This thesis deals with requirements engineering (RE). RE characterizes the process leading to consistent set of specifications about some product. We have identified three distinct phases in RE process: requirements modelling, inconsistency management and requirements distribution. In the modelling phase, we have used CO, a logic of preferences, which has allowed us to express each agent's requirements in an ordonned way, but also domain constraints and complex normative sentences. We have then defined the notion of consistency between those three notions. Concerning the possible conflicts between requirements emitted by different agents, we have developped MF, a modal logic allowing to reason on belief bases obtained by majority merging. We have also developped Prolog automatic prover for MF. We have then shown that our approach allows to reason on ordonned or unordonned requirements sets. Finally, we have proposed to include in the RE process a distribution phase. The requirements are distributed among a set of executive agents. We have defined a simple model of agency from which we can derive the agent's goals. We have then extended this approach to multiagents systems and defined a distribution model based on a central entity controlling the distribution process.

De par leur ratio résistance/poids très avantageux, les matériaux composites trouvent de plus en plus d’applications notamment, dans le domaine aéronautique. Or la sensibilité des multicouches aux délaminages limite leur usage principalement à des parties non structurelles. Pour éviter ce problème et étendre le domaine d’application des matériaux composites, les tissés interlock ont été développés ; leur tissage « dans l’épaisseur » donne à ces matériaux une meilleure tolérance aux dommages et leur ouvre des applications telles que les aubes de soufflantes de ré-acteurs d’avions. De plus, le procédé R.T.M. utilisé dans ce cas permet de produire à moindre coût des pièces de géométrie complexe. Dans ce contexte, il est capital de bien connaître les propriétés des pièces finies, que ce soit du point de vue du comportement dynamique ou de la tenue à l’impact. La simulation du formage des renforts 3D présente donc un intérêt majeur connaissant l’influence des directions de mèches sur le propriétés de la pièce finie. Dans ce travail de recherche, nous introduisons un élément fini Lagrangien, semi discret permettant de simuler la mise en forme de préformes interlocks. Deux modèles sont considérés pour prendre en compte l’intégralité du comportement ; la tension dans les mèches est modélisée de manière discrète alors que les autres contributions le sont par un modèle continu. L’autre volet de ce travail est consacré à la caractérisation expérimentale de ces matériaux en traction, compression et cisaillement. Puis à l’identification du modèle. L’élément, implémenté et validé dans un code de calcul en dynamique explicite développé au laboratoire, permet alors des simulations de mise en forme validées par l’expérience.

L'impulsion est une phase déterminante de la performance sportive. Ce travail s'intéresse ainsi à la mesure indirecte par l'acquisition de mouvements, des forces mises en jeu lors de la phase de contact avec le sol. Cette mesure fait généralement intervenir les tables anthropométriques basées sur des moyennes. Ce travail cherche à individualiser les paramètres segmentaires plutôt que d'utiliser ces tables. La résultante des forces ainsi déterminée est modélisée par des splines cubiques permettant la comparaison de son évolution. Pour cela, on utilise des paramètres qui prennent en compte la forme de la courbe. Ces deux techniques sont utilisées pour permettre la simulation de nouvelles impulsions. Cette simulation repose sur l'adaptation de nouveaux mouvements à partir d'impulsions déjà acquises. Les points caractéristiques qui modélisent l'impulsion sont alors optimisés pour adapter la performance à de nouvelles contraintes.

On ne peut pas reproduire l'expérience d'une épidémie à l'échelle d'un pays ou d'une région. Or, en l'absence d'expérience reproductible, la notion usuelle de " validation " de modèle qui consiste à tester si le modèle A* d'un système A permet de reproduire le comportement de A, n'a aucun sens statistique.Marvin Minsky donne la définition suivante de ce qu'est un modèle: Pour un observateur B, un objet A* est un modèle d'un objet A s'il permet à B de répondre à une question qu'il se pose sur A. Nous appelons triade de Minsky, l'ensemble des trois objets A, B et A*. Nous proposons d'utiliser la Théorie de la Modélisation et de la Simulation (TMS) pour modéliser et simuler la triade de Minsky. Cela nous permet de modéliser la triade vue comme un système dynamique composée des objets A, B et A*. Nous pouvons ainsi nous interroger sur l'utilisation d'un modèle A* par un utilisateur B et sur l'impact que cette utilisation a sur la trajectoire du système A.Nous appliquons ce cadre à une triade de Minsky empruntée à notre contexte d'étude. Il s'agit d'un cas d'école où une épidémie (l'objet A) est observée et contrôlée par un système de surveillance et de contrôle (l'observateur B) et où un modèle épidémiologique (A*) est utilisé pour évaluer les mesures de contrôle.

