La simulation des grandes échelles dans les configurations du canal plan ( cas représentatif d'écoulements internes en équilibre ) et de la marche descendante ( cas représentatif d'écoule\-ments internes décollés ) a été utilisée pour étudier les transferts de chaleur d'un fluide faiblement dilatable. Les équations de Navier-Stokes dans l'approximation de Boussinesq sont résolues sur une grille non-décalée à l'aide d'une méthode hybride différences finies / éléments finis qui évite l'apparition d'oscillations.<br />L'intégration temporelle est réalisée avec le schéma d'Adams/Bashforth et une formulation rétrograde. La simulation temporelle du canal plan a requis la mise au point d'un forçage permettant la conservation du débit et la température moyenne. La simulation de l'écoulement sur la marche descendante a nécessité de développer un couplage original avec une simulation temporelle d'un canal plan, cette dernière fournissant des champs dynamique et thermique pleinement turbulents comme conditions aux limites. Différents modèles auto-adaptatifs pour le tenseur de Reynolds sous-maille ont été présentés. En ce qui concerne le flux de chaleur sous-maille, on présente deux nouveaux modèles sous-maille ainsi que différents modèles classiques. Tous ces modèles sous-maille sont testés sur la configuration du canal plan infini et comparés avec des simulations directes. Pour la simulation dans la configuration de la marche descendante, un seul modèle pour le tenseur de Reynolds sous-maille et le flux de chaleur sous-maille a été utilisé.

Dans le secteur industriel, la nécessité de fournir des données cliniques lors de la mise sur le marché d'un nouveau dispositif médical s'est sensiblement accrue suite à de récentes évolutions juridiques. L'objectif de ce travail de thèse était de recueillir des données cliniques relatives à l'utilisation d'un nouveau modèle d'orthèse de type releveur de pied pour valider son intérêt vis-à-vis de produits standards. Pour formuler des hypothèses raisonnées et interpréter objectivement ces données, la connaissance des caractéristiques mécaniques des orthèses étudiées a constitué l'étape préalable nécessaire. Après s'être assuré de la faisabilité et de la pertinence du protocole expérimental sur des sujets sains, l'analyse des effets du port des dispositifs lors de tâches motrices élémentaires que sont la station debout et la marche chez des patients (avec atteinte uni ou bilatérale, d'origine périphérique, des muscles fléchisseurs dorsaux de cheville) a constitué le cœur de nos investigations. Celles-ci ont ainsi pu mettre en évidence que le port d'orthèse induit des effets communs et d'autres spécifiques à chaque modèle. Dès lors, de façon originale, nous nous sommes proposés d'identifier, par des moyens simples et rapides, les patients qui tirent davantage profit d'un des modèles d'orthèse. Outre le prérequis indispensable qui est l'acceptation de l'appareillage par le patient, nos résultats précisent que le dispositif orthopédique le plus adapté est celui qui compense le(s) déficit(s) en restaurant la fonction motrice, sans contraindre les capacités préservées.

