L'UMR ITAP d'IRSTEA à Montpellier et la société Pellenc SA souhaitent développer un système de mesure par spectrométrie visible - proche infrarouge permettant d'évaluer la qualité des olives et d'en suivre la maturité. La mesure doit être effectuée sur une seule olive et de manière non destructive. Les critères de maturité retenus pour une première phase d'étude sont les teneurs en eau et en huile. L'objectif de ces travaux est d'optimiser la mesure des critères de maturité par spectrométrie portable, en s'adaptant aux contraintes induites par l'objet d'étude et en levant des verrous imposés par la technologie retenue. En lien avec les objectifs industriels, trois questions scientifiques ont été soulevées :QS1 : Comment obtenir les valeurs de référence des critères de maturité à partir d'une seule olive ?QS2 : Comment mesurer le spectre d'une olive ? Quelle configuration optique est la plus adaptée à l'objet mesuré ? Quel volume de l'olive est interrogé lors de la mesure spectrale ? Le noyau intervient-il dans cette mesure ?QS3 : Comment étalonner la mesure spectrale ? Les modèles de prédiction sont-ils robustes au regard d'une variété non incluse dans leur étalonnage ? Comment inclure la masse du noyau dans les valeurs prédites ?Afin de répondre à ces questions, des études expérimentales et comparatives ont été menées. Pour la détermination de la teneur en huile (QS1) deux méthodes ont été évaluée, la résonance magnétique nucléaire (RMN) et l'extraction à l'hexane, lorsqu'elles sont appliquées à la pulpe d'une olive unique. L'étude sur les différentes configurations optiques (QS2) a permis de mettre en évidence l'impact de chacune sur la mesure spectrale et ainsi déterminer si l'ensemble de ces configurations proposées (transmission, réflexion diffuse avec propagation guidée de la lumière au moyen d'une sphère, réflexion diffuse avec propagation libre de la lumière et rétrodiffusion) sont envisageables pour la mesure sur une seule olive. De plus, ces travaux se sont intéressés au volume de peau et de pulpe réellement interrogé lors de la mesure spectrale par une étude de la perte de lumière transmise à travers la peau et la pulpe. Le questionnement de l'étalonnage des mesures spectrales (QS3) a consisté en une analyse fine des modèles construits mais aussi en une étude de la robustesse et des différentes méthodes envisageables pour l'améliorer (sélection de longueurs d'onde, mise à jour des modèles, correction “biais-pente”, méthode DOP). Le dernier point traité par ces travaux de thèse est la prise en compte de la masse du noyau dans les valeurs prédites et l'évaluation des différentes méthodes pour réaliser cette correction.L'ensemble des résultats obtenus au cours de cette thèse ont servi à fournir des éléments pour guider la conception d'un outil portable de mesures par spectrométrie sur olives individuelles. / ITAP Research Unit of IRSTEA and Pellenc SA company want to developa visible - near infrared spectroscopy measurement system in order to assess the quality of olives and monitor their ripeness. The measurement has to be non-destructive and performed on a single olive. The ripeness criteria selected are water and oil content. The main objective of this work is to optimize the measurement of these criteria, recorded by a portable spectrometer, by taking into account the constraints linked to the studied object and by overcoming the obstacles imposed by the technology used. In relation to the industrial objectives, three scientific questions were raised :SQ1 : How to get the reference values of the ripeness criteria from a single olive ?SQ2 : How to measure the spectrum of one olive ? Which optical configuration isbest suited for an olive ? Which volume of the olive is actually analyzed during thespectral measurement ? Does the spectrum contain information about the kernel ?SQ3 : How to calibrate the spectral measurement ? Are the prediction models robustregarding a variety not used for the calibration step ? How to include the kernel mass in the predicted values ?In order to answer those questions, experimental and comparative studies have been led. As the determination of water content is easily transposable to a single olive, only the measurement of oil content is studied (SQ1). Two existing methods nuclear magnetic resonance and hexane extraction have been characterized end evaluated when they are applied to the pulp of a single olive.The comparative study conducted on different optical configurations(SQ2) has high-lighted the impact of each configuration (transmission, diffuse reflectance with guidedpropagation of light through a sphere, diffuse reflectance with free propagation of light and interactance) on the spectral measurement. This study has also determined if all of these configurations are suitable for the whole olive measurements. Furthermore, the real volume analyzed during the spectral measurement has been investigated by studying the loss of transmitted light through the skin and the pulp.In order to answer SQ3, the present work provides optimized models for prediction ofwater content on the one hand and oil content on the other hand. The robustness study leads us to consider different methods (Model Update, Biais and Slope, DOP, wavelength selection) depending on the correction set used and therefore the finality of the future device. Concerning the introduction of kernel mass in predicted values, it has be done using various methods which are more or less destructive. The choice of one of these methods has been be determined by the technical possibilities of the device and the minimum expected accuracy of water and oil content predictions.Therefore, the results of this thesis provide some elements to guide the development of a portable spectrometer for measurements on individual olive fruits.