Résoudre des problèmes d'optimisation est un point clé dans l'amélioration constante de la productivité des entreprises. Quand les méthodes traditionnelles échouent, il devient alors naturel de se tourner vers des techniques de résolution approchée. Les métaheuristiques jouent, aujourd'hui, un rôle primordial dans la résolution des problèmes d'optimisation. Ces techniques sont devenues, en quelques années, des outils incoutournables et performants. Dans cette synthèse, nous présentons un panorama des métaheuristiques classiques (méthodes de descente, recuit simulé, recherche tabou, algorithmes génétiques), de certaines moins connues (recherche à voisinages variables, GRASP, iterated local search, guided local search, colonies de fourmis) et de techniques avancées (algorithmes mémétiques, scatter search, GA|PM). Pour toutes ces méthodes, nous analysons les facteurs d'intensification et de diversification présents, les particularités de chacune d'elle et notre retour d'expérience sur les applications que nous avons traités. De cette analyse, nous pouvons proposer ce que sont, selon nous, les caractéristiques indispensables à une bonne métaheuristique.

Avec l'expansion de l'informatique dans tous les domaines de la vie courante, les interactions avec des agents virtuels sont devenues courantes. Par ailleurs, nous savons que les émotions influencent les interactions entre individus. Dans cette thèse, nous nous plaçons dans le cas de la marche expressive non contrainte pour étudier, dans un premier temps, l'influence des émotions sur les interactions entre deux marcheurs réels. Puis, dans un deuxième temps, nous nous intéressons aux interactions entre un marcheur expressif virtuel et un sujet réel. La première étape de ce travail a consisté à concevoir et valider un protocole expérimental permettant l'analyse de marches expressives non contraintes. Nous avons ainsi capturé les mouvements de deux acteurs dans des tâches de marche seul ou en groupe. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié les données de marche en groupe afin de mettre en évidence l'émergence d'un comportement de synchronisation entre les marcheurs de type meneur-suiveur. Nous avons également montré que les caractéristiques des émotions (comme le dialogue par exemple) peuvent avoir une influence sur cette synchronisation. Enfin, dans la troisième et dernière partie de cette thèse, nous avons étudié l'influence des émotions sur les interactions entre un humain virtuel et un humain réel. Pour cela, nous avons adopté une démarche en trois étapes : conception et analyse d'une base de données de marches expressives entre deux acteurs réels en ligne droite ; validation de la base de données par une étude en perception ; animation d'un humain virtuel grâce aux données de la base de données puis analyse de la marche entre des sujets réels et l'humain virtuel. Les résultats obtenus ont montré une forte similarité entre les deux situations.

