Pour bien comprendre les orientations suivies dans ce mémoire, il convient de replacer les travaux présentés dans leur contexte historique. Au commencement de ce travail, au milieu des années 90, il y eut le projet de navette européenne Hermès et les problèmes associés de réentrée dans la haute atmosphère qui m'orientèrent vers l'étude des modèles cinétiques et leurs simulations numériques par les méthodes de type Monte Carlo. Malheureusement, le lancement de la fusée Ariane 5, réalisé en 1997, est à ce jour le dernier grand projet spatial européen. A la fin des années 90, avec l'essor des moyens informatiques, de nouvelles perspectives virent le jour dans les bureaux d'études d'ingénieurs: la possibilité de lancer une boucle d'optimisation en arrière plan de simulations complexes 3D: cette nouvelle voie me redirigea alors vers l'étude et l'amélioration des méthodes d'optimisation de type Algorithmes Génétiques pour toutes sortes d'applications: optimisation du Cx d'automobiles, optimisation du rendement de réacteurs d'avions, etc... Le même type de problèmes d'optimisation s'est ensuite retrouvé dans le domaine médical et a attiré mon attention depuis mon intégration au sein de l'équipe REO en 2004: optimisation de dispositifs médicaux comme les stents ou les pacemakers, identification de paramètres de modèles numériques d'écoulements sanguins.<br />La première partie de ce mémoire est consacrée à des travaux sur le transport de particules dans le prolongement de ma thèse soutenue en 1995: étude du libre parcours moyen de particules dans un réseau d'obstacles périodiques, trajectoires de particules dans un écoulement fluide turbulent. L'application visée dans cette dernière étude consistait à estimer le dépôt d'alumine dans le fond arrière du propulseur à poudre de la fusée Ariane 5. La seconde partie consiste en la présentation des méthodes d'optimisation hybrides et des principes d'évaluations approchées ayant permis d'améliorer les performances des méthodes de type Algorithmes Génétiques. La troisième partie présente un certain nombre d'application des méthodes précédentes à des problèmes d'optimisation ayant pour point commun leur caractère global ainsi que la présence de contraintes s'exprimant sous la forme d'EDO ou d'EDP. Chacun de ces problèmes est par ailleurs issu d'une problématique d'ingénierie ou médicale.

La présente thèse traite du test des circuits imprimes nus en général et plus particulièrement de leur test électrique. L'apparition de la technologie de montage en surface, qui représenté aujourd'hui plus de 50% de la production électronique mondiale contre 10% en 1984, pose le probleme de l'augmentation de la densité des conducteurs sur les circuits imprimes et ce faisant, de leur testabilité. Certaines cartes électroniques sont aujourd'hui dessinées en classe 6 (100 m de largeur de piste pour les conducteurs, séparés par un isolement de 100 m). Leur densité en terme de nombre de composants au dm#2 s'est vue multipliée par 8 en moins de 10 ans. Une des nombreuses conséquences de ce bouleversement a été la difficulté croissante, pour aboutir a l'impossibilité de tester, avec les moyens usuels, les circuits imprimes nus les plus complexes mais aussi des circuits imprimes tout a fait standards, en dépit de la systématique de test a chaque étape de la fabrication d'un produit. A titre d'exemple, le marche demande aujourd'hui un accès haute resolution a 8 mil (0.200 mm) alors que les meilleurs systèmes ne peuvent offrir en standard que 25 mil (0.635 mm) et exceptionnellement 0.5 mm. L'auteur s'est donc penche sur ces problèmes, en concertation étroite avec les professionnels du domaine. Ses travaux l'ont conduit a proposer diverses solutions (définition théorique du point de test, accès haute resolution a 8 mil (par utilisation d'élastomères composites a conduction anisotrope)), développement de logiciels d'interfacage avec les équipements de production, diminution importante du cout du testeur lui-même, etc., qui ont été validées industriellement, la juxtaposition de ces solutions constituant une réponse globale au test des circuits imprimes nus d'aujourd'hui et de demain

