Cette thèse vise à réaliser un asservissement sensori-moteur, en vue<br />de l'employer dans le domaine de la robotique, en utilisant des<br />algorithmes s'inspirant de la biologie corticale. Nous espérons, en<br />agissant ainsi, reproduire au mieux les qualités de robustesse,<br />d'uniformité de structure et d'adaptabilité dont le cortex est<br />pourvu. Nous avons basé notre modèle, au niveau computationnel, sur le<br />principe des automates cellulaires étendus, ce qui nous amène à<br />programmer des unités au sein de cartes, qui représentent chacune<br />l'équivalent, en biologie, d'une carte corticale. Nous orientons<br />l'évolution de ces unités afin d'obtenir des effets émergents, au<br />niveau des cartes, qui les amènent à former une boucle<br />perceptivo-motrice.<br /><br />Par ailleurs, nous considérons que percevoir, c'est se préparer à<br />agir. Cela nous conduit à devoir concilier notre conception holistique<br />de la perception avec le fait que les multiples modalités de la<br />perception sont chacune représentées par une carte séparée dans notre<br />modèle, comme dans le cortex. Le c{\oe}ur de cette thèse est ainsi<br />consacré à la réalisation d'une liaison entre modalités, qui doit<br />\^{e}tre limitée afin de préserver la faisabilité computationnelle de<br />notre modèle, ce qui nous amène à contraindre fortement l'organisation<br />et l'apprentissage dans nos modules modaux. Tout en employant des<br />calculs locaux, nous nous sommes attachés à ce que chaque unité, dans<br />chaque carte de notre modèle, réalise un compromis entre les<br />influences propres à la modalité à laquelle elle appartient et les<br />influences des autres cartes permettant de maintenir la cohérence<br />multimodale de notre modèle.

Nous définissons la résilience comme la capacité d'un Système Homme-Machine (SHM) à s'adapter positivement face à des situations critiques engendrées par des évènements sans précédent dont la fréquence d'occurrence est invraisemblable et dont les conséquences sur le système sont critiques voire catastrophiques.Nous présentons d'abord un état de l'art reposant sur le concept de résilience que nous positionnons par rapport aux approches classiques de la sureté de fonctionnement pour l'évaluation et la gestion des risques dans les SHM. Nous présentons ensuite des méthodes et des outils d'aide à la réaction et à la récupération des systèmes face à l'imprévu. Nous nous intéresserons également à l'apport des techniques d'apprentissage itératif pour le management de la résilience des SHM. Nous proposons alors une méthode d'évaluation de la résilience basée sur un couple d'indicateurs multicritères. Un estimateur reposant sur un réseau de neurones à apprentissage renforcé est proposé pour évaluer les indicateurs derésilience non mesurables ''en ligne''. Pour fiabiliser l'estimation, nous proposons unapprentissage itératif associé soit à un renforcement des paramètres d'estimation, soit à un renforcement de la base de connaissances, soit les deux simultanément.Nous appliquons nos propositions lors d'une simulation de vol d'un Groupe de Ravitaillement en Vol, composé d'un équipage tournant de 4 personnes. L'analyse des résultats expérimentaux montre la pertinence de nos contributions. Certaines perspectives de recherche sont ensuite abordées notamment l'extension de l'étude aux événements de criticité moindre et dont on disposerait d'une base de connaissances " experte ".

L'objectif de cette thèse est de réunir les deux approches suivantes qui existent actuellement pour étudier une foule: ou bien à temps fixé on s'intéresse à la distribution spatiale des individus, ou bien on suit un seul individu à la fois au cours du temps. On se propose de construire des processus spatio-temporels, qui, comme leur nom l'indique, permettraient de rendre compte du caractère aléatoire des usages d'une foule dans un réseau de télécommunication, à la fois du point de vue spatial (modèles de route) et du point de vue temporel (déplacements sur ces routes, usages qui varient au cours de ces déplacements...). Une fois ces processus construits de manière rigoureuse, on étudie leur comportement d'une manière fine. Nous développons trois modèles différents qui chacun mènent à des formules analytiques fermées, ce qui permet de les utiliser d'une manière très confortable à des fins de dimensionnement.

