Ce mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches est organisé en deux tomes. Le Tome I a pour but de présenter les travaux de recherche effectués durant ma carrière d'enseignant-chercheur (quatorze articles publiés dans des revues internationales avec comité de lecture). Les textes intégraux de ces articles sont réunis dans le Tome II.

Cette thèse a comme objectif d’évaluer comment les investissements et les dépenses militaires de la sécurité intérieure a influencé la croissance économique de l'Angola, de 1975 à 2013. Divisée en trois essais, en se concentrant principalement sur les conséquences économiques des conflits armés (des belligérants intra-angolaises et externe) qui est arrivé dans le pays, surtout après l'indépendance en 1975. Tout cela bien encadré dans le contexte de l'Afrique sub-saharienne et au milieu de la guerre froide entre les puissances mondiales majeures de l’époque: États-Unis et l'URSS. Nous avons apporté ici les apréciations de la participation de trois grands mouvements qui ont participé à la lutte de libération contre le colonialisme portugais, et comment ces trois se sont affrontés dans plusieurs conflits armés, tout particulièrement entre le MPLA et l'UNITA après la défaite du FNLA en 1975 et l'exil de son leader. Aussi nous nous sommes concentrés sur la bataille de Cuito Cuanavale, dans un contexte de conflit "global", à laquelle ont participé, entre autres forces intervéniants (Angola et Afrique du Sud), les États-Unis, Cuba et l'ex-URSS, dont les coûts furent élevés, aussi matériaux, qu’ humains. Pour donner fondation et répondre aux questions on fait une régression non-paramétrique (régressions du Kernel) en utilisant le Bootstrap, pour trouver une réponse significative dans la période 1975-2001 et une autre non significative à partir de 2002 jusqu'à 2013, avec l'analyse des effets dépenses militaires dans le développement économique de l'Angola, approchant des estimations de 32 pays d'Afrique subsaharienne. / O objetivo desta tese é avaliar como os investimentos ou gastos militares para a segurança nacional influenciaram o crescimento econômico de Angola, desde 1975 até 2013. Dividimo- la em três ensaios, tendo como foco principal as consequências econômicas dos conflitos armados (intra-angolana e com beligerantes externos) que aconteceram no país, principalmente depois da independência em 1975. Estes conflitos armados estão inseridos num contexto africano subsaariano, como extensão da Guerra Fria entre as Grandes potências mundiais da época: EUA e URSS. Trouxemos aqui não só as associações da participação dos três principais movimentos (MPLA, FNLA, UNITA) que participaram da luta de libertação contra o colonialismo português, mas também relatos de como estes três se enfrentaram em vários conflitos armados, essencialmente entre o MPLA e a UNITA, depois da derrota da FNLA em 1975 e o exílio do seu líder. Também focamos a Batalha do Cuito Cuanavale, num contexto de conflito “mundial”, da qual participaram, além das duas forças intervenientes (Angola e África do Sul), também os Estados Unidos da América (EUA), Cuba e a ex-União das Repúblicas Socialistas Soviéticas (ex-URSS), e cujos custos foram altos, tanto materiais, quanto humanos. Para dar fundamento e responder a pergunta da tese “se os gastos militares para a segurança do país são fatores determinantes para o crescimento ou estagnação econômica de Angola, no período de 1975 até 2013?” fizemos uma regressão não-paramétrica (Regressões de Kernel), com o uso do Bootstrap, num enfoque da economia da defesa, sendo que encontramos significância no período de 1975 até 2001 e não-significância no período de 2002 até 2013, ao analisarmos os efeitos dos gastos militares no crescimento econômico de Angola, aproximando-o a partir de estimações de 32 países da África subsaariana. / The objective of this thesis is to evaluate how investment and military spending for homeland security influenced the economic growth of Angola, from 1975 to 2013. We divided it into three essays, focusing primarily on the economic consequences of armed conflict (intra- Angolan belligerents and external) that happened in the country, especially after independence in 1975. These armed conflicts are housed in sub-Saharan African context, as an extension of the Cold War between the major world powers at the time: U.S.A and USSR. We bring here not only the associations of the participation of three major movements that participated in the liberation struggle against Portuguese colonialism, but also reports at how these three clashed in several armed conflicts, primarily between the MPLA and UNITA, after the defeat of the FNLA in 1975 and the exile of its leader. We also focus on the Battle of Cuito Cuanavale, in a context of "global" conflict, which was