L'optimisation de la performance oblige l'athlète à répéter des séances d'entraînement à haute intensité de travail avec peu de récupération, ce qui génère une fatigue neuromusculaire qui peut être préjudiciable. Ainsi, dans le but de limiter ce phénomène et d'améliorer l'efficacité des séances d'entraînement, le choix d'une récupération adéquate s'impose.La récupération active est la méthode la plus connue et la plus efficace relatée dans la littérature. En effet, de nombreuses études démontrent son effet bénéfique sur la fatigue provoquée lors d'exercices globaux (types course ou pédalage). Cette modalité de récupération correspond à un exercice musculaire léger permettant une augmentation du flux sanguin périphérique et une élimination plus rapide des métabolites. A l'heure actuelle, peu d'études se sont intéressées à la récupération active appliquée de manière locale pour des exercices de renforcement de groupes musculaires spécifiques.L'objectif de ce travail était donc d'étudier la méthode la plus efficace, en termes de modalité et de moment d'application, pour récupérer la force maximale de l'athlète lors d'un exercice de renforcement musculaire. De plus, afin d'assurer une application de cette récupération active, spécifiquement sur les groupes musculaires souhaités, nous avons utilisé l'électromyostimulation (EMS).Nos différents résultats suggèrent qu'il n'est pas nécessaire d'appliquer une modalité particulière pour la récupération des exercices de renforcement musculaire réalisés à intensité maximale. En effet, la récupération active par EMS appliquée au cours d'une séance (entre les séries) ou après une séance ne montre pas de différence avec une récupération passive. De plus, l'application proximale ou distale de l'EMS n'a pas d'influence sur la cinétique de récupération. L'approche neuromusculaire de la fatigue, montre cependant, qu'il s'avère nécessaire d'analyser l'origine des perturbations engendrées par l'exercice, afin de choisir la modalité de récupération la mieux adaptée

A l'ère d'Internet, la classification informatisée des images est d'une importance cruciale pour l'utilisation efficace de l'énorme quantité de données visuelles qui sont disponibles. Mais comment les ordinateurs peuvent-ils comprendre la signification d'une image? La Recherche d'Information Multimédia (RIM) est un domaine de recherche qui vise à construire des systèmes capables de reconnaître automatiquement le contenu d'une image. D'abord, des caractéristiques de bas niveau sont extraites et regroupées en signatures visuelles compactes. Ensuite, des techniques d'apprentissage automatique construisent des modèles qui font la distinction entre les différentes catégories d'images à partir de ces signatures. Ces modèles sont finalement utilisés pour reconnaître les propriétés d'une nouvelle image. Malgré les progrès dans le domaine, ces systèmes ont des performances en général limitées. Dans cette thèse, nous concevons un ensemble de contributions originales pour chaque étape de la chaîne RIM, en explorant des techniques provenant d'une variété de domaines qui ne sont pas traditionnellement liés avec le MMIR. Par exemple, nous empruntons la notion de saillance et l'utilisons pour construire des caractéristiques de bas niveau. Nous employons la théorie des Copulae étudiée en statistique économique, pour l'agrégation des caractéristiques. Nous réutilisons la notion de pertinence graduée, populaire dans le classement des pages Web, pour la récupération visuelle. Le manuscrit détaille nos solutions novatrices et montre leur efficacité pour la catégorisation d'image et de vidéo, et l'évaluation de l'esthétique.