Les différences de morbidité et de mortalité entre les groupes socioéconomiques constituent un des résultatsle plus cohérent de la recherche épidémiologique. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent cetteassociation demeurent encore mal compris. Les données de deux grandes cohortes européennes ont étéutilisées pour décrire l'ampleur des différences socioéconomiques de mortalité toutes causes et spécifique, etexaminer le rôle des comportements de santé et du soutien social dans ces inégalités. Les indicateurs de lasituation socioéconomique dans l’enfance se sont révélés liés à la mortalité à l'âge adulte, même si toutefoisles trois mesures examinées – position socioprofessionnelle du père, niveau d’études et taille – étaientdifféremment liées à la mortalité. Les indicateurs de la position socioéconomique à l'âge adulte, catégoriesocioprofessionnelle et revenu, étaient associés à la mortalité toutes causes et cardiovasculaire dans les deuxcohortes. Dans l'étude Whitehall II, les comportements de santé étaient socialement distribués etexpliquaient une grande partie des inégalités sociales de mortalité, en particulier lorsque les changementsdans ces comportements au cours du suivi étaient pris en compte. Les mêmes comportements expliquaienttrès peu les inégalités sociales de mortalité dans l'étude GAZEL, leur répartition sociale étant faible danscette cohorte. Parmi les mesures de soutien social considérées, le statut marital expliquait également unepartie du gradient socioéconomique de mortalité dans l'étude Whitehall II, mais pas dans GAZEL, tandis quele rôle de la participation sociale et du réseau social était négligeable dans les deux cohortes. Différentsmécanismes semblent jouer un rôle dans les inégalités sociales de santé dans ces deux pays européensvoisins. Cela implique que des recherches comparatives visant à comprendre les déterminants communs etspécifiques des différences sociales de santé sont nécessaires. D’autres recherches visant davantage lescauses fondamentales des inégalités sociales de santé sont également souhaitables. / Differences in morbidity and mortality between socioeconomic groups constitute one of the most consistentfindings of epidemiologic research. However, research on social inequalities in health has yet to provide acomprehensive understanding of the mechanisms underlying this association. Data from two large Europeancohorts were used to examine socioeconomic differences in all-cause and cause-specific mortality in twopopulations in early old age, as well as the role played by health behaviours and social support in shapingthose inequalities. Indicators of socioeconomic circumstances in early life were found to be related tomortality in adulthood, even though the association of the three measures examined, father’s occupationalposition, education and height, with mortality did not have the same shape and depended on the cause ofmortality being examined. Indicators of socioeconomic position in adulthood, occupational position andincome, were strongly associated with all-cause and cardiovascular mortality in both cohorts. In theWhitehall II study, health behaviours - smoking, alcohol consumption, diet and physical activity - werestrongly socially patterned, and were found to contribute to a large part of social inequalities in mortality,particularly when changes in these behaviours over time were taken into account. The same behaviourscontributed little to explaining social inequalities in mortality in the GAZEL cohort, as their socialpatterning was weak in this cohort. Of the measures of social support examined, marital status alsoaccounted for part of the socioeconomic gradient in mortality in the Whitehall II cohort but not in GAZEL,while the role of social participation and network size was negligible in both cohorts. Different mechanismsmay be driving social inequalities in health in two neighbouring European countries. This finding calls forfurther comparative research to understand the common and unique determinants of social differences inhealth within and between countries, and for additional research addressing the fundamental causes of socialinequalities in health.

