L'os, tissu conjonctif minéralisé, assure les fonctions de protection, de support et de motilité. De nombreuses pathologies osseuses requièrent l'utilisation d'implants naturels ou synthétiques et le vieillissement de la population accroît cette demande. La thèse a eu pour objet d'évaluer les potentiels de reconstruction osseuse de matériaux préparés à partir de solutions de collagène de concentration moyenne (5mg/mL) et haute (40mg/mL). Ces matériaux fibrillaires, simple à façonner, ont été caractérisés par microscopie photonique et électronique et comparés aux éponges de collagène déjà utilisées en thérapeutique. En culture in vitro à long terme, des ostéoblastes humains, primaires ou transformés, se multiplient et s'organisent en une monocouche épithélioïde sur les matrices à 5mg/mL, ou en cellules plates et allongées sur les matrices à 40mg/mL. La minéralisation des matrices, en conditions standard, n'a lieu qu'en présence d'ostéoblastes tandis que les éponges minéralisent de façon spontanée. Dans un défaut crânien engendré chez le rat, les matrices ont permit son comblement à plus de 80%. Elles sont colonisées par les ostéoprogéniteurs qui se différencient et synthétisent de l'os minéralisé ; leur concentration module leur dégradation. En contact en 3D avec le réseau fibrillaire les otéoblastes primaires apparaissent dendritiques et s'organisent en syncytium, reliés par des jonctions communicantes. Cette transition morphologique est décrite in vitro par une approche combinée de microscopies. Ces travaux valident l'utilité des matrices fibrillaires de collagène pour l'ingénierie de l'os. Ils confirment également l'intérêt que peut tirer la recherche fondamentale de disposer de matrices extracellulaires modèles.

Les travaux présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans le contexte de l'Ingénierie d'un Système Interactif d'Aide à la Conduite (SIAC) d'un procédé industriel. Nous défendons l'intérêt d'améliorer l'interactivité numérique entre un procédé et un agent (opérateur de conduite, rondier) qui applique des procédures de conduite. L'originalité du SIAC consiste à encapsuler le système physique par un canal d'objets logiques afin de mieux équilibrer la distribution des rôles entre l'humain et le système technique qu'il conduit. Ce SIAC fournit aux opérateurs et aux rondiers des services d'aide à la conduite tels que la localisation des équipements, l'autorisation des actions à exécuter et la validation des actions exécutées, de même que la gestion des contraintes d'exclusion et de dépendances entre actions, imposées par la physique du procédé. La spécification de ce système sociotechnique interprète les travaux des « Problem Frames » en génie in-formatique pour proposer un procédé de modélisation itératif dans le cadre d'une Ingénierie Système Ba-sée sur des Modèles (ISBM). Cette ISBM s'appuie sur le langage SysML, dont la syntaxe et la sémantique sont spécialisées pour supporter le procédé de modélisation proposé. Cette spécialisation met en corres-pondance les artéfacts clés extraits à la fois des bonnes pratiques de l'Ingénierie Système et des bonnes pratiques de SysML.

Cette étude vise à développer un système de dépollution d'eau et de sédiments viticoles. Le glyphosate, diuron et 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA) sont considérés, en tenant compte de la charge en cuivre. L'augmentation du temps de séjour des polluants dans le système et le choix de la bioaugmentation couplée à la phytoremédiation est la stratégie retenue. Chaque composante d'un triplet " sorbant-inoculum bactérien-plante " a été sélectionnée en laboratoire et le triplet mis en oeuvre en microcosmes en conditions partiellement contrôlées.La sélection de matériaux sorbants dans différentes matrices liquides en présence des polluants seuls ou en mélange montre que les capacités de sorption des différents matériaux testés varient selon le polluant, sa formulation (seul ou en mélange) et la matrice liquide. Le sédiment se révèle être le meilleur sorbant pour le glyphosate ; le sable pour le diuron et le 3,4-DCA.Les performances de dissipation des colonies tolérantes isolées varient fortement selon le polluant. Le consortium sélectionné pour le procédé dissipe le glyphosate, le diuron et le 3,4-DCA en milieu liquide et complexe par ailleurs le cuivre.L'expérience en microcosmes montre que le temps de rétention hydraulique influe sur l'efficacité du système et que les matériaux sorbants sont efficaces. De plus les performances de dissipation atteintes sont bonnes. L'effet de la bioaugmentation sur les performances de dissipation n'est pas significatif pour le glyphosate et le 3,4-DCA, mais améliore en moyenne la dissipation du diuron. Un temps d'action prolongé dans la matrice solide s'avère nécessaire pour obtenir une bonne efficacité du procédé.

