Depuis plusieurs années, une nouvelle technologie de détecteurs à partir de matériaux semi-conducteurs CdTe/CdZnTe permet de proposer des appareils d’imagerie médicale bénéficiant de meilleures performances, notamment en imagerie gamma. Ces performances sont obtenues en combinant simultanément les technologies des détecteurs, leur géométrie, les algorithmes de reconstruction et les architectures de traitement des données. Des travaux ont précédemment montré que des améliorations étaient possibles en revoyant la collimation du système. En plus des bonnes performances intrinsèques des détecteurs à semi-conducteur, leur intérêt réside dans leur compacité, permettant de proposer des géométries plus flexibles. De nouvelles architectures ont alors vu le jour, notamment en imagerie cardiaque.Afin d’aller au-delà du compromis entre résolution spatiale, sensibilité et champ de vue imposé par la surface de détection disponible, cette thèse propose d’étudier les possibilités d’adaptation offertes par ces nouvelles architectures. Une adaptation de l’échantillonnage angulaire des têtes de détection indépendamment les unes des autres est envisagée, permettant des protocoles d’acquisition plus adaptés à la diversité des examens et des morphologies.Depuis plusieurs années, une nouvelle technologie de détecteurs à partir de matériaux semi-conducteurs CdTe/CdZnTe permet de proposer des appareils d’imagerie médicale bénéficiant de meilleures performances, notamment en imagerie SPECT. Ces performances sont obtenues en travaillant simultanément sur la localisation précise des mesures dans les détecteurs, la collimation, l’adéquation entre la géométrie des systèmes d’acquisition et les spécificités de l’examen, les algorithmes de reconstruction et les architectures de traitement des données. En plus des bonnes performances intrinsèques des détecteurs à semi-conducteur, leur intérêt réside dans leur compacité accrue par rapport aux scintillateurs et leurs photomultiplicateurs, permettant de proposer des géométries plus flexibles. De nouvelles architectures ont alors vu le jour, notamment en imagerie cardiaque.L’imagerie SPECT est contrainte par un compromis entre résolution spatiale, sensibilité et champ de vue imposé par le collimateur, et la surface de détection disponible. Afin d’aller au-delà de ce compromis, cette thèse propose d’étudier les possibilités d’adaptation en ligne offertes par ces nouvelles architectures flexibles. Un système inspiré d’un dispositif industriel déjà proposés, composé de plusieurs têtes de détection indépendantes est étudié. Une adaptation de l’échantillonnage angulaire des têtes de détection indépendamment les unes des autres est envisagée, permettant des protocoles d’acquisition plus adaptés à la diversité des examens et des morphologies.L’objectif de cette thèse est de mettre en place un processus d’acquisition / adaptation permettant de reconfigurer le parcours des têtes en fonction d’une estimation de l’objet à imager. Des solutions algorithmiques sont proposées afin d’implémenter la reconstruction en temps réel du volume à imager à partir de données rendues plus complexes par les degrés de liberté du système et par la précision du détecteur. La reconstruction obtenue en temps réel doit permettre de déterminer les zones du volume à imager les plus porteuses d’information afin d’y orienter les têtes. La simulation permet dans un premier temps l’étude théorique du concept de système modulaire, ainsi que la mise en place algorithmique du processus de reconstruction rapide, permettant une estimation exploitable de l’objet lors de l’acquisition. Quelques résultats expérimentaux permettront de valider la modélisation du système, ainsi que l’algorithme de reconstruction. Enfin, l’étude de différentes stratégies d’adaptation sera amorcée par simulation. / In the last decades, new CdTe/CdZnTe based detectors enable enhanced performances on medical imaging systems, especially in SPECT imaging. This improvements are achieved by developing simultaneously the precise localization of interaction in detectors, the collimator, matching between the system geometry and the specificities of the examination, reconstruction algorithms, and data processing architectures. In addition to their interesting intrinsic performances, CdZnTe detectors benefits from their compactness compared to previously used scintillators and photo-multiplicators. This compactness enables more flexible systems. New designs are thus proposed, especially in cardiac imaging.Performances of SPECT systems are limited by a trade-off between the spatial resolution, the sensitivity and the field of view imposed by the collimator and the available detection surface. In order to go further this compromise, this work focuses on possibilities for online adaptation offered by flexibles designs. Adaptation on a system composed of several independent detection heads already proposed by industrials is under study. We propose to adapt the angular sampling of heads, enabling acquisition protocols more accurate for different patient morphologies and examination protocols.The purpose of this work is to propose acquisition and adaptation protocols enabling the reconfiguration of the angular sampling of detection heads depending on an estimation of the imaged object. Algorithmic solutions are proposed in order to compute the reconstruction in real time from more complex data because of additional degrees of freedom and detector precision. The resulting estimation have to enable the identification of informative areas in order to focus detection heads on it. Simulations approves theoretically the use of our rapid algorithmic solution on a modular system carrying a reliable estimation of the object. Some experimental results validate the system model and the reconstruction algorithm. Then, some adaptation strategies are investigated using simulations.