L'augmentation des besoins en bande passante dans les réseaux de télécommunications pousse les opérateurs à déployer de nouvelles infrastructures. Pour le réseau d'accès fixe, la fibre optique est la technologie envisagée. Du fait des enjeux financiers et de la complexité qui vont de pair avec ce déploiement, il est crucial d'optimiser son coût tout en respectant à la fois les attentes en qualité de service et les règles d'ingénierie du déploiement. Cette thèse fait suite à des travaux antérieurs, à l'issue desquels le problème avait été modélisé sous la forme d'un programme linéaire en nombres entiers. Un travail conséquent quant à l'amélioration de la résolution de ce problème avait été fourni, et de nombreuses pistes de recherches avaient été envisagées pour faire suite à ces travaux. Parmi ces pistes, il y avait le traitement de l'incertitude sur la demande qui occupe une grande partie de cette étude. En effet, les futurs clients ne s'étant pas encore déclarés, il n'est plus possible de dimensionner le réseau par rapport à des données connues et fixées. Dans ce cas, le problème devient un problème d'optimisation combinatoire dans l'incertain. Le choix a été fait de le traiter sous l'angle de l'optimisation robuste. Cette approche permet de se prémunir contre l'incertitude en garantissant la faisabilité des solutions dans tous les cas ainsi qu'une optimisation du " pire cas ". Le formalisme qui en découle rend souvent les problèmes étudiés complexes à résoudre. En effet, ils font intervenir des formulations à plusieurs niveaux où les décisions sont prises en séquence, avant ou après la réalisation du scénario incertain. Des algorithmes adaptés ont été développés pour permettre l'application de la robustesse au déploiement des réseaux de fibres optiques. Ces algorithmes, exacts ou approchés, ont permis, via leurs résultats, d'obtenir une connaissance stratégique réelle pour les déploiements à venir. A la suite de ces investigations sur le problème du déploiement optique, certains résultats ont pu être étendus et généralisés à d'autres problèmes d'optimisation robuste, comme par exemple des bornes de probabilité sur la pertinence des ensembles d'incertitudes ou une estimation probabiliste des coûts futurs dans les problèmes d'optimisation robuste en deux étapes. En marge de ces travaux sur l'incertitude qui occupent la plus grande partie de cette étude, d'autres travaux ont été réalisés sur ce problème. En effet, dans le but d'améliorer la prise en compte des coûts futurs du réseau (maintenance, gestion, etc.) qui sont, sur le long terme, les plus importants, une approche a été développée qui permet de prendre en compte les " bonnes pratiques " de déploiement directement dans l'optimisation. L'intégration de ces considérations, regroupées sous le terme d'OA&M (pour Organisation, Administration et Maintenance), a été validée par le développement de macro-modèles de coûts, à même d'estimer les gains futurs à attendre de ces nouvelles contraintes. Enfin, nos efforts ont porté sur la résolution d'une version particulière du problème, dans des graphes qui sont des arbres, avec la prise en compte des contraintes de câblage dans l'optimisation. Pour ce problème qui avait déjà été étudié, un nouvel algorithme de programmation dynamique a été proposé. Il s'appuie fortement sur les propriétés du problème et les utilise pour n'explorer qu'un nombre très limité de solutions tout en restant exact. Les performances de l'algorithme ont montré une nette amélioration du temps de calcul par rapport à des approches de type programmation linéaire en nombres entiers. L'ensemble de ces travaux a permis de découvrir d'autres pistes de recherche, notamment sur des versions alternatives du traitement de l'incertitude, ainsi que sur une prise en compte plus fine du câblage dans l'optimisation.

