La généralisation planifiée du Bâtiment à Énergie POSitive est un enjeu important de développement durable, notamment dans une vision à long terme. Cependant, concevoir de tels bâtiments à moindre impact environnemental et à des coûts maîtrisés pour le marché constitue une problématique complexe pour les professionnels du secteur. Ces travaux de thèse se sont ainsi intéressés au développement d’une méthodologie permettant de fournir une aide à la décision opérationnelle et robuste pour l’écoconception de maisons à énergie positive (MEPOS). Basée sur l’optimisation multicritère (via un algorithme génétique), la démarche proposée associe au sein d’une plateforme multi-outils, simulation thermique dynamique, analyse de cycle de vie, et fonctions de coût de construction, pour identifier, sur une base multicritère (front de Pareto) et sur le cycle de vie, des concepts de MEPOS performantes et fournir au décideur une description des meilleurs compromis. Également intégrées dans la plateforme, des méthodes d’analyses de sensibilité et d’incertitude offrent la possibilité de sélectionner les variables de conception les plus influentes en amont de l’optimisation, et d’évaluer le risque de non-robustesse d’une décision en aval de l’optimisation, notamment au regard des incertitudes sur le comportement des occupants (avec un modèle stochastique d’occupation), et de l’évolution prévisible du climat jusqu’à la fin du siècle. Via une collaboration avec un constructeur, la méthodologie a été appliquée en temps réel au sein d’un processus de conception intégrée d’une MEPOS. / The planned generalisation of Plus Energy Buildings constitutes an important topic for sustainable development, especially in a long term vision. However, designing such buildings at lower environmental impact and with competitive cost for the market constitutes a complex issue for the sector’s professionals. This thesis focused on the development of a methodology providing an operational and robust decision support to eco-design plus-energy houses. Based on multi-criteria optimisation (via a genetic algorithm), the proposed approach combines in a multi-tools platform, dynamic building energy simulation, life cycle assessment, and cost construction functions, in order to identify, on a multi-criteria (Pareto front) and life cycle basis, efficient plus-energy houses concepts and to provide decision maker a description of the best compromises. Also included in the platform, sensitivity and uncertainty analysis methods offer the possibility to select the most influent design variables before optimisation, and to evaluate the non-robustness risk of a decision after optimisation, especially regarding uncertainties on occupants’ behaviour (with a stochastic model of occupancy) and climate’s predictable evolution up to the end of the century. Via collaboration with a constructor, the methodology was applied in real-time throughout a integrated design process of a plus-energy house.

Ce travail s’intéresse essentiellement au développement et à l’application d’une méthodologie pour l’optimisation dynamique multicritère d’un procédé discontinu alimenté de production bactérienne d’arômes laitiers. L’étude réalisée comprend principalement quatre parties ; la première décrit l'utilisation des plans d’expériences multicritère, couvrant un large domaine expérimental (pH, température et oxygénation), afin de collecter le maximum d'information sur le comportement physiologique de Lactococcus lactis. La deuxième concerne l'analyse cinétique détaillée de l’effet des combinaisons des facteurs opératoires sur la croissance et l'orientation du métabolisme. La troisième, traite de la construction d'un modèle cinétique en mode discontinu et discontinu alimenté. Dans la dernière, l’outil d’optimisation dynamique multicritère a été validé et appliqué au problème de production d’arômes étudié. Les résultats obtenus pour l’optimisation multicritère sont satisfaisants / The aim of the present work is to develop and apply an innovative approach for multicriteria and dynamic optimization of fed-batch fermentation for the production of lactic aroma. This study is mainly divided in four parts: the first one describes the use of multicriteria experimental design, covering an extended operating conditions domain (pH, temperature and oxygenation), in order to collect large experimental information in batch culture of Lactococcus lactis. The second part involves detailed kinetic analysis of operating factor effect combinations on growth and metabolism orientation. The third part deals with the development of a model to predict the kinetic behaviour of this strain in batch and fed-batch cultures. In the last part, the tool for multicriteria and dynamic optimization was validated and applied to the studied problem of lactic aroma production. The results obtained for multicriteria and dynamic optimization are satisfactory