Afin de combiner les avantages de la normalisation et de la personnalisation, «la conception modulaire » est utilisée de plus en plus par les OEMs (Original Equipment Manufacturers) dans le développement de systèmes complexes. Différente de la conception traditionnelle, la conception modulaire confie l’entière responsabilité d’un module aux fournisseurs principaux. Dans ce cas, les fournisseurs commencent à collaborer avec les OEMs beaucoup plus tôt dans le processus de conception, et participent à la conception des systèmes depuis la phase de la conception conceptuelle. Avec une approche « conception modulaire», il n’est plus possible de définir le concept produit avant le choix de leurs fournisseurs, comme on le fait en conception traditionnelle. Par contre, les concepts produits et leurs fournisseurs doivent être examinés simultanément au début de la conception conceptuelle. Cependant, le lien incassable entre un module et son fournisseur est rarement pris en compte dans les méthodes de support de la conception. La plupart des méthodes existantes traitent le choix d’architecture et le choix de(s) fournisseur(s) comme deux sujets d’aide au choix séparés. Dans notre travail, nous proposons une méthode et un outil appelé«Architecture & Supplier Identification Tool (ASIT)», qui considère conjointement les performances des fournisseurs et celles de leurs modules. L’ASIT est capable de générer toutes les architectures possibles(toutes les combinaisons à modules donnés) en fonction des besoins client, en tenant compte des nouvelles technologies et des nouveaux fournisseurs. La performance globale de chaque architecture tient compte à la fois l’architecture et de ses fournisseurs, elle est estimée à partir de données de produits existants et de connaissances expertes. Les candidats appropriés (binômes architectures/fournisseurs) sont identifiés (en tenant compte de leur degré de satisfaction clients, de l’incertitude globale, et de l’impact environnemental) pour être considéré dans la conception conceptuelle. L’utilisation d’ASIT est illustré par une étude de cas de conception du groupe motopropulseur. La comparaison des résultats à d’autres méthodes montre que l’approche ASIT constitue un outil d’aide à la décision intéressant pour les OEMs,elle permet l’identification simultanée des fournisseurs et des architectures qui garantissent une performance globale. / In order to combine the advantage of standardization with those of customization, modular design has been increasingly used by OEMs (Original Equipment Manufacturers) in complex system development. Different from traditional design, modular design advocates entrusting lead suppliers with full responsibility of a module. In this case, suppliers are involved much earlier in design, and start collaborating with OEMs from the conceptual design phase. This characteristic of modular design makes it impossible to define the product concept before choosing suppliers, as is normally done in the traditional way. Instead, the product concepts and supplier possibilities need to be considered simultaneously. However, this unbreakable link between a module and its supplier is rarely considered indesign support methods. Most existing methods treat architecture and supplier as two separate issues. In this work, we propose the Architecture & Supplier Identification Tool (ASIT), which considers performance of both suppliers and their modules. The ASIT is capable of generating all possible product/system architectures based on customer requirements with consideration of new technologies and new suppliers. The overall performance of each architecture is estimated using data of existing products and expert knowledge. Appropriate candidates are identified, taking into account their customer requirements satisfaction, overall uncertainty, and environmental impact, to be considered in conceptual design. The utilization of ASIT is illustrated in a powertrain design case study. Comparing the results from different methods shows that ASIT is an interesting decision support tool for OEMs to identify suppliers and architectures regarding their overall performance.