Les policiers, par la nature de leur travail, constituent une population à haut risque d'être exposée à des événements traumatiques (ÉT) et demeurent donc susceptibles de développer un état de stress post-traumatique (ÉSPT). Chez diverses populations victimes de trauma, le soutien social apparaît comme un prédicteur important à la modulation des symptômes d'ÉSPT. Malgré la portée significative de cette variable, il existe actuellement peu d'études prospectives et longitudinales traitant de l'impact du soutien social en lien avec l'ÉSPT chez les policiers. La présente étude vise à dresser un portrait global, sur une période de 12 mois, des symptômes d'ÉSPT, des interactions sociales négatives (ISN), du soutien positif (perçu et reçu) tels que rapportés par des policiers québécois récemment exposés à un ÉT. Afin d'évaluer en profondeur le soutien social, un nouvel instrument de mesure adapté pour la population policière et intégrant les multiples facettes du construit du soutien social a été développé et validé dans le cadre de cette recherche. L'étude tente également d'identifier, à l'aide du nouvel outil, quelles sont les dimensions du soutien social et à quel(s) moment(s) celles-ci prédisent la symptomatologie post-traumatique. Pour ce faire, 83 policiers récemment impliqués dans un ÉT dans le cadre de leur travail ont été recrutés de quatre services de police municipaux au Québec. Ils ont été évalués à quatre moments, soit 2 semaines, 1 mois, 3 mois et 12 mois après l'événement. Le chapitre I du présent document expose les principaux concepts liés au soutien social et à son évaluation ainsi que l'état des connaissances actuelles concernant l'impact du soutien social sur l'ÉSPT chez les policiers. Le chapitre II, pour sa part, porte sur la validation du nouvel instrument de mesure du soutien social développé pour cette étude. À la lumière des résultats obtenus, il semble que l'outil présente des qualités psychométriques satisfaisantes et offre plusieurs atouts dont celui de couvrir largement le construit du soutien social, ce qui en fait un outil d'évaluation prometteur tant sur le plan de la recherche que de la clinique. Par la suite, le chapitre III examine la relation entre les symptômes d'ÉSPT et les différentes dimensions du soutien social mesurées. Dans l'ensemble, les résultats démontrent l'importance des ISN, et du soutien perçu et reçu tôt après l'ÉT. En effet, tant les ISN que le soutien positif (perçu et reçu) dans les deux premières semaines après l'événement prédisent les symptômes post-traumatiques à moyen terme jusqu'à trois mois plus tard dans le cas du soutien positif). Les résultats confirment ainsi les données d'autres études chez les policiers quant à l'importance de la perception d'un soutien disponible et adéquat (soutien perçu) pour favoriser le rétablissement à la suite d'un ÉT. Par surcroît, cette recherche vient ajouter aux connaissances actuelles en démontrant, auprès des policiers, que les ISN sont également associées à l'ÉSPT et peuvent constituer un facteur potentiellement nuisible à leur rétablissement. Cependant, dans le cas du soutien reçu, les résultats indiquent une association positive plutôt que négative avec la symptomatologie. Ce résultat qui semble de prime abord contre-intuitif, génère un certain questionnement et vient suggérer à la communauté scientifique de prêter davantage attention à cette dimension du soutien social qui se trouve plus rarement évaluée. Enfin, le faible taux d'ÉSPT obtenu dans cette étude se trouve en accord avec plusieurs autres études récentes qui tendent à démontrer que les policiers soient résilients malgré des expositions répétées à des ÉT dans l'exercice de leurs fonctions. Pour terminer, le chapitre IV constitue une discussion générale de l'ensemble des résultats obtenus. Différentes considérations méthodologiques, implications cliniques et pistes de recherches futures y sont également exposées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : État de stress post-traumatique, soutien social, policiers, interactions sociales négatives.