Dans cette thèse, nous étudions le problème joint du routage et de l'attribution des "slots" entre les routeurs et les points d'accès dans les réseaux radio maillés. Nous le modélisons comme un problème de "Round weighting" dont l'objectif est de minimiser la période d'activation des "slots" en assurant une capacité suffisante pour répondre aux demandes de bande passante des routeurs. Résoudre le problème dans son intégralité nécessite la génération d'un ensemble exponentiel de "rounds", ce qui est hors de portée même pour des petits réseaux. Par conséquent, nous développons un modèle mathématique multicritère qui résout le problème en utilisant une méthode de génération de colonnes. Nous observons que le goulot d'étranglement est en général situé autour d'un point d'accès. Nous proposons une méthode pour obtenir des bornes inférieures et des bornes supérieures pour les graphes généraux. Nous appliquons ces méthodes aux grilles obtenant des formules closes pour des demandes uniformes et des stratégies optimales de routage pour des demandes non-uniformes. Motivé par les résultats sur l'existence d'une région limitée capable de représenter le réseau dans sa totalité, on considère une variante du RWP qui traite aussi de l'allocation de bande mais en considérant le SINR dans un réseau CDMA. Nous donnons des conditions suffisantes pour qu'un réseau puisse être réduit à un réseau mono-saut autour du point d'accès. Cela est dû au fait que le problème est convexe. Nous nous intéressons aux solutions optimales pour lesquelles chaque flot dans le goulot reçoit une partie juste de la bande passante disponible.

De toutes les composantes de l'écriture musicale, l'orchestration - ou l'art d'assembler les timbres instrumentaux - est longtemps demeurée, dans son enseignement comme dans sa pratique, une activité empirique. La difficulté de formaliser de manière rigoureuse l'ensemble des techniques inhérentes à cette discipline fait qu'aujourd'hui encore, l'orchestration reste un domaine peu abordé par l'informatique musicale et l'aide à la composition.<br /><br />Les rares outils actuels ramènent le problème de l'orchestration à la découverte, au sein de banques d'échantillons sonores instrumentaux, de combinaisons approchant au mieux un timbre fixé par le compositeur. Cette approche sera également la nôtre. Mais là où les méthodes actuelles contournent systématiquement le problème combinatoire de l'orchestration par le recours à des principes de décomposition ou à des algorithmes de matching pursuit, l'originalité de notre démarche est de placer les enjeux combinatoires au coeur de nos travaux et de traiter l'orchestration à la mesure de sa complexité.<br /><br />Envisageant tout d'abord la question comme un problème de sac à dos multi-objectifs, nous montrons que les non-linéarités dans les modèles de perception du timbre imposent un cadre théorique plus large pour l'aide à l'orchestration. Nous proposons une formalisation générique et extensible en nous plaçant dans un cadre de recherche combinatoire multicritère sous contraintes, dans lequel plusieurs dimensions perceptives sont optimisées conjointement pour approcher un timbre cible défini par le compositeur.<br />Nous validons dans un premier temps notre approche théorique en montrant, sur un ensemble de problèmes de petite taille et pour une caractérisation exclusivement spectrale du timbre, que les solutions du problème formel correspondent à des propositions d'orchestration pertinentes. Nous présentons alors un algorithme évolutionnaire permettant de découvrir en un temps raisonnable un ensemble de solutions optimales. S'appuyant sur la prédiction des propriétés acoustiques des alliages instrumentaux, cette méthode propose des solutions d'orchestration en fonction de critères perceptifs et encourage ainsi la découverte de mélanges de timbres auxquels le savoir et l'expérience n'auraient pas nécessairement conduit.<br />En outre, la recherche peut-être à tout moment orientée dans une direction privilégiée. Parallèlement, nous définissons un cadre formel pour l'expression de contraintes globales et introduisons une métaheuristique innovante de résolution, permettant de guider la recherche vers des orchestrations satisfaisant un ensemble de propriétés symboliques en lien direct avec l'écriture musicale.<br /><br />Nous présentons enfin un prototype expérimental d'outil d'aide à l'orchestration utilisable directement par les compositeurs, dans lequel l'exploration des possibilités de timbres est facilitée à travers une représentation multi-points de vue des solutions et un mécanisme interactif des préférences d'écoute. Nous terminons avec une série d'exemples d'application de nos travaux à des problèmes compositionnels concrets.