Cette thèse est une contribution à la spécification et à la vérification formelles des allocateurs de mémoire dynamiques séquentiels (SDMA, en abrégé), qui sont des composants clés des systèmes d'exploitation ou de certaines bibliothèques logiciel. Les SDMA gèrent la partie tas de la mémoire des processus. Leurs implémentations utilisent à la fois des structures de données complexes et des opérations de bas niveau. Cette thèse se concentre sur les SDMA qui utilisent des structures de données de type liste pour gérer les blocs du tas disponibles pour l'allocation (SDMA à liste).La première partie de la thèse montre comment obtenir des spécifications formelles de SDMA à liste en utilisant une approche basée sur le raffinement. La thèse définit une hiérarchie de modèles classés par la relation de raffinement qui capture une grande variété de techniques et de politiques employées par le implémentations réelles de SDMA. Cette hiérarchie forme une théorie algorithmique pour les SDMA à liste et pourrait être étendue avec d'autres politiques. Les spécifications formelles sont écrites en Event-B et les raffinements ont été prouvés en utilisant la plateforme Rodin. La thèse étudie diverses applications des spécifications formelles obtenues: le test basé sur des modèles, la génération de code et la vérification.La deuxième partie de la thèse définit une technique de vérification basée sur l'interprétation abstraite. Cette technique peut inférer des invariants précis des implémentations existantes de SDMA. Pour cela, la thèse définit un domaine abstrait dont les valeurs representent des ensembles d'états du SDMA. Le domaine abstrait est basé sur un fragment de la logique de séparation, appelé SLMA. Ce fragment capture les propriétés liées à la forme et au contenu des structures de données utilisées par le SDMA pour gérer le tas. Le domaine abstrait est défini comme un produit spécifique d'un domaine abstrait pour graphes du tas avec un domaine abstrait pour des sequences finies d'adresses mémoire. Pour obtenir des valueurs abstraites compactes, la thèse propose une organisation hiérarchique des valeurs abstraites: un premier niveau abstrait la liste de tous les blocs mémoire, alors qu'un second niveau ne sélectionne que les blocs disponibles pour l’allocation. La thèse définit les transformateurs des valeurs abstraites qui capturent la sémantique des instructions utilisées dans les implémentations des SDMA. Un prototype d'implémentation de ce domaine abstrait a été utilisé pour analyser des implémentations simples de SDMA. / The first part of the thesis demonstrates how to obtain formal specifications of free-list SDMA using a refinement-based approach. The thesis defines a hierarchy of models ranked by the refinement relation that capture a large variety of techniques and policies employed by real-work SDMA. This hierarchy forms an algorithm theory for the free-list SDMA and could be extended with other policies. The formal specifications are written in Event-B and the refinements have been proved using the Rodin platform. The thesis investigates applications of the formal specifications obtained, such as model-based testing, code generation and verification.The second part of the thesis defines a technique for inferring precise invariants of existing implementations of SDMA based abstract interpretation. For this, the thesis defines an abstract domain representing sets of states of the SDMA. The abstract domain is based on a fragment of Separation Logic, called SLMA. This fragment captures properties related with the shape and the content of data structures used by the SDMA to manage the heap. The abstract domain is defined as a specific product of an abstract domain for heap shapes with an abstract domain for finite arrays of locations. To obtain compact elements of this abstract domain, the thesis proposes an hierarchical organisation of the abstract values: a first level abstracts the list of all chunks while a second level selects only the chunks available for allocation. The thesis defines transformers of the abstract values that soundly capture the semantics of statements used in SDMA implementations. A prototype implementation of this abstract domain has been used to analyse simple implementations of SDMA

