Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la planification de tâches pour des systèmes robotiques qui prennent en compte des contraintes géométriques, cinématiques et symboliques. Nous souhaitons notamment traiter des problèmes nécessitant la manipulation et l'assemblage d'objets par plusieurs robots mobiles manipulateurs dans un environnement contraint. Dans le cadre de cette thèse nous avons développé un planificateur nommé "aSyMov" qui offre un cadre innovant pour combiner les techniques issues de la planification de mouvements et de la planification de tâches. Dans un premier temps nous faisons un état de l'art des techniques de la planification de mouvements. Puis une nouvelle représentation de l'espace de recherche et de nouvelles techniques de planifications seront développées afin de généraliser et de combiner les algorithmes décrits dans l'état de l'art. Dans un second temps nous abordons les techniques de la planification de tâches et définissons une manière originale de lier le domaine géométrique au domaine symbolique. Puis nous présentons l'architecture et les algorithmes de notre planificateur. ASyMov effectue une recherche en avant dans l'espace d'état. L'état d'aSyMov a la particularité de représenter l'ensemble des instanciations géométriques possibles pour un état symbolique donné. La procédure de validation des actions va essayer de minimiser les instances géométriques à vérifier. Ce ne sera que quand les actions vont contraindre la géométrie qu'une propagation arrière de ces contraintes sera faite pour trouver de nouvelles instances valides. Nous décrivons aussi comment il est possible de combiner à la fois l'apprentissage de la topologie de l'environnement et la recherche d'une solution avec les connaissances déjà acquises. Pour finir nous présentons plusieurs problèmes complexes qui ont été résolus par aSyMov.

Le traitement des systèmes pleins issus de modélisation d'interactions de type particulaires est un problème lourd que les méthodes multipôles proposent d'optimiser grâce à des approximations hiérarchiques basées sur la régularité des potentiels sous-jacents. Cette thèse offre des développements sur une nouvelle méthode multipôle pour l'électromagnétisme à la fois en terme d'un traitement unifié de l'ensemble des fréquences et informatique dans le cadre du paralléélisme et d'optimisations algorithmiques telles que le partitionnement par graphes et le recouvrement des communications par des calculs.

En 1993, le professeur C. Rubbia fait une première proposition concernant un réacteur souscritique piloté par un accélérateur de particules. En 1995 le concept de l'amplificateur d'énergie est développé, les caractéristiques principales de ce réacteur sont alors, outre la sous-criticité intrinsèque du réacteur nucléaire: l'utilisation de la filière thorium-232 - uranium-233 et l'utilisation du plomb comme source de spallation, comme milieu ralentisseur et comme fluide caloporteur. Ce système a un objectif double, celui de produire de l'énergie et celui de transmuter les produits de fission radioactifs à durée de vie longue tel le technétium-99. Ce travail de thèse s'intéresse plus particulièrement à l'étude des propriétés de transport des neutrons dans le plomb en vue de la transmutation des produits de fission à durée de vie longue. La première partie s'attache à la description du dispositif expérimental de l'expérience TARC. Des approches théoriques et numériques permettent de se familiariser avec les propriétés de transport des neutrons et leur lent ralentissement dans le plomb. La deuxième partie porte sur la détermination expérimentale, par le groupe de l'ISN de Grenoble, de la distribution énergétique et spatiale du flux de neutrons dans l'ensemble du bloc de plomb. Cette distribution est comparée aux résultats des simulations numériques et aux mesures collectées par les différents systèmes de détection utilisés en parallèle au sein de la collaboration. La troisième et dernière partie valide le concept de la traversée adiabatique des résonances de capture, pour la transmutation des produits de fission à durer de vie longue, dans le plomb. L'ensemble des résultats de la deuxième et de la troisième partie repose sur la relation liant l'énergie des neutrons à leur temps de ralentissement dans le plomb.