attended, besides the two intervening forces (Angola and South Africa), by the United States of America (USA), Cuba and the former Union of Soviet Socialist Republic (ex - USSR). The costs were high, both material and human. To give plea and answer the thesis question "whether the military spending to the country's security is crucial to the development of economic stagnation in Angola, from 1975 until 2013?" We made a non-parametric regression (kernel regressions), using the Bootstrap, and found significance in the period from 1975 to 2001 and not significance from 2002 until 2013, when analyzing the effects of military spending on economic development of Angola, approaching it from estimates of 32 sub-Saharan countries. / El objetivo de esta tesis es evaluar cómo la inversión y el gasto militar para la seguridad nacional influyeron en el crecimiento económico de Angola de 1975 a 2013. Nos dividimos en tres ensayos, centrándose principalmente en las consecuencias económicas de los conflictos armados (beligerantes intra Angola y externo) que sucedió en el país, sobre todo después de la independencia en el año 1975. Los conflictos armados están alojados en contexto africano al sur del Sahara, como una extensión de la guerra fría entre las grandes potencias mundiales de la época: EUA y la URSS. Traemos aquí no sólo las asociaciones de la participación de los tres grandes movimientos que participaron en la lucha de liberación contra el colonialismo portugués, pero también informa de cómo estos tres se enfrentaron en varios conflictos armados, sobre todo entre el MPLA y la UNITA, después de la derrota del FNLA en 1975 y el exilio de su líder. También nos enfocamos en la batalla de Cuito Cuanavale, en un contexto de conflicto "global", al que asistieron, además de las dos fuerzas que intervienen (Angola y Sudáfrica), por los Estados Unidos de América (EE.UU.), Cuba y la antigua Unión de la República Socialista Soviética (ex - URSS). Los costos eran altos, tanto materiales como humanos. Para dar declaración y responder a la pregunta de la tesis "si el gasto militar para la seguridad del país es crucial para el desarrollo de un estancamiento económico en Angola, desde 1975 hasta el año 2013?" Hicimos una regresión no paramétrica (regresiones del kernel), utilizando el Bootstrap, y encontramos significado en el período de 1975 a 2001, y no importancia desde 2002 hasta 2013, cuando se analizan los efectos de los gastos militares en el desarrollo económico de Angola,, acercarse a ella de las estimaciones de 32 países del África subsahariana.

Cette thèse a comme objectif d’évaluer comment les investissements et les dépenses militaires de la sécurité intérieure a influencé la croissance économique de l'Angola, de 1975 à 2013. Divisée en trois essais, en se concentrant principalement sur les conséquences économiques des conflits armés (des belligérants intra-angolaises et externe) qui est arrivé dans le pays, surtout après l'indépendance en 1975. Tout cela bien encadré dans le contexte de l'Afrique sub-saharienne et au milieu de la guerre froide entre les puissances mondiales majeures de l’époque: États-Unis et l'URSS. Nous avons apporté ici les apréciations de la participation de trois grands mouvements qui ont participé à la lutte de libération contre le colonialisme portugais, et comment ces trois se sont affrontés dans plusieurs conflits armés, tout particulièrement entre le MPLA et l'UNITA après la défaite du FNLA en 1975 et l'exil de son leader. Aussi nous nous sommes concentrés sur la bataille de Cuito Cuanavale, dans un contexte de conflit "global", à laquelle ont participé, entre autres forces intervéniants (Angola et Afrique du Sud), les États-Unis, Cuba et l'ex-URSS, dont les coûts furent élevés, aussi matériaux, qu’ humains. Pour donner fondation et répondre aux questions on fait une régression non-paramétrique (régressions du Kernel) en utilisant le Bootstrap, pour trouver une réponse significative dans la période 1975-2001 et une autre non significative à partir de 2002 jusqu'à 2013, avec l'analyse des effets dépenses militaires dans le développement économique de l'Angola, approchant des estimations de 32 pays d'Afrique subsaharienne. / O objetivo desta tese é avaliar como os investimentos ou gastos militares para a segurança nacional influenciaram o crescimento econômico de Angola, desde 1975 até 2013. Dividimo- la em três ensaios, tendo como foco principal as consequências econômicas dos conflitos armados (intra-angolana e com beligerantes externos) que aconteceram no país, principalmente depois da independência em 1975. Estes conflitos armados estão inseridos num contexto africano subsaariano, como extensão da Guerra Fria entre as Grandes potências mundiais da época: EUA e URSS. Trouxemos aqui não só as