L'objet de notre projet de recherche est le développement d'un modèle de conception d'un réseau de distribution composé de trois niveaux : les usines, les centres de distribution (CD) et les clients. Nous supposons que le nombre et la localisation des usines ainsi que le nombre et la localisation des clients sont connus. Etant donné la demande des clients et une liste de CD potentiels, l'objectif est de déterminer la localisation des CD à ouvrir et d'y affecter les clients de manière à minimiser le coût total. En termes de modélisation, nous considérons divers aspects opérationnels qui sont inspirés d'une étude de cas dans l'industrie automobile. Ces aspect ont été pris en compte séparément dans la littérature mais jamais combinés dans un même modèle. Plus particulièrement, nous introduisons un " clustering " en prétraitement afin de modéliser les tournées de camions. Nous intégrons également des contraintes de volume minimum sur les axes de transport, des contraintes de volume minimum et de capacité maximale sur les centres de distribution, des contraintes de distance de couverture maximale et des contraintes d'uni-affectation. Par ailleurs, nous étudions une extension multi-périodes du problème en utilisant un " clustering " dynamique pour modéliser des tournées de camions multi-périodes. En termes de résolution, comme le problème étudié est NP-difficile au sens fort, nous proposons différentes méthodes heuristiques performantes basées sur la relaxation linéaire. A travers les tests effectués, nous montrons que ces méthodes fournissent des solutions proches de l'optimale en moins de temps de calcul que l'application directe d'un solveur linéaire. Nous analysons également la structure des réseaux de distribution obtenus et nous comparons les résultats issus de plusieurs versions du modèle afin de montrer la valeur ajoutée du " clustering " ainsi que de l'approche multi-périodes.

Ce mémoire vise à caractériser les modalités de régulations mises en œuvre par des citoyens vivant à proximité d'un dépotoir et à comprendre les éléments des environnements social et physique qui peuvent influencer le recours à ces modalités. Le cadre théorique proposé montre la pertinence d'une recherche qui s'ancre dans une perspective systémique par une compréhension des environnements, mais aussi des interactions entre les éléments de ces environnements. Après avoir abordé les stresseurs persistants, nous proposons le concept d'inconfort comme alternative à la notion de stress puisqu'il correspond davantage à la situation étudiée. En réponse aux stresseurs, un processus de régulation s'active ; soit la mise en œuvre de modalités de régulation spontanées, mais aussi à la structuration de ces modalités en stratégies d'ajustement qui résulte d'une analyse de la situation. Ces stratégies peuvent alors devenir des schèmes de réponse quasi automatiques. Au processus de régulation à un stresseur persistant, nous indiquons l'importance des différents éléments qui composent le système et qui se trouvent en interaction dans une perspective systémique. De cette façon, nous détaillons les éléments de l'environnement physique, mais aussi de l'environnement social qui sont présents par les relations qu'entretient un individu avec les membres de la famille, mais aussi ceux de la communauté. Au final, les facteurs sociodémographiques permettent aussi de situer la complexité de ce processus. La méthodologie consiste en une analyse de contenu des transcriptions d'entretiens semi-dirigés à l'aide du logiciel d'aide à l'analyse sémantique Sémato. Ce logiciel permet de situer le discours des participants en rapport à celui des autres et de faire émerger les récurrences et les facteurs sociodémographiques qui peuvent influencer le recours aux modalités de régulation et leur structuration en stratégies d'ajustement. Au terme de notre analyse, nous avons observé que des éléments déclencheurs engendrent plusieurs types de modalités dans le discours des participantes et participants. Ces modalités qui sont surtout associées à des changements de comportement et à des modifications dans les interactions sociales rappellent que les nuisances associées au dépotoir sont présentes au quotidien et sur de longues périodes obligeant une régulation constante. L'environnement social est celui qui est le plus sollicité dans ce contexte. L'apport des membres de l'entourage fournit des ressources supplémentaires autant dans le soutien social que dans l'offre de nouvelles modalités. Le traitement des données fait ressortir des éléments non identifiés par d'autres auteurs, par exemple : les craintes, les questionnements ainsi que l'absence d'inconfort comme élément du processus de régulation. Nos analyses pointent aussi la pertinence d'une prise en compte de facteurs sociodémographiques et de santé. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : interaction, environnement, ajustement, régulation, soutien social

