L’industrie du transport aérien offre un service de transport pour le grand public dans le but de permettre le commerce, les affaires et les voyages d'agrément. Pour fournir un transport aérien sûr et précis, la gestion du trafic aérien (ATM, Air Traffic Management) tend à une gestion dynamique et intégrée de la sécurité de l’espace aérien grâce à la fourniture d'équipements et de services sans couture (seamless) en collaboration avec toutes les parties (ICAO 2005). En tant qu’élément clé de l'ATM, le contrôleur du trafic aérien est étroitement lié à la sécurité et à l'efficacité du système. Depuis 1960 (Davis, Danaher et al. 1963), il y a des efforts en cours pour étudier les facteurs humains dans le système ATM, ce qui contribue à notre compréhension des activités de contrôleurs aériens. Cette thèse portera sur l'analyse empirique de la dynamique des contrôleurs aériens d'un point de vue « système complexe » en explorant les caractéristiques temporelles et spatiales de leurs activités de communication ainsi que leurs fluctuations / The automation systems have been prompting the improvement of capability of the Air Traffic Management (ATM) system. However, there remains substantial debate over the role of air traffic controller (ATCO), in particular, controller's activities that are closely related to the operation safety in both current ATM system and future ATM system. As a matter of fact, researchers and operational experts have long been sought the way to measure and predict controllers’ activities. With a few exception, most of existing works are incapable of predicting controllers’ activities correctly. The difficulty roots in the inadequate knowledge of the dynamics of air traffic controllers. In the context of transforming of the ATM system, there is a need for a generalized description on air traffic controllers’ activities. Recent human dynamics research has unmasked astonishing statistical characteristics in human activities which indicate there might exist a universal law that governs human activities. Building upon the previous research on controllers, this thesis analyzes air traffic controllers’ dynamics from human dynamics perspective using a complex system approach

Le rôle macroéconomique des PME dans de nombreux pays n'est plus à démontrer. Malgré leur place stratégique dans le tissu économique, les PME restent vulnérables surtout lorsqu'elles sont jeunes. Le thème de leur défaillance a trop souvent été abordé sous un angle monodisciplinaire. Notre recherche vise à élargir le débat en adoptant une approche pluridisciplinaire. De manière plus spécifique, elle se propose d'identifier les déterminants économiques, financiers, stratégiques, organisationnels et managériaux de la défaillance des PME belges. Ce choix a le mérite de transcender les lectures unidirectionnelles traditionnelles de ce phénomène économique très complexe, rarement mono-causal. La recherche présente d'abord les fondements théoriques de la défaillance d'entreprise, ensuite les démarches méthodologiques utilisées (analyse factorielle, tests non paramétriques, analyse des données de survie et modélisation stochastique) et enfin l'analyse des résultats. Il ressort de notre étude que les avantages financiers octroyés par les autorités publiques et l'instabilité du personnel ne sont pas des facteurs déterminants dans les trois années qui précèdent la faillite. La dégradation du BFR ne devient manifeste que deux ans avant l'échéance fatale. Par contre, les paramètres les plus discriminants entre les entreprises faillies et les autres sont la qualité de l'information comptable, la rapidité de la communication financière, le taux profit, la taille du conseil d'administration, la productivité du capital humain, le délai clients, la pression des obligations à court terme, les ratios EBE/CA et BFR/CA. Par ailleurs, le risque relatif de défaillance d'une PME saine par rapport à une autre qui connaît des problèmes de rentabilité, de trésorerie ou les deux est estimé par la méthode des données de survie. Cet outil met également en évidence l'importance de ces deux paramètres financiers. L'ensemble de ces résultats nous a permis de concevoir un modèle prévisionnel de la défaillance basé sur la modélisation stochastique du bilan. Les probabilités d'insolvabilité, calculées pour deux horizons temporels (T=3 ans et T=infini), donnent des taux de classification égaux ou supérieurs à ceux obtenus par des techniques concurrentes comme l'analyse discriminante. La recherche s'achève par la mise en évidence des perspectives théoriques et empiriques.