associações da participação dos três principais movimentos (MPLA, FNLA, UNITA) que participaram da luta de libertação contra o colonialismo português, mas também relatos de como estes três se enfrentaram em vários conflitos armados, essencialmente entre o MPLA e a UNITA, depois da derrota da FNLA em 1975 e o exílio do seu líder. Também focamos a Batalha do Cuito Cuanavale, num contexto de conflito “mundial”, da qual participaram, além das duas forças intervenientes (Angola e África do Sul), também os Estados Unidos da América (EUA), Cuba e a ex-União das Repúblicas Socialistas Soviéticas (ex-URSS), e cujos custos foram altos, tanto materiais, quanto humanos. Para dar fundamento e responder a pergunta da tese “se os gastos militares para a segurança do país são fatores determinantes para o crescimento ou estagnação econômica de Angola, no período de 1975 até 2013?” fizemos uma regressão não-paramétrica (Regressões de Kernel), com o uso do Bootstrap, num enfoque da economia da defesa, sendo que encontramos significância no período de 1975 até 2001 e não-significância no período de 2002 até 2013, ao analisarmos os efeitos dos gastos militares no crescimento econômico de Angola, aproximando-o a partir de estimações de 32 países da África subsaariana. / The objective of this thesis is to evaluate how investment and military spending for homeland security influenced the economic growth of Angola, from 1975 to 2013. We divided it into three essays, focusing primarily on the economic consequences of armed conflict (intra- Angolan belligerents and external) that happened in the country, especially after independence in 1975. These armed conflicts are housed in sub-Saharan African context, as an extension of the Cold War between the major world powers at the time: U.S.A and USSR. We bring here not only the associations of the participation of three major movements that participated in the liberation struggle against Portuguese colonialism, but also reports at how these three clashed in several armed conflicts, primarily between the MPLA and UNITA, after the defeat of the FNLA in 1975 and the exile of its leader. We also focus on the Battle of Cuito Cuanavale, in a context of "global" conflict, which was attended, besides the two intervening forces (Angola and South Africa), by the United States of America (USA), Cuba and the former Union of Soviet Socialist Republic (ex - USSR). The costs were high, both material and human. To give plea and answer the thesis question "whether the military spending to the country's security is crucial to the development of economic stagnation in Angola, from 1975 until 2013?" We made a non-parametric regression (kernel regressions), using the Bootstrap, and found significance in the period from 1975 to 2001 and not significance from 2002 until 2013, when analyzing the effects of military spending on economic development of Angola, approaching it from estimates of 32 sub-Saharan countries. / El objetivo de esta tesis es evaluar cómo la inversión y el gasto militar para la seguridad nacional influyeron en el crecimiento económico de Angola de 1975 a 2013. Nos dividimos en tres ensayos, centrándose principalmente en las consecuencias económicas de los conflictos armados (beligerantes intra Angola y externo) que sucedió en el país, sobre todo después de la independencia en el año 1975. Los conflictos armados están alojados en contexto africano al sur del Sahara, como una extensión de la guerra fría entre las grandes potencias mundiales de la época: EUA y la URSS. Traemos aquí no sólo las asociaciones de la participación de los tres grandes movimientos que participaron en la lucha de liberación contra el colonialismo portugués, pero también informa de cómo estos tres se enfrentaron en varios conflictos armados, sobre todo entre el MPLA y la UNITA, después de la derrota del FNLA en 1975 y el exilio de su líder. También nos enfocamos en la batalla de Cuito Cuanavale, en un contexto de conflicto "global", al que asistieron, además de las dos fuerzas que intervienen (Angola y Sudáfrica), por los Estados Unidos de América (EE.UU.), Cuba y la antigua Unión de la República Socialista Soviética (ex - URSS). Los costos eran altos, tanto materiales como humanos. Para dar declaración y responder a la pregunta de la tesis "si el gasto militar para la seguridad del país es crucial para el desarrollo de un estancamiento económico en Angola, desde 1975 hasta el año 2013?" Hicimos una regresión no paramétrica (regresiones del kernel), utilizando el Bootstrap, y encontramos significado en el período de 1975 a 2001, y no importancia desde 2002 hasta 2013, cuando se analizan los efectos de los gastos militares en el desarrollo económico de Angola,, acercarse a ella de las estimaciones de 32 países del África subsahariana.