Les travaux présentés dans ce mémoire visent à développer une méthodologie de dimensionnement des machines synchrones à aimants permanents à flux axial. La mise en œuvre de cette méthodologie suppose de disposer d'un modèle mathématique définissant le comportement physique de la structure. Le modèle dimensionnant proposé dans ce mémoire est multi-échelle et est issu d'une modélisation magnéto-thermo-mécanique de la machine. Le problème de dimensionnement est ensuite écrit sous forme d'un problème d'optimisation multi-physique et multi-critères sous contraintes. Pour le résoudre, deux méthodes d'optimisation, s'appuyant sur les algorithmes génétiques et l'algorithme DIRECT, ont été implantées. En fin, la méthodologie de dimensionnement développée est évaluée dans le cas d'un aérogénérateur (10kW, 200tr/mn) dédié aux sites isolés.

En 1991, pour rendre les transports ferroviaires efficaces et compétitifs par rapport aux autres modes de transport, le Conseil européen a approuvé la directive 91/440. Cette directive prévoit essentiellement 4 grands principes : l'indépendance des chemins de fer sur le plan de la gestion, la séparation entre la gestion de l'infrastructure et les opérations de transport, l'amélioration de la situation financière des chemins de fer nationaux, la liberté d'accès à l'infrastructure ferroviaire. Dans ce contexte, cette thèse s'organise autour d'une question centrale : quelles sont les nouvelles conditions organisationnelles, techniques, économiques et réglementaires dans lesquelles doit désormais évoluer le transport ferroviaire européen ? L'étude se base sur une analyse multicritère. Cette analyse traite les réformes produites dans 3 pays de l'Europe communautaire : l'Allemagne, la France et la Grande-Bretagne. Elle est complétée par l’étude de la réforme suédoise et celle de la restructuration japonaise.

Nous présentant ici la réalisation d'une méthode d'aide à la décision pour l'implantation d'un système de tram-train. L'approche proposée repose sur l'utilisation couplée des Systèmes d'Information Géographique (SIG) et des Analyses Multi-critères (AMC). Elle cherche à déterminer, à travers l'identification de facteurs et de contraintes, des zones pouvant recevoir un système de tram-train (voie, ligne, arrêts, pôles d'échanges...) sur un territoire donné et la pertinence de ce dispositif.<br />L'application de la méthode sur la ville de Grenoble et la zone périurbaine de la moyenne vallée du Grésivaudan sert de test de validation.

Contexte général La Côte d'Ivoire est un pays de l’Afrique de l’Ouest qui a décidé, depuis 2001, d'étendre la couverture des prestations de santé à toute sa population. En effet, cette réforme du système de santé avait pour but de fournir, à chaque ivoirien, une couverture médicale et pharmaceutique. Toutefois, la mise en œuvre de cette réforme était difficile car, contrairement aux pays développés, les pays en développement ont un secteur « informel » échappant à la législation du travail et occupant une place importante. En conséquence, il a été recommandé qu’il y ait deux caisses d'assurance santé, une pour le secteur formel (fonctionnaires) et l'autre pour le secteur informel. Ces caisses auraient légitimité en ce qui a trait aux décisions de remboursement de médicaments. D’ores-et-déjà, il existe une mutuelle de santé appelée la Mutuelle Générale des Fonctionnaires et Agents de l'État de Côte d'Ivoire (MUGEFCI), chargée de couvrir les frais médicaux et pharmaceutiques des fonctionnaires et agents de l’Etat. Celle-ci connaît, depuis quelques années, des contraintes budgétaires. De plus, le processus actuel de remboursement des médicaments, dans cette organisation, ne prend pas en considération les valeurs implicites liées aux critères d'inscription au formulaire. Pour toutes ces raisons, la MUGEFCI souhaite se doter d’une nouvelle liste de médicaments remboursables, qui comprendrait des médicaments sécuritaires avec un impact majeur sur la santé (service médical rendu), à un coût raisonnable. Dans le cadre de cette recherche, nous avons développé une méthode de sélection des médicaments pour des fins de remboursement, dans un contexte de pays à faibles revenus. Cette approche a ensuite été appliquée dans le cadre de l’élaboration d’une nouvelle liste de médicaments remboursables pour la MUGEFCI. Méthode La méthode de sélection des médicaments remboursables, développée dans le cadre de cette recherche, est basée sur l'Analyse de Décision Multicritère (ADM). Elle s’articule autour de quatre étapes: (1) l'identification et la pondération des critères pertinents d'inscription des médicaments au formulaire (combinant revue de la littérature et recherche qualitative, suivies par la réalisation d’une expérience de choix discrets); (2) la détermination d'un ensemble de traitements qui sont éligibles à un remboursement prioritaire; (3) l’attribution de scores aux traitements selon leurs performances sur les niveaux de variation de chaque critère, et (4) le classement des traitements par ordre de priorité de remboursement (classement des traitements selon un score global, obtenu après avoir additionné les scores pondérés des traitements). Après avoir défini la liste des médicaments remboursables en