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux problèmes d'optimisation dans les réseaux de télécommunication. Un premier objectif consiste à identifier les problèmes spécifiques aux réseaux optiques et satellitaires, et à présenter des contributions pour l'optimisation des ressources de ces réseaux. Le second objectif est de présenter une contribution logicielle pour la conception et l'optimisation de réseaux.<br /><br />La première partie débute par la présentation des réseaux optiques WDM. Nous abordons ensuite les modèles pour les réseaux optiques et satellitaires et proposons des méthodes algorithmiques nouvelles pour optimiser l'allocation des ressources de ces réseaux. Nous traitons ainsi le problème du routage, du groupage et de la protection des réseaux WDM successivement dans trois chapitres puis nous nous intéressons à un algorithme dédié à l'allocation de fréquences dans les réseaux satellitaires. Enfin, pour chaque problème, nous présentons des résultats expérimentaux sur des instances de réseaux réels.<br /><br />La deuxième partie de cette thèse présente les développements logiciels qui ont été entrepris. Le premier chapitre présente le logiciel Porto dédié à la résolution de problèmes de routage, groupage et protection dans des réseaux optiques utilisant trois niveaux de brassage. Dans un second chapitre nous présentons le logiciel Mascopt, une bibliothèque d'optimisation pour le domaine des graphes et des réseaux qui a servi notamment à réaliser les expérimentations présentées dans la première partie.

La segmentation des images est généralement l'étape la plus importante dans un système d'analyse d'images : dans l'aide au diagnostic en médecine, en navigation autonome des véhicules, etc. Toutes les tâches ultérieures de ces applications, comme l'extraction de primitives, la détection d'une position ou la reconnaissance d'un objet, dépendent fortement de la qualité de la segmentation. L'inconvénient majeur des algorithmes de segmentation actuels est leur incapacité à s'adapter aux différents types d'images. <br />L'apparition des "métaheuristiques" remonte aux années quatre-vingts. Ces algorithmes stochastiques d'optimisation globale peuvent être appliqués à tout problème, du moment qu'il est formulé sous la forme de l'optimisation de critère(s). Ces algorithmes sont inspirés par des analogies avec la physique (recuit simulé, recuit microcanonique), avec la biologie (algorithmes évolutionnaires) ou avec l'éthologie (colonies de fourmis, essaims particulaires). Ils se prêtent aussi à toutes sortes d'extensions, notamment en optimisation multiobjectif.<br />Afin de concevoir un système de segmentation qui permet d'avoir une meilleure qualité de la segmentation sur une grande variété d'images, nous formulons la segmentation comme un problème d'optimisation, mono-objectif dans un premier temps, puis multiobjectif. <br />Dans l'approche mono-objectif, nous adaptons plusieurs métaheuristiques au problème de la segmentation. Une application sur des images par résonance magnétique (IRM) cérébrales est ensuite réalisée. Cette adaptation des différentes métaheuristiques pour la segmentation nous permet de les comparer sur les plans suivants : la complexité, la vitesse de convergence, l'adaptabilité, et la reproductibilité des solutions. <br />Nous proposons ensuite une approche multiobjectif pour mieux résoudre le problème de la segmentation des images. Dans ce contexte, nous développons trois schémas de systèmes de segmentation adaptatifs : le premier est basé sur l'agrégation de critères, le second sur l'approche non-Pareto, et le troisième sur l'approche Pareto. Enfin, dans le cas particulier de la segmentation des espaces de ventricules cérébraux, nous appliquons différentes approches sur des IRM saines et d'autres pathologiques.

Le but de cette thèse est de généraliser un certain nombre de résultats arithmétiques connus pour les formes modulaires elliptiques au cas des formes modulaires de Hilbert. Parmi ces résultats citons le contrôle de l'image de la représentation galoisienne résiduelle [Serre, Ribet], le critère de congruence de Hida, ainsi que la liberté de la cohomologie entière de la variété modulaire de Hilbert sur certaines composantes locales de l'algèbre de Hecke et la propriété de Gorenstein de celles-ci [Mazur, Faltings-Jordan]. Dans le cas de niveau "minimal" ceci permet de relier la $p$-partie "algébrique" de la valeur en 1 de la fonction L adjointe d'une forme modulaire de Hilbert nouvelle au cardinal du groupe de Selmer correspondant. L'approche des propriétés arithmétiques des formes modulaires de Hilbert se fait à travers leurs représentations galoisiennes modulo $p$ et l'outil principal est l'action de l'inertie en $p$. Cette action est contrôlée par le calcul des poids de Hodge-Tate (resp. de Fontaine-Laffaille) de la cohomologie $p$-adique (resp. modulo $p$) de la variété modulaire de Hilbert. La partie cohomologique de ce travail repose sur la construction des compactifications toroïdales arithmétiques de la variété abélienne de Hilbert-Blumenthal universelle (et de ses produits fibrés), au-dessus des compactifications toroïdales arithmétiques de la variété modulaire de Hilbert en niveau $\Gamma_1(c,n)$.