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L'architecture massivement parallèle étudiée dans cette thèse tente d'associer un fonctionnement de type mimd a des unités de calcul de petite taille, contrairement a ce qui se fait traditionnellement, afin de rendre possible la réalisation de machines de très grande échelle. Elle se situe dans la continuité des machines de type réseau cellulaire étudiées au sein du groupe circuits du LGI (asynchrones, topologie en grille 2d, communication par passage de message) mais dans une optique non dédiée. Cette vocation généraliste pose le probleme du dimensionnement relatif des éléments (processeur, routeur, mémoire) qui doit concilier économie et fonctionnalité. A la lumière d'une approche expérimentale par simulations, le mécanisme de transfert de message parallèle utilise jusqu'alors apparait comme surdimensionne et trop exigeant d'un point de vue connectique. Des solutions plus réalistes (wormhole multiplexe, bus intra-chip) sont présentées et montrées comme suffisamment puissantes. L'étude d'un certain nombre de programmes d'exemples a permis d'une part d'améliorer de façon significative le jeu d'instructions et de valider un ensemble de primitives de communication simples, d'autre part de montrer que l'implémentation d'algorithmes de natures très variées était possible

Dans ce travail de thèse sont étudiés des problèmes mathématiques (théorie et approximation) issus de la théorie de la dynamique des gaz compressibles et modélisés par les équations d'Euler. L'approximation numérique de ces problèmes physiques a nécessite une étude détaillée de quelques problèmes de conditions aux limites. Les approximations numériques obtenues sont basées sur la methode des volumes finis, qui nous a semble la mieux adaptée pour la discrétisation des systèmes hyperboliques de lois de conservation en général. La convergence de la methode des volumes finis est obtenue pour les problèmes de lois de conservation scalaires avec des conditions aux limites, a l'aide d'unicité dans l'espace des solutions mesures

Le travail présente dans cette thèse est centre sur le découplage par blocs des systèmes linéaires multivariables. On résout le probleme du découplage par blocs a l'aide d'un retour d'état dynamique non régulier (u=f(s)gv, g étant éventuellement non régulière). On montre que le probleme est soluble si le système a découpler possédé suffisamment d'entrées. L'aspect stabilité est aussi étudié; il est montre que quand le découplage est possible, il est possible avec stabilité. Nous étudions les solutions du découplage par blocs par precompensation de degré de McMillan minimal et de structure infinie minimale. A cette fin, deux invariants par bouclage sont introduits. Ils sont associes au même bloc du système découplé. Dans les deux cas, avec et sans stabilité, il est montre que les systèmes découplés minimaux que l'on obtient par retour d'état dynamique (quand c'est possible) sont les mêmes que ceux obtenus par precompensation

Les maillages polygonaux sont des représentations géométriques de plus en plus utilisées pour encoder des formes dans un ordinateur, en raison de leur versatilité, et de leur compatibilité avec les dispositifs d'acquisition 3D. Dans le cadre de cette thèse d'habilitation, nous nous proposons d'étudier différentes maniérés de discrétiser des équations aux dérivées partielles sur ces maillages, ainsi que des applications aux domaines du plaquage de textures, de la conversion entre maillages et Splines, de la visualisation scientifique et de la simulation de la lumière.

Cette thèse présente Cabri-géomètre, un logiciel d'aide à l'enseignement de la géométrie. Cabri-géomètre est un cahier de brouillon interactif, un micromonde qui permet de construire et d'explorer les figures de la géométrie euclidienne plane. Il est notamment possible de modifier la position des objets dits quelconques et de voir évoluer la figure en temps réel. Toutes les actions sur la figure se font par manipulation directe (en les désignant avec une souris) des objets impliques. Le terme de micromonde recouvre les environnements d'apprentissage dans lesquels l'apprenant construit lui-même ses connaissances en expérimentant et en étudiant les phénomènes du domaine. Dans une première partie, nous présentons quelques généralités sur l'enseignement intelligemment assiste par ordinateur, les tendances de recherche et la place de cabri-géomètre sur l'éventail des réalisations actuelles. Dans une deuxième partie, nous exposons les spécifications de ce micromonde en insistant notamment sur les problèmes rencontres lors de la définition des interfaces et de la représentation informatique de la structure logique des figures de géométrie

Étude de la représentation, la structuration et l'utilisation de connaissances dans le cadre d'un projet de recherche en synthèse déductive de programmes. Les connaissances sont considérées comme des sous ensembles finis d'une théorie du premier ordre. Une attention particulière est prêtée au problème du guidage de l'utilisation des connaissances en synthèse de programmes

Présentation d'une approche déductive basée sur l'instantiation progressive de schémas de programmes fonctionnels. Un système formel de preuve est décrit dans lequel le lien entre schémas de programmes et schémas de propriétés est exhibe. La complétude relative et la correction de ce système sont prouvées notamment pour les fonctions partiellement définies. Des stratégies, guidées par l'utilisateur, sont ensuite proposées qui permettent de caractériser les propriétés nécessaires, propres à chaque schema, en termes de recherche de préconditions