Despite the promising future of peptides in the development of biotechnologies, today available modelling methods for the peptide design are not numerous. Nevertheless, more and more pharmaceutical companies try to overcome the relative scarceness of new medicinal molecules by using peptides as therapeutic agents, or even as tool to conceive new small molecules. Thus peptide modelling deserves our attention. The first point in this work relates to in silico modelling of a target complementary peptides. The PepDesign method has been developed based on a series of pre-existing tools at the CBMN. It enables to short-circuit the disadvantages of rare existing experimental and in silico strategies, such as the screening of peptides libraries which is expensive and requires a big number of biological tries or molecular dynamics which are time consuming and therefore poorly compatible with economic requirements of pharmaceutical industries. PepDesign has been applied successfully for the design of an anti Aβ29-42 peptide. The second aspect reported in this thesis is related to the in silico prediction of peptide structures. As we know, the function of peptides, such as the function of proteins, is closely linked to their structures. Only two in silico methods for structure determination of peptides were available. Our laboratory has developed an innovative algorithm based on a Boltzmann-stochastic procedure which was used for two applications. In the first one we tested the structural polymorphism of cell penetrating peptides (CPP) and demonstrated that this polymorphism is mandatory for CPP internalisation capacity. In a second application, we proposed a 3D model of topology for the hydrophobic segment of DGKε, a protein with an unknown structure. Les peptides, malgré quils soient des molécules davenir pour le développement des biotechnologies sont à ce jour le parent pauvre au niveau des méthodes de modélisation disponibles. Pourtant, de plus en plus de sociétés pharmaceutiques tentent de contrecarrer la pénurie relative en nouvelles molécules médicamenteuses en utilisant des peptides comme agents thérapeutiques, voire comme outils de conception de nouvelles petites molécules. Il sagit donc dun domaine qui mérite lattention des chercheurs et en particulier des « modélisateurs ». Le premier aspect abordé dans ce travail se rapporte à la modélisation in silico de peptides complémentaires à une cible. A cet effet, la méthode PepDesign, qui sappuie sur une série doutils préexistants au CBMN, a été développée. Elle permet de contourner les désavantages des quelques stratégies existantes à ce jour, telles que le screening de banques de peptides qui est onéreux et nécessite un grand nombre dessais biologiques ou la dynamique moléculaire qui est très consommatrice en temps et donc peu compatible avec les exigences économiques de lindustrie pharmaceutique. La méthode PepDesign a été appliquée avec succès à la conception dun peptide anti Aβ29-42. Le second aspect rapporté dans cette thèse est relatif à la prédiction in silico de la structure des peptides. On le sait, la fonction des peptides, comme celle des protéines, est intimement liée à leur structure. En dépit de cela seulement deux méthodes non expérimentales de détermination structurale des peptides étaient accessibles récemment. Notre laboratoire a développé une méthode innovante basée sur une procédure de type Boltzmann-stochastique qui a été utilisée pour deux applications. Dans la première nous avons vérifié lhypothèse selon laquelle le polymorphisme structural des peptides vecteurs (cell penetrating peptides) est un critère nécessaire pour leur capacité dinternalisation. Dans la seconde application, nous avons proposé un modèle de topologie pour le segment hydrophobe de DGKε, une protéine de structure inconnue à ce jour.

Actuellement la connaissance objectif de dispositifs magnétomécaniques est achevée par diverses approches complémentaires . D'une part l'approche physique avec ses formulations mathématiques des forces magnétiques. D'autre part, les approches multiphysiques afin d'aboutir à une connaissance plus fine, et plus réelle, des phénomènes physiques associés aux interactions qui agissent dans le dispositifs. Et finalement, l'approche interdisciplinaire qui tiendrait en compte le cycle de vie du produit, l'éco-conception. Une conception d'un micromoteur ultra rapide à aimantation induite et flux axial est présentée dans ce mémoire avec l'approche physique montrant les limites de celle-ci . Partant donc de l'approche physique, une nouvelle méthode tensorielle générale est développée comme apport à une modélisation multiphysique de dispositifs magnétomécaniques, regroupant ainsi les diverses formulations numériques de forces magnétiques. Une caractérisation du nouveau tenseur est présentée et appliquée pour le calcul des forces sur des milieux en contact. / Currently the goal of knowledge magnetomechanical devices is completed by means of several complementary approaches. On one hand the physical approach with mathematical formulations of magnetic forces. On the other hand, multiphysics approaches to achieve a deeper insight and more real, physical phenomena associated with interactions that act in the devices. And finally, the interdisciplinary approach that takes into account the lifecycle of the product, so called eco-design. A design of a ultra fast micromotor with induced magnetization and axial flux is presented in this paper with the physical approach showing the restrictions thereof. Accordingly therefore, the physical approach, a new tensor method is developed as a general contribution to a multiphysics modeling of magnetomechanical devices, bringing together the various numerical formulations of magnetic forces. A characterization of the new tensor is presented and applied to calculate the forces on bodies in contact.