Cette thèse se place dans le cadre des méthodes formelles et plus précisément dans celui de la vérification déductive et du système Why3. Ce dernier fournit un ensemble d'outils pour la spécification, l'implémentation et la vérification à l'aide de démonstrateurs externes. Why3 propose en particulier un langage de programmation adapté à la preuve, appelé WhyML. Un aspect important de ce langage est le code fantôme, à savoir des éléments de programme introduits exclusivement pour les besoins de la spécification et de la preuve. Pour obtenir un code exécutable, le code fantôme est éliminé par un processus automatique appelé extraction. L'une des contributions principales de cette thèse est la formalisation et l'implémentation du mécanisme d'extraction deWhy3. La formalisation consiste à montrer que le programme extrait préserve la sémantique du programme de départ, en s'appuyant notamment sur un système de types avec effets. Ce mécanisme d'extraction a été utilisé avec succès pour obtenir plusieurs modules OCaml corrects par construction, dans le cadre d'une bibliothèque vérifiée de structures de données et d'algorithmes. Cet effort de preuve a conduit à deux autres contributions de cette thèse.La première est une technique systématique pour la vérification de structures avec pointeurs, à l'aide de modèles du tas délimités.Une preuve entièrement automatique d'une structure union-find a pu être obtenue grâce à cette technique. La seconde contribution est un moyen de spécifier un algorithme d'itération indépendamment de son implémentation. Plusieurs curseurs et itérateurs d'ordre supérieur ont été spécifiés et vérifiés en utilisant cette approche. / This thesis is set in the field of formal methods, more precisely in the domain of deductive program verification. Our working context is the Why3 framework, a set of tools to implement, formally specify, and prove programs usingoff-the-shelf theorem provers. Why3 features a programming language,called WhyML, designed with verification in mind. An important feature of WhyML is ghost code: portions of the program that are introduced for the sole purpose of specification andverification. When it comes to get an executable implementation, ghost code is removed by an automatic process called extraction. One of the main contributions of this thesis is the formalization and implementation of Why3's extraction. The formalization consists in showing that the extracted program preserves the same operational behavior as the original source code, based on a type and effect system. The new extraction mechanism has been successfully used to get correct-by-construction OCaml modules, which are part of averified OCaml library of data structures and algorithms. This verification effort led to two other contributions of this thesis.The first is a systematic approach to the verification ofpointer-based data structures using ghost models of fragments of the heap. A fully automatic verification of a union-find data structure was achieved using this technique. The second contribution is a modular way to reason about iteration, independently of the underlying implementation. Several cursors and higher-orderiterators have been specified and verified with this approach.

