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L'objet de cette thèse est l'étude de la complexité topologique de fonctions omega-rationnelles : fonctions de mots infinis dont le graphe est reconnaissable par automate fini. Le cadre de notre étude est celui de la hiérarchie des boréliens et des classes de Baire. On remarque tout d'abord que ces fonctions sont au plus de classe 2. Christophe Prieur a montré que le problème de la continuité est décidable. Nous avons montré qu'être de classe 1 est aussi décidable dans le cas synchrone en adaptant un résultat de Sierpinski portant sur les sur et sous-graphes à notre contexte. Notre attention s'est ensuite portée aux points de continuité de telles fonctions. Un résultat de Baire dit qu'une fonction n'est pas de classe 1 si et seulement si il existe un fermé non vide sur lequel la fonction n'admet aucun point de continuité. Nous prouvons une version automate de ce théorème : Une fonction omega-rationnelle n'est pas de classe 1 si et seulement si il existe un fermé non vide reconnaissable par un automate de Büchi tel que la restriction de la fonction à ce fermé n'ait aucun point de continuité. Ce résultat est prouvé en utilisant la dérivation de Hausdorff qui s'arrête au bout d'un nombre fini d'étapes sur les langages omega-rationnels Ce travail s'est conclu par l'étude des orbites des fonctions réelles définissables en base Pisot par des transducteurs synchrones. L'ordre de Sarkovski permet de classifier les ordres des orbites périodiques des fonction réelles continues. Le résultat principal obtenu est la décidabilité pour tout entier n de l'existence d'orbites périodiques de cardinalité n et par suite de toute cardinalité inférieure dans l'ordre de Sarkovski.

Cette thèse est centrée sur l'étude des polytopes hyperboliques, des groupes de réflexions et invariants associes. Soit G un groupe de Coxeter, sous-groupe de Isom Hn. Alors, il existe un domaine fondamental P ⊂ Hn qui est naturellement associe 'a ce groupe G. Le domaine P est un polytope de Coxeter. Réciproquement, chaque polytope de Coxeter P engendre un groupe de Coxeter agissant sur Hn: le groupe engendre par les réflexions par rapport a ses facettes. Ces réflexions forment un ensemble naturel de générateurs pour le groupe G. On peut donc exprimer la série de d'accroissement fS (t) du groupe G par rapport a l'ensemble S. Par un resultat de R. Steinberg, la série d'accroissement associée correspond a la série de Taylor d'une fonction rationnelle. Le taux d'accroissement τ de G est l'inverse du rayon de convergence de cette dernière. Le taux de convergence est un entier algébrique et, par un resultat de J. Milnor, τ > 1. Par un résultat de W. Parry, si G agit sur H2 de fa¸con co-compacte, son taux d'accroissement est un nombre de Salem. Par un résultat de W. Floyd, il existe un lien géométrique entre les taux d'accroissement des groupes de Coxeter cocompacts et ceux des groupes a co-volume fini agissant sur H2. Ce lien correspond a une image géométrique de la convergence d'une suite de nombres de Salem vers un nombre de Pisot. Dans cette thèse, on verra un phénomène analogue en dimension 3. En dimension n ≥ 4, le taux d'accroissement d'un groupe de Coxeter agissant de fa¸con cocompacte sur Hn n'est plus un nombre de Salem, ni un nombre de Pisot. Nous nous intéressons a une classe particulière de groupes de Coxeter est celle des groupes de Coxeter rectangulaires. Dans ce cas, les domaines fondamentaux sont des poly- topes aux angles diedres droits. Concernant la classe de polytopes rectangulaires compacts (respectivement, 'a volume fini, id'eaux) dans H4, on pose les problèmes suivants: - déterminer le volume minimal dans ces familles, - déterminer le nombre minimal de composante combinatoire (facettes, faces, arêtes, sommets) dans ces familles. Dans le cas des polytopes rectangulaires a volume fini, la solution a été donnée par E. Vinberg, L. Potyagailo et par B. Everitt, J. Ratcliffe, S. Tschantz. Pour les polytopes rectangulaires compacts, il existe seulement une conjecture. Dans cette these, nous repondons a ces questions dans le cas des polytopes rectangulaires id'eaux.

We review the construction of three Smale spaces associated to a unimodular Pisot substitution on d letters: a subshift of finite type (SFT), a substitution tiling space, and a hyperbolic toral automorphism on the Euclidean d-torus. By considering an SFT whose elements are biinfinite, rather than infinite, paths in the graph associated to the substitution, we modify a well-known map to obtain a factor map between our SFT and the hyperbolic toral automorphism on the d-torus given by the incidence matrix of the substitution. We prove that if the tiling substitution forces its border, then this factor map is the composition of an s-resolving factor map from the SFT to a one-dimensional substitution tiling space and a u-resolving factor map from the tiling space to the d-torus.

We review the construction of three Smale spaces associated to a unimodular Pisot substitution on d letters: a subshift of finite type (SFT), a substitution tiling space, and a hyperbolic toral automorphism on the Euclidean d-torus. By considering an SFT whose elements are biinfinite, rather than infinite, paths in the graph associated to the substitution, we modify a well-known map to obtain a factor map between our SFT and the hyperbolic toral automorphism on the d-torus given by the incidence matrix of the substitution. We prove that if the tiling substitution forces its border, then this factor map is the composition of an s-resolving factor map from the SFT to a one-dimensional substitution tiling space and a u-resolving factor map from the tiling space to the d-torus.

Les objets considérés dans cette thèse sont les empilements de sphères égales, principalement de $R^n$, et les beta-entiers, pour lesquels on utilise indifféremment le langage des empilements de sphères ou celui des ensembles uniformément discrets pour les décrire. Nous nous sommes concentrés sur les problèmes suivants : (i) aspects métriques et topologiques de l'espace des empilements de sphères pour lequels nous prouvons un théorème de compacité qui généralise le Théorème de Sélection de Mahler relatif aux réseaux, (ii) les relations entre trous profonds et la densité par la constante de Delone ainsi que la structure interne asymptotique, en couches, des empilements les plus denses, (iii) les empilements autosimilaires de type fini pour lesquels nous montrons, pour chacun, l'existence d'un schéma de coupe-et-projection associé à un entier algébrique (l'autosimilarité) dont le degré divise le rang de l'empilement, dans le contexte des quasicristaux mathématiques, (iv) les empilements de sphères sur beta-réseaux, dont l'étude a surtout consisté à comprendre l'ensemble discret localement fini $Z_\beta$ des beta-entiers et à proposer une classification des nombres algébriques qui complémente celle de Bertrand-Mathis, reportée dans un article de Blanchard, et où la mesure de Mahler de beta intervient naturellement.