L'invariant de Casson est un invariant classique des 3-sphères d'homologie entière. Via les scindements de Heegaard, S. Morita le décrit comme la somme de deux homomorphismes d et q définis sur un sous-groupe K_(g,1) du groupe de difféotopies M_(g,1) d'une surface S_(g,1) orientée de genre g à une composante de bord. L'homomorphisme d constitue le "Coeur de l'invariant de Casson" et est décrit géométriquement en termes de SU-parallélisations de Morita des mapping tores. A l'origine, d provient d'une application d_X définie sur M_(g,1) comme la différence entre le cocycle de Meyer et un cocycle d'intersection dépendant d'un champ de vecteurs X sur la surface S_(g,1). Tout d'abord, nous revisiterons les résultats de Morita et rendrons l'application d_X calculatoire. Puis nous considèrerons les cobordismes d'homologie et leur groupe associé H_(g,1) : via les mapping cylindres, M_(g,1) constitue un sous-groupe de H_(g,1). Dans la perspective de prolonger d, nous étendrons les cocycles d'intersection et cocycle de Meyer aux cobordismes d'homologie munis de structure d'Euler.

Les études menées permettent de prendre en main un système depuis l'identification jusqu'à la commande robuste des systèmes non entiers. Les principes de la platitude permettent de parvenir à la planification de trajectoire à condition de connaître le modèle du système, d'où l'intérêt de l'identification des paramètres du système. Les principaux travaux de cette thèse concernent l'identification de système par modèles non entiers, la génération et la poursuite robuste de trajectoire par l'application des principes de la platitude aux systèmes non entiers. Le chapitre 1 rappelle les définitions et propriétés de l'opérateur non entier ainsi que les diverses méthodes de représentation d'un système non entier. Le théorème de stabilité est également remémoré. Les algèbres sur les polynômes non entiers et sur les matrices polynômiales non entières sont introduites pour l'extension de la platitude aux systèmes non entiers. Le chapitre 2 porte sur l'identification par modèle non entier. Après un état de l'art sur les méthodes d'identification par modèle non entier, deux contextes sont étudiés : en présence de bruit blanc et en présence de bruit coloré. Dans chaque cas, deux estimateurs optimaux (sur la variance et le biais) sont proposés : l'un, en supposant une structure du modèle connue et d'ordres de dérivation fixés, et l'autre en combinant des techniques de programmation non linéaire qui optimise à la fois les coefficients et les ordres de dérivation. Le chapitre 3 établit l'extension des principes de la platitude aux systèmes non entiers. La platitude des systèmes non entiers linéaires en proposant différentes approches telles que les fonctions de transfert et la pseudo-représentation d'état par matrices polynômiales est étudiée. La robustesse du suivi de trajectoire est abordée par la commande CRONE. Des exemples de simulations illustrent les développements théoriques de la platitude au travers de la diffusion thermique sur un barreau métallique. Enfin, le chapitre 4 est consacré à la validation des contributions en identification, en planification de trajectoire et en poursuite robuste sur un système non entier réel : un barreau métallique est soumis à un flux de chaleur.

Le thème des travaux qui fait l'objet de ce mémoire de thèse s'inscrit dans le cadre de la caractérisation de systèmes biologiques par modèles non entiers. Cette thèse comporte deux parties qui reposent sur deux collaborations distinctes. La première s'appuie sur une collaboration avec le laboratoire Mouvement Adaptation Cognition de l'Université Bordeaux 2 et l'institut Magendie de l'Inserm. L'objectif de ce travail consiste à étudier l'influence la longueur du muscle sur sa dynamique dans les cas de variations statiques et dynamiques de cette grandeur. La deuxième collaboration est un projet original, en partenariat avec l'équipe Anesthésiologie-Réanimation II du CHU Haut-Lévêque ayant pour but l'identification de transfert thermique dans le poumon au cours d'opération à cœur ouvert, grâce à des mesures obtenues sur des poumons de mouton.