Dans le football, comme dans l'ensemble des sports collectifs, les auteurs s'accordent pour affirmer qu'il est plus facile de défendre que d'attaquer. On constate malgré tout que les erreurs défensives sont souvent à l'origine de but marqués. Qu'elles soient la conséquence de comportements individuels inadaptés, d'une coordination défaillante ou d'un déséquilibre dans le rappport de forces non solutionné, ces erreurs illustrent les lacunes observées dans la pratique de haut niveau et ramène au premier plan les problématiques liées au processus de formation des joueurs. Suite à ces constats répétés issus de notre expérience de joueur, d'éducateur, d'entraîneur et de formateur, nous avons souhaité explorer plus profondément les caractéristiques marquantes, ou constantes événementielles, de la phase défensive. Notre approche technologique s'est structurée en trois paliers. A partir de la présentation des concepts du domaine abordé et des méthodes de formation proposées, nous nous appuyons sur une approche empirique pour, d'après les constats, aboutir à des contenus de formation. L'étude empirique se base sur des observations réalisées lors de la coupe du monde de football de 1998 qui s'est déroulée en France. Elle nous a permis de porter notre attention sur : les zones privilégiées de la récupération du ballon; les conditions de cette récupération quant aux nombres de joueurs impliqués directement dans l'action sur le ballon; les modes d'intervention mis en oeuvre lors de la récupération en les classant par rapport à des situations de jeu et non en fonction des techniques défensives traditionnellement présentées. Nous avons, en complément, bâti une méthode permettant de définir le centre de gravité de la récupération du ballon pour chaque équipe dénommé "barycentre" de la récupération. Nous avons pu ainsi comparer les équipes dans le cadre des confrontaions directes, mais aussi au niveau de la régularité des prestations sur plusieurs rencontres pour les équipes les plus performantes. A partir de ces données nous avons vérifié s'il existait des corrélations entre le positionnement des "barycentres" des équipes et leurs performances au niveau des résultats. Les divers constats réalisés ont été réinvestis dans la détermination et la proposition de contenus de formation émanant d'une approche méthodologique fondée sur une modélisation de la phase défensive et sur une certaines connaissances théoriques revisitées dans le domaine de la formation.

Récupérer l'énergie mécanique ambiante est une alternative prometteuse afin d'assurer l'autonomie énergétique d'appareils nomades. Le développement des générateurs électrostatiques souples reste toutefois à ce jour anecdotique du fait des hautes tensions de polarisation employées, de la nécessité de grandes déformations mécaniques mais aussi de l'utilisation de matériaux peu conventionnels et mal caractérisés. Le but de cette thèse est d'apporter des avancées scientifiques et des solutions aux verrous technologiques précités. Tout d'abord, une caractérisation rigoureuse des propriétés électriques et mécaniques de deux matériaux communément utilisés pour ces applications (acrylate VHB 4910 et silicone Polypower) nous a donné accès aux propriétés physiques dans un fonctionnement réel de ces polymères : influence de la précontrainte, de la nature des électrodes... Ces données ont permis d'élaborer des lois analytiques fiables que nous avons ensuite insérées dans un modèle thermodynamique permettant de définir avec précision les puissances et densités d'énergie récupérables pour ces générateurs. Des pistes d'amélioration des matériaux utilisés dans les applications générateurs peuvent être dégagées de notre modèle. Le second verrou à lever concerne la source haute tension de polarisation nécessaire à ces générateurs électrostatiques. Pour cela, nous avons proposé une solution innovante couplant l'élastomère diélectrique à un électret. Différentes configurations de générateurs hybrides dans des géométries 2D et 3D ont été évaluées. Enfin, nous avons réalisé un prototype qui a délivré une puissance de l'ordre de 35µW sachant qu'une optimisation de ce prototype est réalisable et que des puissances récupérées de plusieurs centaines de µW sont tout à fait réalistes.