Québec Université Laval, Bibliothèque 2015

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Le travail en équipe selon le modèle socio-technique ou selon le modèle japonais de production allégée a fait l'objet de plusieurs études. Cependant, les recherches ne permettent pas de recenser des résultats concluants sur le mode de fonctionnement des équipes de travail dans les milieux syndiqués en comparaison avec les milieux non­syndiqués, selon l'un ou l'autre de ces modèles. L'objectif principal de ce mémoire est de déterminer le rôle du syndicat dans la gestion du système modulaire de production et son influence sur le mode de fonctionnement des équipes de travail dans le secteur du vêtement. Notre but est de constater s'il existe des différences significatives en ce qui a trait au mode de fonctionnement des équipes de travail dans les milieux syndiqués et non­syndiqués dans l'industrie du vêtement. Nous avons émis trois hypothèses de recherche sur chacune de nos variables de notre modèle d'analyse. Notre première hypothèse est que la représentation des salariés par un syndicat a un impact significatif sur le mode de fonctionnement des équipes de travail. Notre deuxième hypothèse est que le mode d'organisation du travail selon le système modulaire dans l'industrie du vêtement limite le rôle du syndicat dans l'implantation du travail en équipe. Nous postulons à cet égard que le travail en équipe selon le modèle japonais de production allégée n'entraîne pas des modifications substantielles sur le mode de fonctionnement des équipes de travail, limitant ainsi le rôle du syndicat dans l'implantation du travail en équipe. Notre troisième hypothèse est que le degré d'implication du syndicat dans l'implantation du travail en équipe aura une influence significative sur le mode de fonctionnement des équipes de travail. Ainsi, nous postulons que l'implication active du syndicat aux discussions concernant l'implantation des équipes de travail incitera davantage les employés à s'impliquer dans le fonctionnement des équipes de travail. Afin de vérifier nos trois hypothèses de recherche, nous avons adopté une étude de cas multiples pour faire la comparaison entre les cas. Nous avons sélectionné par voie d'échantillonnage raisonné trois entreprises québécoises ceuvrant dans l'industrie du vêtement qui ont implanté au cours des dernières années le système modulaire de production. Pour recueillir nos données empiriques, nous avons utilisé une grille d'observation, une grille d'entrevue semi-dirigée et la lecture de la documentation dans les trois établissements. Nous avons débuté notre recherche avec des observations directes dans chacune des entreprises. Par la suite, nous avons effectué des entrevues semi­dirigées avec les membres des équipes, le chef d'équipe, les contremaîtresses, les représentants patronaux et les représentants syndicaux dans les trois établissements. Finalement, nous avons effectué des lectures des différents documents dans certains établissements. L'analyse de nos données empiriques a permis de vérifier que notre première hypothèse est confirmée. La représentation des salariés par un syndicat garantit plusieurs avantages aux travailleurs dans le milieu syndiqué en comparaison avec le milieu non-syndiqué. De même, notre deuxième hypothèse est confirmée. Le mode d'organisation du travail modulaire dans ce secteur d'activité détermine largement le fonctionnement des équipes de travail, sans égard à la représentation des salariés d'un syndicat et au degré d'implication du syndicat dans l'implantation du système modulaire de production. Enfin, notre troisième hypothèse est infirmée, car l'analyse de nos données montre que le degré d'implication du syndicat dans l'implantation du système modulaire n'a pas eu un impact significatif sur le mode de fonctionnement des équipes de travail. Notre étude contribue à améliorer l'état des connaissances concernant le fonctionnement des équipes de travail dans les milieux syndiqués en comparaison avec les milieux non­syndiqués dans une industrie peu étudiée, l'industrie du vêtement. Ainsi, elle permet de mieux comprendre le rôle du syndicat dans un processus de réorganisation du travail. De plus, notre étude met en évidence l'influence déterminante de facteurs explicatifs autres que le syndicalisme sur le fonctionnement des équipes de travail. Ces facteurs explicatifs sont la durée de l'expérience du système modulaire de production, l'ancienneté, la stabilité et l'expérience des travailleurs, ainsi que l'emplacement géographique des établissements.