priorité, une analyse d’impact budgétaire a été réalisée. Celle-ci a été effectuée afin de déterminer le coût par patient lié à l'utilisation des médicaments figurant sur la liste, selon la perspective de la MUGEFCI. L’horizon temporel était de 1 an et l'analyse portait sur tous les traitements admissibles à un remboursement prioritaire par la MUGEFCI. En ce qui concerne la population cible, elle était composée de personnes assurées par la MUGEFCI et ayant un diagnostic positif de maladie prioritaire en 2008. Les coûts considérés incluaient ceux des consultations médicales, des tests de laboratoire et des médicaments. Le coût par patient, résultant de l'utilisation des médicaments figurant sur la liste, a ensuite été comparé à la part des dépenses par habitant (per capita) allouée à la santé en Côte d’Ivoire. Cette comparaison a été effectuée pour déterminer un seuil en deçà duquel la nouvelle liste des médicaments remboursables en priorité était abordable pour la MUGEFCI. Résultats Selon les résultats de l’expérience de choix discrets, réalisée auprès de professionnels de la santé en Côte d'Ivoire, le rapport coût-efficacité et la sévérité de la maladie sont les critères les plus importants pour le remboursement prioritaire des médicaments. Cela se traduit par une préférence générale pour les antipaludiques, les traitements pour l'asthme et les antibiotiques indiqués pour les infections urinaires. En outre, les résultats de l’analyse d’impact budgétaire suggèrent que le coût par patient lié à l'utilisation des médicaments figurant sur la liste varierait entre 40 et 160 dollars américains. Etant donné que la part des dépenses par habitant allouées à la santé en Côte d’Ivoire est de 66 dollars américains, l’on pourrait conclure que la nouvelle liste de médicaments remboursables serait abordable lorsque l'impact économique réel de l’utilisation des médicaments par patient est en deçà de ces 66 dollars américains. Au delà de ce seuil, la MUGEFCI devra sélectionner les médicaments remboursables en fonction de leur rang ainsi que le coût par patient associé à l’utilisation des médicaments. Plus précisément, cette sélection commencera à partir des traitements dans le haut de la liste de médicaments prioritaires et prendra fin lorsque les 66 dollars américains seront épuisés. Conclusion Cette étude fait la démonstration de ce qu’il est possible d'utiliser l’analyse de décision multicritère pour développer un formulaire pour les pays à faibles revenus, la Côte d’Ivoire en l’occurrence. L'application de cette méthode est un pas en avant vers la transparence dans l'élaboration des politiques de santé dans les pays en développement. / Background Côte d'Ivoire is a West African country that decided, since 2001, to expand its health coverage benefit packages to the entire population. Indeed, this health care system reform was aimed at providing each Ivorian with medical and pharmaceutical coverage. However, the implementation of this reform was challenging since, unlike developed countries, developing countries have an « informal » sector escaping the labour law and occupying an important place. As a result, it was recommended to create two health insurance funds, one for the formal sector (government officials) and the other for the informal sector. These funds would have legitimacy in regard to drug reimbursement decision-making. There is, already, a health insurance fund called the Mutuelle Générale des Fonctionnaires et Agents de l’État de Côte d’Ivoire (MUGEFCI), responsible for covering medical and pharmaceutical expenses of government officials and agents. The latter is experiencing budgetary constraints. Moreover, the current process of drug reimbursement, in this organization, does not take into account the implicit values associated to formulary listing criteria. For all these reasons, the MUGEFCI aims at developing a new list of reimbursable drugs, which would include safe drugs with a major impact on health (high medical service), at reasonable costs. In this research, we have developed a formulary listing framework for low-income countries. This framework was then applied to the development of a new formulary for the MUGEFCI. Methods The formulary listing framework, based on Multicriteria Decision Analysis (MCDA), was composed of four steps: (1) the identification and weighting of relevant formulary listing criteria (combining both literature review and qualitative research approaches, followed by the conduct of a discrete choice experiment); (2) the determination of priority diagnostic/treatments to be assessed (determination of a set of treatments that are eligible for priority reimbursement); (3) the treatments scoring (assignment of numerical values to the treatments’ performance on the variation levels of each criterion), and (4) the treatments ranking by priority order of reimbursement (ranking of treatments according to an overall value, obtained after summing up the weighted treatment scores). After having defined the priority list of reimbursable drugs, we conducted a budget impact analysis (BIA). The latter was carried out to determine the costs per patient resulting from the use of drugs included on the new formulary, according to the perspective