Dans un contexte de performances de plus en plus exigeantes, les acteurs de la conception de produits mécaniques sont invités à collaborer de plus en plus étroitement afin de mener à bien leur projet. Ces exigences de plus en plus pointues dans des domaines précis conduisent à une augmentation globale du patrimoine de connaissances des acteurs. La mise en commun de connaissances très diverses lors des phases de collaboration a très vite mis en évidence la nécessité de structurer ce patrimoine de manière à pouvoir le réutiliser à bon escient tout au long du cycle de vie du produit, afin notamment de prévenir d'éventuels conflits. La multiplicité des expertises et points de vue des acteurs rassemblés autour du projet de conception est un facteur d'amplification de ceux-ci. Dans ce contexte, notre travail propose une solution à la gestion et la résolution de conflits apparaissant autour des problèmes de conception. Nous présentons dans ce mémoire un référentiel pour la conception collaborative de produits spécifiquement dédié à la gestion de conflits. Ce référentiel propose une véritable infrastructure pour permettre aux différents acteurs impliqués dans un conflit de structurer leurs échanges et de capitaliser les solutions évoquées à des fins de réutilisation dans d'autres projets. Nous implémentons ce référentiel dans l'application logicielle CO²MED (COllaborative COnflict Management in Engineering Design). Nous validons celui-ci sur un cas industriel issu de la conception d'un stator de moteur électrique chez Alstom Moteurs Nancy.

L'objectif de la première partie de cette recherche est de mettre en relief les lois statistiques qui s'adaptent à la rupture par fatigue des canalisations de transport de gaz en polyéthylène. Les résultats indiquent qu'il est recommandé d'utiliser la distribution de Weibull à deux paramètres pour l'évaluation de la fiabilité de ces canalisations pour la phase conception vu leur l'aspect conservateur. La seconde partie est une nouvelle contribution pour l'analyse des résultats de fissuration par fatigue dans ces tubes en termes de paramètres énergétiques basés sur le travail irréversible et la vitesse de propagation. La transition de fragile à ductile est ainsi décrite par des énergies critiques obtenues pour différentes charges de fatigue. Enfin, la fiabilité et l'optimisation de la maintenance des pipes en polyéthylène sont approchées par l'étude de l'effet de la température et de la pression sur la probabilité de défaillance. Il en ressort que l'effet des incertitudes relatives à la température et au modèle de durée de vie est plus important que les fluctuations de la pression du gaz et la géométrie, alors que le remplacement groupé des tronçons usés est bien justifié à partir de la vie de service et des coûts correspondants

Le secteur de l'Architecture Et de la Construction (AEC), fait intervenir de nombreux métiers et domaines de connaissance dan la conception avancée des bâtiments. Chacun de ces métiers a évolué de manière indépendante, avec sa terminologie, sa technologie et ses moyens spécifiques de communiquer et d'échanger l'information. Cette fragmentation souvent source de richesse et de diversité cause néanmoins des problèmes de pertes d'information et de difficultés de communication entres les acteurs en phase de conception avancée. Ie passage d'un tel cadre de travail linéaire et fragmenté à un cadre de travail coopératif est de nos jours une nécessite. <br />Notre objectif est de ramener les acteurs du cycle de vie du bâtiment autour d'un modèle de processus de conception commun et partagé. Chaque intervenant pourra être représenté par rapport au point de vue qu'il porte sur le bâtiment (chaque acteur a un point de vue spécifique à sa filière métier). Les modèles existants destinés à cet effet représentent le bâtiment comme un ensemble d'objets évoluant dans un processus de conception. Il s'agit d'une représentation réductrice de la réalité de la conception du bâtiment qui est beaucoup plus complexe.<br />Aller au-delà du fractionnement dans le processus de conception de bâtiments, signifie aller au-delà des approches de modélisation traditionnelles, et des représentations classiques du cycle de vie du bâtiment. La présente thèse propose une nouvelle approche de modélisation considérant le produit bâtiment par rapport aux points de vues des acteurs de sa conception. Cette approche permet de générer des modèles conceptuels commun et partageables sans pour autant contraindre les acteurs