Dans ce mémoire, nous nous intéressons aux surfaces de translation. Ce sont des surfaces compactes munies d'une métrique plate, qui possèdent des singularités coniques et sur lesquelles, on peut choisir une direction verticale. De manière équivalente, une surface de translation est aussi une 1-forme holomorphe sur une surface de Riemann. Des exemples majeurs de telles surfaces sont les surfaces obtenues par “ dépliage ” de billards rationnels.Nous identifions deux surfaces de translation images l'une de l'autre par une isométrie préservant l'orientation et la direction verticale. La classe d'une surface par cette relation d'équivalence est encore une surface de translation que l'on appelle surface réduite de la surface de départ.Nous définissons les difféomorphismes affines d'une surface de translation comme les difféomorphismes de cette surface dont la différentielle est constante. Ils forment un groupe appelé le groupe affine de la surface.Le groupe SL(2,IR) agit linéairement sur l'ensemble des surfaces de translation. Le stabilisateur de la surface réduite d'une surface de translation est appelé le groupe de Veech de la surface de translation. Les éléments du groupe de Veech sont en fait les matrices jacobiennes des difféomorphismes affines. Ce groupe est un outil indispensable dans l'étude des surfaces de translation et notre travail en est une illustration. Si le groupe de Veech est un réseau de SL(2,IR), la surface est appelée surface de Veech.L'objectif de ce mémoire est de démontrer que, sur une surface de Veech donnée, les orbites denses du groupe affine s'équirépartissent sur la surface. Nous précisons bien sûr la notion d'équirépartition utilisée. Il est important de noter que les orbites qui ne sont pas denses sont finies et qu'il y en a au plus un nombre dénombrable. Ce résultat est d'abord établi pour la surface réduite de la surface de translation et permet d'en déduire le théorème pour la surface de départ. / In this thesis, we study translation surfaces. These are compact surfaces equipped with a flat metric and conical singularities. A vertical direction is fixed. Translation surfaces are in one to one correspondence with holomorphic 1-forms on Riemann surfaces. Important examples of translation surfaces arise from unfolding billiards in rational polygons.Two translation surfaces are identified if they are obtained one from the other by an isometry preserving the orientation and the vertical direction. The equivalence class of a surface is still a translation surface called the reduced surface. Affine diffeomorphisms on a translation surface are diffeomorphisms whose differential is constant. They form a group called the affine group. The group SL(2,R) acts linearly on the set of translation surfaces. The stabilizer of the reduced surface is the Veech group of the translation surface. The elements of the Veech group are in fact the derivative of the affine diffeomorphisms. This group is of great importance in the study of translation surfaces and our work illustrate this phenomenon. If the Veech group is a lattice in SL(2,R), the surface is called a Veech surface. The goal of this thesis is to prove that dense orbit of the affine group on a Veech surface are equidistributed in the surface. One has to explain precisely what equidistribution means in this context. It is important to notice that non dense orbits are finite and that the number of these orbits is at most countable. The result is first of all established for reduced surfaces and we deduce a general result for all surfaces.

Dans le cadre du programme de croissance Européen 2020, la commission européenne a mis en place officiellement un chemin à long terme pour une économie à faible émission de carbone, en aspirant une réduction d’au moins 80% des émissions de gaz à effet de serre, d’ici 2050. Répondre à ces exigences ambitieuses, impliquera un changement majeur de paradigme, et notamment en ce qui concerne les infrastructures du réseau électrique. Les percées dans la technologie des semi-conducteurs et les avancées avec les nouvelles topologies d’électronique de puissance et leurs contrôle-commandes, ont contribué à l’impulsion donnée au processus en cours de réaliser un tel SuperGrid. Une percée technologique majeure a eu lieu en 2003, avec le convertisseur modulaire multi-niveaux (MMC ou M2C), présenté par le professeur Marquardt, et qui est actuellement la topologie d’électronique de puissance la plus adaptée pour les stations HVDC. Cependant, cette structure de conversion introduit également un certain nombre de défis relativement complexes tels que les courants “additionnels” qui circulent au sein du convertisseur, entrainant des pertes supplémentaires et un fonctionnement potentiellement instable. Ce projet de thèse vise à concevoir des stratégies de commande “de haut niveau” pour contrôler le MMC adaptées pour les applications à courant continue-haute tension (HVDC), dans des conditions de réseau AC équilibrés et déséquilibrés. La stratégie de commande optimale identifiée est déterminée via une approche pour la conception du type “de haut en bas”, inhérente aux stratégies d’optimisation, où la performance souhaitée du convertisseur MMC donne la stratégie de commande qui lui sera appliquée. Plus précisément, la méthodologie d’optimisation des multiplicateurs de Lagrange est utilisée pour calculer le signal minimal de référence du