Cette thèse a comme objectif d’évaluer comment les investissements et les dépenses militaires de la sécurité intérieure a influencé la croissance économique de l'Angola, de 1975 à 2013. Divisée en trois essais, en se concentrant principalement sur les conséquences économiques des conflits armés (des belligérants intra-angolaises et externe) qui est arrivé dans le pays, surtout après l'indépendance en 1975. Tout cela bien encadré dans le contexte de l'Afrique sub-saharienne et au milieu de la guerre froide entre les puissances mondiales majeures de l’époque: États-Unis et l'URSS. Nous avons apporté ici les apréciations de la participation de trois grands mouvements qui ont participé à la lutte de libération contre le colonialisme portugais, et comment ces trois se sont affrontés dans plusieurs conflits armés, tout particulièrement entre le MPLA et l'UNITA après la défaite du FNLA en 1975 et l'exil de son leader. Aussi nous nous sommes concentrés sur la bataille de Cuito Cuanavale, dans un contexte de conflit "global", à laquelle ont participé, entre autres forces intervéniants (Angola et Afrique du Sud), les États-Unis, Cuba et l'ex-URSS, dont les coûts furent élevés, aussi matériaux, qu’ humains. Pour donner fondation et répondre aux questions on fait une régression non-paramétrique (régressions du Kernel) en utilisant le Bootstrap, pour trouver une réponse significative dans la période 1975-2001 et une autre non significative à partir de 2002 jusqu'à 2013, avec l'analyse des effets dépenses militaires dans le développement économique de l'Angola, approchant des estimations de 32 pays d'Afrique subsaharienne. / O objetivo desta tese é avaliar como os investimentos ou gastos militares para a segurança nacional influenciaram o crescimento econômico de Angola, desde 1975 até 2013. Dividimo- la em três ensaios, tendo como foco principal as consequências econômicas dos conflitos armados (intra-angolana e com beligerantes externos) que aconteceram no país, principalmente depois da independência em 1975. Estes conflitos armados estão inseridos num contexto africano subsaariano, como extensão da Guerra Fria entre as Grandes potências mundiais da época: EUA e URSS. Trouxemos aqui não só as associações da participação dos três principais movimentos (MPLA, FNLA, UNITA) que participaram da luta de libertação contra o colonialismo português, mas também relatos de como estes três se enfrentaram em vários conflitos armados, essencialmente entre o MPLA e a UNITA, depois da derrota da FNLA em 1975 e o exílio do seu líder. Também focamos a Batalha do Cuito Cuanavale, num contexto de conflito “mundial”, da qual participaram, além das duas forças intervenientes (Angola e África do Sul), também os Estados Unidos da América (EUA), Cuba e a ex-União das Repúblicas Socialistas Soviéticas (ex-URSS), e cujos custos foram altos, tanto materiais, quanto humanos. Para dar fundamento e responder a pergunta da tese “se os gastos militares para a segurança do país são fatores determinantes para o crescimento ou estagnação econômica de Angola, no período de 1975 até 2013?” fizemos uma regressão não-paramétrica (Regressões de Kernel), com o uso do Bootstrap, num enfoque da economia da defesa, sendo que encontramos significância no período de 1975 até 2001 e não-significância no período de 2002 até 2013, ao analisarmos os efeitos dos gastos militares no crescimento econômico de Angola, aproximando-o a partir de estimações de 32 países da África subsaariana. / The objective of this thesis is to evaluate how investment and military spending for homeland security influenced the economic growth of Angola, from 1975 to 2013. We divided it into three essays, focusing primarily on the economic consequences of armed conflict (intra- Angolan belligerents and external) that happened in the country, especially after independence in 1975. These armed conflicts are housed in sub-Saharan African context, as an extension of the Cold War between the major world powers at the time: U.S.A and USSR. We bring here not only the associations of the participation of three major movements that participated in the liberation struggle against Portuguese colonialism, but also reports at how these three clashed in several armed conflicts, primarily between the MPLA and UNITA, after the defeat of the FNLA in 1975 and the exile of its leader. We also focus on the Battle of Cuito Cuanavale, in a context of "global" conflict, which was attended, besides the two intervening forces (Angola and South Africa), by the United States of America (USA), Cuba and the former Union of Soviet Socialist Republic (ex - USSR). The costs were high, both material and human. To give plea and answer the thesis question "whether the military spending to the country's security is crucial to the development of economic stagnation in Angola, from 1975 until 2013?" We made a non-parametric regression (kernel regressions), using the Bootstrap, and found significance in the period from 1975 to 2001 and not significance from 2002 until 2013, when analyzing the effects of military spending on economic development of Angola, approaching it from estimates of 32 sub-Saharan countries. / El objetivo de esta tesis es evaluar cómo la inversión y el gasto militar para la seguridad nacional influyeron en el crecimiento económico de Angola de 1975 a 2013. Nos dividimos en tres ensayos, centrándose principalmente en las consecuencias económicas de los conflictos armados (beligerantes intra Angola y externo) que sucedió