Les convertisseurs de puissance structurés autour de puces de puissance (IGBT, MOSFET, diodes, ...) sont de plus en plus sollicités dans les systèmes de transport, du ferroviaire à l'aéronautique, en passant par l'automobile. Dans toutes ces applications, la fiabilité des composants constitue encore un point critique. C'est notamment le cas dans la chaîne de traction de véhicules électriques (VE) et hybrides (VH, où les puces sont souvent exposées à de fortes contraintes électriques, thermiques et mécaniques pouvant conduire à la défaillance. Dans ce contexte, l'amélioration des connaissances sur les effets des dégradations des composants semi-conducteurs de puissance et leurs assemblages dus au stress électrothermiques et thermomécaniques est incontournable. En particulier sur la puce semi-conductrice elle-même, siège d'interactions physiques importantes, et en son voisinage immédiat. Les objectifs de la thèse sont de mettre en lumière les stress électro-thermiques et mécaniques dans les puces et leurs effets sur la puce et son voisinage immédiat et à évaluer les effets de dégradations à l'aide de modèles distribués. Les travaux comportent ainsi deux volets. Un volet expérimental original visant la caractérisation électrothermique de puce de puissance (IGBT et diode) sur la base de micro-sections. La piste suivie par cette approche devrait permettre de rendre possible la caractérisation d'un certain nombre de grandeurs physiques (thermiques, électriques et mécaniques) sur les tranches sectionnées des puces sous polarisation (en statique, voire en dynamique) et ainsi contribuer à l'amélioration des connaissances de leur comportement. Ainsi, des cartographies de distributions verticales de température de puce IGBT et diode et de contraintes mécaniques sont présentées. C'est à notre connaissance une voie originale qui devrait permettre de d’ouvrir un large champ d'investigation dans le domaine de la puissance.Le second volet est théorique et consiste à mettre en place un modèle électrothermique distribué de puce IGBT. Cette modélisation comme nous l'envisageons implique de coupler dans un unique environnement (Simplorer) une composante thermique et une composant électrique. Le développement choisi passe par l'utilisation de modèle physique d'IGBT tels que celui de Hefner. Ce modèle est ensuite appliqué pour étudier le rôle et les effets du vieillissement de la métallisation de puce lors de régimes électriques extrêmes répétitifs tels que les courts-circuits. Un aspect original du travail est la démonstration par analyse numérique du mode de défaillance par latch-up dynamique à l'instant de la commande d'ouverture du courant de court-circuit. Ce phénomène bien qu'ayant été observé lors de vieillissement d'IGBT par répétition de courts-circuits n'avait à notre connaissance pas encore été simulé. La modélisation distribuée de la puce et la simulation du phénomène nous a ainsi permis de vérifier certaines hypothèses. / Power modules, organized around power chips (IGBT, MOSFET, diodes, …), are increasingly needed for transportations systems such a rail, aeronautics and automobile. In all these application, power devices reliability is still a critical point. This is particularly the case in the powertrain of hybrid or electric vehicle in which power chips are often subjected to very high electrical and thermal stress levels such as hybrid or electric vehicle, power devices are subjected to very high electrical, thermal and mechanical stress levels which may affect their reliability.Thus, the ability to analyze the coupled phenomena and to accurately predict degradation mechanisms in power semiconductors and their effects due to electro-thermal and thermo-mechanical stress is essential. Especially on the semiconductor chip where significant physical interactions occur and its immediate vicinity. The aim of this work is to highlight the electro-mechanical and thermal stress and their effects on the semiconductor chip and its immediate vicinity, by evaluating the effects of damage using distributed models. This work consists of two parts :An original experimental approach concerning the elctro-thermal characterization of cross section power chips (IGBT and diodes). In this approach, it is exposed for the first time, an original way to characterize vertical thermal distributions inside high power silicon devices under forward bias. Thus, the vertical mapping of temperature and mechanical stress of IGBT and diode chip are presented. The impact of this work that is opens a wide field of investigations in high power semiconductor devices. The second part is theoretical and aims to implementing a distributed electro-thermal model of IGBT chip.The modeling strategy consists on a discretization of the power semiconductor chip in macro-cells with a distributed electro-thermal behavior over the chip area. In case of the IGBT devices each macro-cell is governed by the Hefner model and electrically linked by their terminals. Temperature variable used in these macro-cells are obtained by a nodal 3D-RC thermal model. This allows the distributed electro-thermal problem to be solved homogeneously and simultaneously by a circuit solver such as Simplorer. The aim of this model is to allow the accurate analysis of some effects ine the electrical and thermal coupling over the chip. Especially, this model should allow explaining some effects such as the contacts position over the die metallization and the ageing of the emitter metallization of the chip. In a first step, the model is used to clarify how the current and the temperature map are distributed over the chip according to the relative positions between cells and wire bond contacts on the top-metal during short-circuit operation. In a second step, we will show how dynamic latch-up failures may occur when trying to turn-off a short circuit process.