courant de circulation du MMC dans son repère naturel. / Following Europe’s 2020 growth program, the Energy Roadmap 2050 launched by the European Commission (EC) has officially set a long term path for a low-carbon economy, assuming a reduction of at least 80% of greenhouse gas emissions by the year 2050. Meeting such ambitious requirements will imply a major change in paradigm, including the electricity grid infrastructure as we know it.The breakthroughs in semi-conductor technology and the advances in power electronics topologies and control have added momentum to the on-going process of turning the SuperGrid into a reality. Perhaps the most recent breakthrough occurred in 2003, when Prof. Marquardt introduced the Modular Multilevel Converter (MMC or M2C) which is now the preferred power electronic topology that is starting to be used in VSC-HVDC stations. It does however, introduce a number of rather complex challenges such as “additional” circulating currents within the converter itself, causing extra losses and potentially unstable operation. In addition, the MMC will be required to properly balance the capacitive energy stored within its different arms, while transferring power between the AC and DC grids that it interfaces.The present Thesis project aimed to design adequate “high-level” MMC control strategies suited for HVDC applications, under balanced and unbalanced AC grid conditions. The resulting control strategy is derived with a “top-to-bottom” design approach, inherent to optimization strategies, where the desired performance of the MMC results in the control scheme that will be applied. More precisely, the Lagrange multipliers optimization methodology is used to calculate the minimal MMC circulating current reference signals in phase coordinates, capable of successfully regulating the capacitive arm energies of the converter, while reducing losses and voltage fluctuations, and effectively decoupling any power oscillations that would take place in the AC grid and preventing them from propagating into the DC grid.

La recherche d’image est une thématique de recherche très active. Plusieurs approches permettant d'établir un lien entre les descripteurs de bas niveau et la sémantique ont été proposées. Parmi celles-là, nous citons la reconnaissance d'objets, les ontologies et le bouclage de pertinence. Cependant, leur limitation majeure est la haute dépendance d’une ressource externe et l'incapacité à combiner efficacement l'information visuelle et sémantique. Cette thèse propose un système basé sur un graphe de patrons, la sélection ciblée des descripteurs pour la phase en ligne et l'amélioration de la visualisation des résultats. L'idée est de (1) construire un graphe de patrons composé d'une ontologie modulaire et d'un modèle basé graphe pour l'organisation de l'information sémantique, (2) de construire un ensemble de collections de descripteurs pour guider la sélection des descripteurs à appliquer durant la recherche et (3) améliorer la visualisation des résultats en intégrant les relations sémantiques déduite du graphe de patrons.Durant la construction de graphe de patrons, les modules ontologiques associés à chaque domaine sont automatiquement construits. Le graphe de régions résume l'information visuelle en un format plus condensé et la classifie selon son domaine. Le graphe de patrons est déduit par composition de modules ontologiques. Notre système a été testé sur trois bases d’images. Les résultats obtenus montrent une amélioration au niveau du processus de recherche, une meilleure adaptation des descripteurs visuels utilisés aux domaines couverts et une meilleure visualisation des résultats qui diminue le niveau d’abstraction par rapport à leur logique de génération. / Image retrieval is a very active search area. Several image retrieval approaches that allow mapping between low-level features and high-level semantics have been proposed. Among these, one can cite object recognition, ontologies, and relevance feedback. However, their main limitation concern their high dependence on reliable external resources and lack of capacity to combine semantic and visual information.This thesis proposes a system based on a pattern graph combining semantic and visual features, relevant visual feature selection for image retrieval and improvement of results visualization. The idea is (1) build a pattern graph composed of a modular ontology and a graph-based model, (2) to build visual feature collections to guide feature selection during online retrieval phase and (3) improve the retrieval results visualization with the integration of semantic relations.During the pattern graph building, ontology modules associated to each domain are automatically built using textual corpuses and external resources. The region's graphs summarize the visual information in a condensed form and classify it given its semantics. The pattern graph is obtained using modules composition. In visual features collections building, association rules are used to deduce the best practices on visual features use for image retrieval. Finally, results visualization uses the rich information on images to improve the results presentation.Our system has been tested on three image databases. The results show an improvement in the research process, a better adaptation of the visual features to the domains and a richer visualization of the results.

