Cette thèse est consacrée à l'étude des mesures convexes ainsi qu'aux analogies entre la théorie de Brunn-Minkowski et la théorie de l'information. Je poursuis les travaux de Costa et Cover qui ont mis en lumière des similitudes entre deux grandes théories mathématiques, la théorie de Brunn-Minkowski d'une part et la théorie de l'information d'autre part. Partant de ces similitudes, ils ont conjecturé, comme analogue de la concavité de l'entropie exponentielle, que la racine n-ième du volume parallèle de tout ensemble compact de $R^n$ est une fonction concave, et je résous cette conjecture de manière détaillée. Par ailleurs, j'étudie les mesures convexes définies par Borell et je démontre pour ces mesures une inégalité renforcée de type Brunn-Minkowski pour les ensembles convexes symétriques. Cette thèse se décompose en quatre parties. Tout d'abord, je rappelle un certain nombre de notions de base. Dans une seconde partie, j'établis la validité de la conjecture de Costa-Cover sous certaines conditions et je démontre qu'en toute généralité, cette conjecture est fausse en exhibant des contre-exemples explicites. Dans une troisième partie, j'étends les résultats positifs de cette conjecture de deux manières, d'une part en généralisant la notion de volume et d'autre part en établissant des versions fonctionnelles. Enfin, je prolonge des travaux récents de Gardner et Zvavitch en améliorant la concavité des mesures convexes sous certaines hypothèses telles que la symétrie / This thesis is devoted to the study of convex measures as well as the relationships between the Brunn-Minkowski theory and the Information theory. I pursue the works by Costa and Cover who highlighted similarities between two fundamentals inequalities in the Brunn-Minkowski theory and in the Information theory. Starting with these similarities, they conjectured, as an analogue of the concavity of entropy power, that the n-th root of the parallel volume of every compact subset of $R^n$ is concave, and I give a complete answer to this conjecture. On the other hand, I study the convex measures defined by Borell and I established for these measures a refined inequality of the Brunn-Minkowski type if restricted to convex symmetric sets. This thesis is split in four parts. First, I recall some basic facts. In a second part, I prove the validity of the conjecture of Costa-Cover under special conditions and I show that the conjecture is false in such a generality by giving explicit counterexamples. In a third part, I extend the positive results of this conjecture by extending the notion of the classical volume and by establishing functional versions. Finally, I generalize recent works of Gardner and Zvavitch by improving the concavity of convex measures under different kind of hypothesis such as symmetries

Cette thèse est divisée en trois parties. Les deux premieres sont constituées chacune d'articles soumis disponibles sur arXiv, respectivement "More on functional and quantitative versions of the isoperimetric inequality" et "Dimensional transport inequalities and Brascamp-Lieb inequalities" alors que la dernière est constituée de remarques sur l'isopérimétrie. Nous nous intéressons dans un premier temps à une version fonctionnelle de l'inégalité isopérimétrique généralisant les versions ensemblistes et fonctionnelles classiques. Dans ce même article, nous donnons une version quantitative de l'inégalité isopérimétrique avec un reste faisant intervenir la distance de Wasserstein. Puis, nous étudions dans "Dimensional transport inequalities and Brascamp-Lieb inequalities" des inégalités de transport pour les mesures convexes. La lin\'earisation de ces inégalités de transport redonnent les inégalités de Brascamp-Lieb dimensionnelles. Nous en donnons aussi une forme quantitative. Enfin, dans un troisième temps, nous étudions les inégalités isopérimétriques avec une fonction poids pour les mesures convexes. Nous traitons le cas de la dimension 1 en montrant qu'une constante de Cheeger existe et nous en donnons une estimation. / This thesis is divided in three parts. The two first are constituted by submitted papers available in arXiv, respectively "More on functional and quantitative versions of the isoperimetric inequality" and "Dimensional transport inequalities and Brascamp-Lieb inequalities" whereas the last chapter is dedicated to remarks on isoperimetry. In the first paper, we are interested in a functional version of the isoperimetric inequality which generalizes the version for sets and the classical functional ones. We also give a quantitative version of the isoperimetric inequality with a remainder term involving Wasserstein's distance. In the second one, we study transport inequalities for convex measures. Linearization of our transport inequalities retrieve the dimensional forms of Brascamp-Lieb inequalities. We also give a quantitative forms of these inequalities. Finally, we investigate weighted isoperimetric inequalities for convex measures. We treat the case of dimension 1. We note that the associated Cheeger constant exists et we give an estimation of this constant.