of the MUGEFCI. The temporal framework was 1 year and the analysis included all the treatments eligible for a priority reimbursement by the MUGEFCI. As for the target population, it was composed of people (MUGEFCI enrolees) with a positive diagnostic of priority diseases in 2008. The costs considered in this BIA included those of medical consultations, laboratory tests and medications. The cost per patient, resulting from the use of drugs on the formulary, was then compared to the per capita health care spending in Côte d'Ivoire. This comparison was made to assess the extent to which the new priority list of reimbursable drugs was affordable for the MUGEFCI. Results According to the results of the discrete choice experiment, carried out among health professionals in Côte d’Ivoire, cost-effectiveness and severity of diseases are the most significant criteria for priority reimbursement of drugs. This translates into a general preference for antimalarial, treatments for asthma and antibiotics for urinary infection. Moreover, the results of the BIA suggest that the cost per patient, resulting from the use of drugs on the formulary, would vary between 40 and 160 US dollars. Since the per capita health care spending in Côte d'Ivoire is 66 US dollars, one could conclude that the new priority list of reimbursable drugs will be affordable when the real economic impact per patient of drugs is under 66 US dollars. Beyond this threshold, the MUGEFCI will have to select the reimbursable drugs according to their rank in the priority list and their respective economic impact per patient (cost per patient). Particularly, this selection will start from the treatment on the top of the list and will end when the 66 US dollars are exhausted. Conclusion This study demonstrates that it is possible to use multi-criteria decision analysis to develop a formulary for low-income countries, Côte d'Ivoire for instance. The application of this method is a step towards transparency in the formulation of health policies in developing countries.

Les objectifs de développement de systèmes de culture durables imposent aux acteurs du développement rural une conception (ou reconception) et une évaluation de ces systèmes. Le prototypage peut être une méthodologie efficace de conception. Cependant, cette méthode conduit souvent les chercheurs à être seuls concepteurs alors que parallèlement l'appropriation des innovations dépend fortement de l'implication des autres acteurs dans les différentes étapes de conception et d'évaluation des nouveaux systèmes. En réponse, des approches participatives sont de plus en plus fréquentes pour pallier à cette difficulté d'appropriation tandis qu'une évaluation multicritère apporte une réponse aux objectifs d'évaluation de la durabilité des systèmes. La méthode développée dans cette thèse -nommée DISCS pour 're-Design and assessment of Innovative Sustainable Cropping Systems' - met en œuvre un processus de reconception des systèmes de culture par une approche participative tout en développant des outils d'évaluation multicritère spécifiques à chaque catégorie d'acteurs impliqués. La méthode DISCS s'inscrit tout de même dans la lignée de la méthodologie du prototypage mais se différencie par une démarche itérative à trois échelles d'étude (parcelle expérimentale, exploitation agricole et territoire) afin de s'assurer que les innovations et les critères d'évaluation répondent bien aux attentes des acteurs. A chaque étape du processus de reconception une évaluation est réalisée à l'aide d'un jeu d'indicateurs et ce aux trois échelles d'étude. DISCS a été testée sur le système de culture agrumicole en Guadeloupe (Antilles Françaises) dans un but de réduire l'utilisation des pesticides. Cinq prototypes de gestion de l'enherbement ont été conçus collectivement puis testés sur une station expérimentale selon les principes d'une approche systémique et évalués à l'aide d'indicateurs. Nous montrons dans ce travail que des systèmes de culture innovants peuvent être les produits d'une co-conception entre les producteurs et les chercheurs. DISCS permet aussi de définir explicitement le rôle de tous les différents acteurs impliqués dans le processus de reconception du système de culture. DISCS est particulièrement adaptée à la reconception des systèmes de culture pérenne notamment grâce à son processus d'amélioration pas à pas et itératif. Les outils d'évaluation multicritère développés, et notamment les indicateurs, permettent quant à eux de fournir des outils d'aide à la décision directement utilisables par les acteurs assurant ainsi un lien étroit entre la recherche et le développement. Dans cette thèse, nous présentons les premières étapes de reconception du système agrumicole guadeloupéen basée sur la méthode DISCS, à savoir du diagnostic initial pour identifier les objectifs d'amélioration du système en collaboration avec les acteurs, jusqu'à l'évaluation multicritère des prototypes de gestion de l'enherbement basée sur un jeu d'indicateurs approprié. Notre travail nous permet aujourd'hui de recommander des techniques de gestion de l'enherbement en jeunes vergers d'agrumes répondant aux contraintes actuelles de développement de systèmes de culture durable.