Ce mémoire s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des méthodes et plus spécialement dans celui de l'ingénierie des méthodes situationnelles. Il propose une technique de construction de méthodes, dite d'Extension, permettant d'adapter une méthode d'analyse existante aux besoins spécifiques du projet en cours. L'approche proposée met en œuvre les trois points suivants : Une technique de représentation de la connaissance sous forme de patrons décrits par différents langages de description et de manipulation. Une technique d'organisation des patrons à l'aide de cartes d'extension facilitant le guidage lors de la réutilisation de patrons. Ces cartes sont des modèles de processus exécutables permettant d'étendre une méthode orientée objet à un domaine d'application spécifique. Elles permettent de gérer la cohérence de la méthode en prenant en compte les contraintes de précédence associées à chaque patron d'extension. Une technique de conception à l'aide de méta-patrons génériques permettant de faciliter le travail de l'ingénieur de méthodes lors de la conception d'une carte d'extension. Ces méta-patrons ont été générés suite à l'inventaire de toutes les stratégies possibles pouvant se trouver sur une carte d'extension et toute la connaissance relative à chacune d'entre elles est encapsulée dans un méta-patron spécifique. Cette approche permet donc d'offrir à l'ingénieur de méthodes un processus de guidage, tant au niveau de l'exécution des patrons d'extension (carte) qu'au niveau de leur conception (méta-patron).

Ce travail de thèse est consacré au développement d'une approche numérique permettant de conduire des simulations "low Mach number" d'écoulements réactifs. L'algorithme d'intégration retenu pour procéder à la résolution des équations de transport repose sur une méthode implicite de prédiction-correction (méthode de projection). Une contrainte physique est retenue pour garantir que le champ de vitesse est résolue correctement. Le code de calcul est soumis à plusieurs séries de vérifications préliminaires basées sur l'emploi de la méthode solution manufacturées pour des conditions incompressibles d'abord puis à masse volumique variable qui permettent de statuer quant à la bonne implémentation des schémas numériques retenus. Les performances de l'outil numérique en terme de stabilité et de robustesse sont elles-aussi analysées dans des situations simples: couche de mélange à densité variable en développement spatial et temporel. Le modèle numérique final repose sur l'emploi d'une méthode hybride LES / PDF. Pour ce qui concerne la représentation de la turbulence, deux fermetures sont implémentées pour représenter l'effet des fluctuations de vitesse non résolues. Il s'agit du modèle de Smagorinsky dans sa version dynamique ou non. La spécification de conditions aux limites turbulentes réalistes est elle-aussi analysée en détail et trois approches différentes sont considérées. Pour ce qui concerne la combustion, l'influence des fluctuations de composition aux échelles non résolues est pris en compte par le biais d'une résolution de la PDF scalaire de sous maille. Le modèle de PDF correspondant repose sur l'emploi d'une méthode de Monte Carlo. Des équations différentielles stochastiques, équivalentes aux équations de Fokker-Planck, sont résolues pour la variable de progrès de la réaction chimique. L'objectif final est aussi de pouvoir procéder, à moyen terme, à des simulations LES en géométries complexes et l'emploi du calcul distribué est essentiel. De ce point de vue, la méthode de décomposition de domaine retenue dans ce travail montre des niveau de performances relativement satisfaisants. Les capacités du modèle numérique résultant de ces développements sont illustrées sur deux configurations expérimentales. La première géométrie correspond à un écoulement très fortement turbulent de réactifs pré-mélangés dans un canal bidimensionnel. La seconde correspond à un jet rapide et non confiné de réactifs pré-mélangés.

Dans ce mémoire, je présente une synthèse de mes travaux de recherche ainsi que le choix des thèmes étudiés. J'ai choisi de présenter trois thèmes. Les résultats obtenus pour chaque thème dépendent à la fois de la difficulté des problématiques étudiées, du temps qui leur est imparti et des circonstances et des opportunités d'encadrement des étudiants. Ces thèmes sont essentiellement sur les problèmes d'ordonnancement et principalement sont axées sur les ateliers de type flowshop avec prise en compte de contraintes supplémentaires, proche de la réalité industrielle, à savoir, (i) prise en compte de contraintes de groupement des tâches, connues sous le terme anglais, batch scheduling, (ii) prise en compte de contraintes temporelles sur la succession d'exécution des tâches, connues sous le nom de time-lags, (iii) prise en compte de la détérioration des tâches. Notre contribution à ces trois thèmes concerne d'une part l'étude de la complexité de la structure combinatoire de ces problèmes, et d'autre part la mise en œuvre de méthodes d'optimisation efficaces pour la résolution. Ce mémoire se termine par une conclusion générale, ainsi que les perspectives et les orientations de recherche que nous souhaitons engagé dans un avenir proche ainsi que quelques réflexions sur de nouvelles voies de recherche.