en el país, sobre todo después de la independencia en el año 1975. Los conflictos armados están alojados en contexto africano al sur del Sahara, como una extensión de la guerra fría entre las grandes potencias mundiales de la época: EUA y la URSS. Traemos aquí no sólo las asociaciones de la participación de los tres grandes movimientos que participaron en la lucha de liberación contra el colonialismo portugués, pero también informa de cómo estos tres se enfrentaron en varios conflictos armados, sobre todo entre el MPLA y la UNITA, después de la derrota del FNLA en 1975 y el exilio de su líder. También nos enfocamos en la batalla de Cuito Cuanavale, en un contexto de conflicto "global", al que asistieron, además de las dos fuerzas que intervienen (Angola y Sudáfrica), por los Estados Unidos de América (EE.UU.), Cuba y la antigua Unión de la República Socialista Soviética (ex - URSS). Los costos eran altos, tanto materiales como humanos. Para dar declaración y responder a la pregunta de la tesis "si el gasto militar para la seguridad del país es crucial para el desarrollo de un estancamiento económico en Angola, desde 1975 hasta el año 2013?" Hicimos una regresión no paramétrica (regresiones del kernel), utilizando el Bootstrap, y encontramos significado en el período de 1975 a 2001, y no importancia desde 2002 hasta 2013, cuando se analizan los efectos de los gastos militares en el desarrollo económico de Angola,, acercarse a ella de las estimaciones de 32 países del África subsahariana.

Ce mémoire traite de synthèse de textures volumiques anisotropes à partir d’une observation 2D unique. Nous présentons différentes variantes d’algorithmes non paramétriques et multi-échelles. Leur principale particularité réside dans le fait que le processus de synthèse 3D s’appuie sur l’échantillonnage d’une seule image 2D d’entrée, en garantissant la cohérence selon les différentes vues de la texture 3D. Deux catégories d’approches sont abordées, toutes deux multi-échelles et basées sur une hypothèse markovienne. La première catégorie regroupe un ensemble d’algorithmes dits de recherche de voisinages fixes, adaptés d’algorithmes existants de synthèses de textures volumiques à partir de sources 2D multiples. Le principe consiste, à partir d’une initialisation aléatoire, à modifier les voxels un par un, de façon déterministe, en s’assurant que les configurations locales de niveaux de gris sur des tranches orthogonales contenant le voxel sont semblables à des configurations présentes sur l’image d’entrée. La deuxième catégorie relève d’une approche probabiliste originale dont l’objectif est de reproduire, sur le volume texturé, les interactions entre pixels estimées sur l’image d’entrée. L’estimation est réalisée de façon non paramétrique par fenêtrage de Parzen. L’optimisation est gérée voxel par voxel, par un algorithme déterministe de type ICM. Différentes variantes sont proposées, relatives aux stratégies de gestion simultanée des tranches orthogonales contenant le voxel. Ces différentes méthodes sont d’abord mises en œuvre pour la synthèse d’un jeu de textures structurées, de régularité et d’anisotropie variées. Une analyse comparée et une étude de sensibilité sont menées, mettant en évidence les atouts et faiblesses des différentes approches. Enfin, elles sont appliquées à la simulation de textures volumiques de matériaux composites carbonés, à partir de clichés obtenus à l’échelle nanométrique par microscopie électronique à transmission. Le schéma expérimental proposé permet d’évaluer quantitativement et de façon objective les performances des différentes méthodes. / This thesis deals with the synthesis of anisotropic volumetric textures from a single 2D observation. We present variants of non parametric and multi-scale algorithms. Their main specificity lies in the fact that the 3D synthesis process relies on the sampling of a single 2D input sample, ensuring consistency in the different views of the 3D texture. Two types of approaches are investigated, both multi-scale and based on markovian hypothesis. The first category brings together a set of algorithms based on fixed-neighbourhood search, adapted from existing algorithms of texture synthesis from multiple 2D sources. The principle is that, starting from a random initialisation, the 3D texture is modified, voxel by voxel, in a deterministic manner, ensuring that the grey level local configurations on orthogonal slices containing the voxel are similar to configurations of the input image. The second category points out an original probabilistic approach which aims at reproducing in the textured volume the interactions between pixels learned in the input image. The learning is done by non-parametric Parzen windowing. Optimization is handled voxel by voxel by a deterministic ICM type algorithm. Several variants are proposed regarding the strategies used for the simultaneous handling of the orthogonal slices containing the voxel. These synthesis methods are first implemented on a set of structured textures of varied regularity and anisotropy. A comparative study and a sensitivity analysis are carried out, highlighting the strengths and the weaknesses of the different algorithms. Finally, they are applied to the simulation of volumetric textures of carbon composite materials, on nanometric scale snapshots obtained by transmission electron microscopy. The proposed experimental benchmark allows to evaluate quantitatively and objectively the performances of the different methods.