La diversité croissante des différents agents constituant les réseaux de communication actuels ainsi que la capacité accrue des technologies concurrentes dans l'environnement réseau a conduit à la prise en compte d'une nouvelle approche distribuée de la gestion du réseau. Dans cet environnement réseau évolué, le besoin en accroissement de la bande passante et en ressources rares, s'oppose à la réduction de la consommation énergétique globale.Dans notre travail nous nous intéressons à l'application de mécanismes distribués et de méthodes d'apprentissages visant à introduire d'avantage d'autonomie dans les réseaux hétérogènes, mobiles en particulier, tout en améliorant les performances par rapport aux débits et à la qualité de service. Notre étude se concentre principalement sur l'élaboration de mécanismes distribués stochastiques et énergétiquement efficaces en profitant des capacités de calcul de tous les agents et entités du réseau. Divers outils de la théorie des jeux nous permettent de modéliser et d'étudier différents types de systèmes dont la complexité est induite par la grande taille, l'hétérogénéité et le caractère dynamique des interconnexions. Plus spécifiquement, nous utilisons des outils d'apprentissage par renforcement pour aborder des questions telles que l'attachement distribué des utilisateurs permettant une gestion dynamique, décentralisée et efficace des ressources radio. Nous combinons ensuite les procédures de sélection d'accès à des méthodes d'optimisation distribuées du type gradient stochastique, pour adresser le problème de coordination des interférences intercellulaires (ICIC) dans les réseaux LTE-A. Cette approche se base sur un contrôle de puissance dynamique conduisant à une réutilisation fractionnaire des fréquences radios. Par ailleurs nous adressons dans les réseaux décentralisés non-hiérarchiques, plus précisément les réseaux tolérants aux délais (DTNs), des méthodes décentralisées liées à la minimisation du délai de transmission de bout en bout. Dans ce cadre nous nous intéressons, en outre des équilibres de Nash, à la notion d'équilibre évolutionnairement stables dans différents contextes de jeux évolutionnaires, jeux évolutionnaires décisionnels markoviens et jeux de minorité. Enfin, la majeure partie du travail effectué se rattachant aux tests et validations par simulations,nous présentons plusieurs éléments d'implémentations et d'intégrations liés à la mise en place de plateformes de simulations et d'expérimentations.

La mobilité est une composante importante de la liberté des personnes. L'évolution des moyens technologiques y contribue au premier chef. Outre la question du transport, celle du maintien du lien entre les individus est en ce sens particulièrement prégnante. Elle a mis à rude épreuve la notion de réseaux de télécommunications puisqu'il s'agit de répondre, pour des individus éparpillés ou concentrés, mais mobiles, au besoin de rester reliés. De l'ère des réseaux analogiques à celle des réseaux numériques, de l'ère des réseaux filaires à celle des réseaux sans fil et mobiles, la technologie n'a cessé d'évoluer. Ces dernières décennies ont vu apparaître des réseaux numériques sans fil, où non seulement il y a mobilité des utilisateurs mais aussi mobilité de l'infrastructure du réseau à laquelle ils contribuent. Ces réseaux se constituent de façon spontanée. Ils se maintiennent de manière autonome. On les désigne par le terme réseaux ad hoc mobiles (en anglais Mobile Ad hoc Networks ou MANET) qui s'oppose naturellement à celui de réseaux à infrastructure. La sécurité est une préoccupation générale des êtres humains. Ils en ressentent aussi le besoin en matière de réseaux. Ce besoin est particulièrement criant lorsque sont