Ce mémoire étudie les problèmes et les portées de l'enquête empirique en milieu brésilien. Dans une première partie l'auteur fait le bilan des apprentissages méthodologiques qu'il a tirés de ses enquêtes par observation et entretiens. Dans la deuxième partie, il revient sur les grandes étapes du développement de l'enquête sociologique empirique au Brésil en regardant en particulier les raisons de la faible part de l'observation.

Une nouvelle méthode est proposée pour la simulation des plasmas utilisant le modèle cinétique qui couple les équations de Vlasov pour la distribution des particules et de Maxwell pour la contribution des champs électromagnétiques. Cette méthode est semi-Lagrangienne, elle utilise une grille de l'espace des phases et se sert des caractéristiques de l'équation de Vlasov. Ces caractéristiques sont suivies en avançant dans le temps, ce qui permet plusieurs avantages par rapport à la méthode classique. Déjà, cette méthode est explicite, ce qui permet une montée en ordre facilitée qui peut offrir davantage de stabilité, et la possibilité de construire des schémas qui conservent la charge en utilisant ses similitudes avec les méthodes PIC. Ceci est fondamental pour s'assurer que les solutions calculées sont bien physiques.

L'évaluation de la durabilité des modélisation probabiliste de la lixiviation structures nécessite de prendre en compte la variabilité des propriétés du matériau. La thèse présente deux aspects principaux : d'une part une campagne expérimentale visant à quantifier la variabilité d'indicateurs du comportement du béton ; d'autre part le développement d'une modélisation simple de la lixiviation des bétons afin de mettre en œuvre des méthodes probabilistes pour estimer la durée de vie de structures liées notamment au stockage des déchets radioactifs. La campagne expérimentale consiste à suivre deux chantiers et à quantifier la variabilité de ces indicateurs, étudier leur corrélation et caractériser la variabilité des champs aléatoires des grandeurs considérées (notamment vis-à-vis d'une longueur de corrélation). Afin de dépouiller des essais de lixiviation accélérée au nitrate d'ammonium en s'affranchissant des effets de la température, un outil d'analyse inverse basé sur la théorie des réseaux de neurones a été élaboré. Des outils numériques simples sont présentés afin d'étudier la propagation de la variabilité dans des problèmes de durabilité, de quantifier l'influence de celle-ci sur la durée de vie des structures et d'expliquer la variabilité des différents paramètres d'entrée du modèle numérique et des grandeurs physiques du matériau.

Ce mémoire est un exposé synthétique d'une partie des travaux que j'ai accomplis après la fin de ma thèse. Au cours des dernières années, j'ai été amené à m'intéresser à la discrétisation de problèmes provenant de différentes applications en mécanique des fluides. L'élément commun à tous ces problèmes est la présence de termes diffusifs du second ordre. Pour des raisons différentes, j'ai considéré des discrétisations non conformes, c'est-à-dire, basées sur des espaces discrets non contenus dans l'espace continu naturellement associé à la formulation faible du problème. Plus précisément, dans les travaux présentés dans ce mémoire on retrouve essentiellement deux grandes familles de méthodes : les méthodes dites de Galerkine discontinues et les méthodes volumes finis. Ce document s'organise comme suit. Les Chapitres 1–3 fournissent les renseignements administratifs relatifs au dossier de demande d'habilitation, dont un <EM>curriculum vitæ</EM>, une description succincte de l'ensemble de mes travaux et la liste complète des publications. Les Chapitres 4–5 relatent les efforts entrepris au sujet de la discrétisation de problèmes avec diffusion par des méthodes non conformes. Plus précisément, le Chapitre 4 est consacré aux méthodes de Galerkine discontinues, tandis que le Chapitre 5 traite des méthodes volumes finis. Même si l'accent est généralement mis sur les motivations des travaux et sur le développement de la ligne de pensée, des détails sont fournis quand cela s'avère nécessaire pour apporter un complément d'information par rapport aux publications, ou bien pour indiquer des pistes de recherche futures. Le rapport contient aussi une annexe contenant les résumés des thèses actuellement en cours. Dans la dernière partie de ce mémoire on peut trouver le texte intégral des publications. Pour faciliter la lecture, mes publications sont citées dans le texte avec un numéro progressif, tandis que les articles de la bibliographie générale sont cités avec les initiales des auteurs.