L'utilisation diversifiée des composites renforcés par des fibres, par exemple dans le corps des avions, des bateaux ou des voitures, génère une demande croissante d'analyse de ces matériaux. Le but final de notre étude réside dans l'optimisation de ces matériaux fibreux à l'aide d'un " schème de conception de matériaux virtuels ". De nouveaux matériaux fibreux sont créés virtuellement en tant que réalisations d'un modèle stochastique, puis évalués par rapport à leurs propriétés physiques. De cette manière, les matériaux peuvent être optimisés pour des cas d'utilisation spécifique, sans réellement construire de coûteux prototypes ou faire des tests mécaniques. La reconstruction virtuelle du matériau réel demande une connaissance précise de la géométrie de sa microstructure. La première partie de cette thèse décrit une méthode de quantification de fibres à l'aide de mesures locales de leurs rayons et de leurs orientations. La combinaison de la transformée " chord length " et des moments d'inertie locaux apporte une méthode efficace et précise pour déterminer ces propriétés. Cette approche surpasse les méthodes existantes par rapport à la possibilité de traiter des fibres de rayons variés, possède une précision accrue, et un temps de calcul rapide. Cette méthode de quantification locale peut être appliquée directement sur des images à niveaux de gris en adaptant la transformée en distances directionnelles dans le cadre des images à niveau de gris. Dans ce travail, plusieurs approches de ce type sont développées et évaluées. Une caractérisation supplémentaire des systèmes de fibres requiert la segmentation de chaque fibres. Ce sujet est traité dans la deuxième partie de cette thèse. Grâce à l'utilisation d'opérateurs morphologiques avec des formes explicites d'élément structurant, il est possible de dériver une probabilité pour chaque pixel, de faire partie du cœur de la fibre dans une région où les fibres ne se croisent pas. En traçant des chemins de probabilité élevée, il est possible de reconstruire des parties non connexes du cœur des fibres. Dans un second temps, ces parties sont reconnectées à travers des zones critiques, sous des contraintes assurant que celles ci font effectivement partie de la même fibre. Dans la troisième partie de ce travail, nous développons un nouveau modèle stochastique de système dense de fibres sans intersection avec un niveau de courbure contrôlable. Les approches existantes de la littérature possèdent au moins une des faiblesses suivantes : la fraction volumique produite n'est pas assez élevée, les fibres peuvent se croiser, la distribution d'orientation ainsi que la courbure des fibres n'est pas contrôlable. Ce manque peut effectivement être comblé avec notre modèle, qui fonctionne en deux étapes. Une première étape utilise une marche aléatoire pour définir des fibres dont la courbure est liée à une distribution de von Mises-fisher. Une deuxième étape utilise un algorithme d'empilement pour produire une configuration sans imbrication. En outre, on propose des estimateurs pour tout les paramètres de notre modèle, afin de l'adapter à une microstructure réelle. Dans la dernière partie du manuscrit, on simule numériquement le comportement macroscopique des différentes microstructures étudiées pour obtenir leurs propriétés mécaniques et thermiques. Cette partie est basée sur des logiciels existants et consiste essentiellement à résumer l'état de l'art de la simulation physique de systèmes de fibres aléatoires. L'application à un polymère renforcé par des fibres de verre démontre la qualité des reconstructions de la microstructure réelle obtenues par notre modèle. Cette thèse inclus toutes les étapes nécessaires pour effectuer la conception de matériaux virtuels. Des algorithmes nouveaux et efficaces ont été développés afin d'enrichir les connaissances et les possibilités d'analyse et de modélisation des matériaux composites renforcés par des fibres.

La décompensation cardiaque se manifeste par une symptomatologie de dyspnée et de fatigue, et par une diminution de l’aptitude aérobie. La décompensation cardiaque peut être globale ou gauche (DCG), ou droite comme dans le cas de l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). Les mesures fonctionnelles de repos (fonction ventriculaire gauche ou pression artérielle pulmonaire moyenne) sont peu corrélées à l’aptitude aérobie, qui est cependant un élément important de la mise au point et du suivi clinique des patients atteints de DCG ou d’HTAP. L’aptitude aérobie est évaluée par une ergospirométrie. Réalisée sur cycloergomètre ou sur tapis roulant elle mesure l’évolution des variables ventilatoires (ventilation, consommation en oxygène et production de CO2), la fréquence cardiaque et la tension artérielle lors d’un effort à intensité croissante jusqu’à l’effort maximal. Elle apporte une analyse fine du comportement à l’exercice des patients, de la cause de la limitation à l’effort et permet la détermination précise de la consommation d’oxygène maximale (VO2max). Plus simple que l’ergospirométrie, le test de marche de 6 minutes (TDM6) mesure la distance maximale parcourue en marchant 6 minutes. Il évalue la réponse intégrée des systèmes cardiovasculaire, respiratoire et musculaire à l’effort, mais, contrairement à l’ergospirométrie, il ne permet pas d’identifier les facteurs déterminants l’aptitude aérobie. Le TDM6 est corrélé de façon significative, mais non étroite, à la VO2 max et à la classe fonctionnelle telle qu’évaluée par l’échelle à 4 points de la New York Heart Association. Les travaux réunis dans le présent travail ont eu pour but de contribuer à l’étude de la pathophysiologie de l’aptitude aérobie et à la compréhension des tests utilisés pour l’évaluer dans l’HTAP et de la DCG. Dans une première étude, nous avons comparé le profil ergospirométrique et le périmètre de marche de 6 minutes chez les patients DCG ou HTAP. Les résultats montrent que la VO2 max et le TDM sont diminués dans les mêmes proportions chez des patients à handicap fonctionnel (NYHA) comparable, avec toutefois une propension plus marquée à l’hyperventilation dans l’HTAP. Dans une seconde étude, nous avons mesuré la réponse métabolique au TDM6 au moyen d’un ergospiromètre portable chez des patients HTAP. Les résultats montrent que le TDM6 est réalisé à une VO2 correspondant à la VO2max mesurée à l’ergospirométrie sur cycloergomètre, avec cependant une ventilation, un quotient respiratoire et une fréquence cardiaque inférieures. Durant le TDM6, les patients stabilisent leur effort à un quotient respiratoire légèrement inférieur à 1. Ces résultats s’expliquent soit par la cinétique de la VO2 durant l’ergospirométrie à protocole standardisé comportant un incrément de charge trop rapide par minute, soit par une différence des masses musculaires mises en œuvre durant la marche ou l’effort sur bicyclette. Ces résultats suggèrent que le TDM6 pourrait être un test plus adéquat que l’ergospirométrie pour évaluer l’aptitude aérobie dans l’HTAP. Dans un troisième travail, plus modeste, nous avons réalisé la réplique du précédent, dans la DCG. Nous y avons observé les mêmes résultats. Dans un dernier travail nous avons évalué la valeur pronostique de l’ergospirométrie et du TDM6 dans l’HTAP. Nous avons analysé les ergospirométries et TDM6 de 65 patients atteints d’HTAP et discerné un sous groupe de patients atteints d’HTAP idiopathique ou associée à la prise d’anorexigène. Le TDM6 et le produit « distance x poids » étaient pronostiques de mortalité dans le groupe entier de patients et dans le sous groupe de patients atteints d’HTAP idiopathique ou associée à la prise d’anorexigène. La pente VE/VCO2 n’était facteur pronostique de mortalité que dans le groupe de patients atteints d’HTAP idiopathique ou associée à la prise d’anorexigène. La VO2pic n’était prédictive de mortalité dans aucun des groupes de patients. En conclusion, nos travaux ont montré que la DCG et l’HTAP menaient à une diminution similaire de la capacité à l’exercice. Ils ont également contribué à montrer l’intérêt du TDM6 (avec mesures ergospirométriques) dans l’évaluation de cette amputation de l’aptitude à l’effort. Le TDM6 paraît plus adéquat pour la mesure de l’aptitude purement aérobie (quotient respiratoire < 1). Ceci permet probablement de comprendre la supériorité du TDM6 par rapport à l’ergospirométrie en tant que facteur pronostique et en sensibilité aux effets d’interventions thérapeutiques.