échangées des données critiques, financières ou stratégiques. La confidentialité des échanges, l'authentification des sources, l'assurance d'intégrité, la prévention de la récusation sont autant d'objectifs qu'il faut alors atteindre. Diverses solutions de sécurité ont été conçues dans cette optique pour les réseaux filaires puis ont ensuite été adaptées aux réseaux sans-fil et mobiles. Les architectures AAA (Authentication, Authorization, Accounting) en font partie. Elles sont en général utilisées dans un contexte commercial. Tant par leur facilité de déploiement que par la baisse des coûts de mise en œuvre qu'ils engendrent, les réseaux ad hoc mobiles, après avoir bien servi dans le domaine militaire, semblent avoir un avenir dans les applications commerciales. C'est pourquoi, nous nous proposons dans cette thèse de concevoir une architecture AAA adaptée aux spécificités de ces réseaux. Nous étudions d'abord les réseaux ad hoc mobiles et leurs caractéristiques. Ensuite, nous présentons les solutions de sécurité qui existent dans les réseaux à infrastructure. Nous examinons, en particulier, les solutions qui permettent le contrôle d'accès et dont sont engendrées les architectures AAA. Les solutions AAA proposées pour les MANETs sont par la suite analysées et classifiées afin de déterminer les manques et les vulnérabilités. Cette étude approfondie nous amène à proposer une architecture AAA répondant aux attentes identifiées. C'est une architecture distribuée qui répond, en particulier, au besoin d'autonomie des opérations dans les MANETs et où les protocoles exécutés peuvent impliquer simultanément plus de deux parties. Un ensemble de protocoles et de mécanismes d'authentification et d'autorisation s'intégrant avec la suite des protocoles IPv6 a été proposé. Leur sécurité a été discutée. Celle, en particulier du protocole d'authentification a fait l'objet de validation formelle. Contrairement aux protocoles utilisés dans la phase d'autorisation des services AAA proposés, le mode de communication multi-parties et multi-sauts du protocole d'authentification nous a poussé à mener une analyse approfondie de ses performances. Pour cela, nous avons eu recours, dans un premier temps, à la modélisation au moyen de calculs mathématiques explicites ensuite à la simulation. Les résultats obtenus montrent que ce protocole passe à l'échelle d'un MANET comprenant au moins cent nœuds. Dans certaines conditions d'implémentation que nous avons définies, ses performances, tant celle liée à sa probabilité de terminaison avec une issue favorable que celle portant sur son temps d'exécution, atteignent des valeurs optimales.

Cette thèse a pour objectif de développer des techniques permettant d'améliorer l'efficacité énergétique des réseaux de capteurs destinés à la surveillance d'une chaîne de froid. La première approche développée dans cette thèse concerne la phase de transport des produits alimentaires. Les protocoles proposés VBS, WaS et eVBS s'adressent à la problématique posée par l'absence de station de base permanente au sein du petit réseau déployé dans un camion où les nœuds sont en visibilité directe. Ces méthodes ont le triple avantage de présenter un faible overhead, d'accroître l'ergonomie de l'application et l'intérêt économique du réseau. Dans l'état de l'art, il n'existe pas de déploiement de très grands réseaux de capteurs sans fil destinés à la surveillance d'une chaîne de froid. Le cœur de cette thèse se positionne ainsi autour de la problématique du passage à l'échelle, en proposant plusieurs approches permettant d'améliorer l'efficacité énergétique du réseau. Ainsi des optimisations du routage et des techniques de formation de clusters multi-sauts sont proposées grâce à quelques idées originales d'utilisation de l'indicateur de la qualité de lien. Le protocole L2RP de routage par répartition de charge, le mécanisme SNCR de réduction des clusters singletons ainsi que le protocole LQI-DCP d'optimisation du positionnement des chefs de clusters sont des contributions de cette thèse exploitant le LQI afin d'accroître l'efficacité énergétique du réseau. De plus, nous avons montré que l'heuristique MaxMin de formation de clusters multi-sauts n'est pas compatible avec la topologie de déploiement en grille qui est la plus fréquente dans les architectures de réseaux de capteurs.