Dans cette thèse, nous abordons l'estimation non paramétrique de la fonction de dépendance des distributions multivariées à valeurs extrêmes. Dans une première partie, on adopte l’hypothèse classique stipulant que les variables aléatoires sont indépendantes et identiquement distribuées (i.i.d). Plusieurs estimateurs non paramétriques sont comparés pour une fonction de dépendance trivariée de type logistique dans deux différents cas. Dans le premier cas, on suppose que les fonctions marginales sont des distributions généralisées à valeurs extrêmes. La distribution marginale est remplacée par la fonction de répartition empirique dans le deuxième cas. Les résultats des simulations Monte Carlo montrent que l'estimateur Gudendorf-Segers (Gudendorf et Segers, 2011) est plus efficient que les autres estimateurs pour différentes tailles de l’échantillon. Dans une deuxième partie, on ignore l’hypothèse i.i.d vue qu’elle n'est pas vérifiée dans l'analyse des séries temporelles. Dans le cadre univarié, on examine le comportement extrêmal d'un modèle autorégressif Gaussien stationnaire. Dans le cadre multivarié, on développe un nouveau théorème qui porte sur la convergence asymptotique de l'estimateur de Pickands vers la fonction de dépendance théorique. Ce fondement théorique est vérifié empiriquement dans les cas d’indépendance et de dépendance asymptotique. Dans la dernière partie de la thèse, l'estimateur Gudendorf-Segers est utilisé pour modéliser la structure de dépendance des concentrations extrêmes d’ozone observées dans les stations qui enregistrent des dépassements de la valeur guide et limite de la norme Tunisienne de la qualité d'air NT.106.04. / In this thesis, we investigate the nonparametric estimation of the dependence function for multivariate extreme value distributions. Firstly, we assume independent and identically distributed random variables (i.i.d). Several nonparametric estimators are compared for a trivariate dependence function of logistic type in two different cases. In a first analysis, we suppose that marginal functions are generalized extreme value distributions. In a second investigation, we substitute the marginal function by the empirical distribution function. Monte Carlo simulations show that the Gudendorf-Segers (Gudendorf and Segers, 2011) estimator outperforms the other estimators for different sample sizes. Secondly, we drop the i.i.d assumption as it’s not verified in time series analysis. Considering the univariate framework, we examine the extremal behavior of a stationary Gaussian autoregressive process. In the multivariate setting, we prove the asymptotic consistency of the Pickands dependence function estimator. This theoretical finding is confirmed by empirical investigations in the asymptotic independence case as well as the asymptotic dependence case. Finally, the Gudendorf-Segers estimator is used to model the dependence structure of extreme ozone concentrations in locations that record several exceedances for both guideline and limit values of the Tunisian air quality standard NT.106.04.