La navigation à la première personne en Environnement Virtuel (EV) est essentielle à beaucoup d'applications de Réalité Virtuelle (RV), comme les simulations d'entraînement ou les visites virtuelles de musées ou de projets architecturaux. Les techniques de navigation doivent fournir un moyen efficace et écologique d'explorer les EV. De plus, comme dans toute autre application de RV, l'immersion des utilisateurs est aussi primordiale pour obtenir une bonne simulation. Dans cette thèse, nous avons proposé des nouvelles techniques d'interaction 3D et de retour sensoriel pour améliorer la navigation. Ainsi, nos contributions peuvent être découpées en deux parties : (1) une nouvelle technique d'interaction pour une navigation efficace et écologique en RV et (2) de nouvelles techniques de retour sensoriel conçues pour améliorer l'immersion et la sensation de marche des utilisateurs durant la navigation. Pour chacune des techniques proposées, nous avons conduit des évaluations poussées afin de valider que nos techniques atteignent leurs objectifs. Dans la première partie, nous avons proposé une nouvelle technique de navigation pour la RV, le Shake-Your-Head (SYH). Cette technique suit les mouvements de la tête de l'utilisateur lorsqu'il marche sûr place devant son écran afin de produire une navigation simulant la marche, ainsi que les sauts ou ramper. Nous avons trouvé que notre technique peut être utilisée efficacement sur des trajectoires complexes et est simple d'apprentissage. De plus, cette technique a été très appréciée par les utilisateurs. Dans la seconde partie, nous avons proposé une technique, les King Kong Effects (KKE), pour simuler les informations visuelles et vibrotactiles produites à chaque pas. Nous avons également proposé de nouveaux Mouvements de Caméra (MC) améliorés pour simuler les mouvements de la têtes lors de la marche, de la course et du sprint. De plus, nos MC sont adaptés à l'âge, au genre, au poids et à la condition physique de l'humain virtuel, ainsi qu'à la pente dans l'EV. Les KKE améliorent la sensation de marcher dans l'EV et ont également été très appréciés des utilisateurs. De plus, nous avons montrés que les différents paramètres des MC sont correctement perçus par les utilisateurs.