Dans le cadre du programme de croissance Européen 2020, la commission européenne a mis en place officiellement un chemin à long terme pour une économie à faible émission de carbone, en aspirant une réduction d’au moins 80% des émissions de gaz à effet de serre, d’ici 2050. Répondre à ces exigences ambitieuses, impliquera un changement majeur de paradigme, et notamment en ce qui concerne les infrastructures du réseau électrique. Les percées dans la technologie des semi-conducteurs et les avancées avec les nouvelles topologies d’électronique de puissance et leurs contrôle-commandes, ont contribué à l’impulsion donnée au processus en cours de réaliser un tel SuperGrid. Une percée technologique majeure a eu lieu en 2003, avec le convertisseur modulaire multi-niveaux (MMC ou M2C), présenté par le professeur Marquardt, et qui est actuellement la topologie d’électronique de puissance la plus adaptée pour les stations HVDC. Cependant, cette structure de conversion introduit également un certain nombre de défis relativement complexes tels que les courants “additionnels” qui circulent au sein du convertisseur, entrainant des pertes supplémentaires et un fonctionnement potentiellement instable. Ce projet de thèse vise à concevoir des stratégies de commande “de haut niveau” pour contrôler le MMC adaptées pour les applications à courant continue-haute tension (HVDC), dans des conditions de réseau AC équilibrés et déséquilibrés. La stratégie de commande optimale identifiée est déterminée via une approche pour la conception du type “de haut en bas”, inhérente aux stratégies d’optimisation, où la performance souhaitée du convertisseur MMC donne la stratégie de commande qui lui sera appliquée. Plus précisément, la méthodologie d’optimisation des multiplicateurs de Lagrange est utilisée pour calculer le signal minimal de référence du courant de circulation du MMC dans son repère naturel. / Following Europe’s 2020 growth program, the Energy Roadmap 2050 launched by the European Commission (EC) has officially set a long term path for a low-carbon economy, assuming a reduction of at least 80% of greenhouse gas emissions by the year 2050. Meeting such ambitious requirements will imply a major change in paradigm, including the electricity grid infrastructure as we know it.The breakthroughs in semi-conductor technology and the advances in power electronics topologies and control have added momentum to the on-going process of turning the SuperGrid into a reality. Perhaps the most recent breakthrough occurred in 2003, when Prof. Marquardt introduced the Modular Multilevel Converter (MMC or M2C) which is now the preferred power electronic topology that is starting to be used in VSC-HVDC stations. It does however, introduce a number of rather complex challenges such as “additional” circulating currents within the converter itself, causing extra losses and potentially unstable operation. In addition, the MMC will be required to properly balance the capacitive energy stored within its different arms, while transferring power between the AC and DC grids that it interfaces.The present Thesis project aimed to design adequate “high-level” MMC control strategies suited for HVDC applications, under balanced and unbalanced AC grid conditions. The resulting control strategy is derived with a “top-to-bottom” design approach, inherent to optimization strategies, where the desired performance of the MMC results in the control scheme that will be applied. More precisely, the Lagrange multipliers optimization methodology is used to calculate the minimal MMC circulating current reference signals in phase coordinates, capable of successfully regulating the capacitive arm energies of the converter, while reducing losses and voltage fluctuations, and effectively decoupling any power oscillations that would take place in the AC grid and preventing them from propagating into the DC grid.