Les ondes gravito-inertielles jouent un rôle majeur dans les échanges d'énergie globaux sur la planète. Si la génération des ondes est bien connue dans l'atmosphère et l'océan, le devenir de ces ondes au cours de leur propagation n'est pas complètement défini aujourd'hui. Ces ondes peuvent interagir de façon non-linéaire avec elles-mêmes et créer des structures de plus petite échelle qui vont se dissiper plus facilement. Ainsi, le phénomène d'instabilité paramétrique sous-harmonique (PSI), a été étudié de façon expérimentale. Nous avons effectué la première mise en évidence expérimentale de l'interaction de trois ondes planes inertielles bi-dimensionnelles, sous la forme d'une triade résonnante. Cette étude améliore en outre la compréhension de la turbulence en rotation. Les ondes internes peuvent aussi créer, ou interagir avec des écoulements lents de grande échellequi peuvent modifier la biodiversité au fond des océans. Nous avons mis en évidence une situation expérimentale à l'origine d’un tel écoulement moyen induit par les ondes et, à l'aide d'un modèle théorique simplifié, nous avons expliqué la formation de ces écoulements. Enfin, on étudie également des tourbillons en fluide stratifié pour permettre de futures études sur l'interaction d'ondes gravito-inertielles avec des tourbillons. / Inertia-gravity waves play a major role in the global transfer of energy on Earth. Even if wave generation is well understood in the atmosphere and in the ocean, their subsequent evolution is not completely understood. These waves can interact nonlinearly with themselves and create small-scales structures that dissipate more rapidly. Motivated by this, the phenomenon of parametric subharmonic instability (PSI), was studied experimentally. We conducted the first laboratory demonstration of the interaction of three two-dimensional inertial plane waves, as a resonant triad. Inertia-gravity waves can also interact with, and create, mean flows of large scale that can modify the transport of energy, chemical and biological compounds, and thereby have an impact on biodiversity in the ocean. We therefore also demonstrated an experimental situation that gives rise to such a flow field and using a simplified theoretical model, we explained the formation of this flow. Finally, we performed some studies of vortices in stratified fluid, to assist future studies of the interaction of inertia-gravity waves with vortices.

Les systèmes réels sont généralement de nature non-linéaire, et leurs modélisations etsurveillance restent une tâche difficile à accomplir. Néanmoins, avec les progrès technologiqueson dispose maintenant d'un atout de taille sur ces systèmes qui est les données.Ce travail présente une technique de diagnostic de défaut et de modélisation basée en grandepartie sur la méthode d'apprentissage automatique « Les Machines à Vecteurs de Support,SVM » qui est basée sur les données. La méthodologie proposée est appliquée à différentessystèmes multivariables et non linéaires, à savoir : un procédé de traitement des eaux usées, unsystème éolien et un réacteur chimique parfaitement agité.L'objectif de cette thèse de doctorat est d'examiner la possibilité d'extraire le maximumd'information à partir de données afin de surveiller efficacement le comportement de systèmesréels et de détecter rapidement tout défaut qui peut compromettre leur bon fonctionnement. Lamême méthode est utilisée pour la modélisation des différents systèmes. Plusieurs défis ont étérelevés tels que la complexité du comportement des systèmes, le grand nombre de mesuresvariant à différentes échelles de temps, la présence de bruit et les perturbations. Une méthodegénérique de diagnostic de défauts est proposée par la génération des caractéristiques de chaquedéfaut suivie d’une étape d'évaluation de ces caractéristiques avec une amélioration du transfertde connaissances en modélisation.Dans cette thèse ont a démontré l'utilité de l'outil Machines à Vecteurs de Support, enclassification par la construction de modèles de décision SVM dédiés à l'évaluation descaractéristiques de défaut, et aussi en tant qu'estimateur non linéaire/ou pour la modélisation parl'utilisation des machines à vecteurs de support dédiés pour la régression (SVR).La combinaison de SVM et d’une méthode basée sur le modèle "observateur" a été aussi étudiéeet a été nécessaire dans certains cas pour garantir un bon diagnostic de défauts. / Real systems are usually nonlinear and their modeling and monitoring remains adifficult task. However, with advances in technology and the availability of big amounts of data,we have a facility to operate these systems.This work presents a methodology for fault diagnosis and modeling which is in large part basedon the method of Support Vector Machines (SVM) which data-based. The proposedmethodology is applied to various nonlinear multivariable systems including: wastewatertreatment processes, wind turbines and stirred tank reactors.The objective of this PhD is to examine the possibility of extracting the maximum of informationfrom data to effectively monitor the behavior of real systems and rapidly detect any faults whichmay impair their proper functioning. The same method is used for modeling the differentsystems. Several challenges were identified and surmounted such as the complexity of thesystem behavior, large amount of data varying at different time scales, the presence of noise anddisturbances. A generic method of fault diagnosis is proposed for the generation of the faultcharacteristics followed by an evaluation of these characteristics as well as an improved transferof knowledge in modeling.In this thesis the usefulness of the tool Support Vector Machines in Classification has beendemonstrated by the construction of decision models dedicated to evaluating the characteristicsof faults, and also its usefulness for modeling/ or as estimator for the nonlinear systems usingsupport vector machines dedicated for regression (SVR).The combination of SVM and a method based on models “observer” was also considered andwas found to be interesting in some cases to ensure proper fault diagnosis.