15 octobre 2000. Quelques milliers de femmes sont rassemblées à Washington devant les sièges du Fonds Monétaire International et de la Banque Mondiale. Le lendemain, une délégation transmet aux dirigeants des institutions fInancières internationales une série de revendications portées au nom de 6000 organisations dans 161 pays. Deux jours plus tard, elles sont à New York face à l'Organisation des Nations Unies. Elles sont là pour protester contre les politiques néo-libérales et l'inaction complice des États face aux violences faites aux femmes. Elles revendiquent le partage des richesses et le respect de leur intégrité physique et mentale. Ces rassemblements sont les points culminants d'un processus de mobilisation collective dont l'initiative locale, québécoise, antérieure aux rassemblements de Seattle, remonte à 1995. Il a donné lieu à de nombreuses manifestations, sur les cinq continents, au cours de l'année 2000. Impulsée puis coordonnée depuis Montréal, cette vague de mobilisation s'est construite autour d'un échéancier commun et d'une plate-forme de lutte à visées féministes, anti-capitalistes et internationalistes. Depuis ces évènements, la Marche Mondiale des Femmes contre la pauvreté el les violences faites aux femmes (MMF) est consacrée comme l'une des principales composantes féministes du mouvement alter-mondialiste. C'est notamment qu'elle s'est donné une cible qu'elle partage avec ce même mouvement. Elle s'inscrit dans « l'opposition à la mondialisation néolibérale ». Toutefois, elle ne s'y réduit pas. Elle a pour particularité de s'être d'abord constituée comme une lutte autonome de femmes. Il faut en effet la situer dans la foulée de la Marche du pain et des roses qui mobilise massivement dans toutes les régions du Québec au printemps 1995, après plusieurs années d'absence de contestation sociale, sur fond de politiques néo-libérales et de « féminisation accrue de la pauvreté ». Une poignée de militantes, (sympathisantes et membres de la Fédération des Femmes du Québec -FFQ) activement engagées dans l'organisation de cette protestation, sont encore prises dans la dynamique collective qu'elle a su susciter, lorsqu'elles commencent à envisager la possibilité de coordonner une mobilisation dans l'arène internationale. Sur le modèle de l'expérience québécoise, il s'agit plus précisément au départ de « stimuler un vaste mouvement des groupes de femmes de la base » ; de « rejoindre le plus grand nombre possible de groupes de femmes de la planète » pour « mondialiser la lutte des femmes ». « Le processus de réalisation » d'une marche devant permettre « la création de ponts et le renforcement des solidarités entre les femmes de toutes les latitudes » (F. David, 1996; FFQ, 1997). La lutte conduite par la Marche Mondiale des Femmes face aux institutions internationales en octobre 2000 est ainsi d'abord et avant tout le produit d'une tentative d'unification des résistances féminines dans l'arène internationale. En elle-même cette tentative est à mes yeux porteuse d'utopie. C'est à ce titre que je m'y suis intéressée.

Dans cette thèse on étudie des schémas numériques pour des processus<br />/X/ à coefficients discontinus. Un premier schéma pour le cas<br />unidimensionnel utilise les Équations Différentielles Stochastiques<br />avec Temps Local. En effet en dimension un les processus /X/ sont<br />solutions de telles équations. On construit une grille sur la droite<br />réelle, qu'une bijection adéquate transforme en une grille uniforme<br />de pas /h/. Cette bijection permet de transformer /X/ en /Y/ qui se<br />comporte localement comme un Skew Brownian Motion, pour lequel on<br />connaît les probabilités de transition sur une grille uniforme, et le<br />temps moyen passé sur chaque cellule de cette grille. Une marche<br />aléatoire peut alors être construite, qui converge vers /X/ en racine<br />de /h/. Toujours dans le cas unidimensionnel on propose un deuxième<br />schéma plus général. On se donne une grille non uniforme sur la<br />droite réelle, dont les cellules ont une taille proportionnelle à<br />/h/. On montre qu'on peut relier les probabilités de transition de<br />/X/ sur cette grille, ainsi que le temps moyen passé par /X/ sur<br />chacune de ses cellules, à des solutions de problèmes d'EDP<br />elliptiques ad hoc. Une marche aléatoire en temps et en espace est<br />ainsi construite, qui permet d'approcher /X/ à nouveau en racine de<br />/h/. Ensuite on présente des pistes pour adapter cette dernière<br />approche au cas bidimensionnel et les problèmes que cela soulève.<br />Enfin on illustre par des exemples numériques les schémas étudiés.

