayesian model to define relevant variables and integrate them in the global frame.Another benefit of this model is that our objective is also represented as a probability distribution. It can be used to express both a deterministic objective and the tolerance around it. Using this representation one can easily combine multiple objectives and adapt them to external constraints. Moreover, the output of the model is also a probabilistic distribution which fits well in a hierarchical context: the input comes from the level above and the output is given as objective to the lower level.In this work, we will review multiple ways to keep balance and compare them to the results of a preliminary experiment done with humans. We will then extend one strategy to walking using foot placement to keep balance. Finally, we will develop a probabilistic model around that strategy and test it in simulation to measure its benefits in different contexts : integrating uncertainties, fusing multiple objectives and hierarchy.

Les forêts tropicales contiennent dans leur biomasse aérienne un stock de carbone important à l’échelle de la planète. Mesurer ce stock et comprendre son fonctionnement permet de mieux saisir les enjeux liés à sa protection, sa destruction ou sa modification, ainsi que son rôle dans le cycle du carbone et les mécanismes climatiques globaux. Dans le cadre des problématiques économiques et écologiques liés au climat, les forêts sont progressivement prises en compte dans les programmes internationaux de mesures visant à réduire l’impact anthropique sur le climat (Protocole de Kyoto, 1998 ; Accord de Copenhague, 2009). L’intégration des forêts dans les mécanismes financiers liés au marché du carbone est clairement envisagée dans les années à venir (marché de carbone « d’origine forestière »).L’estimation de la biomasse aérienne d’une parcelle de forêt inventoriée nécessite l’utilisation successive de plusieurs modèles. Dans ces parcelles, le diamètre et l’espèce de chaque arbre sont renseignés. Ensuite, ces parcelles sont utilisées comme références pour l’extrapolation spatiale des valeurs de biomasse. Cette extrapolation repose souvent sur le traitement de signaux aériens (avions, satellites). Il est aussi possible d’utiliser covariables environnementales (climat, géologie, …).L’incertitude associée à l’estimation de la biomasse d’une région est le résultat de toutes les incertitudes associées à ces différents processus. Les connaissances actuelles ne nous permettent pas de quantifier cette incertitude. L’objectif de la thèse est de développer une méthodologie d’estimation de la biomasse qui permette la propagation des incertitudes ainsi que l’identification des sources de cette incertitude.Modèle de hauteur : Nous proposons un nouveau modèle de hauteur pour les forêts tropicales. Les paramètres de ce modèle ont un sens écologique et peuvent être prédits par des variables décrivant le peuplement sur lequel il est appliqué. Nous avons utilisé les données des projets Amalin et Bridge et sélectionné 42 parcelles réparties en Guyane dans lesquelles le diamètre et la hauteur de chaque arbre ont été mesurés.Modèle de densité de bois : Un modèle à été conçu pour associer à chaque espèce une distribution de densité de bois et non une valeur fixe. Nous avons utilisé les données du projet Bridge dans lequel la densité de bois a été mesurée sur 2504 arbres représentant 466 espèces.Modèle de biomasse: Nous avons montré par une analyse de sensibilité que les incertitudes des prédictions de hauteur et de densité de bois n’avaient qu’une part négligeable dans l’incertitude des prédictions de biomasse. L’amélioration de la précision de ces modèles n’est donc pas une priorité. En revanche, le modèle de hauteur peut être une source de biais.Modélisation spatiale : Les modèles développés ont été appliqués à différents réseaux de parcelles couvrant bien la zone littorale guyanaise : inventaires papetiers de l’ONF, réseau Guyafor, projet Amalin… Les prédictions de biomasse de ces parcelles sont utilisées dans un modèle spatiale. Nous produisons ainsi une carte de biomasse guyanaise associée à une carte de l’incertitude de cette estimation. / Tropical forest yield and important part of the aerial vegetation carbon stock on earth. Measuring and understanding this stock distribution is crucial for the management of the tropical forests facing the actual environmental challenges (REDD+, carbon market).Aerial Biomass estimation of forest census plots requires few models depending on the precision of the inventory: diameter models, height models, wood density models. Spatial extrapolation between census plots relies on aerial data (satellite measurements, images) or ground-based data (geology, altitude).The uncertainty of the estimation of a region’s biomass is the result of the uncertainty brought by all these models. The aim of the thesis is to develop models and methods to estimate the biomass of a region while propagating the uncertainties. This is applied to the neo-tropical forest of French Guiana (South America, Guianas Plateau).

Cette thèse traite du Brazilian Proposal, c'est-à-dire de la détermination des contributions nationales au changement climatique d'origine humaine. Pour répondre à cette question, nous avons développé un modèle compact du système Terre, OSCAR v2.1. Ce modèle intègre une représentation du cycle du carbone (CO2, CH4), de la chimie atmosphérique des gaz à effet de serre (CH4, N2O, O3, composés halogénés), mais également des aérosols et de la dynamique climatique. Il est forcé en émissions anthropiques de composés actifs et en changements d'usage des sols. Après avoir constaté la bonne capacité du modèle à reproduire les observations passées des principales grandeurs climatiques, et après avoir énoncé les grands principes régissant les exercices d'attribution, nous attribuons les causes anthropiques du changement climatique. Nous trouvons que la rétroaction climatique, sur le cycle du carbone et sur la chimie atmosphérique, a un effet prépondérant qui exacerbe l'importance relative de chaque forçage anthropique. Par ordre décroissant, émissions de dioxyde de carbone fossile, de dioxyde de soufre, de méthane, et usages des sols, sont trouvés comme étant les plus importants contributeurs au changement climatique en 2008. A travers ces forçages, les pays dits en développements sont dorénavant de plus grands contributeurs au changement climatique que les pays dits développés. C'est cependant toujours l'inverse si l'on résonne en contribution par tête ; mais nous montrons qu'un tel raisonnement rend incompatibles une trajectoire de réchauffement inférieur à deux degrés et équitable. / This PhD thesis deals with the Brazilian Proposal, that is the assessment of national contributions to anthropogenic climate change. To answer the Proposal, we have developed a compact Earth system model, named OSCAR v2.1. The carbon cycle (CO2, CH4), the atmospheric chemistry of greenhouse gases (CH4, N2O, O3, halogenated compounds), as well as aerosols and climate dynamics are included in this model. It is driven by anthropogenic emissions of active compounds, and by land-use changes. After acknowledging the ability of the model to reproduce past observations of the main climatic variables, and after exposing the fundamental principles of attribution exercises, we attribute climate change to its anthropogenic causes. We find that the climate feedback -- over both the carbon cycle and the atmospheric chemistry -- has a prominent effect that exacerbates the relative importance of each anthropogenic forcing. In decreasing order, emissions of fossil carbon dioxide, of sulfur dioxide, of methane, and land-use changes, are found to be the most important contributors to climate change in 2008. Through these forcings, the so-called developing countries are now contributing more to climate change than the so-called developed countries. It is however still the contrary on a per capita basis; but we show that such an accounting approach makes it impossible to reach equity within a less-than-two-degree warming trajectory.