Le contexte de la gestion des déchets est soumis à des orientations politiques changeantes qui se font l'écho, d'une part de la volonté de préserver les ressources, d'autre part, de l'avènement de l'écologie industrielle. Pour aborder ces enjeux, cette recherche, conduite à l'interface entre sciences de l'ingénieur, sciences sociales et sciences du territoire, s'intéresse plus précisément aux dimensions technico-économiques, sociopolitiques et spatiales des filières de récupération-recyclage. Elle aborde la manière avec laquelle est favorisé le développement territorial de ces filières, en se focalisant particulièrement sur la filière des déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE). Elle s'interroge sur la contribution du système local de recyclage au développement des démarches d'écologie industrielle. Elle s'appuie notamment sur l'analyse systémique de la mise en oeuvre de l'opération de récupération-recyclage des DEEE en Midi-Pyrénées.Cette recherche montre comment l'objet DEEE met à l'épreuve la territorialisation de la réglementation européenne et française de la gestion des déchets. Basée au départ sur une étude quantitative des flux de matières et d'énergie de la filière, la question se déplace progressivement vers l'étude qualitative des divers positionnements du système d'acteurs qui pilotent le métabolisme de la filière.

Le sujet de ce travail de thèse s'inscrit dans la récupération d'énergie thermique à l'échelle microscopique pour proposer une alternative aux matériaux thermoélectriques. L'objectif est de concevoir, fabriquer et caractériser un récupérateur microscopique pour tirer profit de l'augmentation des échanges thermiques et des fréquences d'oscillations avec la réduction d'échelle. Il est basé sur une double transduction, thermo-mécanique grâce au flambage d'une poutre bi-couche initialement courbe, et piézoélectrique.Des structures rectangulaires de différents tailles à base d'AlN et d'Al ont été fabriquées et caractérisées. La courbure transverse des plaques rectangulaires étant trop importante, des structures optimisées en forme de papillons ont par ailleurs été fabriquées et caractérisées. / This PhD thesis focuses on the thermal energy harvesting at microscale to propose an alternative to thermoelectric materials. The aim is to conceive, fabricate and characterize a microscopic harvester to take profit of the increase of thermal exchanges and oscillation frequencies with the downscaling. It is based on a double-step transduction: thermo-mecanical one thanks to the thermal buckling of a bilayer plate initially curved, and piezoelectric.Rectangular structures of different sizes composed of AlN and Al have been fabricated and characterized. The transverse curvature of the rectangular plate being to high, optimized structures having a butterfly shape have also been fabricated and characterized.

L'objet de l'étude menée vise la récupération de micro-énergie renouvelable au moyen des matériaux piézoélectriques, pyroélectriques et thermoélectriques. Cette étude porte sur l'optimisation de trois aspects de la récupération de micro-énergie : (i) le couplage entre le générateur et l'environnement, (ii) l'efficacité de conversion d'énergie par le choix adéquat de matériaux et (iii) l'extraction de l'énergie électrique. Des études expérimentales et théoriques ont été menées en premier lieu dans des conditions de laboratoire pour une meilleure compréhension des phénomènes de récupération de micro-énergie, puis dans des conditions réelles pour vérifier les performances effectives des dispositifs réalisés. Concernant l'effet thermoélectrique, une nouvelle méthode de récupération de micro-énergie ambiante et solaire est présentée. Cette méthode utilise les générateurs thermoélectriques et les effets des chaleurs sensibles et latentes des matériaux à changement de phase pour produire des micro-énergies aussi bien de jour que de nuit. Une puissance maximale de 1Wm-2 avec un matériau thermoélectrique (Bi2Te3) a été obtenue. Concernant l'effet pyroélectrique, l'effet des variations des vitesses du vent au cours du temps est exploité. Une variation temporelle maximale de la température de 16°C/mn est disponible, ce qui a conduit à une puissance moyenne récupérée de 0.6mWm-2. Concernant l'effet piézo-électrique, une structure mécanique de type harmonica a été développée ainsi qu'une estimation des efforts d'interaction fluide-structure. Le prototype développé fonctionne à partir des vitesses du vent de 2ms-1 et génère une production d'énergie électrique de 8.9mWm-2. A titre d'illustration, une application typique a été présenté (refroidissement de panneau photovoltaïque). Elle montre une augmentation de la production