Le secteur du bâtiment est l'un secteur des plus énergivore, sa consommation énergétique importante découle d'une part de la dégradation des matériaux propre à leur vieillissement et d'autre part, au manque d'un cadre réglementaire énergétique plus strict accompagnant la conception. Enfin cette consommation énergétique est due à la présence des usagers. Ceci est d'autant plus vrai pour le secteur tertiaire au travers leurs activités, leurs comportements et leur degré d'appartenance que les usagers donnent à ces types de bâtiments. En effet, même si tout le monde les utilise, personne ne se sent responsable de leur maintenance. Le travail présenté ici met en avant la relation entre la consommation énergétique dans les campus universitaires et le comportement des usagers. Les résultats sont analysés dans un contexte climatique comparable (paramètre clé les Degrés Jours Unifiés - DJU), avec indicateurs d'évaluation partageables (ce qui ont été judicieusement choisis à partir d'une comparaison entre différents systèmes d'évaluation) et traduit dans une méthodologie d'évaluation (basée sur les méthodes multicritères). Celle-ci tient compte de la multiplicité d'usages, d'usagers et d'attentes énergétiques, environnementales et de confort présents dans ce type de secteur tertiaire. L'objectif principal de cette étude a été d'élaborer une démarche d'amélioration environnementale et énergétique pour l'exploitation des bâtiments tertiaires, pour aller vers la réhabilitation thermique et énergétique, en considérant d'une part, la satisfaction des usagers et d'autre part les performances énergétiques et environnementales améliorées des bâtiments analysés. Ce mémoire de thèse est construit autour la logique suivante : une mise en situation des problématiques énergétiques internationales et nationales (France et du Chili). Un focus sur l'énergie dans le secteur tertiaire, permet de s'imprégner des différents dispositifs mis en place pour atteindre l'objectif de réduction de la consommation d'énergie et des émissions de CO2. Une grille de comparaison qui va nous permettre de réaliser les analyses de consommations énergétiques à différentes périodes de l'année avec un seul paramètre climatologique le DJU, est mise en avant. Ensuite les différents campus et sites universitaires sur lesquels nous appuyons la réflexion sont présentés. Dans ceux-ci, nous analysons à différentes échelles spatio-temporelles et avec différents types d'analyses qualitatives et quantitatives, les variables discriminantes qui seront essentielles pour parvenir à une amélioration énergétique au fil du temps. Par la suite, une ligne de base de critères et indicateurs qui vont nous permettre d'évaluer avec la même échelle d'évaluation, la performance énergétique et environnementale des bâtiments dans leur état actuel est crée. Pour, ensuite, les comparer dans un état optimisé lorsque les améliorations énergétiques ont été mises en place. Enfin nous proposons une méthodologie d'évaluation et d'amélioration environnementale pour l'exploitation des bâtiments tertiaires qui va mettre en relation de façon originale les besoins énergétiques, environnementaux, économiques et de confort des gestionnaires et des usagers universitaires. Une modélisation thermique de solutions de réhabilitation et un modèle économique, assez simple, sont proposés pour illustrer l'application de la méthodologie.