Cette thèse aborde le problème de la reconstruction des composants d'un système de transmission à partir de l'interception d'une communication bruitée. Les deux grandes parties de ce travail s'intéressent successivement aux deux maillons principaux de la chaîne~: le brasseur et le code correcteur d'erreur, dans l'ordre où ils doivent être traités par l'attaquant, c'est-à-dire dans l'ordre inverse de leur apparition dans la chaîne de transmission.<br /><br />La première partie traite donc du problème de la reconstruction d'un code linéaire binaire à partir de la connaissance de mots de code bruités. Dans un premier temps, nous présentons et analysons une méthode suggérée par A. Valembois dans sa thèse. Cette analyse nous amène à présenter un nouveau test statistique permettant de trouver des mots susceptibles d'appartenir au dual du code utilisé lors de la transmission. Puis nous présentons un nouvel algorithme de décodage fondé sur les techniques classiques de décodage<br />itératif. Cet algorithme nous permet de corriger des erreurs même si certaines des équations de parité trouvées par le test statistique ne sont pas valides. Nous décrivons alors un nouvel algorithme de reconstruction utilisant cet algorithme de décodage.<br /><br />La seconde partie traite du problème de la reconstruction d'un brasseur linéaire. Dans un premier temps, nous supposons que l'attaquant dispose de la sortie exacte du brasseur. Nous présentons alors différentes techniques permettant de reconstruire un brasseur synchrone ou auto-synchronisant en fonction des hypothèses envisagées sur l'entrée du brasseur. Ensuite, nous nous intéressons au cas général et nous présentons alors une technique algébrique permettant de reconstruire un brasseur synchrone quand<br />l'attaquant connaît simplement l'image de sa sortie par une transformation linéaire par bloc et une partie de la suite en entrée.

Cette thèse a initié en France la thématique des cellules solaires à hétérojonctions a-Si:H/c-Si. Cette technologie consiste à déposer des couches de silicium amorphe sur des substrats de silicium cristallin ce qui présente l'avantage (par rapport aux homojonctions) de fabriquer des cellules solaires à haut rendement entièrement à basse température (< 200 °C). Elle permet aussi de réaliser plus aisément des cellules sur substrats c-Si très minces (< 150 μm). Les substrats utilisés sont ici essentiellement des c-Si de type p. Les couches a-Si:H, pm-Si:H ou μc-Si sont déposées par RF-PECVD. Une attention particulière est portée au dépôt d'ITO, aux étapes de nettoyage et à la reproductibilité. Les cellules solaires ont été développées dans un souci constant d'industrialisation : grande surface (25 cm2) et métallisations bas coût sérigraphiées. Malgré cela, les rendements ont progressé de 9 % à 17 % avec les meilleurs Vco compris entre 660 mV et 677 mV (à l'époque un record). Une excellente passivation a été obtenue avec une vitesse de recombinaison de 16 cm/s moyennée sur 25 cm2.<br /><br />Un travail plus théorique associant mesures ellipsométriques in situ, mesures HR-TEM et mesures de capacité, SIMS et simulations a permis d'obtenir plusieurs résultats originaux et de montrer que la physique des cellules à hétérojonctions a-Si:H/c-Si était encore mal comprise. Des paradoxes ont été découverts et élucidés concernant le rôle du « bombardement ionique »,<br />de la croissance épitaxiale et des discontinuités de bande. Une conclusion essentielle est que les discontinuités de bande du système a-Si:H/c-Si ne sont pas constantes et que leur valeur dépend (notamment) du contenu en hydrogène. Cela ouvre la voie à une ingénierie des discontinuités de bande des cellules solaires à hétérojonctions.

Cette thèse propose une approche pour intégrer l'utilisation des propriétés temporisées stochastiques dans un processus continu de design fondé sur des modèles à l'exécution. La spécification temporelle de services est un aspect important des architectures à base de composants, par exemple dans des réseaux distribués volatiles de nœuds informatiques. L'approche models@runtime facilite la gestion de ces architectures en maintenant des modèles abstraits des archi- tectures synchronisés avec la structure physique de la plate-forme d'exécution distribuée. Pour les systèmes auto-adaptatifs, la prédiction de délais et de débit d'un assemblage de composants est primordial pour prendre la décision d'adaptation et accepter les évolutions qui sont conformes aux spécifications temporelles. Dans ce but, nous définissons une extension du métamodèle fondée sur les réseaux de Petri stochastiques comme un modèle temporisé interne pour la prédiction. Nous concevons une bibliothèque de patrons pour faciliter la spécification et la prédiction des propriétés temporisées classiques de modèles à l'exécution et rendre la synchronisation des comportements et des changements structurels plus facile. D'autre part, nous appliquons l'approche de la modélisation par aspects pour tisser les modèles temporisés internes dans les modèles temporisés de comportement du composant et du système. Notre moteur de prédiction est suffisament rapide pour effectuer la prédiction à l'exécution dans un cadre réaliste et valider des modèles à l'exécution.

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