d'électricité autour de 10%. L'application met en évidence l'utilisation des micro-énergies renouvelables au service de la production de macro-énergie. / The aim of this study is to investigate ambient energy harvesting with coupling effect of piezoelectric, pyroelectric and thermoelectric materials. Three basic problems lie in an energy harvesting process with these coupling effects: (i) design and optimize a structure which is able to accumulate the micro-power from the energy source and transform it into the favorable loading on the active material, (ii) improve the energy conversion efficiency according to the suitable choice of material properties and (iii) develop an energy harvesting circuit which is able to improve the energy conversion efficiency. The developed approach was experimental and numerical studies at first in laboratory conditions for deep understanding of energy harvesting process and then in outside conditions for verifying actual performance of the realized devices. On the thermoelectric coupling effect, a new method of harvesting solar and ambient energy is presented. The method is based on thermoelectric and both sensitive and latent heat effects for energy harvesting day and night. A maximum power generation of 1Wm-2 is achieved with thermoelectric material (Bi2Te3). On the pyroelectric effect, the inherent fluctuation with time of the natural wind speed was used. A maximum time variation of temperature of 16°C/minute was achieved which corresponds to an average power of 0.6mWm-2. On the piezoelectric effect, a mechanical structure which is enlightened from harmonica was developed and dynamic fluid-structure problems were addressed. The developed prototype begins to work for wind speed around 2ms-1 and a maximum power generation of 8.9mWm-2 was achieved. Ultimately, a typical building application (automatic control of water cooling photovoltaic panel) with the harvested solar thermal energy is introduced. The proposed application highlights an example of using harvested micro-energy to improve macro-energy production (around 10%).

L’objectif général de cette thèse était d’explorer le déclin des capacités de mémoire épisodique et ses corrélats cérébraux au cours du vieillissement normal. Nous avons cherché à examiner de quelle façon des facteurs environnementaux et des caractéristiques individuelles pouvaient moduler les effets de l’avancée en âge sur la mémoire épisodique, en combinant une approche comportementale et une approche électrophysiologique. Nous avons enregistré les potentiels évoqués pendant que des sujets jeunes et âgés effectuaient une tâche de rappel indicé. Les données ont permis de mettre en évidence qu’une augmentation de la quantité de support de récupération éliminait les déficits mnésiques des sujets âgés par rapport aux jeunes et que ce bénéfice du support se reflétait au niveau électrophysiologique. D’autre part, les résultats ont révélé que les différences liées à l’âge sur la mémoire épisodique étaient moins prononcées pour les individus possédant une forte capacité de réserve, que ce soit au niveau comportemental ou électrophysiologique. Ce travail de recherche incite à développer une approche interactive du vieillissement cognitif et neurocognitif. / The main goal of this thesis was to explore the decline of episodic memory abilities and its neural correlates during aging. We examined to what extent environmental factors and individual characteristics may modulate the effects of aging on episodic memory, by combining a behavioral and an electrophysiological approach. Event-related potentials were recorded while young and older adults performed a word-stem cued recall task. Data revealed that memory deficits of older relative to young adults disappeared when a greater support was provided at retrieval and that this benefit was reflected through the electrophysiological correlates of retrieval success. Moreover, results indicated that age-related differences in episodic memory were less important for individuals with a high reserve (high educational level or high executive functioning level), at a behavioral and electrophysiological level. This work incites to develop an interactive approach of cognitive and neurocognitive aging, considering the influence environmental conditions and individual characteristics