Nous développons un mécanisme robuste et réaliste pour la génération de photons uniques indiscernables avec des impulsions de fréquence et de polarisation identiques. Ils sont produits à la demande à partir d'un système couplé atome- cavité double-Raman en interaction avec une séquence d'impulsions laser de pompe. Ce processus combine un rendement élevé, la capacité de produire une séquence d'impulsions de photons uniques à bande étroite avec un retard déterminé seulement par le taux de répétition de la pompe, avec la simplicité du système libre de complications comme le repompage et le déphasage de l'environnement.Nous proposons et analysons un schéma simple de conversion paramétrique de fréquence pour l'information quantique optique dans des ensembles atomiques froids. Ses propriétés remarquables sont des pertes réduites, une distorsion de la forme des impulsions minimale, ainsi que la persistance de la cohérence quantique et de l’intrication. Une conversion efficace de fréquence entre les différentes régions spectrales est montrée. Une méthode de génération d’états caractérisant des photons uniques intriqués en fréquence est discutée.Nous proposons un mécanisme robuste et simple d'excitation cohérente de molécules et d’atomes en une superposition d'états pré-sélectionnés par un train d'impulsions laser femtoseconde, combinée avec un champ de couplage à largeur de bande étroite.La théorie des battements quantiques pour la génération du rayonnement ultra-violet par mélange à quatre ondes dans des expériences pompe-sonde est développée. Les résultats sont en bon accord avec les données expérimentales observées dans la vapeur de Rb lorsque les fluctuations de phase laser sont importantes. / We develop a robust and realistic mechanism for the generation of indistinguishable single-photon (SP) pulses with identical frequency and polarization. They are produced on demand from a coupled double-Raman atom-cavity system driven by a sequence of laser pump pulses. This scheme features a high efficiency, the ability to produce a sequence of narrow-band SP pulses with a delay determined only by the pump repetition rate, and simplicity of the system free from complications such as repumping process and environmental dephasing. We propose and analyze a simple scheme of parametric frequency conversion for optical quantum information in cold atomic ensembles. Its remarkable properties are minimal losses and distortion of the pulse shape, and the persistence of quantum coherence and entanglement. Efficient conversion of frequency between different spectral regions is shown. A method for the generation of frequency-entangled single photon states is discussed. We suggest a robust and simple mechanism for the coherent excitation of molecules or atoms to a superposition of pre-selected states by a train of femtosecond laser pulses, combined with narrow-band coupling field. The theory of quantum beatings in the generation of ultra-violet radiation via a four wave mixing in pump-probe experiments is developed. The results are in good agreement with experimental data observed in Rb vapor when the laser phase fluctuations are significant.

Cette étude théorique est pensée en lien étroit avec un champ d'application : il s'agit de modéliser la croissance d'une population de cellules qui se divisent selon un taux de division inconnu, fonction d’une variable dite structurante – l’âge et la taille des cellules étant les deux exemples paradigmatiques étudiés. Le champ mathématique afférent se situe à l'interface de la statistique des processus, de l’estimation non-paramétrique et de l’analyse des équations aux dérivées partielles. Les trois objectifs de ce travail sont les suivants : reconstruire le taux de division (fonction de l’âge ou de la taille) pour différents schémas d’observation (en temps généalogique ou en temps continu) ; étudier la transmission d'un trait biologique général d'une cellule à une autre et étudier le trait d’une cellule typique ; comparer la croissance de différentes populations de cellules à travers le paramètre de Malthus (après introduction de variabilité dans le taux de croissance par exemple). / This work is concerned with growth-fragmentation models, implemented for investigating the growth of a population of cells which divide according to an unknown splitting rate, depending on a structuring variable – age and size being the two paradigmatic examples. The mathematical framework includes statistics of processes, nonparametric estimations and analysis of partial differential equations. The three objectives of this work are the following : get a nonparametric estimate of the division rate (as a function of age or size) for different observation schemes (genealogical or continuous) ; to study the transmission of a biological feature from one cell to an other and study the feature of one typical cell ; to compare different populations of cells through their Malthus parameter, which governs the global growth (when introducing variability in the growth rate among cells for instance).