Les différences de morbidité et de mortalité entre les groupes socioéconomiques constituent un des résultatsle plus cohérent de la recherche épidémiologique. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent cetteassociation demeurent encore mal compris. Les données de deux grandes cohortes européennes ont étéutilisées pour décrire l'ampleur des différences socioéconomiques de mortalité toutes causes et spécifique, etexaminer le rôle des comportements de santé et du soutien social dans ces inégalités. Les indicateurs de lasituation socioéconomique dans l'enfance se sont révélés liés à la mortalité à l'âge adulte, même si toutefoisles trois mesures examinées - position socioprofessionnelle du père, niveau d'études et taille - étaientdifféremment liées à la mortalité. Les indicateurs de la position socioéconomique à l'âge adulte, catégoriesocioprofessionnelle et revenu, étaient associés à la mortalité toutes causes et cardiovasculaire dans les deuxcohortes. Dans l'étude Whitehall II, les comportements de santé étaient socialement distribués etexpliquaient une grande partie des inégalités sociales de mortalité, en particulier lorsque les changementsdans ces comportements au cours du suivi étaient pris en compte. Les mêmes comportements expliquaienttrès peu les inégalités sociales de mortalité dans l'étude GAZEL, leur répartition sociale étant faible danscette cohorte. Parmi les mesures de soutien social considérées, le statut marital expliquait également unepartie du gradient socioéconomique de mortalité dans l'étude Whitehall II, mais pas dans GAZEL, tandis quele rôle de la participation sociale et du réseau social était négligeable dans les deux cohortes. Différentsmécanismes semblent jouer un rôle dans les inégalités sociales de santé dans ces deux pays européensvoisins. Cela implique que des recherches comparatives visant à comprendre les déterminants communs etspécifiques des différences sociales de santé sont nécessaires. D'autres recherches visant davantage lescauses fondamentales des inégalités sociales de santé sont également souhaitables.

Pour les voitures autonomes, la perception est une fonction principale où la sécurité est de la plus haute importance. Un système de perception construit un modèle de l'environnement de conduite en fusionnant plusieurs capteurs de perception incluant les LIDARs, les radars, les capteurs de vision, etc. La fusion basée sur les grilles d'occupation construit un modèle probabiliste de l'environnement en prenant en compte l'incertitude des capteurs. Cette thèse vise à intégrer le calcul des grilles d'occupation dans des systèmes embarqués à bas-coût et à basse-consommation. Cependant, les grilles d'occupation effectuent des calculs de probabilité intenses et difficilement calculables en temps-réel par les plateformes matérielles embarquées.Comme solution, cette thèse introduit une nouvelle méthode de fusion probabiliste appelée Grille d'Occupation Entière. Les Grilles d'Occupation Entières se reposent sur des principes mathématiques qui permettent de calculer la fusion de capteurs grâce à des simple addition de nombre entiers. L'intégration matérielle et logicielle des Grilles d'Occupation Entière est sûre et fiable. Les erreurs numériques engendrées par les calculs sont connues, majorées et paramétrées par l'utilisateur. Les Grilles d'Occupation Entière permettent de calculer en temps-réel la fusion de multiple capteurs sur un système embarqué bas-coût et à faible consommation dédié pour les applications pour l'automobile. / Perception is a primary task for an autonomous car where safety is of utmost importance. A perception system builds a model of the driving environment by fusing measurements from multiple perceptual sensors including LIDARs, radars, vision sensors, etc. The fusion based on occupancy grids builds a probabilistic environment model by taking into account sensor uncertainties. This thesis aims to integrate the computation of occupancy grids into embedded low-cost and low-power platforms. Occupancy Grids perform though intensive probability calculus that can be hardly processed in real-time on embedded hardware.As a solution, this thesis introduces the Integer Occupancy Grid framework. Integer Occupancy Grids rely on a proven mathematical foundation that enables to process probabilistic fusion through simple addition of integers. The hardware/software integration of integer occupancy grids is safe and reliable. The involved numerical errors are bounded and is parametrized by the user. Integer Occupancy Grids enable a real-time computation of multi-sensor fusion on embedded low-cost and low-power processing platforms dedicated for automotive applications.