L'objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension du rapport sensible à l'espace de marcheurs, visiteurs en montagne et l'hypothèse est posée que, à travers des significations variées attribuées à l'espace, leur pratique relève d'une découverte et d'une (re)présentation de soi et, au delà, de la définition d'une identité collective. J'ai, pour mener ma recherche, mobilisé le concept d'expérience de l'espace et, surtout, mis au point une méthode adaptée à la fois un ancrage phénoménologique, à la situation de visite et à la pratique de la marche à pied. Cette méthode met en œuvre trois entretiens successifs ainsi qu'une observation participante. L'analyse du matériau produit met en évidence la construction d'une expérience de l'espace en six dimensions à la fois diversifiées (dans leur mobilisation et leur expression) et interdépendantes : sociale, savante, esthétique, corporelle, ludique et cueilleuse. Des phénomènes sont ensuite examinés pour expliquer cette construction et, précisément, les conditions de sa spatialité et de sa temporalité. Il est enfin montré que, parmi les dimensions identifiées, le registre social est omniprésent. Les participants se reconnaissent à l'intérieur d'un même groupe social (et ses codes et valeurs) et le rôle central du groupe de marche et des personnes qui le constituent est souligné. À partir des notions de rite et de cheminement, il est possible de montrer dans quelle mesure la marche en montagne est source de lien social ; dans quelle mesure, aussi, à travers des objets comme la carte et le chemin, l'expérience des marcheurs se joue sans cesse entre le matériel et l'immatériel, entre le temps et l'espace.

Texte remanié de: Th. doct.--Sci. écon. / Bibliogr. p. 549-554. Index.

Cette thèse s’intéresse à définir de nouvelles méthodes cliniques d’investigation permettant de juger de l’impact de l’avance en âge sur la motricité. En particulier, cette thèse se focalise sur deux principales perturbations possibles lors de l’avance en âge : la chute et l’altération de la marche.Ces deux perturbations motrices restent encore mal connues et leur analyse en clinique pose de véritables défis technologiques et scientifiques. Dans cette thèse, nous proposons des méthodes originales de détection qui peuvent être utilisées dans la vie courante ou en clinique, avec un minimum de contraintes techniques. Dans une première partie, nous abordons le problème de la détection de la chute à domicile, qui a été largement traité dans les années précédentes. En particulier, nous proposons une approche permettant d’exploiter le volume du sujet, reconstruit à partir de plusieurs caméras calibrées. Ces méthodes sont généralement très sensibles aux occultations qui interviennent inévitablement dans le domicile et nous proposons donc une approche originale beaucoup plus robuste à ces occultations. L’efficacité et le fonctionnement en temps réel ont été validés sur plus d’une vingtaine de vidéos de chutes et de leurres, avec des résultats approchant les 100% de sensibilité et de spécificité en utilisant 4 caméras ou plus. Dans une deuxième partie, nous allons un peu plus loin dans l’exploitation des volumes reconstruits d’une personne, lors d’une tâche motrice particulière : la marche sur tapis roulant, dans un cadre de diagnostic clinique. Dans cette partie, nous analysons plus particulièrement la qualité de la marche. Pour cela nous développons le concept d’utilisation de caméras de profondeur pour la quantification de l’asymétrie spatiale au cours du mouvement des membres inférieurs pendant la marche. Après avoir détecté chaque pas dans le temps, cette méthode réalise une comparaison de surfaces de chaque jambe avec sa correspondante symétrique du pas opposé. La validation effectuée sur une cohorte de 20 sujets montre la viabilité de la démarche. / This thesis is concerned with defining new clinical investigation method to assess the impact of ageing on motricity. In particular, this thesis focuses on two main possible disturbance during ageing : the fall and walk impairment. This two motricity disturbances still remain unclear and their clinical analysis presents real scientist and technological challenges. In this thesis, we propose novel measuring methods usable in everyday life or in the walking clinic, with a minimum of technical constraints. In the first part, we address the problem of fall detection at home, which was widely discussed in previous years. In particular, we propose an approach to exploit the subject’s volume, reconstructed from multiple calibrated cameras. These methods are generally very sensitive to occlusions that inevitably occur in the home and we therefore propose an original approach much more robust to these occultations. The efficiency and real-time operation has been validated on more than two dozen videos of falls and lures, with results approaching 100 % sensitivity and specificity with at least four or more cameras. In the second part, we go a little further in the exploitation of reconstructed volumes of a person at a particular motor task : the treadmill, in a clinical diagnostic. In this section we analyze more specifically the quality of walking. For this we develop the concept of using depth camera for the quantification of the spatial and temporal asymmetry of lower limb movement during walking. After detecting each step in time, this method makes a comparison of surfaces of each leg with its corresponding symmetric leg in the opposite step. The validation performed on a cohort of 20 subjects showed the viability of the approach. / Réalisé en cotutelle avec le laboratoire M2S de Rennes 2