Le champ de glace nord de Patagonie (NPI) a connu des pertes de glace accélérées depuis le Petit Âge de Glace (PAG). Cette thèse évalue les conditions climatiques moyennes régnant en Patagonie, ainsi que les bilans de masse de surface et les flux de glace engendrés par la dynamique de la glace du NPI. En raison du manque de données disponibles, l’approche est principalement basée sur des modélisations physiques à la fois des conditions atmosphériques et de la dynamique de l’écoulement des glaciers.Dans un premier temps, la dynamique du glacier San Rafael (SRG) est modélisée à l’aide du modèle full-Stokes Elmer/Ice. Le modèle d’écoulement est initialisé et contraint à l’aide des données de vitesse de surface et d’altitude du lit rocheux. Le modèle est forcé en considérant diverses paramétrisations et scénarios d’évolution du bilan de masse de surface (BMS) avec l’altitude. Les modélisations visent à retrouver un accord entre bilan de masse total, BMS et dynamique de la glace. Les simulations montrent que les études précédentes ont systématiquement surévalué l’accumulation sur le plateau et à haute altitude. Le déséquilibre du glacier est principalement contrôlé par un flux de glace élevé (-0.83 +- 0.08 Gt/a) en comparaison du BMS légèrement positif (0.08 +- 0.06 Gt a-1). Nos modélisations permettent d’évaluer que les pertes de glace irréversibles pour le glacier (ou committed mass balance) seront en moyenne de 0.34 +- 0.03 Gt/a pour le prochain siècle. Cette valeur est la perte minimale attendue pour ce glacier en réponse au changement climatique futur.Dans un second temps, nous modélisons le BMS de SRG et de NPI à l’aide d’un modèle de circulation atmosphérique régionale, le modèle MAR. Le modèle est forcé par les reanalyses climatiques ERA-Interim et adapté de façon à reproduire l’accumulation mesurée sur le plateau. Une attention particulière est aussi portée aux valeurs d’ablation et d’albédo. Les températures et précipitations sont validées à l’aide de données provenant des vallées alentour. Entre 1980 et 2014, les valeurs de BMS intégrées à l’échelle du SRG et de NPI était de 0.86 Gt/a et -1.84 Gt/a, respectivement, associées à une forte variabilité interannuelle (de 1.4 Gt/a et 6.1 Gt/a respectivement). Cette variabilité dépend directement de celle des températures et des précipitations neigeuses en Patagonie. En raison de l’hypsometrie du SRG, de faibles variations de BMS autour de la ligne d’équilibre ont un impact très fort sur la valeur intégrée de BMS à l’échelle du glacier. Néanmoins, l’obtention de données in-situ d’accumulation est encore nécessaire pour réduire l’incertitude des valeurs de BMS. Ici, les BMS intégrés à l’échelle des trois plus gros glaciers à terminaison terrestre de NPI ont été validés à partir de bilans géodésiques. Ainsi, combinée aux pertes par vêlage, la valeur négative de BMS proposée pour NPI aurait permis la perte de masse du champ de glace depuis les années 80.Enfin, l’étude du bilan d’énergie de surface révèle que les variations d’albédo contrôlent celles du BMS, car il contrôle le rayonnement de courtes longueurs d’ondes et la fonte du glacier. Les variations d’albédo expliquent indirectement le lien existant entre température et fonte celui-ci étant conditionné par la phase des précipitations sur le plateau. Ainsi, les changements des précipitations neigeuses expliquent les variations de BMS, et nous supposons que les conditions climatiques ayant régné au PAG étaient plus humides et ont permis au glacier de se développer jusqu’à des altitudes trop faibles pour que les glaciers soient stables aujourd’hui.Cette thèse a ainsi permis d’évaluer les conditions atmosphériques régionales et de mieux contraindre la dynamique des glaciers et les valeurs de BMS du champ de glace NPI. Néanmoins, de nouvelles estimations sont à effectuer en zone d’accumulations de NPI pour contraindre encore le BMS et conclure définitivement sur les causes du recul de NPI depuis le PAG. / The Northern Patagonia Icefield (NPI) have been losing mass at an accelerated rate during the last decades compared to the mean losses recorded since the Little Ice Age. Here we look for accurate estimates of the mean climate variables, surface mass balance (SMB) and ice dynamics of NPI. Due to the lack of available data in the area, the approach is based on physical models for both the atmosphere and the ice dynamics, in order to properly attribute the components of the glacial mass budget (mass balance, surface mass balance and ice discharge).First, the San Rafael Glacier (SRG) ice dynamics are modelled using the full-Stokes model Elmer/Ice. The flow model is initialised and constrained using the most up-to-date observations of surface velocities and bedrock elevation. The model is forced with several parametrisations of thealtitudinal SMB distribution to obtain consistency between the changes in SMB and ice dynamics. We show that previous studies have proposed excessive accumulation values on the icefield plateau, and that SRG imbalance is largely controlled by a large ice discharge (-0.83 +- 0.08 Gt/a compared to a slightly positive glacier-wide SMB (0.08 +- 0.06 Gt/a). This allows for an estimation of a committed mass loss of 0.34 +- 0.03 Gt/a for the next century. This value likely constitutes a minimum wastage in the future global climate change situation.Second, we model the SMB of the SRG and the NPI using the regional circulation model MAR (Modèle Atmosphérique Regional). This model is forced by the ERA-Interim reanalysis outputs and adapted to accurately reproduce accumulation on the icefield. In addition to accumulation, attention is paid to estimating accurate ablation and albedo values on the plateau. The modelled temperature and precipitation are also validated using data from weather stations in the valleys around the icefield. For the period 1980-2014, the modelled mean SMB of the SRG and the NPI are 0.86 Gt/a and -1.84 Gt/a, respectively, with a large inter-annual variability of 1.4 Gt/a and 6.1 Gt/a, which is induced by temperature and snowfall variability. Due to the hypsometry of the SRG, small changes in the punctual SMB around the ELA have impacts over large areas and have significant consequences on the final glacier-wide SMB. However, in-situ data above the ELA are lacking, leading to important uncertainty in accumulation. Nevertheless, our SMB estimates for the 3 largest non-calving glaciers of the icefield are similar to mass balance values given by geodetic techniques. This validation shows that our estimate of SMB, which is the first negative proposed at the scale of NPI, is accurate. Combined with the ice discharge proposed in the first section of this study, this SMB could have contributed to the observed mass loss from the 1980s.Finally, the study of the surface energy balance given by MAR reveals the key role of the albedo and the shortwave radiation budget in the variations of the SMB. Albedo variations indirectly justify the existing correlations between temperature and melting as air temperature controls the phase of precipitation on the plateau. Thus, changes in solid precipitation explain most of the SMB variations. Consequently, past conditions with higher solid precipitation may have explained larger glaciers in Patagonia. The current instability is possibly a result from the location of glacier fronts which are well below the necessary altitude for equilibrium in the current icefield topography.This study allows us to conclude that well constrained atmospheric and ice dynamic modelling leads to SMB values which are in better agreement with the mass balance of the icefield. Nevertheless, new field data is necessary to better constrain SMB estimates of the SRG and the NPI in order to improve our understanding of past and future climate change impacts on these glaciers.