Les systèmes envisagés par les sciences du vivant (génétique, agronomie, écologie etc.) sont pour la plupart des systèmes complexes. Depuis les années 1960, l'informatique permet aux équipes de recherche de représenter les systèmes qu'elles étudient sous la forme de programmes de simulation numérique. L'idée de réutiliser les programmes et de les assembler a donné naissance aux plateformes logicielles. Pour l'agronomie, l'enjeu des plateformes est de répondre aux questions posées par le Développement Durable impliquant durabilité écologique, viabilité économique et équité sociale. La thèse traite de questions sémantiques générées par l'assemblage de programmes. Pour notre étude, nous avons mis au point une trame d'analyse originale établie sur la base de travaux en cybernétique, ingénierie logicielle et intelligence artificielle. La trame considère les niveaux morphologique, syntaxique et sémantique des langages d'assemblage. Au travers de l'analyse d'exemples (MODCOM, OpenMI, VLE, APES, DSSAT et SEAMLESS-IF), nous montrons que les règles syntaxiques inhérentes aux langages d'assemblages limitent leur aptitude à représenter les systèmes complexes. Nous montrons aussi que l'efficience des métadonnées et ontologies, destinées à faire coïncider les entrées / sorties des programmes, dépend des aspects implicites ayant prévalu à la représentation des systèmes. Afin d'accéder à l'implicite, nous proposons de décrire le contenu du programme de façon formelle. Un modèle de description a été établi à partir de la linguistique pragmatique et de travaux en morphosyntaxe. L'interrogation partielle en mode direct permet de conférer une structure de description détaillée, basée sur les sept pronoms et adverbes que propose la langue française. Ce travail débouche sur la proposition d'un langage déclaratif de description de systèmes complexes.

Les avancées scientifiques et technologiques en matière de stockage d'énergie ont permis le développement d'appareils mobiles énergétiquement autonomes, tels que les smartphones et les véhicules électriques (EVs). Dans ces dispositifs, l'énergie est habituellement stockée sous forme électrochimique, souvent dans des batteries au lithium.Par rapport aux batteries au plomb classiques, les piles au lithium ont une densité d'énergie élevée, un faible taux d'auto-décharge et sont plus respectueuses de l'environnement. Cependant, ces batteries doivent être couplées avec des systèmes électroniques de gestion des batteries (SGBs), chargés d'en assurer la performance etla sécurité. En effet, la performance du « pack » batterie peut être affectée par de multiples mécanismes liés, par exemple, au vieillissement, aux défauts ou aux conditions de fonctionnement et ayant pour impact une réduction importante de l'autonomie du système. Grâce à un contrôle approprié de la structure de la batterie, un SGB est capable de compenser certains de ces mécanismes. De même, d'un point de vue sécurité, un SGB peut aider à prévenir les incendies et d'autres risques en isolant les éléments défectueux du reste du pack.Le sujet de cette thèse porte sur le développement d'un SGB innovant et adaptatif capable de prendre en compte des attentes des utilisateurs en matière de performance et de sécurité. Le SGB proposé s'appuie sur un mécanisme décisionnel distribué basé sur le paradigme des systèmes multi-agents (SMA), dans lequel chaque cellule est considérée comme un agent. Le mécanisme décisionnel proposé repose sur une topologie de câblage dédiée associée à des stratégies de communication et de contrôle adaptées. L'approche proposée améliore l'adaptabilité, la résilience et les performances du système et permet la reconfiguration de la topologie du paquet pour isoler des cellules défectueuses et, le cas échéant, utiliser des cellules de rechange pour recréer une structure de paquets complète ou équilibrer l'énergie entre les cellules. Le SGB permet ainsi une meilleure tolérance aux pannes de l'ensemble, ainsi que l'augmentation de son endurance démontrant ainsi une performance plus élevée que celle obtenu par des SGB classiques.Afin d'évaluer la validité des travaux proposés, une plate-forme de co-simulation est développée afin de valider expérimentalement la solution proposée. Trois catégories des tests ont été réalisées pour valider la fonction d'équilibrage des cellules, la fonction de tolérance aux pannes, et l'intégration de ces deux fonctions dans un système unique. Les tests ont également été exécutés avec un pack batterie de grande taille afin d'évaluer l'évolutivité de l'approche. Les résultats des simulations montrent que la méthode proposée est opérationnelle et fonctionne comme prévu. Bien que les coûts attendus soient plus élevés que pour les méthodes traditionnelles, l'approche proposée pourrait être utilisée pour des applications spécifiques où une fiabilité et une performance élevées sont nécessaires, comme pour les applications militaires par exemple. / Progress in energy storage science and technology enables the development of mobile devices, such as smart-phones and electric vehicles (EVs). In these devices, energy is usually stored in electrochemical form, often in lithium-based batteries.Compared to classical lead-acid batteries, lithium batteries have a high-energy density, a low self-discharge rate and are environmental friendly. However, such batteries must be coupled with electronic Battery Management Systems (BMSs), aimed at ensuring the performance and the safety of the battery pack. The performance of the pack may be affected by multiple mechanisms, for example related to aging, faults, or operation conditions. Through appropriate control of the battery pack structure, a BMS is capable of compensating some of these mechanisms. Similarly, a BMS can help prevent fires and other risk hazards by isolating problematic portions of the pack.This thesis is concerned with the development of a novel and smart BMS, taking into account the concerns of users about performance and safety. The proposed BMS is made of distributed decision-making based on a multi-agent system, in which each cell is considered as an agent. A dedicated pack wiring topology is presented, together with the corresponding communication and control strategies. This approach improves the adaptability, resilience and performance of system, and enables the reconfiguration of the pack topology to either isolate cells and use spare cells to recreate a complete pack structure, or balance energy among cells. The BMS thus enables a better fault-tolerant operation of the pack, as well as increasing its endurance through a higher performance, compared to classical BMSs.In order to evaluate the validity of the proposed work, a co-simulation platform is developed to run multiple tests. Three categories of tests are used to validate the cell balancing function, the fault-tolerant control function, and the integration of both balancing and fault-tolerant functions in a single system. Tests are also run on a larger pack to evaluate the scalability of the approach. Simulation results show that the proposed method is operational and performs as expected. Although the expected costs are higher than those of traditional methods, the results of this work could benefit specific applications where high reliability and performance are required, such as military applications for instance.