Les recherches passées constituent pourtant une source d'information utile pour les nouveaux utilisateurs (nouvelles requêtes). En raison de l'absence de collections ad-hoc de RI, à ce jour il y a un faible intérêt de la communauté RI autour de l'utilisation des recherches passées. En effet, la plupart des collections de RI existantes sont composées de requêtes indépendantes. Ces collections ne sont pas appropriées pour évaluer les approches fondées sur les requêtes passées parce qu'elles ne comportent pas de requêtes similaires ou qu'elles ne fournissent pas de jugements de pertinence. Par conséquent, il n'est pas facile d'évaluer ce type d'approches. En outre, l'élaboration de ces collections est difficile en raison du coût et du temps élevés nécessaires. Une alternative consiste à simuler les collections. Par ailleurs, les documents pertinents de requêtes passées similaires peuvent être utilisées pour répondre à une nouvelle requête. De nombreuses contributions ont été proposées portant sur l'utilisation de techniques probabilistes pour améliorer les résultats de recherche. Des solutions simples à mettre en œuvre pour la réutilisation de résultats de recherches peuvent être proposées au travers d'algorithmes probabilistes. De plus, ce principe peut également bénéficier d'un clustering des recherches antérieures selon leurs similarités. Ainsi, dans cette thèse un cadre pour simuler des collections pour des approches basées sur les résultats de recherche passées est mis en œuvre et évalué. Quatre algorithmes probabilistes pour la réutilisation des résultats de recherches passées sont ensuite proposés et évalués. Enfin, une nouvelle mesure dans un contexte de clustering est proposée. / Past searches provide a useful source of information for new users (new queries). Due to the lack of ad-hoc IR collections, to this date there is a weak interest of the IR community on the use of past search results. Indeed, most of the existing IR collections are composed of independent queries. These collections are not appropriate to evaluate approaches rooted in past queries because they do not gather similar queries due to the lack of relevance judgments. Therefore, there is no easy way to evaluate the convenience of these approaches. In addition, elaborating such collections is difficult due to the cost and time needed. Thus a feasible alternative is to simulate such collections. Besides, relevant documents from similar past queries could be used to answer the new query. This principle could benefit from clustering of past searches according to their similarities. Thus, in this thesis a framework to simulate ad-hoc approaches based on past search results is implemented and evaluated. Four randomized algorithms to improve precision are proposed and evaluated, finally a new measure in the clustering context is proposed.

Les systèmes intelligents sont le résultat combiné de différentes avancées en microélectronique et en particulier de l’augmentation des puissances de calcul, la diminution des consommations d’énergie, l'ajout de nouvelles fonctionnalités et de moyens de communication et en particulier à son intégration et application dans notre vie quotidienne. L'évolution du domaine des systèmes intelligents est prometteuse, et les attentes sont élevées dans de nombreux domaines : pour la surveillance dans l'industrie, les transports, les infrastructures et l'environnement, ainsi que dans le logement, l'électronique grand public et les services de soins de santé, mais aussi dans les applications pour la défense et l’aérospatial. Aujourd’hui, l'intégration de plus en plus de fonctions dans les systèmes intelligents les conduisent vers un problème énergétique où l'autonomie devient le principal problème. Par conséquent, il existe un besoin croissant en capteurs autonomes et sources d'alimentation. Le développement de dispositifs de récupération d’énergie et de capteurs autoalimentés est une façon de répondre à ce problème énergétique. Parmi les technologies étudiées, la piézoélectricité a l'avantage d'être compatible avec l'industrie des MEMS. De plus elle génère des tensions élevées et elle possède un fort couplage direct entre les physiques mécaniques et électriques. Parmi les matériaux piézoélectriques, les nanofils (NFs) semi-conducteurs piézoélectriques pourraient être une option prometteuse car ils présentent des propriétés piézoélectriques plus importantes et une plus grande gamme de flexion.Parmi les différents NFs piézoélectriques, les NFs de ZnO et de GaN sont les plus étudiés. A l'échelle nanométrique leurs propriétés piézoélectriques sont plus que doublées. Ils ont l'avantage d'être compatible avec l’industrie microélectronique et raisonnablement synthétisable par des approches top-down et bottom-up. En particulier, nous avons étudié la croissance par voie chimique de NFs de ZnO. Pour les utiliser correctement, nous avons étudié le comportement des NFs de ZnO. Nous avons effectué une étude analytique et des simulations par éléments finis (FEM) d'un NF de ZnO en flexion. Ces études décrivent la distribution du potentiel piézoélectrique