Mes travaux de recherche s'inscrivent dans le domaine de l'évaluation de la performance à partir des modèles d'entreprise. <br />La première originalité de ces travaux a été de considérer la performance à travers la notion d'indicateurs mesurant la performance a posteriori des systèmes en exploitation. <br />La seconde originalité a été de s'appuyer sur les modèles d'entreprise, et notamment le modèle GRAI et les modèles processus pour définir, implanter et agréger les indicateurs. <br />La première partie des travaux s'est orientée vers la définition de systèmes d'indicateur de référence a partir de modèles de référence définis dans des domaines tels que les entreprises en réseau, la production de masse personnalisée, les systèmes intégrés QSE. L'interopérabilité organisationnelle a également été considérée comme une performance pouvant être caractérisée à l'aide de graphes et mesurée entre deux systèmes.<br />Les travaux se sont aussi orientés vers l'analyse de la cohérence des éléments de pilotage d'un système par la formalisation et l'agrégation de la performance tant en exploitation qu'en phase de conception du système.<br />Les travaux futurs ont pour objectifs d'améliorer l'appropriation des systèmes d'indicateurs de performance par les futurs utilisateurs. Ces travaux s'orientent tout d'abord vers une intégration macroscopiques des méthodes existantes, puis vers l'interopérabilité systèmes d'indicateurs et des outils décisionnels support pour permettre la mesure de la performance globale et locale des entreprises en réseau et enfin vers la gestion de l'évolution des entreprises par les modèles basés sur la performance.