Résumé : La thèse développe une contribution à la spécification, la modélisation et l'évaluation de mécanismes destinés à la fourniture de qualité de service dans les réseaux sans fil locaux et métropolitains. La première partie du travail concerne une modélisation en chaîne de Markov du protocole d'accès EDCA de IEEE 802.11e qui, par rapport aux modèles présents dans la littérature, ajoute des mécanismes du standard qui n'avaient pas été introduits (prise en compte explicite de la collision virtuelle) et corrige des erreurs de conception (prise en compte des périodes AIFS de la procédure de Backoff). Ce modèle a été rendu synthétique pour en faciliter l'usage (réductions réalisées à l'aide des règles de Beizer). Ce modèle a ensuite été utilisé pour définir un algorithme de contrôle d'admission hybride, intégrant dans son processus de décision un modèle analytique et des mesures de l'état du réseau. L'algorithme de contrôle d'admission ainsi développé a été en premier lieu validé puis comparé à d'autres algorithmes de contrôle d'admission par simulation sous ns-2. Notons aussi que nous avons proposé, une modification du comportement de EDCA face à une collision virtuelle assurant une meilleure équité aux catégories d'accès. Cette modification a été évaluée à l'aide du modèle. Une deuxième partie du travail consiste en la proposition pour WiMAX d'une architecture de gestion de bande passante pouvant fournir des garanties de qualité de service. Cette architecture se compose de trois parties interagissantes : 1- une gestion de la bande passante sous WiMAX assimilée à une classe de serveurs dite classe des serveurs latence-débit, 2- un mécanisme de requête-réponse de bande passante agrégée simplifiant la gestion de bande passante et la rendant plus flexible, 3- un protocole de contrôle d'admission associé à l'architecture et qui en garantit le bon fonctionnement. L'architecture ainsi conçue s'inscrit dans une prospective de réseaux hétérogènes sans fil (réseaux métropolitain WiMAX connectant entre eux et à Internet des réseaux locaux WiFi). C'est dans cette optique que s'inscrira la suite de notre travail. Elle consistera en la combinaison des mécanismes que nous proposons afin de fournir une solution complète de qualité de service pour des réseaux hétérogènes sans fil.