en fonction de la force et permettent d’établir les règles d'échelle et de dimensionnement. Ensuite, nous avons développé la caractérisation mécanique par AFM du module de Young de NFs de ZnO et de GaN, puis nous avons effectué des caractérisations piézoélectriques par AFM de ces NFs pour vérifier leur comportement sous des contraintes mécaniques de type flexion. Une fois leur comportement physique compris, nous discutons des limites de notre modèle de NFs piézoélectriques en flexion et nous développons un modèle plus réaliste et plus proche des configurations expérimentales. En utilisant ce nouveau modèle, nous avons évalué le potentiel des NFs de ZnO pour les capteurs de force et de déplacement en mesurant le potentiel généré sous une contrainte, puis, sur la base d’expériences, nous avons évalué l'utilisation de NFs de GaN pour les capteurs de force en mesurant le courant au travers des NFs contraints. De même, nous avons évalué le potentiel de ces NFs pour les applications de récupération d'énergie liées aux capteurs autonomes. Pour bien comprendre la problématique, nous avons étudié l’état de l’art des nano générateurs (NG) et leurs architectures potentielles. Nous analysons leurs avantages et inconvénients, afin de définir une structure de NG de référence. Après une brève étude analytique de cette structure pour comprendre son fonctionnement et les défis, nous avons effectué plusieurs simulations FEM pour définir des voies d'optimisation pour les NG utilisé en mode de compression ou de flexion. Enfin la fabrication de prototypes et leurs caractérisations préliminaires sont présentées. / Smart systems are the combined result of different advances in microelectronics leading to an increase in computing power, lower energy consumption, the addition of new features, means of communication and especially its integration and application into our daily lives. The evolution of the field of smart systems is promising, and the expectations are high in many fields: Industry, transport, infrastructure and environment monitoring as well as housing, consumer electronics, health care services but also defense and space applications. Nowadays, the integration of more and more functions in smart systems is leading to a looming energy issue where the autonomy of such smart systems is beginning to be the main issue. Therefore there is a growing need for autonomous sensors and power sources. Developing energy harvesters and self-powered sensors is one way to address this energy issue. Among the technologies studied, piezoelectricity has the advantage to be compatible with the MEMS industry, it generates high voltages and it has a high direct coupling between the mechanic and electric physics. Among the piezoelectric materials, semiconductor piezoelectric nanowires (NWs) could be a promising option as they exhibit improved piezoelectric properties and higher maximum flexion.Among the different piezoelectric NWs, ZnO and GaN NWs are the most studied, their piezoelectric properties are more than doubled at the nanoscale. They have the advantage of being IC compatible and reasonably synthesizable by top-down and bottom-up approaches. Especially we studied the hydrothermal growth of ZnO NWs. In order to use them we studied the behavior of ZnO NWs. We performed analytical study and FEM simulations of a ZnO NW under bending. This study explains the piezoelectric potential distribution as a function of the force and is used to extract the scaling rules. We have also developed mechanical AFM characterization of the young modulus of ZnO and GaN NWs. Following we perform piezoelectric AFM characterization of these NWs, verifying the behavior under bending stresses. Once physics understood, we discuss limitation of our piezoelectric NWs models and a more realistic model is developed, closer to the experimental configurations. Using this model we evaluated the use of ZnO NW for force and displacement sensors by measuring the potential generated, and from experiments, the use of GaN NW for force sensor by measuring the current through the NW. But energy harvesting is also necessary to address the energy issue and we deeper investigate this solution. To fully understand the problematic we study the state of the art of nanogenerator (NG) and their potential architectures. We analyze their advantages and disadvantages in order to define a reference NG structure. After analytical study of this structure giving the basis for a deeper understanding of its operation and challenges, FEM simulations are used to define optimization routes for a NG working in compression or in bending. The fabrication of prototypes and theirs preliminary characterization is finally presented.