Ce mémoire résume sept ans d'activités de recherche, depuis l'obtention de mon titre de docteur de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées en 2004. Ces travaux se sont déroulés d'abord à l'ENPC et à l'Université de Padoue (Italie), ensuite au Commissariat pour l'Energie Atomique et, plus récemment, au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (aujourd'hui Institut Français des Sciences et Technologies des Transports de l'Aménagement et des Réseaux). Les travaux présentés dans ce mémoire couvrent plusieurs sujets relatifs aux phénomènes de transferts: on passe de la modélisation thermo-hydraulique (intégrée par les aspects mécaniques) des milieux poreux via une approche continue, à l'étude des foules humaines, où chaque individu est pris en examen via une approche discrète. Une attention particulière a été portée aux aspects numériques et chaque sujet est détaillé avec des considérations relatives à l'implémentation et aux algorithmes associés. Dans la démarche présentée, l'expérience en laboratoire joue aussi un rôle important et la symbiose qui existe entre expérience, théorie et numérique est mise en évidence.

L'augmentation de l'utilisation de l'Internet et des services de données motive l'évolution des réseaux cellulaires de troisième. Dans ce contexte, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) a été développé dans les releases 5 et 6 au sein de 3GPP pour poursuivre l'évolution du mode "paquet" de l'UMTS. Ce système utilise de nouvelles technologies telles que le Hybrid-ARQ (Automatic Repeat Request), la modulation adaptative et l'ordonnancement rapide (fast Scheduling) pour permettre de véhiculer des débits plus élevés sur l'interface radio et d'augmenter la capacité. Cette thèse se focalise sur l'analyse et la modélisation des interactions entre la couche MAC-hs de HSDPA et les autres couches (physique, transport). L'objectif est de trouver la configuration optimale de cette entité MAC-hs afin de réduire les interactions "négatives" entre-couches et optimiser les performances de HSDPA. Par conséquent, cette thèse fournit des études et des modélisations analytiques couvrant les aspects suivants: -Analyse et modélisation de l'impact du canal radio (shadowing, fast fading) sur les performances du système HSDPA dans le cas où plusieurs "schedulers" sont utilisés -Analyse et modélisation de l'effect des services "Circuit" de l'UMTS R99 sur les performances de HSDPA. -Modélisation de l'interaction entre le protocole TCP et l'entité MAC-hs. Une nouvelle stratégie d'ordonnancement est proposée afin d'améliorer les performances du système -Charactérisation de l'interaction entre MAc-hs et les services streaming. Une nouveau "scheduler" est proposé afin de garantir les contraintes sévères de QoS des services streaming sans trop perdre de capacité cellulaire.

Élaboration et caractérisation de polymères nanocharges / Elaboration and characterization of nanocharged polymers

Cette thèse est dédiée à la modélisation et à la compréhension du fonctionnement de dispositifs organiques et plus particulièrement des diodes organiques. Tout d'abord, nous avons modélisé et analysé les caractéristiques courant-tension en mode statique de dispositifs planaire (diodes) ou longitudinaux (barreaux résistifs) à base de TIPS-pentacene. Nous avons pu ainsi expliquer l'origine du redressement en courant pour ce type de dispositifs à base de semi-conducteur non-dopé. L'aspect dynamique a ensuite été pris en compte, avec la proposition d'un modèle numérique et d'un modèle analytique simplifié du comportement en temporel de la diode, ce qui a permis de déterminer quels sont les paramètres physiques impactant la fréquence de coupure. Enfin, compte tenu de l'intérêt grandissant des photodiodes organiques, nous nous intéresserons également dans la dernière partie à la modélisation de la diode sous flux lumineux, pour des applications en tant que cellules solaire ou des photodétecteurs. Nous étudierons dans cette dernière partie l'impact des paramètres électriques et optiques du dispositif (épaisseur, mobilité, taux de dissociation des excitons, indice optique, etc.) sur les courants d'obscurité et sous illumination, et donc les rendements de conversion. / This report is dedicated to the modelling and understanding of organic devices functionement and more particularly to organic diodes. First, we modelled and analysed I-V caracterisations of planar (diodes) and longitudinal (resistive sticks) devices made with TIPS-pentacene. We could explain the reason of the rectifying behavior of devices based on undoped semiconductor. The dynamic aspect was then analysed with the help of a numerical model which was simplifyed in a semi-analytical one. This allowed us to find parameters who have an impact on the cutoff frequency. Finally, as there is a growing interest on organic photodiodes whose applications are organic photodetectors or solar cells, we modellised, in the last part, the impact of light on the functionnement of organic diodes. We studyed the impact of both electrical parameters and optical ones (thicknesses, mobility, dissociations rate of excitons, optical indexes, etc...) on dark current and under illumination.